Sorpcja miedzi w glonach morskich Laminaria ochroleuca Bachelot de la Pylaie

• Autorzy: Owczarczak H. , Rajfur M.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2015.9(2)076

Warianty tytułu

EN

Sorption of copper in marine algae Laminaria ochroleuca Bachelot de la Pylaie

• Konferencja: ECOpole’15 Conference (14-16.10.2015, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano w warunkach laboratoryjnych kinetykę i równowagę procesu sorpcji miedzi w glonach morskich Laminaria ochroleuca Bachelot de la Pylaie. Sorpcję z roztworów siarczanu miedzi prowadzono w warunkach statycznych przy zmniejszającym się stężeniu Cu2+ w roztworze. Zbadano również wpływ sposobu preparowania biomasy glonów na jej właściwości sorpcyjne. Wykazano, że stan równowagi zostaje osiągnięty po około 40 minutach. W warunkach prowadzenia eksperymentu 45-50% jonów miedzi z roztworu początkowego sorbowanych jest w pierwszych 10 min. Do opisu równowag wykorzystano model izotermy Langmuira. Stwierdzono, że glony sorbują jony Cu2+ proporcjonalnie do ich zawartości w roztworze, w którym zostały zanurzone. Można przypuszczać, że 40 min ekspozycja glonów mało zanieczyszczonych metalami ciężkimi, w wodach zanieczyszczonych, spowoduje przyrost stężenia tych analitów proporcjonalnie do ich stężenia w badanych wodach. Uzyskane wyniki porównano z wynikami badań właściwości sorpcyjnych glonów morskich Palmaria palmata oraz glonów słodkowodnych Spirogyra sp. Ze względu na dużą niepewność wyników badań nie podjęto próby wskazania, który z gatunków glonów jest lepszym sorbentem. Na podstawie przeprowadzonych badań można przypuszczać, że glony morskie Laminaria ochroleuca Bachelot de la Pylaie w przyszłości mogą być wykorzystywane np. w fitoremediacji wód powierzchniowych oraz jako bioczujnik w monitoringu ekosystemów wodnych.

EN

The kinetics and equilibrium of sorption process of copper in marine algae Laminaria ochroleuca Bachelot de la Pylaia was examined under laboratory conditions. The sorption from the solution of copper sulfate was performed under static conditions, by decreasing the concentration of Cu2+ in solution. The impact of algal biomass preparation method on its sorption properties was also examined. It has been shown that equilibrium is reached after about 40 minutes. Under the conditions of the experiment 45-50% of copper ions from the initial solution are being sorbed in the first 10 minutes. To describe the equilibriums was used the Langmuir isotherm model. It has been found that algae sorb Cu2+ ions in proportion to their content in the solution in which they are immersed. One can assume that 40 mins exposure of algae contaminated with heavy metals in polluted waters, will increase the concentration of these analytes in proportion to their concentration in the studied waters. The results were compared with the results of the sorption properties of marine algae Palmaria palmata and freshwater algae Spirogyra sp. Due to the high uncertainty of study results no attempt was made to indicate which species of algae is a better sorbent. Based on the study it can be assumed that the seaweed Laminaria ochroleuca Bachelot de la Pylaia may be used in the future eg. in phytoremediation of surface waters and as a biosensor for monitoring of aquatic ecosystems.

Słowa kluczowe

PL

miedź; glony Laminaria ochroleuca Bachelot de la Pylaie; kinetyka sorpcji; izoterma Langmuira

EN

copper; algae Laminaria ochroleuca Bachelot de la Pylaie; sorption kinetics; Langmuir isotherm

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 9, No. 2
• Strony: 657--665
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Owczarczak H.

• Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Uniwersytet Opolski, ul. kard. B. Kominka 6, 45-032 Opole, tel. [phone]

autor

Rajfur M.

• Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Uniwersytet Opolski, ul. kard. B. Kominka 6, 45-032 Opole, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Kobzar AD, Khristoforova NK. Monitoring heavy-metal pollution of the coastal waters of Amursky Bay (Sea of Japan) using the brown alga Sargassum miyabei Yendo, 1907. Russ J Marine Biol. 2015;41(5):384-388. DOI: 10.1134/S1063074015050065.
• [2] Mori JF, Neu TR, Lu S, Händel M, Totsche KU, Küsel K. Iron encrustations on filamentous algae colonized by Gallionella-related bacteria in a metal-polluted freshwater stream. Biogeosciences. 2015;12(18):5277-5289. DOI: 10.5194/bg-12-5277-2015.
• [3] Christoforidis AK, Orfanidis S, Papageorgiou SK, Lazaridou AN, Favvas EP, Mitropoulos A. Study of Cu(II) removal by Cystoseira crinitophylla biomass in batch and continuous flow biosorption. Chem Eng J. 2015;277(1):334-340. DOI: 10.1016/j.cej.2015.04.138.
• [4] Yalçin S. The mechanism of heavy metal biosorption on green marine macroalga Enteromorpha linza. Clean - Soil, Air, Water. 2014;42(3):251-259. DOI: 10.1002/clen.201200500.
• [5] Hadiyanto H, Pradana AG, Buchori L, Sri Budiyati C. Biosorption of heavy metal Cu2+ and Cr2+ in textile wastewater by using immobilized algae. Resear J Applied Sci Eng Technol. 2014;7(17):3539-3543. http://maxwellsci.com/print/rjaset/v7-3539-3543.pdf.
• [6] Rajfur M, Kłos A, Wacławek M. Sorption of copper(II) ions in the biomass of alga Spirogyra sp. Bioelectrochemistry. 2012;87:65-70. DOI 10.1016/j.bioelechem.2011.12.007.
• [7] Li YX, Wang Y, Zhao FJ. Kinetic and equilibrium studies of chromium(VI) biosorption by spent macroalgae Polysiphonia urceolata and Chondrus ocellatus. Biotechnol Biotechnol Equip. 2015;29(3):498-505. DOI: 10.1080/13102818.2015.1011374.
• [8] Soleymani F, Khani MH, Pahlavanzadeh H, Manteghian M. Study of cobalt(II) biosorption on Sargassum sp. by experimental design methodology. Inter J Environ Sci Technol. 2015;12(6):1907-1922. DOI: 10.1007/s13762-014-0739-0.
• [9] Vijayaraghavan J, Bhagavathi Pushpa T, Sardhar Basha SJ, Vijayaraghavan K, Jegan J. Evaluation of red marine alga Kappaphycus alvarezii as biosorbent for methylene blue: isotherm, kinetic, and mechanism studies. Separat Sci Technol. 2015;50(8):1120-1126. DOI: 10.1080/01496395.2014.965260.
• [10] Keshtkar AR, Hassani MA. Biosorption of thorium from aqueous solution by Ca-pretreated brown algae Cystoseira indica. Korean J Chemic Eng. 2014;31(2):289-295. DOI: 10.1007/s11814-013-0220-7.
• [11] Yalçın E, Çavuşoğlu K, Maraş M, Bıyıkoğlu M. Biosorption of lead(II) and copper(II) metal ions on Cladophora glomerata (L.) Kütz. (Chlorophyta) algae: Effect of algal surface modification. Acta Chim Slov. 2008;55:228-232.
• [12] Yu Q, Matheickal JT, Yin P, Kaewsarn P. Heavy metal uptake capacities of common marine macro algal biomass. Water Res. 1999;33(6):1534-1537. DOI: 10.1016/S0043-1354(98)00363-7.
• [13] Jayakumar R, Rajasimman M, Karthikeyan C, Optimization, equilibrium, kinetic, thermodynamic and desorption studies on the sorption of Cu(II) from an aqueous solution using marine green algae: Halimeda gracilis. Ecotoxicol Environ Safety. 2015;121(1):199-210. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2015.03.040.
• [14] Gupta VK, Rastogi A, Saini VK, Jain N. Biosorption of copper(II) from aqueous solutions by Spirogyra species. J Colloid Interface Sci. 2006;296:59-63. DOI: 10.1016/j.jcis.2005.08.033.
• [15] Saeed A, Iqbal M, Akhtar MW. Removal and recovery of lead(II) from single and multimetal (Cd, Cu, Ni, Zn) solutions by crop milling waste (black gram husk). J Hazard Mater B. 2005;117:65-73. DOI:10.1016/j.jhazmat.2004.09.008.
• [16] Rajfur M, Kłos A, Wacławek M. Biosorption of heavy metals from aqueous solutions by red algae Palmaria palmata: Study of the kinetics and the equilibrium of sorption. In: Pawłowski L, Dudzińska MR, Pawłowski A, editors. Environmental Engineering. London: Taylor & Francis Group; 2013, 533-540.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.