فرايند حذف كروم شش ظرفيتي با استفاده از پودر جلبك سبز اسپيروژيرا پرتيكاليس از محلول‌هاي آبي

Evaluation of Chromium (VI) Removal Process Fromaqueous Solutions Using Powdered Algae Spirogyra porticalis

اهداف: كاربرد جاذب‌هاي بيولوژيكي به‌صورت زنده و غيرزنده در حذف فلزات سنگين و تركيبات سمي موجود در محلول‌هاي آبي و فاضلاب‌هاي صنعتي روشي بسيار مؤثر و اقتصادي است. در بين اين جاذب‌ها، جلبك‌هاي سبز ظرفيت بسيار بالايي در جذب بيولوژيكي اين مواد از خود نشان داده است. اسپيروژيرا پرتيكاليس جلبكي رشته‌اي است كه به‌صورت توده‌هاي سبز رنگ و متراكم در رودخانه‌ها، بركه‌ها و جريان‌هاي آبي زندگي مي‌كند. هدف از اين مطالعه بررسي ميزان توانايي پودر جلبك سبز رشته‌اي اسپيروژيرا پرتيكاليس در حذف كروم شش ظرفيتي از محلول‌هاي آبي بود. مواد و روش‌ها: اين مطالعه به‌صورت تجربي و در سيستم بستة آزمايشگاهي جهت تعيين توانايي جلبك سبز اسپيروژيرا پرتيكاليس به شكل پودر شده در حذف كروم شش ظرفيتي از محلول‌هاي آبي دست‌ساز و با توجه به تأثير پارامترهاي pH، دوز جلبك، غلظت اولية كروم شش ظرفيتي و زمان تماس انجام شد. در انجام آناليزهاي آماري، آزمون اندازه‌هاي تكراري و آناليز واريانس يك‌طرفه با استفاده از نرم‌افزار SPSS نسخة 16 به‌كار رفت و p<0/05 سطح معنادار در نظر گرفته شد. يافته‌ها: بر اساس نتايج به‌دست‌آمده ميزان حذف كروم شش ظرفيتي با افزايش دوز جلبك، غلظت اولية كروم شش ظرفيتي و زمان تماس افزايش يافت. همچنين، بيشترين راندمان حذف در شرايط pH اسيدي مشاهده شد. مقادير بهينة pH، دوز جلبك، غلظت اولية فلز و زمان تماس به‌ترتيب 3، g/L1، mg/L40 و 60 دقيقه به‌دست آمد. راندمان حذف كروم شش ظرفيتي در شرايط بهينه به ميزان70 درصد مشاهده شد. نتيجه‌گيري: نتايج مطالعة حاضر نشان مي‌دهد كه توانايي پودر جلبك سبز اسپيروژيرا پرتيكاليس حتي با دوزهاي پايين در حذف كروم شش ظرفيتي از محلول‌هاي آبي و فاضلاب‌هاي صنعتي اسيدي و حاوي مقادير بالاي كروم مطلوب است و اين جلبك جاذب بيولوژيكي مؤثر، مقرون‌به‌صرفه و دردسترسي براي حذف يون‌هاي كروم شش ظرفيتي محلول است.

Background: The use of living and nonliving bio sorbents to removal of heavy metals andtoxic compounds from aqueous solutions and industrial wastewaters has revealed considerable highly potential of green algae for adsorption. Spirogyra porticalis is filamentous algae that can often form flimsy green aggregates in freshwater ponds, rivers and streams. The present study aimed to determine the capability of powdered s. porticalis to remove chromium from aqueous solutions. Materials and Methods: Biosorption of Cr (VI) from synthetic aqueous solutions by powdered filamentous green algae Spirogyra porticalis was investigated as an effect of various parameters including pH, biomass dosage, initial Cr (VI) concentration and contact time in laboratory scale batch. In order to do the statistical analysis, repeated measure testand one-way analysis of variance using SPSS 16.0 software was applied and P< 0.05 was considered as significant level. Results: The findings showed that the removal of Cr (VI) increased with the increasing algal dosage, metal concentration, contact time and decreasing pH. Maximum biosorption capacity was observed at pH 3.0 and 1 g/L of biomass in 60 min from a solution containing 40 mg/L initial concentration of Cr (VI). Under the optimum conditions, the removal percentage of chromium (VI) was found to be 70%. Conclusion: The results of the study indicated that the powdered filamentous green algae s. porticalis can be used as an available, affordable and efficient biomaterial even in low dosages to remove Cr (VI) from industrial acidic wastewater and aqueous solutions.