بررسي راندمان جذب فلزات سنگين (مس، كادميم و سرب) بر روي برگ گياه زعفران در محلولهاي آبي وتعيين ايزوترمهاي جذب

Survey Efficiency of Heavy Metals Adsorption (Cu, Cd and Pb) in Aqueous Solution on the Saffron Leaves and Determine the Adsorption Isotherms

زمينه و هدف: حضور فلزات سنگين در محيط و خصوصا در آب مشكلات بهداشتي زيادي به وجود مي آورد. از تكنولوژي هاي موثر براي حذف آنها استفاده از جاذب ها است و برخي از اين روشها از نقطه نظر اقتصادي، در دسترس بودن و قدرت حذف بالا بر ساير آنها مزيت دارد . هدف از اين مطالعه بررسي جذب فلزات سنگين (مس، كادميم و سرب) توسط برگ گياه زعفران از محيط هاي آبي بعنوان يك جاذب در دسترس در منطقه مي باشد. روش بررسي: مطالعه تجربي است كه در فاصله زماني بهار وتابستان سال1392 در مركز تحقيقات مهندسي بهداشت محيط دانشگاه علوم پزشكي كرمان انجام شد. از برگ خشك گياه زعفران مزارع استان خراسان رضوي بعنوان جاذب استفاده شد. آزمايش ها در سيستم ناپيوسته در دماي محيط بر روي نمونه هاي سنتتيك و واقعي انجام شد. تاثير پارامترهاي PH محلول، دوز جاذب، غلظت اوليه فلزات سنگين و زمان تماس مورد بررسي قرار گرفته و ايزوترمهاي جذب تعيين گرديد. آزمايشات با دو بار تكرار انجام شد و جهت تعيين ميانگين از نرم افزارspss نسخه 15 استفاده گرديد. يافته ها: PH بهينه درحذف فلزات سنگين مس، كادميم و سرب به وسيله جاذب برگ گياه زعفران برابر5 بود. ميزان بهينه جاذب براي فلزات به ترتيب(5/0 ،5/1و5/1 گرم ) و زمانهاي تماس تعادلي (45، 90و90 دقيقه) بدست آمد. در اين شرايط بهينه راندمان حذف به ترتيب 74/55%،89/81%و 56/83% بدست آمد. با افزايش غلظت اوليه مس، كادميم و سرب در محلول راندمان حذف كاهش يافت. PH نقش مهمتري در ميزان جذب فلزات سنگين داشت. در نمونه هاي واقعي(صنعت مس شهيد باهنر و باتري سازي نيرو الكترونيك كرمان) ميزان بهينه جاذب (5/1 ،2و2 گرم ) و زمانهاي تماس (60،90و90 دقيقه) بود. در شرايط بهينه راندمان حذف فلزات به ترتيب 12/45% ،78/68% و53/73% بدست آمد. نتايج حاصل از اين مطالعه، بيشترين همبستگي را با مدل ايزوترم لانگموير نشان داد. نتيجه گيري: براساس نتايج بدست آمده برگ گياه زعفران قابليت بيشتري در جذب فلز سرب در مقايسه با مس وكادميم دارد. ولي جذب مس و كادميم با انرژي بيشتري صورت مي گيرد. با توجه به نتايج آزمايشات و در دسترس بودن برگ گياه در اين منطقه، فصل رويش و ارزاني جاذب ميتوان از اين روش به عنوان يك روش كاربردي جهت حذف فلزات سنگين ازفاضلابهاي صنعتي استفاده نمود .

Background: The presence of heavy metals in the environment, especially in the water creates many health problems. Effective technology for the removal of some of the other methods that are attractive from an economic standpoint, the availability and high power in remove the rest of their advantages. The aim of this study was to investigate the uptake of heavy metals ( Cu , Cd and Pb ) by the saffron leaves of the aquatic environment in the area is available as an absorbent. Materials & Methods: An experimental study in the spring and summer in 2013 in Environmental Health Engineering Research Center of Kerman University of medical was performed. Plantations of Razavi Khorasan dried saffron leaves were used as absorbents. Batch experiments were performed at room temperature on a synthetic and real sample. The effects of PH solution, absorbent dose, contact time, initial concentration of heavy metals absorption isotherms were determined and discussed. Experiments were performed in duplicate, to determine of mean was used the SPSS version 15. Results: PH optimal removal of heavy metals copper, cadmium and lead saffron leaves the absorber was 5. The optimum absorbent for metals (0.5, 1.5 and 1.5 g) and the equilibrium contact times (45, 90 and 90 min), respectively. The optimum conditions for the removal of the 55.75 %, 81.89 % and 83.56 %, respectively. With increasing initial concentrations of copper, cadmium and lead in solution, the removal efficiency decreased. PH was important for the uptake of heavy metals. In actual samples (Martyr Bahonar Copper Industries and battery niruelectronics) optimal amount of adsorbent (1.5, 2and 2 g) and contact times (60, 90, and 90 minutes) respectively. The optimum conditions for the removal of metals, 45.12 %, 68.78 % and 73.53 % respectively. Results from this study showed the highest correlation with the Langmuir isotherm model. Conclusion: The results of the saffron plant leaves absorb more lead than copper metal, copper and cadmium but with more energy will be absorbed. Readily available plant leaves in area and inexpensive absorbent according to the results of this method can be as a practical method to remove heavy metals from industrial waste water can be used.