اسپیرولینا، میکروجلبک جاذب رنگ از فاضلاب
محورهای موضوعی : تکنولوژی آب و فاضلاب
هانیه میربلوکی
1
*
,
فاطمه قنبری
2
,
هومن هروی
3
1 - دکتری محیط زیست
2 - عضو هیات علمی پژوهشکده محیط زیست جهاد دانشگاهی
3 - موسسه آموزش عالی جهاد دانشگاهی، رشت، ایران
کلید واژه: پساب صنعتی, حذف رنگ, جذب زیستی, میکروجلبک اسپیرولینا,
چکیده مقاله :
رنگ اولین آلاینده‌‌ایی است که در پساب‌های صنعتی شناخته می‌شود و مقدار کم آن هم، در آب بسیار نامطلوب است. اکثر رنگ‌ها شامل مولکول‌های آلی پیچیده بوده و به دلیل حضور فلزات، آروماتیک‌ها و دیگر ترکیبات در ساختارشان، برای زندگی آبزیان و انسان ها مضر هستند. حذف و یا کاهش مقدار ورود این آلاینده به محیط امری ضروری بوده که جذب زیستی یکی از این روش‌ها است. هدف اصلی از این تحقیق بررسی حذف رنگ نساجی راکتیو آبی توسط میکروجلبک اسپیرولینا است. در روند انجام پژوهش، اثر متغیرهایی چون زمان تماس، دوز جلبک تزریقی و غلظت فاضلاب، بر فرایند حذف رنگ بررسی و مقدار جذب نمونه‌ها توسط دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گیری شد و دامنه و تعداد آزمایش‌ها با نرم افزار طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ (RSM) تعیین گردید، همچنین برای تحلیل و تجزیه نتایج بدست آمده از ابزار آماری تحلیل واریانس (ANOVA) استفاده شد. بر اساس نتایج بدست آمده، در شرایط بهینه آزمایش، بهترین درصد حذف رنگ توسط میکروجلبک اسپیرولینا، در زمان تماس 30 دقیقه با دوز جلبک تزریقی 10 میلی‌لیتر به فاضلاب با غلظت رنگ 50 میلی‌گرم بر لیتر، 100 درصد بدست آمد. بنابراین، استفاده از میکروجلبک‌ها، علاوه بر اینکه روشی ارزان با راهبری آسان جهت حذف رنگ از فاضلاب رنگی مثل فاضلاب نساجی است، بعنوان یک روش دوست دار محیط زیست جهت حذف آلاینده‌های سخت تجزیه پذیر، مورد توجه محققان خواهد بود.
Dye is the first known pollutant in industrial wastewater, and its small amount is very undesirable in water. Most of the dyes contain complex organic molecules and are harmful to aquatic life and humans due to the presence of metals, aromatics and other compounds in their structure. Removing or reducing the amount of this pollutant entering the environment is essential, and biological absorption is one of these methods. The main purpose of this research is to investigate the removal of blue reactive textile dye by spirulina microalgae. In the process of conducting the research, the effect of variables such as contact time, injected algae dose and wastewater concentration was investigated on the dye removal process and the amount of absorption of the samples was measured by a spectrophotometer and the number of experiments was determined by the design expert software via response surface method (RSM) and the analysis of variance (ANOVA) statistical tool was used to analyze the obtained results. Based on the obtained results, in the optimal conditions of the experiment, the best percentage of dye removal by spirulina microalgae was 100% in contact time of 30 minutes with a dose of 10 ml of injected algae into wastewater with a color concentration of 50 mg/L. Therefore, the use of microalgae, in addition to being an inexpensive and easy-to-operate method for color removal from colored wastewater such as textile wastewater, it will be of interest to researchers as an environmentally friendly method to remove hard degradable pollutants.
ابراهیم مرادی، محمدعلی ززولی، (1393). بررسی حذف رنگ آزوAcid Red 18 از محیط های آبی توسط جلبک قهوه ای سارگاسوم، چهارمین همایش ملی سلامت، محیط زیست و توسعه پایدار. #
اسماعیل خزایی پول، فخری شهیدی، (1393). ریز جلبک اسپیرولینا پلاتنسیس یک افزودنی سودمند و مغذی برای بهبود ارزش تغذیه ای میان وعده های غذایی، همايش ملي ميان وعده هاي غذايي، دوره یک. #
رمضانعلی دیانتی تیکلی، مرتضی جعفر صالحی، یحیی اسفندیاری، (2019). بررسی حذف فسفر و تولید ریزجلبک اسپیرولینا با استفاده از فاضلاب در فتوبیوراکتور، زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس، دوره 10 شماره 2. #
ساسان قبادیان، حسین گنجی دوست، بیتا آیتی، ندا سلطانی، (1397). بهینه سازی رشد و کیفیت بیومس ریزجلبک اسپیرولینا با تغییر رقت محیط کشت و استفاده از سیکل هوادهی، زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس، دوره 9، شماره 3. #
ساسان قبادیان، حسین گنجی دوست، بیتا آیتی، ندا سلطانی، (1397). بهینه سازی رشد و کیفیت بیومس ریزجلبک اسپیرولینا با تغییر رقت محیط کشت و استفاده از سیکل هوادهی، زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس، دوره 9، شماره 3. #
ساناز رئیس فرشید، فرشته بابایی درویشی، اعظم روشانی دشتمیان، رفعت مظاهری، (1396). جذب رنگ متیلن بلو از محلول¬های آبی توسط جلبک سبز کلادوفورا نشریه کاربرد شیمی در محیط زیست، شماره32. #
سلمان احمدی اسبچین، (1391). جذب زيستي کادميم از محلول هاي آبي به وسيله جلبک قهوه اي فوکوس سراتوس: خواص سطح جلبک و مکانيسم جذب،نشریه مهندسی شیمی ایران، سال 11، شماره 64، صفحه 49-54. #
قسیم و گوانگ جو، (2018). تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب، (ترجمه مهران سپیددست، زهرا سلیمی، سید فخرالدین طاهرزاده موسویان(، نشرعطران. #
محمد ملکوتیان، ذبیح الله یوسفی، زهرا خداشناس لیمونی، (1394). حذف روی در فاضلاب صنعتی با استفاده از جلبک سبز میکروسکوپی کلرلا ولگاریس، مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی ایلام، دوره 23، شماره 6. #
منصوره قائنی، محمد متین فر، لاله رومیانی، نسرین چوبکار، (1389). ترکیب شیمیایی پودر ریز جلبک اسپیرولینا، فصلنامه زیست شناسی شیل آمایش، سال دوم ، شماره یک. #
ندا سلطانی، محسن صابری نجفی، مریم عامری، (1394). تأثیر تثبیت ریزجلبک 109quadricauda Scenedesmus بر توان کاهش آلودگی فلز سنگین کروم، مجله بوم شناسی ابزیان، دوره 5 ، شماره 3، صفحه 80-88. #
یوسف پور عشق، ایوب رستگار، احمد اله آبادی، زهرا رضائی گزل آباد، عبدالمجید قلی زاده، (1392). بررسی حذف رنگ‌های آزو از محلول‌های آبی با استفاده از بیومس جلبک قهوه‌ای سیستوسیرا ایندیکا. مجله علمی-پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی سبزوار، 20(1)، 72-83. #
Abdel-Aty, A. M., Ammar, N. S., Ghafar, H. H. A., & Ali, R. K. (2013). Biosorption of cadmium and lead from aqueous solution by fresh water alga Anabaena sphaerica biomass. Journal of advanced research, 4(4), 367-374. #
Abdel-Aty, A. M., Ammar, N. S., Ghafar, H. H. A., & Ali, R. K. (2013). Biosorption of cadmium and lead from aqueous solution by fresh water alga Anabaena sphaerica biomass. Journal of advanced research, 4(4), 367-374. #
Abdelfattah, A., Ali, S. S., Ramadan, H., El-Aswar, E. I., Eltawab, R., Ho, S. H., ... & Sun, J. (2023). Microalgae-based wastewater treatment: Mechanisms, challenges, recent advances, and future prospects. Environmental Science and Ecotechnology, 13, 100205. #
Al-Enazi, N. M. (2022). Optimized synthesis of mono and bimetallic nanoparticles mediated by unicellular algal (diatom) and its efficiency to degrade azo dyes for wastewater treatment. Chemosphere, 303, 135068. #
Chin, J. Y., Chng, L. M., Leong, S. S., Yeap, S. P., Yasin, N. H. M., & Toh, P. Y. (2020). Removal of synthetic Dye by Chlorella vulgaris microalgae as natural adsorbent. Arabian Journal for Science and Engineering, 45, 7385-7395. #
D. A. Yaseen, M. Scholz, 2019, Textile dye wastewater characteristics and constituents of synthetic efuents: a critical review, International Journal of Environmental Science and Technology, volume 16:1193–1226. #
Deng, L., Zhang, Y., Qin, J., Wang, X., & Zhu, X. (2009). Biosorption of Cr (VI) from aqueous solutions by nonliving green algae Cladophora albida. Minerals Engineering, 22(4), 372-377. #
Doğar, Ç., Gürses, A., Açıkyıldız, M., & Özkan, E. (2010). Thermodynamics and kinetic studies of biosorption of a basic dye from aqueous solution using green algae Ulothrix sp. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 76(1), 279-285. #
Donkadokula, N. Y., Kola, A. K., Naz, I., & Saroj, D. (2020). A review on advanced physico-chemical and biological textile dye wastewater treatment techniques. Reviews in environmental science and bio/technology, 19, 543-560. #
El-Sheekh, M. M., Gharieb, M. M., & Abou-El-Souod, G. W. (2009). Biodegradation of dyes by some green algae and cyanobacteria. International Biodeterioration & Biodegradation, 63(6), 699-704. #
Gajare, S. M., & Menghani, S. (2012). Biosorption of malachite green by naturally grown algal biomass from Girna river, Jalgaon District, Maharashtra. J. Algal. Biomass. Utln, 3(4), 60-65. #
Habibzadeh, M., Chaibakhsh, N., & Naeemi, A. S. (2018). Optimized treatment of wastewater containing cytotoxic drugs by living and dead biomass of the freshwater microalga, Chlorella vulgaris. Ecological engineering, 111, 85-93. #
Javed, F., Rehman, F., Khan, A. U., Fazal, T., Hafeez, A., & Rashid, N. (2022). Real textile industrial wastewater treatment and biodiesel production using microalgae. Biomass and Bioenergy, 165, 106559. #
Jin, S. E., Lee, S. J., Kim, Y., & Park, C. Y. (2020). Spirulina powder as a feed supplement to enhance abalone growth. Aquaculture reports, 17, 100318. #
Maznah, W. W., Al-Fawwaz, A. T., & Surif, M. (2012). Biosorption of copper and zinc by immobilised and free algal biomass, and the effects of metal biosorption on the growth and cellular structure of Chlorella sp. and Chlamydomonas sp. isolated from rivers in Penang, Malaysia. Journal of Environmental Sciences, 24(8), 1386-1393. #
Özer, A., Akkaya, G., & Turabik, M. (2006). The removal of Acid Red 274 from wastewater: combined biosorption and biocoagulation with Spirogyra rhizopus. Dyes and pigments, 71(2), 83-89. #
Rai, A., Sirotiya, V., Mourya, M., Khan, M. J., Ahirwar, A., Sharma, A. K., ... & Vinayak, V. (2022). Sustainable treatment of dye wastewater by recycling microalgal and diatom biogenic materials: Biorefinery perspectives. Chemosphere, 305, 135371. #
Ramesh, B., Saravanan, A., Kumar, P. S., Yaashikaa, P. R., Thamarai, P., Shaji, A., & Rangasamy, G. (2023). A review on algae biosorption for the removal of hazardous pollutants from wastewater: Limiting factors, prospects and recommendations. Environmental Pollution, 121572. #
Shi, W. Q., Li, S. D., Li, G. R., Wang, W. H., Chen, Q. X., Li, Y. Q., & Ling, X. W. (2016). Investigation of main factors affecting the growth rate of Spirulina. Optik, 127(16), 6688-6694. #
Tang, K. H. D., Darwish, N. M., Alkahtani, A. M., AbdelGawwad, M. R., & Karácsony, P. (2022). Biological removal of dyes from wastewater: a review of its efficiency and advances. Tropical Aquatic and Soil Pollution, 2(1), 59-75. #
Yaseen, D. A., & Scholz, M. (2019). Textile dye wastewater characteristics and constituents of synthetic effluents: a critical review. International journal of environmental science and technology, 16, 1193-1226.
#