Đánh giá khả năng hấp thu ion Zn2+ trong nước của vật liệu sinh học Spirulina platensis
Tác giả: Hoàng Thị Quỳnh, Dương Thị Thuỷ, Đoàn Thị Oanh, Nguyễn Thị Như Hương, Lê Phương Thu, Nguyễn Mai Lan, Bùi Nguyễn Minh thu, Nguyễn Đức Diện
Tạp chí Công nghệ sinh học Việt Nam
Quyển: 20 (3) Trang: 565-572
Năm xuất bản: 12/2022
Tóm tắt
Do sự tích lũy ngày càng tăng của ion Zn2+ trong chuỗi thức ăn và sự hiện diện liên tục trong các hệ sinh thái, ion kim loại ô nhiễm đã khơi gợi sự khám phá của các chuyên gia từ khắp nơi trên thế giới. Nguy hiểm cho môi trường loại bỏ kim loại nặng đang được theo đuổi sử dụng nhiều kỹ thuật, chẳng hạn như trao đổi ion và kết tủa, cũng như quá trình oxy hóa hoặc khử hóa học, điện hóa và lọc. Tuy nhiên, các phương pháp này đòi hỏi chi phí đầu tư và vận hành cao, đồng thời tạo ra bùn độc hại. Spirulina platensis một loài vi khuẩn lam dạng sợi, đã được xem là một chất hấp phụ sinh học tiềm năng cho loại bỏ một số kim loại nặng trong nước thải công nghiệp. Trong nghiên cứu này, khả năng hấp phụ sinh học của Zn2+ ion trong dung dịch nước giả định bằng sinh khối khô của Spirulina platensis TH đã được nghiên cứu. Zn2+ hấp phụ ion của vật liệu sinh học được đánh giá trong các điều kiện khác nhau, bao gồm pH, thời gian tiếp xúc, nhiệt độ và khối lượng chất hấp phụ. Hiệu suất loại bỏ ion Zn2+ tối ưu đạt 90,32 ± 0,29% tại nồng độ ion Zn2+ 100 mg/L, pH 5,0, nhiệt độ 26 0 C, liều lượng sinh khối khô 1,5 g/L trong 90 phút. Các mô hình đẳng nhiệt của Langmuir và Freundlich được sử dụng để mô tả sự hấp phụ đường đẳng nhiệt của ion Zn2+ trên Spirulina platensis TH. Dữ liệu cân bằng phù hợp tốt với mô hình Langmuir như cũng như mô hình Freundlich, với khả năng hấp phụ cực đại là 34,56 mg Zn2+/g Spirulina platensis TH trong điều kiện phản ứng với liều lượng sinh khối 1,5 g/L, thời gian tiếp xúc 90 phút, pH 5,0, ở 26 0 C. Kết quả nghiên cứu cho thấy sinh khối Spirulina platensis TH là vật liệu hấp phụ dễ kiếm, sẵn có, chi phí thấp và có khả năng hấp phụ sinh học cao. Vì vậy, nó có thể được coi như một chất hấp phụ sinh học trong xử lý nước thải chứa ion Zn2+. Quá trình này không chỉ thân thiện với môi trường mà còn linh hoạt như một giải pháp thay thế cho các phương pháp xử lý kim loại nặng thông thường.
Từ khóa
Hấp phụ, sinh khối, hấp thụ sinh học, Spirulina platensis, kẽm