Introduction
Anthropogenic activities generate large volumes of contaminated water with a myriad of different components such as organic compounds, synthetic chemicals, nutrients, organic matter and heavy metals. Wastewaters from the heavily urbanised and industrialised areas contain a high concentration of heavy metals (Selivanovskaya and Latypova, 2003 and Singh et al., 2004). Effluents from food-processing factories and agricultural areas contain not only nutrients and organic matter but also contaminants such as metals and synthetic materials which have the potential to enhance several soil characteristics and increase mobilisation of toxic trace metals by solubilisation of metals (Selivanovskaya and Latypova, 2003, Henry and Cole, 1997 and Losada et al., 2001). This implies that there is a danger of heavy-metal pollution associated with such wastes. When the discharged effluents interact with natural water systems, the quality of the water becomes compromised. Clean water is scarce and the supply is insufficient, thus methods to mitigate the effects of pollution should be explored and applied for remediation of this vital commodity. The removal of metals from water had been previously achieved by methods such as precipitation, coagulation, evaporation, and conventional membrane processes which are expensive (Cha et al., 1997). These conventional techniques are not effective when the concentrations are in trace levels ranging from 1 mg l−1 to 20 mg l−1 (Lodeiro et al., 2006). A need therefore arises for the development of cost-effective methods to remove heavy metals in waste purification processes. In the recent past, sorbents from biological origin have received increasing attention for the removal and recovery of heavy metals in aqueous media (Hsien and Rorrer, 1995). The biosorbents contain a variety of functional groups capable of metal complexation within their cellular structure. This provides a green and low-cost method as an alternative for water purification (Inoue et al., 1993, Chen et al., 1996 and Chui et al., 1996).
Most plants, algae and cyanobacteria contain a green pigment known as chlorophyll, which is sparingly soluble in water. When such biomaterials are applied to water treatment, organic matter is leached out that affects the taste and colour of the treated waters. This affects the water quality leading to secondary pollution. Furthermore, seaweed contains a variety of common metal ions, which can be released into the water when raw biomaterial is used (Sheng et al., 2004). This means that total dissolved solids and hardness of the water could increase during the biosorption process, contributing to a negative impact of the water treatment process (Figueira et al., 2000 and Sheng et al., 2004). A solution to this problem can be achieved by modification of the surface or encapsulation of the raw biomaterial (Chen et al., 2002). Studies have been carried out on the modification of seaweed with acidic and basic solutions with a view to improve sorption properties. Figueira and co-workers (2000) modified sulphated polysaccharide seaweed at a pH value of 2 and observed that it exhibited a low uptake of Cu (II) ions but increased the uptake of Cr (III) ions. They reported that the sulphate groups at that pH environment favour the uptake of trivalent cations. In another study, it was also reported that the seaweed became fragile upon exposure to mineral acids (Davis et al., 2000). Mehta and co-workers also reported when pre-treatment of seaweed with basic solution removes the originally adsorbed cation, the adsorption of heavy metal ions is lowered due to the competition with alkali ions for the available binding sites. In a previous study (Mwangi et al., 2012), we used maize tassel which was modified with ethylenediamine, for removal of copper, cadmium and lead. The present work reports a different plant, the green seaweed (Caulerpa serrulata). In addition to metal removal, we sought to remove the DOC. Comparing the previous and current study, we found the modified maize tassel to show similar but slightly higher adsorption capacities than those obtained with the green seaweed.
This study reports the results of a biosorption process for the removal of copper, lead and cadmium on the modified and unmodified seaweeds. The effects of modification on secondary pollution, influence of pH, initial metal-ion concentration (this is metal concentration before subjecting it to the sorbent. The purpose is to use the information for determining adsorption capacity), sorption behaviour and kinetics, were tested. The objective was to chemically modify functional groups found in seaweeds with ethylenediamine. The modified material was then employed for the removal of heavy metals in contaminated water as well as their potential to minimise secondary pollution.
In line with the objectives of integrated water resource management (IWRM) to harness knowledge for social-economic development, this project
แนะนำกิจกรรมที่มาของมนุษย์สร้างปริมาณของน้ำที่ปนเปื้อน ด้วยคอมโพเนนต์ที่แตกต่างกันเช่นสารอินทรีย์ สารสังเคราะห์ สารอาหาร อินทรีย์ และโลหะหนัก Wastewaters จาก urbanised อย่างมาก และประเทศประกอบด้วยความเข้มข้นสูงของโลหะหนัก (Selivanovskaya และ Latypova, 2003 และสิงห์ et al. 2004) น้ำทิ้งจากโรงงานแปรรูปอาหารและพื้นที่เกษตรกรรมประกอบด้วยไม่เพียงแต่สารอาหาร และอินทรีย์ แต่ยังปนเปื้อนเช่นโลหะ และวัสดุสังเคราะห์ซึ่งอาจเพิ่มหลายลักษณะของดิน และเพิ่มเปลี่ยนแปลงติดตามพิษโลหะ solubilisation โลหะ (Selivanovskaya และ Latypova, 2003 เฮนรี่ และ โคล 1997 และ Losada et al. 2001) บ่งชี้ว่า มีอันตรายของมลพิษโลหะหนักที่เกี่ยวข้องกับของเสียดังกล่าว เมื่อน้ำทิ้งออกจากโรงพยาบาลที่โต้ตอบกับระบบน้ำธรรมชาติ กลายเป็นทำลายคุณภาพของน้ำ น้ำสะอาดไม่เพียงพอ และอุปทานไม่เพียงพอ จึง ควรสำรวจ และใช้สำหรับด้านของสินค้านี้สำคัญวิธีการเพื่อบรรเทาผลกระทบของมลพิษ การกำจัดโลหะจากน้ำได้ โดยวิธีการเช่นฝน แข็งตัว ระเหย และกระบวนการเมมเบรนทั่วไปซึ่งมีราคาแพง (ชะอำ et al. 1997) ทำก่อนหน้านี้ เทคนิคเหล่านี้จะไม่มีผลเมื่อความเข้มข้นอยู่ในระดับตั้งแต่ 1 มก. l−1 l−1 20 มิลลิกรัม (Lodeiro et al. 2006) ต้องการดังนั้นการพัฒนาประสิทธิภาพวิธีการเอาโลหะหนักในกระบวนการบำบัดของเสีย ในอดีตผ่านมา sorbents จากชีวภาพได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นสำหรับการกู้คืนของโลหะหนักละลาย (เซียนและ Rorrer, 1995) Biosorbents ประกอบด้วยความหลากหลายของกลุ่มงานสามารถ complexation โลหะภายในโครงสร้างของพวกเขา นี้มีวิธีการต้น ทุนต่ำ และสีเขียวเป็นทางเลือกสำหรับทำน้ำให้บริสุทธิ์ (อิโนะอุเอะ et al. 1993, Chen et al. 1996 และฉุย et al. 1996)Most plants, algae and cyanobacteria contain a green pigment known as chlorophyll, which is sparingly soluble in water. When such biomaterials are applied to water treatment, organic matter is leached out that affects the taste and colour of the treated waters. This affects the water quality leading to secondary pollution. Furthermore, seaweed contains a variety of common metal ions, which can be released into the water when raw biomaterial is used (Sheng et al., 2004). This means that total dissolved solids and hardness of the water could increase during the biosorption process, contributing to a negative impact of the water treatment process (Figueira et al., 2000 and Sheng et al., 2004). A solution to this problem can be achieved by modification of the surface or encapsulation of the raw biomaterial (Chen et al., 2002). Studies have been carried out on the modification of seaweed with acidic and basic solutions with a view to improve sorption properties. Figueira and co-workers (2000) modified sulphated polysaccharide seaweed at a pH value of 2 and observed that it exhibited a low uptake of Cu (II) ions but increased the uptake of Cr (III) ions. They reported that the sulphate groups at that pH environment favour the uptake of trivalent cations. In another study, it was also reported that the seaweed became fragile upon exposure to mineral acids (Davis et al., 2000). Mehta and co-workers also reported when pre-treatment of seaweed with basic solution removes the originally adsorbed cation, the adsorption of heavy metal ions is lowered due to the competition with alkali ions for the available binding sites. In a previous study (Mwangi et al., 2012), we used maize tassel which was modified with ethylenediamine, for removal of copper, cadmium and lead. The present work reports a different plant, the green seaweed (Caulerpa serrulata). In addition to metal removal, we sought to remove the DOC. Comparing the previous and current study, we found the modified maize tassel to show similar but slightly higher adsorption capacities than those obtained with the green seaweed.การศึกษานี้รายงานผลลัพธ์ของกระบวนการ biosorption สำหรับการกำจัดทองแดง ตะกั่ว และแคดเมียมในสาหร่ายทะเลปรับเปลี่ยน และยังไม่แปร ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงที่รองมลพิษ อิทธิพลของค่า pH เริ่มต้นความเข้มข้นไอออนโลหะ (ซึ่งเป็นความเข้มข้นโลหะก่อนเรื่องให้การดูดซับ วัตถุประสงค์คือการ ใช้ข้อมูลสำหรับการกำหนดกำลังการดูดซับ), พฤติกรรมการดูดซับและจลนพลศาสตร์ ทดสอบ วัตถุประสงค์คือ การปรับเปลี่ยนกลุ่มงานที่พบในสาหร่ายทะเลมี ethylenediamine เคมี วัสดุแก้ไขถูกแล้วจ้างสำหรับกำจัดโลหะหนักในน้ำที่ปนเปื้อนตลอดจนศักยภาพเพื่อลดมลพิษรองสอดคล้องกับวัตถุประสงค์ของการจัดการทรัพยากรน้ำแบบผสมผสาน (IWRM) การใช้ประโยชน์ความรู้เกี่ยวกับการพัฒนาเศรษฐกิจสังคม โครงการนี้
การแปล กรุณารอสักครู่..
บทนำ
กิจกรรม Anthropogenic สร้างปริมาณขนาดใหญ่ของน้ำที่ปนเปื้อนมีมากมายของชิ้นส่วนที่แตกต่างกันเช่นสารประกอบอินทรีย์สารเคมีสังเคราะห์สารอาหารสารอินทรีย์และโลหะหนัก น้ำเสียจากพื้นที่ urbanized หนักและอุตสาหกรรมมีความเข้มข้นสูงของโลหะหนัก (Selivanovskaya และ Latypova, 2003 และซิงห์ et al., 2004) น้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมอาหารการประมวลผลและพื้นที่การเกษตรมีสารอาหารไม่เพียงและอินทรีย แต่ยังปนเปื้อนเช่นโลหะและวัสดุสังเคราะห์ที่มีศักยภาพในการเสริมสร้างลักษณะของดินหลายและเพิ่มการชุมนุมของโลหะร่องรอยที่เป็นพิษโดย solubilisation ของโลหะ (Selivanovskaya และ Latypova, 2003 เฮนรี่และโคลปี 1997 และ Losada et al., 2001) นี่ก็หมายความว่ามีอันตรายจากมลพิษโลหะหนักที่เกี่ยวข้องกับของเสียดังกล่าว เมื่อน้ำทิ้งที่ปล่อยออกมาโต้ตอบกับระบบน้ำธรรมชาติคุณภาพของน้ำที่จะกลายเป็นที่ถูกบุกรุก น้ำสะอาดเป็นสิ่งที่หายากและอุปทานไม่เพียงพอดังนั้นวิธีการเพื่อบรรเทาผลกระทบของมลพิษควรได้รับการสำรวจและนำไปใช้ในการฟื้นฟูของสินค้าที่สำคัญนี้ การกำจัดของโลหะจากน้ำได้รับการประสบความสำเร็จก่อนหน้านี้โดยวิธีการเช่นเร่งรัดการแข็งตัวระเหยและกระบวนการเมมเบรนธรรมดาซึ่งมีราคาแพง (Cha et al., 1997) เทคนิคการชุมนุมเหล่านี้ไม่ได้มีประสิทธิภาพเมื่อความเข้มข้นอยู่ในระดับร่องรอยตั้งแต่ 1 mg L-1 ถึง 20 มิลลิกรัม L-1 (สโลเดโร et al., 2006) ดังนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องเกิดขึ้นสำหรับการพัฒนาวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดโลหะหนักในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์เสีย ในอดีตที่ผ่านมาจากจุดกำเนิดตัวดูดซับทางชีวภาพที่ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นสำหรับการกำจัดและการฟื้นตัวของโลหะหนักในตัวกลางที่เป็นของเหลว (เซียนและ Rorrer, 1995) biosorbents มีความหลากหลายของการทำงานเป็นกลุ่มที่มีความสามารถของสารประกอบเชิงซ้อนโลหะภายในโครงสร้างมือถือของตน นี้มีวิธีการสีเขียวและต้นทุนต่ำเป็นทางเลือกสำหรับการทำให้บริสุทธิ์น้ำ (อิโนอุเอะ et al., 1993 เฉิน et al., ปี 1996 และ Chui et al., 1996). พืชส่วนใหญ่สาหร่ายและไซยาโนแบคทีเรียมีเม็ดสีเขียวที่รู้จักในฐานะ คลอโรฟิลซึ่งเป็นเท่าที่จำเป็นละลายในน้ำ เมื่อวัสดุชีวภาพดังกล่าวจะถูกนำไปใช้ในการบำบัดน้ำสารอินทรีย์จะถูกชะล้างออกที่มีผลต่อรสชาติและสีของน้ำที่ได้รับการรักษา นี้มีผลต่อคุณภาพของน้ำที่นำไปสู่มลพิษทุติยภูมิ นอกจากนี้สาหร่ายทะเลที่มีความหลากหลายของโลหะไอออนร่วมกันซึ่งจะถูกปล่อยออกไปในน้ำเมื่อดิบของวัสดุที่จะใช้ (Sheng et al., 2004) ซึ่งหมายความว่าของแข็งที่ละลายรวมและความกระด้างของน้ำจะเพิ่มขึ้นในระหว่างขั้นตอนการดูดซับที่เอื้อต่อผลกระทบของกระบวนการบำบัดน้ำเสีย (Figueira et al., 2000 และ Sheng et al., 2004) วิธีการแก้ปัญหานี้สามารถทำได้โดยการปรับเปลี่ยนพื้นผิวหรือการห่อหุ้มของของวัสดุดิบ (Chen et al., 2002) การศึกษาได้รับการดำเนินการเกี่ยวกับการปรับเปลี่ยนของสาหร่ายทะเลกับการแก้ปัญหาที่เป็นกรดและพื้นฐานที่มีมุมมองในการปรับปรุงคุณสมบัติการดูดซับ Figueira และเพื่อนร่วมงาน (2000) การปรับเปลี่ยนสาหร่าย polysaccharide sulphated ที่ค่า pH ที่ 2 และตั้งข้อสังเกตว่ามันแสดงการดูดซึมต่ำของ Cu (II) ไอออน แต่เพิ่มขึ้นการดูดซึมของโครเมียม (III) ไอออน พวกเขาได้รายงานว่ากลุ่มซัลเฟตในสภาพแวดล้อมที่มีค่า pH ที่เห็นชอบในการดูดซึมของไพเพอร์ trivalent ในการศึกษาอื่นมันก็ยังมีรายงานว่าสาหร่ายทะเลกลายเป็นเปราะบางเมื่อสัมผัสกับกรดแร่ (เดวิส et al., 2000) เมธาและเพื่อนร่วมงานยังมีรายงานเมื่อก่อนการรักษาของสาหร่ายทะเลกับการแก้ปัญหาพื้นฐานเอาไอออนบวกดูดซับเดิมการดูดซับไอออนโลหะหนักจะลดลงเนื่องจากการแข่งขันที่มีไอออนด่างสำหรับเว็บไซต์ที่มีผลผูกพันที่มีอยู่ ในการศึกษาก่อนหน้า (Mwangi et al., 2012) เราใช้พู่ข้าวโพดซึ่งได้รับการแก้ไขด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการกำจัดของทองแดงแคดเมียมและตะกั่ว การทำงานในปัจจุบันรายงานพืชที่แตกต่าง, สาหร่ายสีเขียว (Caulerpa serrulata) นอกจากนี้ในการกำจัดโลหะเราพยายามที่จะเอาหมอ การเปรียบเทียบผลการศึกษาก่อนหน้านี้และปัจจุบันเราพบพู่ข้าวโพดดัดแปลงเพื่อแสดงคล้ายกัน แต่สูงขึ้นเล็กน้อยขีดความสามารถในการดูดซับกว่าที่ได้จากสาหร่ายสีเขียว. การศึกษานี้รายงานผลของการดูดซับที่สำหรับการกำจัดของทองแดง, ตะกั่วและแคดเมียมในการแก้ไข และสาหร่ายทะเลแปร ผลกระทบของการปรับเปลี่ยนมลพิษรองอิทธิพลของค่า pH, ความเข้มข้นของโลหะไอออนเริ่มต้น (นี่คือความเข้มข้นของโลหะก่อนหนอนบ่อนไส้มันจะดูดซับได้. จุดประสงค์คือการใช้ข้อมูลเพื่อกำหนดความจุการดูดซับ) พฤติกรรมการดูดซับและจลนพลศาสตร์ได้รับการทดสอบ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเคมีปรับเปลี่ยนการทำงานเป็นกลุ่มที่พบในสาหร่ายทะเลกับ ethylenediamine วัสดุที่มีการปรับเปลี่ยนเป็นลูกจ้างแล้วสำหรับการกำจัดของโลหะหนักในน้ำที่ปนเปื้อนเช่นเดียวกับศักยภาพของพวกเขาเพื่อลดมลพิษรอง. สอดคล้องกับวัตถุประสงค์ของการบริหารจัดการทรัพยากรน้ำแบบบูรณาการ (IWRM) ที่จะใช้ประโยชน์จากความรู้เพื่อการพัฒนาสังคมเศรษฐกิจและโครงการนี้
การแปล กรุณารอสักครู่..