当前世界环境

介绍

水从矿床浸出和人为来源污染，这些来源主要包括工业污水和固体废物处理。最近的工业发展大幅增加了重金属的水平。

通过使用无活性和死生物量从水溶液中除去重金属是一种替代技术，用于去除毒性重金属，导致危及生命的疾病和造成的环境处理问题，因为它们的不可降解和持久性（Ahluwalia Goyal，2006）。在释放到环境之前，需要对工业废水进行治疗。

离子交换、膜过滤、氧化还原、化学沉淀、吸附、反渗透和蒸发回收等不同的处理技术成本很高，已开发出用于重金属废水的重金属分离技术(Chong和Volesky, 1995年;Elouear等人，2009)。处理含金属废水需要比传统方法更有效、成本更低的技术。

已经评估了低成本吸附剂以从水溶液中除去重金属
[Chaiyasith.等等。，2006年，帕特森J W，1985;Aksu.等等。，1991]因为以下内容：

由于存在具有优异的吸附基质的毛细管网络，植物具有沉重的沉重金属的自然倾向，因此具有精美的吸附基质

此外，这些生物质的细胞壁也具有不同的蛋白质组成，羧酸和酚醛化合物（M.friedman，1972），其允许离子交换。

叶子垃圾创造了显着的处理问题，如果它可以用于清洁污染水，而且可以有双重效益，在处理问题解决，废物成为水清洗的有用和便宜的吸附剂。

无需营养以保持活力，5.有可能是金属恢复的可能性。森林残留物的成本低，可再生，广泛可用，使其成为从橡胶叶粉等污染水中取出金属离子的逻辑选择（Hanafiah等，2006），Lalang Leaf（Hanafiah等，2007）等等许多低 -成本吸附剂已被用于研究其吸附能力。Saraca indica.叶粉在pH为6.5时可以去除95.37%的Pb (Goyal et al.， 2008)， Mahvi et al.(2008)报道两种植物对镉的吸收分别为85%和92%ulmus.叶子和灰烬分别。叶生物量cercis.SILIQUASTUML.消除PB（II），Cu（II）和Ni（II）来自废水（Salehi *等，2008），热带榕属植物宗教性叶被用来处理铅和铬废料(Qaiser*等, 2007),美国cuminiL.被选为铅（King等，2007）的生物吸附剂

从生态毒理学的角度来看，CD，Cu等是危险金属;从废水中取出这些重金属是最重要的。

由于铅和铜广泛用于行业，PB可引起慢性毒性，并且可以损害神经系统，肾脏和生殖系统，肝癌（HEPPLE，1972）。它用于等行业，如储存电池制造，颜料，铅玻璃，摄影材料，比赛和爆炸物，印刷，颜料制造，石化，燃料燃烧和摄影材料（Carson等，1986; Raji和Anirudhan，1997）和然而，Cu相对较少，然而，浓度更高的浓度同样毒性，主要用于电气货物行业，潮热冶金，轮胎制造，等等

在本研究中，从终端炎Catappa的干叶产生的生物质，达伯利亚拉脱米和榕属苯甲斯（Ficus Benghalensis），这是局部可用的植物，用于评估水溶液中Pb和Cu离子的生物吸附特性。吸附等温物用于模拟吸附平衡。

榄仁树属Catappa也称为巴丹有用光滑的灰色树皮脱嘴。现在，它用作装饰树，除了杏仁水果轴承树之外的使用。它的叶子的大小很大，并从浦那附近的Uttam Nagar地区周围收集。

黑檀是一个小的大属变成中等大小的乔木和灌木。这是一棵高大的落叶树。它提供优质木材，富含芳香油。它的叶子是从浦那大学校园采集的。

榕树全年都发现，非常普遍。榕树的叶子有一个美丽的心形，对针点逐渐变细。当叶子首次出现颜色时是红色的，但随后变为深绿色，长到大约12到18厘米。榕树（榕Benghalensis），也称为印度人图，是常绿的并支持大量的空中根源。树皮表面光滑灰色。它的叶子从NDA地区收集。

为了了解这三种生物量是Pb和Cu重金属的良好吸附剂，对它们进行了变化的时间，pH，生物质浓度和初始金属离子浓度。在ED XRF的帮助下发现了叶子的组成。

材料和方法

叶子终端炎Catappa，达伯利亚拉脱梅花和Ficus Benghalensis.是在333-343 K的烤箱中保存24小时。干燥的叶子在机械研磨机中被研磨成细粉。将粉末通过10目筛分，保存在玻璃瓶中作为吸附剂，供进一步实验使用。在所有实验中，Cu (II)和Pb (II)的原液(1000ppm)都是在蒸馏水中制备的。

利用x射线荧光光谱(XRF)分析了3种生物量的化学组成

Ametek（物质分析部门）。4克。将研磨和干燥的样品在杯中取出粉末法测定的杯子。

为了研究接触时间的变化，在不同的时间间隔中以批次测试金属去除，使用Varian分光光度计，模型光谱AA220测定上清液的残留金属离子浓度。

为了研究pH的作用，金属溶液的pH在2至6之间变化，保持生物质的浓度和接触时间常数。

400 mg l处理0.5 ~ 2.0g的生物量^-1金属离子保持所有其他变量常数。在50至800ppm之间的不同初始金属离子浓度范围内处理所有三种生物量。

吸附等温线

生物吸收容量（问_情商）在均衡时计算如下：



在哪里C₀是初始金属离子浓度（mg 1^-1）;C_情商平衡下的金属离子浓度（Mg 1^-1）;V溶液的体积，单位为升;X干叶粉末重量（g）。

以线性化形式的Langmuir等温模型b_米是与吸附剂和山梨酸盐之间的亲和力相关的系数，问_米是在给定条件下的最大山梨酸盐吸收。

以线性化形式的Freundlich等温线适用如下



在哪里问_情商和C等式是分别在平衡和平衡金属离子浓度下生物吸附剂的生物吸附能力。K_F并且n是吸附等温器参数。

结果与讨论

生物吸附浓度

发现Cu和Pb金属摄取非常快，并且它在仅在阳氢（II）对阳钠和杂草上吸附的CD（Ajmal等，2006）的结果一致的第15分钟内达到平衡它在20分钟内。它符合（Bhattacharyya和Gupta，2006），他们推断出这个最初的高摄取是由于可用部位减少，吸附是逐渐逐渐的表面。

表1：金属离子生物吸附于三种类型生物质的比较 点击此处查看t 有能力的

表2：等温模型的结果 点击此处查看表格

表3：离子交换 点击此处查看表格

表4：生物吸附过程的吉布斯自由能 点击此处查看表格

表5：各种r的等温型类型l 点击此处查看表格

从（图1和2）开始，观察到在pH 3达到的吸附最大值并且吸附值在pH 3后保持稳定。进一步实验，在整个中，在细胞壁上的位置下的pH值保持pH值。remain protonated and don’t allow the approach of cations whereas at higher pH deprotonation takes place and the sites become negatively charged attracting the cations with different concentrations of the biomasses, it was found that lower the initial concentration of the biomass, higher was the sorption (Fig.3 & 4 ) because of the simple reason that the mass transfer is rapid at lower biomass concentrations Similar trends were observed in the sorption of cations on the waste beer yeast by (Hana等。，2006）。

图1：具有50毫升的平衡的生物质。400 mg / l金属溶液3小时 点击此处查看数字

图2：50mL平衡的生物质。400mg / L金属溶液3小时 点击此处查看数字

图3：50mL平衡的生物质。在pH4的400mg / l金属溶液中3小时 点击此处查看数字

图4：在pH4的50ml 400mg / L金属溶液中的平衡生物质3小时 点击此处查看数字

图5:0.5 g生物质与50ml .金属溶液在pH为4的条件下保持平衡3小时 点击此处查看数字

图6：50mL平衡的0.5g生物质。pH4的金属溶液3小时 点击此处查看数字

初始金属离子浓度对生物吸收的影响

初始PB和Cu金属离子浓度在50至800mg / L的范围内，并且如图5和6所示的重金属离子摄取的恒定增加。5和6.生物吸附值（Mg / g）对于终端景观Catappa（铜27.896和PB的77.551）最高，其次是达伯利亚Latifolia（铜的75.922PB的59.349））（表1）。原因是金属离子的尺寸比金属离子的尺寸小。榕树对Cu和Pb的生物吸附值最低，分别为19.29和19.346。

对这些元素的吸附百分比是除铅外，其他三种生物质的含量均在95%至97%之间达伯利亚拉脱梅花这是74％（表1）。数据拟合Langmuir和Freundlich方程，但更多的是Langmuir从r中明显²价值观。另外，计算的r²值匹配具有不同能量的表面和粘合位点（Salamatinia等，2007）观察到类似的结果。

图7:Terminalia Catappa 点击此处查看数字

图8：Dalbergia Latifolia 点击此处查看数字

图9：Ficus Benghalensis 点击此处查看数字

图10：终端炎Catappa 点击此处查看数字

图11：Dalbergia Latifolia 点击此处查看数字

图12:Ficus Benghalensis 点击此处查看数字

图13:Terminalia Catappa 点击此处查看数字

图14：达伯利亚Latifolia 点击此处查看数字

图15：Ficus Benghalensis 点击此处查看数字

离子交换也在发挥重要作用，从XRF确定的叶子组合值中显而易见（表3）。离子交换是可行的更多榄仁树属Catappa而不是达伯利亚拉脱佳洛伐率这反过来可以更多而不是在榕脑血症中。

吉布斯自由能的负值表明金属与叶粉之间的吸附过程是自发的。Pb和Cu在生物质上的生物吸附过程的标准吉布斯自由能采用Babarinde et al.(2008)所描述的方程进行评估(表4)。ÄG的负值^o表示生物质的自发吸附。当值大于-40 kJ/ml (Jnr和Spiff, 2005)时，Langmuir图单分子层覆盖的化学吸附可用于计算表面积，公式如下:

无量纲恒定分离因子R_l是（谁）给的：

R_l= 1 / (1 + bC_o）

这是Langmuir模型的重要特征，其中B是Langmuir常数和c_o是初始金属浓度（mg l^-1）。有利的吸附它的值应在0到1之间（Poots等，1978）。可以看出，所有值均为0.02和0.7（表5），表明吸附有利。

结论

实验值（表2）。这表明有单层吸附。Cu和Pb在三种生物量上显示了几乎类似的吸附能力。这种偏好的原因是Cu金属离子的尺寸小于Pb离子，因此可以容易地将其连接到粉末上。在Ficus Benghalensis上吸附很低，但阳离子同样被该生物质吸附而没有任何偏好（图7至12）。“N”值应落入1-10级的有益吸附（Kalin等，2005）。值在0.25至1.056的范围内，表明存在异源性，这三种生物量可以在没有过度成本的情况下获得。

弹弓叶最高吸附容量相比达伯利亚拉脱梅花和榕属苯甲酸。结果表明，在更短时间内，生物质可以占用良好量的金属。本结果表明，Langmuir模型比在检查浓度范围内的吸附平衡数据的Freundlich模型更好。Langmuir模型表明单层吸附，而Äg^o价值有利于化学吸取。R_l值也显示出有利的吸附。值得注意的是，生物量有效地工作而没有任何预处理。

常年症Catappa＆Dalbergia Latifolia似乎是来自水溶液的重金属的有前途的生物吸收剂。

参考

1. S.S. Ahluwalia, D. Goyal。微生物和植物衍生的生物质去除废水中的重金属。生物资源技术2006年。
2. K.H. Chong, B. Volesky。用langmuir型模型描述双金属生物吸附平衡。Biotechnol。生物．1995; 47:1-10。
3. Elouear，J.Bouzid和N.Boujelben。污水污泥灰分中除去镍和镉：单一和二元系统的研究。环境技术。2009; 30（6）：561-570。
4. S.Chaiyasith，P. Chaiyasith，C. epthu.通过吸附到泰国处理过的粉煤灰水溶液中，从水溶液中进行镉和镍。托马萨特。int。J. SCI。技术。2006; 11：13-20。
5. J. W. Patterson，工业废水处理技术，第二ED。Butterorth Publisher，Stoneham，Ma。1985年
6. Z. Aksu。，T. Kutsal。通过使用通过使用废水去除铅（II）离子的生物分离方法C.寻常魅力．Z化学与技术生物技术杂志。1991年; 52（1）：109-1181。
7. M. Friedman，A.C. Waiss。由选定的农产品和副产品的水星吸收。环境科学工艺．1972; 6:457-8。
8. m.a.k.h Hanafiah, S. Shafiei, MKHarun和M.Z.A. Yahya。动力学和热力学CD.²⁺吸附在橡胶（HEVEA Brasiliensis）叶粉上。母娘。SCI。论坛。2006; 517：217-221。
9. 嘛。K Hanafiah。，W.S.WAN NGAH，H. Zakaria和S.C.Ibrahim，使用Lalang（无限圆柱形）叶粉的铅离子液相吸附的分批研究。刊中生物科学。2007; 7（2）：222-230。
10. P. Goyal，P. Sharma，S. Srivastava＆M. M. Srivastava。Saraca indica.用于净化Pb的叶粉：去除，回收，吸附剂表征和平衡建模。国际期刊的环境科学与技术，5（1）：27-34（2008）。
11. Mahvi，A.H.，Goleami，F.，＆Nazmara，S.来自废水的镉生物吸附来自Ulmus叶和灰烬。欧洲科研杂志，23（2）：197-203（2008）。
12. A. H.Mahvi, F. Gholami， & S.Nazmara。榆叶及其灰对废水中镉的生物吸附。欧洲科研杂志，23（2）：197-203（2008）。
13. P. Salehi，B. Asghari和F. Mohammadi。从水溶液中除去重金属紫荆siliquastrumL.J.伊朗。化学。SOC。5：S80-S86（2008）。
14. S. Qaiser，A.R.alsemi，m.m。艾哈迈德。基于农业的废料的重金属吸收。电子J.Biotechnol.．10 :: 409-416（2007）。
15. P. King, N. Rakesh, S. Beenalahari, Y. Prasanna Kumar, V.S.R.K. Prasad。使用。去除水溶液中的铅气味清香cumini平衡和动力学学习。危险材料杂志．142: 340 - 347(2007)。
16. 海柏尔。环境中的铅，伦敦石油学院(1972)。
17. L. Carson，H.V.埃利斯，J.L.McCann。毒理学与人类金属，Lewis Publishers Inc.，U.S.A.P。130（1986年）。
18. C. Raji和T.S.Anirudhan，铬（VI）通过锯末碳吸附：动力学和平衡。印度化学杂志技术，4(5): 228 - 236(1997)。
19. Mohammad Ajmal, Rifaqat Ali Khan Rao，Rais Ahmad, Moonis Ali Khan。吸附研究碳钠呼吸道杂草：从废水中去除和恢复CD（II）。危险材料杂志．B135：242-248（2006）。
20. 巴塔查里亚和古普塔。高岭石和蒙脱土在水介质中对Pb (II)的吸收:粘土酸活化的影响胶体冲浪。答:Physicochem。eng。asp.．277：191-200（2006）。
21. Hana Runping.，李洪奎，李艳湖，张景华，萧慧军，施杰。废啤酒酵母生物吸附铜和铅离子。危险材料杂志．B137：1569-1576（2006）。
22. M. Kalin，W.N. Wheeler，G.Meinrath。使用藻类/微生物生物量从采矿废水中除去铀。J. Environ。
23. B.萨拉曼尼亚，A.H. Kamaruddin和A.Z.阿卜杜拉。通过吸附油棕榈三种生物量的废水从废水中除去Zn和Cu。J.应用科学7（15）：2020-2027（2007）。
24. n.a.a.Babarinde。椰壳和山羊毛的锌（II）和镉（II）的吸附。J. Pure Appl。SCI。5（1），81-85（2002）。
25. Michael Horsfall JNR和Ayebaemi I. Sciff。金属离子浓度对CALADIUM双子（野椰子）PB2 +和CD2 +生物吸附的影响。非洲生物技术杂志。4（2）：191-196，（2005）。26. v.j.p.Poots，G. Mckay，J.J.HEALY，使用木材从流出物中除去碱性染料作为吸附剂。水污染。控制美联储。50：926（1978）
26. 26. v.j.p.Poots，G. Mckay，J.J.HEALY，使用木材从流出物中除去碱性染料作为吸附剂。水污染。控制美联储。50：926（1978）。