fa مطالعه جذب کادمیم توسط بیوفیلم باکتریایی ثابت شده بر روی کلینوپتیلولایت از محیط آبی عمومى General پژوهشي اصیل Original Research چکیده زمینه و هدف: آلودگی‌های ناشی از فلزات سنگین مشکلات بسیار جدی را برای انسانها و بقاء موجودات زنده سبب شده است و بیوفیلم باکتریها قادر به جذب فلزات سنگین از محیط آبی و تجمع آن در ساختمان سلولی خود هستند. لذا هدف این مطالعه بررسی توانایی بیوفیلم اشرشیاکلی (عامل مؤثر در جذب فلزات) تثبیت شده بر روی زئولیت کلینوپتیلولایت برای حذف کادمیم از محیط آبی است. روش بررسی: این تحقیق یک مطالعه تجربی- آزمایشگاهی است. آزمایشات جذب در یک راکتور منقطع در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از کلینوپتیلولایت به تنهایی و به همراه بیوفیلم باکتری انجام شد. اثر غلظت اولیه فلز، pH محیط مایع و زمان تماس بر روی راندمان حذف بررسی شد و نهایتاً نتایج توسط مدلهای ایزوترمی تحلیل گردید. یافته‌ها: نتایج نشان داد که میزان جذب کادمیم درکلینوپتیلولایت در مقایسه با کلینوپتیلولایت پوشیده شده با بیوفیلم کمتر است. در ضمن جذب متأثر از پارامترهایی چون غلظت اولیه فلز، pH محیط مایع و زمان تماس می‌باشد. همچنین میزان جذب برای کلینوپتیلولایت و بیوفیلم ثابت شده بر روی کلینوپتیلولایت به ترتیب برابر 8/6 و 6/9 میلی‌گرم بر گرم برای غلظت اولیه کادمیم بین 25 تا 100 میلی‌گرم بر لیتر می‌باشد. ضمناً مشخص شد که با افزایش غلظت اولیه کادمیم، میزان جذب افزایش می‌یابد در حالیکه درصد حذف روندکاهشی را نشان داد. حداکثر کارایی جذب در pH 6 بدست آمد و هر دو مدل لانگمیر و فروندلیچ، فرآیند جذب را بخوبی توصیف نمودند. نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج حاصل می‌توان نتیجه‌گیری کرد که وجود بیوفیلم سبب افزایش کارایی جذبی کلینوپتیلولایت شده است و ضمناً بیو فیلم مورد بررسی بسیار امید بخش برای حذف کادمیم از محیط آبی است. کلید واژه‌ها: جذب، فلز سنگین، بیثوفیلم، اشرشیاکلی وصول مقاله: 19/12/89 اصلاحیه نهایی: 4/2/90 پذیرش مقاله: 28/2/90 ABSTRACT Background and Aim: Heavy metals pollution represents a serious problem for human health and for life in general and bacterial biofilms are able to adsorb heavy metals from dilute aqueous solutions and accumulate them within their cell structure. The aim of this study was to investigate the ability of Escherichia coli biofilm (an effective agent for metal adsorption) supported on clinoptilolite for the removal of cadmium from aqueous solutions. Materials and Methods: Adsorption experiments were carried out in a laboratory-scale batch model with clinoptilolite alone and clinoptilolite covered by a bacterial biofilm. The effects of initial heavy metal concentrations, pH, and agitation time on the removal efficiency were studied. Finally, experimental results were analyzed using isotherm equations. Results: The results of this study revealed that cadmium adsorption to clinoptilolite was lower than that of clinoptilolite covered by biofilm and adsorption of the cadmium was influenced by several parameters such as initial concentration of cadmium, biosorption time and solution pH. The uptake values for clinoptilolite and for clinoptilolite covered by biofilm were 6.8 mg/g and 9.6 mg/g respectively in the batch model, for initial cadmium concentrations of 25 and 100 mg/L. It was also observed that as the initial cadmium concentration increased, the uptake increased, but the removal rate decreased. Maximum adsorption efficiency was achieved at pH value of 6. The biosorption equilibrium for cadmium was best described by the Freundlich and Longmuir models. Conclusion: It is concluded that the presence of biofilm increased the uptake efficiency of clinoptilolite and the biofilm tested in our study seems very promising for the removal of cadmium from aqueous solution. Key words: Adsorption, Heavy metal, Biofilm, E. coli Conflict of Interest: Nill Received: Mar 9, 2011 Accepted: May 18, 2011 جذب، فلز سنگین، بیثوفیلم، اشرشیاکلی Adsorption, Heavy metal, Biofilm, E. coli 65 75 http://sjku.muk.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-305&slc_lang=fa&sid=1 Afshin Maleki افشین ملکی maleki43@yahoo.com 540031947532846002402 540031947532846002402 Yes Kurdistan University of Medical Sciences دانشگاه علوم پزشکی کردستان Amir Hosien Mahvi امیر حسین محوی 540031947532846002403 540031947532846002403 No Tehran University of Medical Sciences دانشگاه علوم پزشکی تهران Reza Rezaie رضا رضایی 540031947532846002404 540031947532846002404 No Kurdistan University of Medical Sciences دانشگاه علوم پزشکی کردستان Mehdi Shirzad Siboni مهدی شیرزاد سیبنی 540031947532846002405 540031947532846002405 No Kurdistan University of Medical Sciences دانشگاه علوم پزشکی کردستان