دراسة حول تأثير درجة الحموضة وزمن التلامس على كفاءة امتصاص ايونات الزرنيخ الثلاثي (III) من المحاليل المائية بواسطة مسحوق أوراق النيم (Azadirachta indica)

سامية أحمد الباهي

doi:10.65405/zkzqx635

المؤلفون

سامية أحمد الباهي قسم الصحة العامة، كلية العلوم الصحية، جامعة مصراته، مصراته، ليبيا المؤلف

DOI:

https://doi.org/10.65405/zkzqx635

الكلمات المفتاحية:

الزرنيخ الثلاثي، مسحوق اوراق شجرة النيم، زمن التلامس، درجة الحموضة، الامتصاص الحيوي.

الملخص

يشمل هذا البحث تحضير مسحوق أوراق شجرة النيم كمواد ماصة مشتقة من الكتلة الحيوية، ودراسة بعض العوامل المؤثرة الفيزيائية والكيميائية والكشف على علاقتها بالقدرة على الامتصاص، ويُظهر البحث اهتمامًا خاصًا بآلية الامتصاص وفعالية الكتلة الحيوية منخفضة التكلفة، مما يوفر حلاً مستدامًا لإزالة أيونات الزرنيخ الثلاثي وتحديد فعاليات وتطوير ممارسات المعالجة الحيوية. يُعد التلوث الناتج عن الزرنيخ مشكلة بيئية رئيسية، ومن الضروري إيجاد حل لها، وهي الدافع وراء هذا البحث.

هدفت هذه الدراسة إلى تقييم نسبة إزالة أيونات الزرنيخ الثلاثي من المحاليل المائية باستخدام سلسلة من التجارب الدفعية على مسحوق اوراق شجرة النيم (Azardicta indica)، ضمن درجات حموضة مختلفة.

تتناول هذه الدراسة إزالة أيونات الزرنيخ الثلاثي عن طريق امتزاز مسحوق أوراق شجرة النيم. تُظهر دراسات الامتزاز الدفعي أن لأوراق النيم قدرة كبيرة على امتزاز أيونات الزرنيخ الثلاثي من المحلول المائي. تشمل المعايير التي تم فحصها في هذه الدراسة، زمن التلامس ودرجة الحموضة.

دُرست تأثيرات زمن التلامس على الامتصاص الحيوي للزرنيخ لمدة تتراوح ما بين 60 و300 دقيقة، عند قيم مختلفة للرقم الهيدروجيني (4، 6، 9) في درجة حرارة 40 درجة مئوية. وتم ضبط الرقم الهيدروجيني باستخدام محاليل حمض الهيدروكلوريك. وجرعة من المادة الماصة الحيوية 10 جرام/لتر، وتركيز ابتدائي من الزرنيخ الثلاثي (III) 20 ملجم/لتر. تمت إزالة 90% من الزرنيخ الثلاثي (III) عند درجة الحموضة 6.

التنزيلات

تنزيل البيانات ليس متاحًا بعد.

المراجع

1. Ros, M., Hernandez, M. T., Garcia, C., Bernal, A., & Pascual, J. A. (2005), Biopesticide effect of green compost against fusarium wilt on melon plants. Journal of applied microbiology,98(4), 845–854.https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2004. 02508.x.

2. K.H. Hama Aziz, F.S. Mustafa, K.M. Omer, S. Hama, R.F. Hamarawf, K.O. (2023), Rahman, Heavy metal pollution in the aquatic environment: efficient and low-cost removal approaches to eliminate their toxicity: a review, RSC Adv. 17595–17610, https://doi.org/10.1039/D3RA00723E.

3. C. Zamora-Ledezma, D. Negrete-Bolagay, F. Figueroa, E. Zamora-Ledezma, M. Ni, F. Alexis, V.H. Guerrero, (2021), Heavy metal water pollution: a fresh look about hazards, novel and conventional remediation methods, Environ. Technol. Innov. 22, 101504, https://doi.org/10.1016/j.eti.2021.101504.

4. P. Mahamallik, R. Swain, (2023), A mini-review on arsenic remediation techniques from water and future trends, Water Sci. Technol. 87, 3108–3123, https://doi.org/10.2166/wst.2023.190.

5. M.B. Shakoor, N.K. Niazi, I. Bibi, G. Murtaza, A. Kunhikrishnan, B. Seshadri, M. Shahid, S. Ali, N.S. Bolan, Y.S. Ok, M. Abid, F. Ali, (2016), Remediation of arsenic contaminated water using agricultural wastes as biosorbents, Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. 46, 467–499, https://doi.org/10.1080/10643389.2015.1109910.

6. M. McGeogh, H. Annath, C. Mangwandi, (2024), Turning teawaste particles into magnetic bio-sorbents particles for arsenic removal from wastewater: isotherm and kinetic studies, Particuology 87, 179–193, https://doi.org/10.1016/j.partic.2023.08.003.

7. P.B. Tchounwou, J.A. Centeno, A.K. (2004), Patlolla, Arsenic toxicity, mutagenesis, and carcinogenesis– a health risk assessment and management approach, Mol. Cell. Biochem. 255, 47–55, https://doi.org/10.1023/B:MCBI.0000007260.32981.b9.

8. S.H. Frisbie, E.J. Mitchell, (2022), Arsenic in drinking water: an analysis of global drinking water regulations and recommendations for updates to protect public health, PLoS One 17, e0263505, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0263505.

9. A.K. Khanzada, H.E. Al-Hazmi, B. ´ Sniatała, T.M. Joseph, J. Majtacz, S.A. Abdulrahman, S.S. Albaseer, T.A. Kurniawan, Z. Rahimi-Ahar, S. Habibzadeh, (2023), Hydrochar-nanoparticle integration for arsenic removal from wastewater: challenges, possible solutions, and future horizon, Environ. Res. 238 (1), 117164, https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.117164.

10. A. Chiavola, E. D’Amato, R. Gavasci, P. Sirini, (2015), Arsenic removal from groundwater by ion exchange and adsorption processes: comparison of two different materials, Water Supply 15, 981–989, https://doi.org/10.2166/ws.2015.054.

11. X. Wang, J. Xu, M. Xu, B. Zhou, J. Liang, L. Zhou, (2021), High-efficient removal of arsenite by coagulation with titanium xerogel coagulant, Sep. Purif. Technol. 258, 118047, https://doi.org/ 10.1016/j. seppur. 2020.118047.

12. L.E. Lan, F.D. Reina, G.E. De Seta, J.M. Meichtry, M.I. Litter, (2023), Comparison between different technologies (Zerovalent iron, coagulation-flocculation, adsorption) for arsenic treatment at high concentrations, Water 15 (8) 1481, https://doi.org/10.3390/ w15081481.

13. Y. Wei, C. Liu, S. Luo, J. Ma, Y. Zhang, H. Feng, K. Yin, Q. He, (2018), Deep oxidation and removal of arsenite in groundwater by rationally positioning oxidation and adsorption sites in binary Fe-Cu oxide/TiO2, Chem. Eng. J. 354, 825–834, https://doi.org/10.1016/ j.cej. 2018.08.101.

14. Y. Babaee, C.N. Mulligan, M.S. Rahaman, (2018), Removal of arsenic (III) and arsenic (V) from aqueous solutions through adsorption by Fe/Cu nanoparticles, J. Chem. Technol. Biotechnol. 93, 63–71, https://doi.org/10.1002/jctb.5320.

15. Y. Wang, C. Lv, L. Xiao, G. Fu, Y. Liu, S. Ye, Y. Chen, (2019), Arsenic removal from alkaline leaching solution using Fe (III) precipitation, Environ. Technol. 40, 1714–1720, https://doi.org /10.1080/ 09593330.2018.1429495.

16. K.C. Khulbe, T. Matsuura, (2018), Removal of heavy metals and pollutants by membrane adsorption techniques, Appl. Water Sci. 8, 19, https://doi.org/10.1007/s13201-018-0661-6.

17. Sant’Anna, V., Biondo, E., Kolchinski, E. M., da Silva, L. F. S., Corrêa, A. P. F., Bach, E., & Brandelli, A. (2017), Total polyphenols, antioxidant, antimicrobial and allelopathic activities of spend coffee ground aqueous extract. Waste and Biomass Valorization, 8, 439-442.

18. Duc, G., Aleksić, J., Marget, P., Mikic, A., Paull, j., Redden, R.J., Sass, o., Stoddard, F.L., Vandenberg, A., Vishnyakova, V., Torres, A.M., (2015). Faba Bean. In: De Ron, A. (eds) Grain Legumes. Handbook of Plant Breeding, vol 10. Springer, New York, NY. https://doi.org/10.1007/978-1-4939 2797-5_5.

19. Yang, F., Chen, H., Changyan, L., Li, L., Liu, L., Han, X., Zhenghuang, W., & Sha, A. (2020), Transcriptome profile analysis of two Vicia faba cultivars with contrasting salinity tolerance during seed germination. Scientific Reports,10 (1). https://doi.org/10.1038/s41598-020-64288-7.

20. Vishnupriya, S., Roshini, D., Bhavaniramya, S., & Ramar, V. (2024). Faba bean starch: structure, functionality, and applications. Non-Conventional Starch Sources, 409-438. The Effects of Fertilization with Dried Spent Coffee Grounds and their Extracts on Germination and Growth of Broad Bean Elareffi et al. JOPAS Vol.23 No. 2, 197.

21. Warkentin, T. et al. (2015). Pea. In: De Ron, A. (eds) Grain Legumes. Handbook of Plant Breeding, vol 10. Springer, New York, NY.

22. Vural, H., D. Esiyok and I. Duman, (2000). Kultur Sebzeleri. Ege Universitesi Ziraat Fakultesi Yayini, Izmir (Tr). unguiculata L. Walp.) Genotypes in Delmarva Region of the United States. Crop/ Stress Physiology, 191: 210-217.

23. Ciurescu, G., Toncea, I., Ropotă, M., & Hăbeanu, M. (2018). Seeds composition and their nutrients quality of some pea (Pisum sativum L.) and lentil (Lens culinaris Medik.) cultivars. Romanian Agricultural Research, 35, 101-108.

24. Cochran, D.R. and Gu, (2010). Effect of Coffee Grounds on Seed Germination. Combined Proceedings International Plant Propagators’ Society, Volume 60, 2010.

25. Priyadarshni, N.; Nath, P.; Chanda, N. (2020), Sustainable Removal of Arsenate, Arsenite and Bacterial Contamination from Water Using Biochar Stabilized Iron and Copper Oxide Nanoparticles and Associated Mechanism of the Remediation Process. J. Water Process Eng. 37, 101495.