Алтайский государственный технический университет имени Ивана Ивановича Ползунова
Соединения кобальта являются одними из наиболее токсичных загрязнений водных объектов, которые могут попадать в них вследствие сбросов недостаточно очищенных сточных вод предприятий машиностроения и химической промышленности. В природной среде кобальт накапливается в тканях растений и животных и по трофической цепи может попасть в организм человека, вызывая токсическое и мутагенное воздействие. В связи с этим важным является использование технологий, позволяющих эффективно извлекать кобальт из воды различными материалами. В данной работе представлены результаты исследований по изучению сорбции кобальта из воды раковиной моллюска Lissachatina fulica (Férussac, 1821). Для исследований использовали предварительно отмытые и измельчённые на щёковой дробилке раковины с размерами частиц от 2 до 5 мм, как в нативном виде, так и модифицированные раствором гидроксида натрия с концентрацией 10 % и обработанные ультразвуком частотой 40 кГц. Для всех материалов определена статическая сорбционная ёмкость, которая составила для нативного материала 37 мг/г, модифицированного гидроксидом натрия – 31 мг/г, модифицированного ультразвуком – 17 мг/г. Построены линеаризованные изотермы сорбции ионов кобальта по моделям Ленгмюра, Фрейндлиха, Дубинина-Радушкевича и Тёмкина. Рассчитаны константы сорбционного равновесия и величины предельной сорбции по указанным моделям. Выявлено, что сорбция ионов кобальта удовлетворительно описывается моделями Ленгмюра, Фрейндлиха и Тёмкина как для нативного материала, так и для модифицированного и имеет физический характер. Модель Дубинина-Радушкевича не подходит для описания сорбции исследуемых материалов (коэффициент корреляции составил менее 0,2). Проведение активации нативного материала гидроксидом натрия и ультразвуком нецелесообразно, поскольку приводит к снижению сорбционной ёмкости материала в 1,2 и 2,2 раза соответственно.
Ключевые слова: адсорбция, ионы кобальта, моллюски, загрязнение воды
Список процитированных источников
1. Гулиева С.В., Керимова Р.Дж., Юсифова М.Ю. Влияние тяжёлых металлов на биохимические процессы в организме человека // Academy. 2018. № 12 (39). С. 77–81.
2. Немерешина О.Н., Петрова Г.В., Филиппова А.В. Содержание кобальта и кадмия в тканях растений техногенной зоны // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 4 (52). С. 80–87. doi: 10.18286/1816-4501-2020-4-80-87
3. Немерешина О.Н., Гусев Н.Ф. Накопление кобальта и кадмия в растительном сырье и почвах техногенных зон // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 3 (83). С. 122–126. doi: 10.37670/2073-0853-2020-83-3-122-126
4. Немерешина О.Н., Гусев Н.Ф. Особенности поглощения и распределения тяжёлых металлов из почвы и сточных вод в техногенной зоне в тканях растений // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2024. № 5 (109). С. 90–97. doi: 10.37670/2073-0853-2024-109-5-90-97
5. Науменко О.А., Соколова О.Я., Кабышева М.И., Бибарцева Е.В. Характеристика видовых особенностей накопления марганца, цинка и кобальта древесными растениями Оренбуржья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 1 (69). С. 91–93.
6. Сибиркина А.Р., Лихачев С.Ф. Сравнение содержания соединений кобальта в органах и тканях древесных растений // Самарский научный вестник. 2017. Т. 6. № 2 (19). С. 84–87.
7. Чуйко Е.В. Влияние содержания тяжёлых металлов в донных отложениях на их биоаккумуляцию в ихтиофауне // Астраханский вестник экологического образования. 2013. № 3 (25). С. 139–144.
8. Макаренко Т.В., Никитин А.Н., Ерофеенко М.А. Изучение содержания меди, кобальта и свинца в донных отложениях водоёмов г. Гомеля // Эпоха науки. 2020. № 21. С 300–304. doi: 10.24411/2409-3203-2019-11061
9. Грибовский Ю.Г., Нохрин Д.Ю., Давыдова Н.А., Торчицкий А.Н. Содержание тяжёлых металлов в рыбе из минерализованных водоёмов Урала // Российский журнал Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. 2019. № 4 (32). С. 461–467. doi: 10.25725/ vet.san.hyg.ecol.201904019
10. Макаренко Т.В. Изучение накопления тяжёлых металлов в тканях моллюсков в водоёмах и водотоках Гомеля и прилегающих территорий // Экологический вестник. 2013. № 2. С. 116–121.
11. Тунакова Ю.А., Мухаметшина Е.С., Шмакова Ю.А. Исследование эффективности биополимерных сорбентов на основе хитина в отношении металлов // Вестник Казанского технологического университета. 2011. № 14. С. 141–149.
12. Ловкис З.В., Павлова О.В., Белова Е.А., Трусова М.М. Использование хитозана для очистки природных и сточных вод // Пищевая промышленность: наука и технологии. 2023. Т. 16. № 1 (59). С. 53–61. doi: 10.47612/2073-4794-2023-16-1(59)-53-61
13. Реут К.В., Береза И.Г., Василевский П.Б., Деркач С.Р. Способ очистки сточных вод производства хитина из панциря ракообразных // Патент RU 2263079 C1. Заявление: 2004107962/15, 18.03.2004. Дата публикации: 27.10.2005.
14. Касьянов Г.И., Кубенко Е.Г. Разработка технологии получения хитозана из панциря гаммаруса азовского // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2013. № 1 (331). С. 69–72.
15. Солдатова С.Ю. Разработка технологии получения хитозана из панцирьсодержащего сырья // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2015. № 1. С. 48–56.
16. de Paula S.M., Silveira M. Studies on molluscan shells: contributions from microscopic and analytical methods // Micron. 2009. V. 40. No. 7. P. 669–690. doi: 10.1016/j.micron.2009.05.006
17. Адсорбция из растворов на поверхностях твёрдых тел / под ред. Г. Парфита, К. Рочестера. М.: Мир, 1986. 488 с.
18. Халил А.С., Серпокрылов Н.С., Смоляниченко А.С., Старовойтов С.В. Математическое описание сорбции на модифицированной рисовой соломе // Инженерный вестник Дона. 2018. № 1 [Электронный ресурс] http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/ n1y2018/4650 (дата обращения 10.03.2025).
19. Шумилова М.А. Применение моделей адсорбции при исследовании поглощения ионов никеля почвой // Теоретическая и прикладная экология. 2024. № 3. С. 45–53. doi: 10.25750/1995-4301-2024-3-045-053
ISSN 1995-4301
Выбор параметров просмотра
