<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD with OASIS Tables with MathML3 v1.4 20241031//EN" "https://jats.nlm.nih.gov/archiving/1.4/JATS-archive-oasis-article1-4-mathml3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" dtd-version="1.4" article-type="research-article" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Теоретическая и прикладная экология</journal-title></journal-title-group><issn publication-format="print">1995-4301</issn><issn publication-format="electronic">2618-8406</issn></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.25750/1995-4301-2026-2-210-218</article-id><article-categories><subj-group><subject>Other</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="ru">Изучение сорбции ионов кобальта из воды раковиной моллюска Lissachatina fulica</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Study of cobalt ions’ sorption from water by Lissachatina fulica shell</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Воронин</surname><given-names>Н. А.</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Voronin</surname><given-names>N. A.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff2"/><email>voroninna00@gmail.com</email><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0004-5887-8796</contrib-id></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Сомин</surname><given-names>В. А.</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Somin</surname><given-names>V. A.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff2"/><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-3276-5174</contrib-id></contrib><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Altai State Technical University named after I.I. Polzunov</institution><city xml:lang="en">Barnaul</city><country xml:lang="en">Russia</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="ru">Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова</institution><city xml:lang="ru">Барнаул</city><country xml:lang="ru">Россия</country></aff></aff-alternatives></contrib-group><pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2026-06-25"><day>25</day><month>06</month><year>2026</year></pub-date><issue>2</issue><fpage>210</fpage><lpage>218</lpage><self-uri xlink:href="http://envjournal.ru/ari/v2026/v2/26221.pdf" xlink:title="http://envjournal.ru/ari/v2026/v2/26221.pdf">http://envjournal.ru/ari/v2026/v2/26221.pdf</self-uri><self-uri content-type="pdf" xlink:href="publication-64537ab4-266e-47bc-8596-0c1a1d3af076.pdf" xlink:title="PDF"/><abstract xml:lang="ru"><p>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.</p></abstract><abstract xml:lang="en" abstract-type="summary"><p>Cobalt compounds are among the most toxic pollutants of water bodies that can enter them due to discharges of insufficiently treated wastewater from engineering and chemical industries. In the environment cobalt accumulates in plant and animal tissues and can enter the human body through the trophic chain, causing toxic and mutagenic effects. In this regard, it is important to use technologies that effectively extract cobalt from water using various materials. This paper presents the results of studies on the cobalt sorption from water by the shell of the Lissachatina fulica (Férussac, 1821) mollusk. For the research, a shell with geometric dimensions from 2 to 5 mm, pre-washed and crushed on a jaw crusher, was used both in its native form and modified with a sodium hydroxide solution with a concentration of 10 % and treated with ultrasound at a frequency of 40 kHz. A static sorption capacity was determined for all materials, which was 37 mg/g for native material, 31 mg/g modified with sodium hydroxide, and 17 mg/g modified with ultrasound. Linearized isotherms of sorption of cobalt ions are constructed according to the Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radzhdankevich, and Temkin models. The sorption equilibrium constants and the values of the limiting sorption are calculated according to these models. It is revealed that the sorption of cobalt ions is satisfactorily described by the Langmuir, Freundlich, and Temkin models for both native and modified shells and has a physical character. The Dubinin-Radostkevich model is not suitable for describing the sorption of the studied materials, since the correlation coefficient was less than 0.2. Activation with sodium hydroxide and ultrasound is impractical, since it leads to a decrease in the sorption capacity of the material by 1.2 and 2.2 times, respectively.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>адсорбция</kwd><kwd>ионы кобальта</kwd><kwd>моллюски</kwd><kwd>загрязнение воды</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>adsorption</kwd><kwd>cobalt ions</kwd><kwd>shellfish</kwd><kwd>water pollution</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><ref id="ref1"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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.</mixed-citation></ref><ref id="ref2"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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</mixed-citation></ref><ref id="ref3"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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</mixed-citation></ref><ref id="ref4"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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</mixed-citation></ref><ref id="ref5"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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.</mixed-citation></ref><ref id="ref6"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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.</mixed-citation></ref><ref id="ref7"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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.</mixed-citation></ref><ref id="ref8"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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</mixed-citation></ref><ref id="ref9"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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</mixed-citation></ref><ref id="ref10"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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.</mixed-citation></ref><ref id="ref11"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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.</mixed-citation></ref><ref id="ref12"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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</mixed-citation></ref><ref id="ref13"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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.</mixed-citation></ref><ref id="ref14"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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.</mixed-citation></ref><ref id="ref15"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">15. Солдатова С.Ю. Разработка технологии получения хитозана из панцирьсодержащего сырья // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2015. № 1. С. 48–56.</mixed-citation></ref><ref id="ref16"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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</mixed-citation></ref><ref id="ref17"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">17. Адсорбция из растворов на поверхностях твёрдых тел / под ред. Г. Парфита, К. Рочестера. М.: Мир, 1986. 488 с.</mixed-citation></ref><ref id="ref18"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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).</mixed-citation></ref><ref id="ref19"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">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</mixed-citation></ref><ref id="ref20"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">1. Guliyeva S.V., Kerimova R.D., Yusifova M.Y. The influence of heavy metals on biochemical processes in the human body // Academy. 2018. No. 12 (39). P. 77–81 (in Russian)</mixed-citation></ref><ref id="ref21"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">2. Nemereshina O.N., Petrova G.V., Filippova A.V. Cobalt and cadmium content in plant tissues of technogenic zone // Vestnik of Ulyanovsk state agricultural academy. 2020. No. 4(52). P. 80–87 (in Russian). doi: 10.18286/1816-4501-2020-4-80-87</mixed-citation></ref><ref id="ref22"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">3. Nemereshina O.N., Gusev N.F. Accumulation of cobalt and cadmium in plants and soils of technogenic zones // Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2020. No. 3 (83). P. 122–126 (in Russian). doi: 10.37670/2073-0853-2020-83-3-122-126</mixed-citation></ref><ref id="ref23"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">4. Nemereshina O.N., Gusev N.F. Features of absorption and distribution of heavy metals from soil and wastewater in the technogenic zone in plant tissues // Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2024. No. 5 (109). P. 90–97 (in Russian). doi: 10.37670/2073-0853-2024-109-5-90-97</mixed-citation></ref><ref id="ref24"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">5. Naumenko O.A., Sokolova O.Ya., Kabysheva M.I., Bibartseva Ye.V. Specific features of manganese, zinc and cobalt accumulation by woody plants in the Orenburg region // Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2018. No. 1 (69). P. 91–93 (in Russian).</mixed-citation></ref><ref id="ref25"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">6. Sibirkina A.R., Likhachev S.F. Comparison of cobalt compounds content in organs and tissues of woody plants // Samara Journal of Science. 2017. V. 6. No. 2 (19). P. 84–87 (in Russian).</mixed-citation></ref><ref id="ref26"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">7. Chuiko E.V. The influence of heavy metal content in bottom sediments on their bioaccumulation in ichthyofauna // Astrakhan Bulletin of Ecological Education. 2013. No. 3 (25). P. 139–144 (in Russian).</mixed-citation></ref><ref id="ref27"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">8 Makarenko T.V., Nikitin A.N., Erofeenko M.A. Study of the content of copper, cobalt and lead in the bottom sediments of ponds in Gomel city // Epoha nauki. 2020. No. 21. P. 300–304 (in Russian). doi: 10.24411/2409-3203-2019-11061</mixed-citation></ref><ref id="ref28"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">9. Gribovsky Yu.G., Nohrin D.Yu., Davydova N.A., Torchitsky A.N. Content of heavy metals in fish from mineralized Ural water bodies // Rossijskij zhurnal Problemy veterinarnoj sanitarii, gigieny i ekologii. 2019. No. 4 (32). P. 461–467 (in Russian). doi: 10.25725/vet.san.hyg.ecol.201904019</mixed-citation></ref><ref id="ref29"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">10. Makarenko T.V. Heavy metals accumulation in mollusks’ of Gomel reservoirs and its adjacent territories // Ekologicheskij vestnik. 2013. No. 2. P. 116–121 (in Russian).</mixed-citation></ref><ref id="ref30"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">11. Tunakova Yu.A., Mukhametshina E.S., Shmakova Yu.A. Investigation of the effectiveness of chitin-based biopolymer sorbents against metals // Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2011. No. 14. P. 141–149. (in Russian).</mixed-citation></ref><ref id="ref31"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">12. Lovkis Z.V., Pavlova O.V., Belova E.A., Trusova M.M. Use of chitosan for natural and waste water treatment // Food Industry: Science and Technologies. 2023. V. 16. No. 1 (59). P. 53–61 (in Russian). doi: 10.47612/2073-4794-2023-16-1(59)-53-61</mixed-citation></ref><ref id="ref32"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">13. Reut K.V., Bereza I.G., Vasilevsky P.B., Derkach S.R. Method of purification of sewage at production of chitine from carapaces of crustacea // Patent No. 2263079 C1. Ap- plication: 2004107962/15, 18.03.2004. Date of publication 27.10.2005 (in Russian).</mixed-citation></ref><ref id="ref33"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">14. Kasyanov G.I., Kubenko E.G. Production technology development of chitosan from shell of Gammaruscrustacean’s Azov sea // Izvestiya vuzov. Food Technology. 2013. No. 1 (331). P. 69–72 (in Russian).</mixed-citation></ref><ref id="ref34"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">15. Soldatova S.Yu. Technology of producing chitosan from shell-containing materials // Bulletin of Nizhnevartovsk State University. 2015. No. 1. P. 48–56 (in Russian).</mixed-citation></ref><ref id="ref35"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">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</mixed-citation></ref><ref id="ref36"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">17. Adsorption from solutions on solid surfaces / Eds. G. Parfit, K. Rochester. Moskva: Mir, 1986. 488 p. (in Russian).</mixed-citation></ref><ref id="ref37"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">18. Khalil A.S., Serpokrylov N.S., Smolyanichenko A.S., Starovoytov S.V. Mathematical description of sorption on modified rice straw // Engineering Bulletin of Don. 2018. No. 1 [Internet resourse] http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2018/4650 (Accessed: 03.10.2025).</mixed-citation></ref><ref id="ref38"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">19. Shumilova M.A. Application of adsorption models in the study of nickel ion absorption by soil // Theoretical and Applied Ecology. 2024. No. 3. P. 45–53 (in Russian). doi: 10.25750/1995-4301-2024-3-045-053</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
