CC BY
11
_ВЕСТНИК ПНИПУ_
2023 Химическая технология и биотехнология № 2
DOI: 10.15593/2224-9400/2023.2.03 Научная статья
УДК 582.272.7:664.951
Л.С. Пан, Е.О. Сбитнева, О.И. Бахирева
Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БУРЫХ ВОДОРОСЛЕЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ОТ ИОНОВ ЦЕЗИЯ
Рассмотрена возможность создания экологически чистого нетоксичного сорбента на основе трех видов бурых водорослей рода Cystoseira из Черного моря: Cystoseira crinita, Cystoseira erica и Cysíos^ira barbata. Показано, что бурые водоросли рода Cystoseira обладают способностью поглощать ионы тяжелых металлов из сложных по составу растворов. Наилучшей сорбционной способностью из рассмотренных видов рода Cysios^ira обладает Cysios^ira barbata, которая показывает высокие результаты как в динамических, так и в статических условиях. Найденные константы в уравнении Ленгмюра подтверждают, что водоросли Cysios^ira barbata обладают лучшими свойствами, их максимальное значение адсорбционной емкости по отношению к ионам цезия более чем в 1,5 раза выше, чем у Cystoseira crinita.
Установлено, что благодаря характерным отличительным особенностям строения покровных клеток у морских водорослей вида Cysios^ira barbata поглощение цезия осуществляется по механизму ионного обмена на ионы натрия и калия. Сорбци-онные свойства клеточных стенок морских водорослей определяются содержанием альгинатов и солей альгиновой кислоты. Помимо этого строение покровных клеток водорослей отлично от типичного строения растений. Немаловажной особенностью структуры является наличие в этих клетках пор, размеры которых соотносимы с размерами ионов цезия. Показано, что морские водоросли обладают преимущественной избирательностью по отношению к ионам цезия по сравнению с ионами других щелочных металлов, однако уступают по селективности известным неорганическим сорбентам. Полученные данные обосновывают перспективность использования водорослей для производства биосорбентов, путем модифицирования их поверхности для улучшения сорбционных характеристик.
Ключевые слова: бурые водоросли, сорбция, цезий, полная динамическая емкость, механизм сорбции цезия, характеристики Ленгмюра, селективность.
49
L.S. Pan, E.O. Sbitneva, O.I. Bakhireva
Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russian Federation
PROSPECTS FOR THE USE OF BROWN ALGAE FOR THE PURIFICATION OF AQUEOUS SOLUTIONS FROM CAESIUM IONS
The possibility of creating an environmentally friendly non-toxic sorbent based on three species of brown algae of the genus Cystoseira from the Black Sea: Cystoseira crinita, Cystoseira Erica and Cystoseira barbata is considered. It has been shown that brown algae of the genus Cystoseira have the ability to absorb heavy metal ions from complex solutions. The best sorption ability of the considered species of the genus Cystoseira is possessed by Cystoseira barbata, which shows high results both in dynamic and static conditions. The constants found in the Langmuir equation confirm that Cystoseira barbata algae have better properties, their maximum value of adsorption capacity in relation to caesium ions is more than 1.5 times higher than that of Cystoseira crinita.
It has been established that due to the characteristic distinctive features of the structure of the integumentary cells in seaweed of the species Cystoseira barbata, the absorption of caesium is carried out by the mechanism of ion exchange for sodium and potassium ions. The sorption properties of seaweed cell walls are determined by the content of alginates and alginic acid salts. In addition, the structure of the integumentary cells of algae differs from the typical structure of plants and an important feature of the structure is the presence of pores in these cells, the size of which is correlated with the size of caesium ions. It has been shown that seaweed has preferential selectivity with respect to caesium ions compared to ions of other alkali metals, but is inferior in selectivity to known inorganic sorbents. The obtained data substantiate the prospects of using algae for the production of biosorbents by modifying their surface to improve sorption characteristics.
Keywords: brown algae, sorption, caesium, total dynamic capacity, mechanism of caesium sorption, Langmuir characteristics, selectivity.
Проблема создания экологически безопасных методов извлечения радионуклидов и металлов из природных объектов и организмов животных и человека до сих пор актуальна. В группу металлов-токсикантов входят кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк, хром и радиоактивные элементы как наиболее опасные для здоровья человека и животных. Давно известно, что радионуклиды и тяжелые металлы, находящиеся в почве, воде и воздухе, аккумулируются растениями, а затем по пищевым цепям могут поступать в организмы человека или животных, что негативно влияет на жизнедеятельность и здоровье организма. С другой стороны, из-за способности некоторых растений, низших морских животных и водорослей поглощать радиоактивные элементы и некоторые металлы возникает возможность получать экологически чистые биосорбенты на их основе. В качестве материала,
50
способного поглощать радионуклиды и тяжелые металлы, возможно рассматривать бурые водоросли, поскольку они содержат множество активных групп, способных связывать ионы металлов [1, 4, 5].
В работе рассмотрена возможность создания экологически чистого нетоксичного сорбента на основе трех видов бурых водорослей рода Cystoseira из Черного моря: Cystoseira crinita, Cystoseira erica и Cystoseira barbata. Cystoseira - род бурых водорослей Phaeophyceae. Представители рода - многолетние организмы, растут на каменистых и каменисто-ракушечных грунтах в сублиторали Черного и Азовского морей на глубине 0,5-20 м. Светолюбивы. Слоевище в виде крупных кустов размером от 30 до 150 см, которые прикрепляются подошвой. Стволик покрыт радиально расположенными длинными многократно разветвленными ветвями [2, 3, 6, 7]. В табл. 1 приведен химический состав Cystoseira crinita и Cystoseira barbata.
Таблица 1
Химический состав биомассы Cystoseira crinita и Cystoseira barbata Черного моря, %
Состав биомассы Вид водоросли
Cystoseira crinita Cystoseira barbata
Углеводы 62,20 73,93
Азотистые вещества 5,12 5,31
Минеральные вещества 32,68 20,76
Наиболее распространенный вид - Cystoseira barbata. Клетки бурых водорослей Cystoseira barbata, хотя и аналогичны клеткам высших растений, имеют характерные отличительные особенности строения. В первую очередь это относится к покровным клеткам, в стенках которых имеются поры с диаметром 40-60 нм. Их клеточная стенка состоит из двух основных компонентов: аморфного гелеобразного матрикса по-лисахаридной природы и фибриллярной опорной системы. Внешний слой образуют сульфатированные полисахариды и пектины, придавая клетке устойчивость к действию химических веществ. Другим компонентом клеточной стенки являются альгинаты, состоящие из а-Ь-гулу-роновой и Р-О-маннуроновой кислот. Они обнаруживаются, в основном, в фибриллярном слое, где их содержание достаточно высоко и составляет приблизительно 10-40 %. Альгиновые кислоты, особенно Ь-гулуроновая, имеют высокое сродство к ионам двухвалентных металлов. Содержание золы в Су^^^т barbata достигает 20-30 %. В золе может находиться до 28 микро- и макроэлементов. Общее содержание
51
углеводов достигает 75 % от сухой массы, из них полисахарид - альги-новая кислота - от 40 до 43 %, моносахарид - маннит до 25 %.
Cystoseira Erica (или Cystoseira spinosa) содержит в своем составе несколько видов терпенов, содержащих ароматические группы, обусловливающие активные фармакологические свойства. Эти дитерпены обладают антимикробными свойствами. Также в водорослях данного вида содержатся пренилдикетоны, которые тоже проявляют антибактериальные свойства. Как и во всех других видах бурых водорослей, в Cys-toseira spinosa содержатся полисахариды с сульфатными группами.
В водорослях вида Cystoseira crinite были обнаружены семь типов производных стирола, наибольшим содержание из которых отличался фукостирол (61,2 % от общего содержания всех стироловых соединений). Также в составе находилось большое количество этил-холестер-5-ен-3-ол (25,4 %). Помимо этого было выявлено, что в составе присутствуют немногочисленные монотерпены (среди них дигидроактинидо-лид содержался в наибольшем количестве) [8, 9].
В данной работе для изучения сорбционных свойств водорослей построены выходные кривые сорбции ионов цезия на различных видах морских водорослей в динамических условиях. Для этого через ионообменную колонку с внутренним диаметром 8 мм, заполненную 1 г сорбента, пропускали 1 мМ раствор нитрата цезия со скоростью 1,2 мл/мин. Раствор на выходе из колонки анализировали на атомно-абсорбционном спектрометре ThermoScientific (AAC) iCE 3500 на содержание ионов цезия. На основе полученных данных построили выходные кривые сорбции цезия для каждого типа водорослей: Cystoseira crinita, Cystoseira
erica и Cystoseira barbata (рис. 1). -
s
ж" s
m O
Я
к =
Я
В o
я
X
Объем пропущенного раствора цезия, мл
Рис. 1. Кривые сорбции ионов цезия сорбентами на основе бурых водорослей вида: 1 - Cystoseira barbata, 2 - Cystoseira crinita, 3 - Cystoseira erica
52
На рис. 1 видно, что только в случае использования морских водорослей вида Су^^^т barbata мы наблюдаем Б-образную выходную кривую, что говорит о полном поглощении ионов цезия в начальный момент времени и лучшей кинетике процесса.
По результатам, полученным в динамических условиях для каждого типа биосорбентов вычислили полную динамическую объемную емкость (ПДОЕ):
(С - С )-У
пдое = (ссх—Еавн2_, (1)
т к
сорбента
где Сисх - исходная концентрация ионов цезия в растворе, моль/л; Сравн - равновесная концентрация ионов цезия в растворе, моль/л; V -объем пропущенного раствора, мл; ^сорбента - масса сорбента, г. Полученные значения ПДОЕ приведены в табл. 2.
Таблица 2
Полная динамическая объемная емкость биосорбентов на основе различных видов бурых водорослей
Биосорбент на основе бурых водорослей Cystosеira ЬОГЬМО Cystoseira сппШ Cystoseira Епсй
ПДОЕ, м^+/г сорбента 63,49 40,48 27,91
С целью выяснения механизма сорбции ионов цезия были проведены эксперименты в динамических условиях. Для этого через ионообменную колонку, заполненную различными видами водорослей (масса сорбента составляла 1 г), пропускали раствор CsNOз с концентрацией 0,001 моль/л со скоростью 2 колоночных объема в час. Отбирали отдельные пробы растворов на выходе из колонки и определяли в них остаточные концентрации ионов цезия, натрия и калия методом атомно-адсорб-ционного анализа.
По результатам анализа были построены кривые: зависимости изменения концентрации ионов цезия, натрия и калия в растворе после пропускания нитрата цезия через колонку с морскими водорослями (рис. 2).
Из приведенных зависимостей видно, что поглощение цезия водорослями сопровождается вытеснением эквивалентного суммарного
53
количества ионов натрия и калия. Этот факт дает возможность утверждать, что извлечение цезия из раствора происходит по механизму ионного обмена:
или сб+^к+
Рис. 2. Зависимости концентраций ионов цезия (1), калия (2), натрия (3) в растворе после пропускания через колонку с сорбентом на основе Cystoseira barbata (а), Cystoseira erica (б), Cystoseira crinita (в) от объема пропущенного раствора CsNÜ3
Преимущественно обмен идет на ионы натрия.
При исследовании сорбционных свойств сорбентов важно знать время установления равновесия в системе сорбент - раствор. Для определения времени установления равновесия были построены кинетические кривые сорбции цезия. Для этого определяли изменение концентрации цезия в растворе в зависимости от времени контакта с сорбентом. Полученные результаты показаны на рис. 3.
б
а
в
54
Рис. 3. Зависимость концентрации ионов цезия в растворе от времени контакта с сорбентами на основе бурых водорослей вида: 1 - Cystoseira barbata, 2 - Cystoseira crinita, 3 - Cystoseira erica
Кинетические кривые сорбции показывают, что во всех трех случаях равновесие в системе сорбент - раствор устанавливается в течение первых 5-7 мин.
Для всех видов сорбентов были сняты изотермы сорбции. Для этого к одинаковому количеству биосорбента (0,1 г) прибавляли раствор ионов цезия различных концентраций (0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,3 мМ). После перемешивания в течение 20 мин раствор отделяли от водорослей и определяли концентрацию ионов цезия на ААС при длине волны 852,1 нм. Емкость (А) биосорбента по цезию рассчитывали по формуле (1). При обработке полученных данных строился график в координатах 1/А - 1/С для всех видов биосорбентов и определялись значения максимальной адсорбции и константы в уравнении Ленгмюра (рис. 4).
Рис. 4. Зависимость обратной адсорбции от обратной концентрации ионов цезия в растворе
55
Рассчитанные константы уравнения Ленгмюра представлены в табл.3.
Таблица 3
Константы уравнения Ленгмюра для процесса адсорбции на биосорбентах на основе бурых водорослей
Показатель Cystosеira barbata Cystoseira шпйа. Cystoseira епса
ВЛ02 1,5 0,75 0,66
Атах, мг/г сорбента 70,5 45,7 34,2
Полученные значения показывают, что водоросли Cystosеira ba.rba.ta обладают лучшими сорбционными свойствами, а именно: их максимальное значение адсорбции по отношению к ионам цезия более чем в 1,5 раза превышает значение следующего за ним по величине адсорбционной емкости вида Cystoseira егтиа. Эти данные подтверждают и совпадают с результатами, полученными в динамических условиях. Данный эксперимент показывает, что процесс сорбции ионов цезия в основном идет с поверхности сорбента.
Изучение селективности водорослей по отношению к цезию в растворах является очень важным, так как водные растворы (в том числе и радиоактивные), содержащие цезий имеют сложный состав и содержат большое количество ионов натрия и калия [10, 11, 12, 14]. В статических условиях было изучено влияние конкурирующих ионов натрия и калия на сорбцию цезия на данных образцах биосорбентов. Для этого в колбу с 0,1 г сорбента добавляли растворы: 0,001 М раствора хлорида цезия и хлорида натрия или хлорида калия с переменной концентрацией (0,3; 0,2; 0,1; 0,05; 0,025; 0,0125М). После перемешивания раствор отделяли от водорослей и определяли концентрации ионов цезия и натрия или калия на ААС. По полученным данным определялась величина а по формуле
а = ■
(2)
где а - степень извлечения ионов цезия; А - емкость по цезию при данной концентрации ионов калия и натрия; Аmах - максимально возможная емкость по цезию сорбента на основе морских водорослей.
По полученным результатам построили графики зависимости степени извлечения цезия (а) от концентрации ионов натрия или калия и
56
определили концентрации ионов натрия или калия, которые не мешают приоритетному поглощению ионов цезия из раствора (рис. 5).
Рис. 5. Зависимости степени извлечения цезия (а) от концентрации ионов калия (1) и натрия (2) в растворе на Cystosеira barbata (а), Cystoseira crinita (б), Cystoseira еrica (в)
По построенным графикам видно, что присутствие ионов натрия и калия препятствует сорбции ионов цезия из раствора. При концентрации натрия в растворе выше концентрации цезия в 100 раз, степень извлечения цезия падает в 1,4; 1,3; 3,3 раза на биосорбентах на основе Cystosеira barbata, Cystoseira crinita и Cystoseira erica соответственно, в то время как снижение степени извлечения цезия в присутствии калия составляет 2,2; 2,8; 4,5 раза на тех же сорбентах. Из приведенных данных становится очевидно, что наибольшей селективностью обладает биосорбент на основе водорослей вида Cystosеira barbata. Однако селективность всех видов водорослей мала по сравнению с известными неорганическими сорбентами, в том числе и гексацианоферратов переходных металлов [13, 15, 16, 17]. Это объясняется наличием в бурых водорослях активных групп органических соединений, которые поглощают из раствора все одно- и двухвалентные металлы. Использовать это свойство возможно при получении сорбентов, способных поглощать различные металлы из раствора, т.е. для сорбентов, используемых при комплексной очистке вод, загрязненных тяжелыми металлами и радионуклидами.
57
Рассмотренные виды бурых водорослей рода Cystoseira имеют различные сорбционные свойства по отношению к ионам цезия. Лучшими свойствами из представленных образцов обладает биосорбент на основе водорослей Cystoseira barbata, который показывает хорошие результаты как в статическом, так и в динамическом режиме. Высокие показания при измерении полной динамической объемной емкости позволяют использовать в будущем Cystoseira barbata для создания усовершенствованных биосорбентов с улучшенными характеристиками. Обработка поверхности также может привести к улучшению селективности сорбента, которая на данный момент является недостаточной, так как неорганические сорбенты в несколько раз превосходят биопрепараты на основе водорослей по этому показателю. Однако известно, что для альгината и солей альгиновой кислоты, содержащихся в больших количествах в морских бурых водорослях, характерны реакции ионного обмена на одно- и двухвалентные металлы. Помимо этого строение покровных клеток водорослей отлично от типичного строения растений и немаловажной особенностью структуры является наличие в этих клетках пор, размеры которых соотносимы с размерами ионов цезия. Использование бурых водорослей перспективно также и потому, что они являются недорогим и доступным сырьем для получения экологически чистых сорбентов, которые можно применять в качестве лекарственных препаратов для извлечения тяжелых металлов и радионуклидов из организма человека и животных [ 18-20].
Список литературы
1. Афанасьев Д.Ф., Корпакова И.Г. Макрофитобентос российского Азово-Черноморья. - Ростов н/Д, 2008. - 291 с.
2. DNA sequence data demónstrate the polyphyly of the genus Cystoseira and other Sargassaceae genera Phaeophyceae / S. Draisma, E. Ballesteros, F. Rousseau, T. Thibaut // J. Phycol. - 2010. - 46(6). - P. 1329-1345.
3. Афанасьев Д.Ф., Абдуллин Ш.Р., Середа М.М. Эколого-флористиче-ская классификация донной растительности российского шельфа Черного моря // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. -2012. - Т. 14, №1(4). - C. 963-966.
4. Подкорытова А.В., Вафина Л.Х. Химический состав бурых водорослей Чёрного моря: род Cystoseira, перспектива их использования // Труды ВНИРО. - 2013. - Т. 150. Технология переработки водных биоресурсов. -С.100-107.
58
5. Евстигнеева И.К. Некоторые аспекты структуры эпифитных компонентов цистозировых сообществ в Черном море // Экология моря. - 1990. -Вып. 34. - С. 33-37.
6. Панькова Е.С., Голубева Е.И. Аккумуляционные способности бурой водоросли цистозира барбата (Cystoseira barbata) к накоплению тяжелых металлов // Проблемы региональной экологии. - 2018. - № 3. - С. 22-27.
7. Шахматова О.А., Кравцова А.В. Антиоксидантная система ценозооб-разующих бурых черноморских макроводорослей Cystoseira crinita и Cystoseira barbata различных жизненных форм в акваториях с разным уровнем комплексного загрязнения // Экологическая физиология водных фототрофов: распространение, запасы, химический состав и использование: материалы Междунар. конф. V Сабининские чтения. - М., 2017. - С. 1131-1137.
8. Panayotis Panayotidis, Sotiris Orfanidis, Konstantinos Tsiamis. Cystoseira cri-nite community in the Aegean sea. - Hellenic Center of Marine Research, 2007. - 38 p.
9. Chemical Composition of Cystoseira crinita Bory from the Eastern Mediterranean / Z. Kamenarska, Funda N. Yalc, T. Ersoz, I. Calis, K. Stefanov, S. Popova // Naturforsch. - 2002. - № 57. - P. 584-590.
10. Biosorption of stable cesium by chemically modified biomass of Sargas-sum glaucescens and Cystoseira indica in a continuous flow system / R. Dabbagh, M. Ebrahimi, F. Aflaki, H. Ghafourian, M.H. Sahafipour // Journal of Hazardous Materials. - 2008. - № 159. - P. 354-357.
11. Biosorption of cesium by native and chemically modified biomass of marine algae: introduce the new biosorbents for biotechnology applications / R. Jalali-Rada, H. Ghafouriana, Y. Asefa, S.T. Dalira, M.H. Sahafipoura, B.M. Gharanjikb // Journal of Hazardous Materials. - 2004. - № 106. - P. 128-134.
12. Biosorption of Cs+ by new bacterial strain (NRC-BT-2) / Y. Nazeri, S. Sadeghi, M. Rёabbani, H. Ghafourian // International Congress Series 1276. -2005. - P. 272-273.
13. Yuehe Lin, Glen E. Fryxell. Selective Sorption of Cesium Using Self-Assembled Monolayers on Mesoporous Supports // Enviromental science and technology. - 2001. - № 35(19). - P. 3962-3966.
14. Hailei W., Fanjing K., Mianping Z. The effects of K+ growth conditions on the accumulation of cesium by the bacterium Thermus sp. TibetanG6 // Science in China: Series C Life Sciences. - 2004. - Vol. 4. - P. 25-33.
15. Development of the Universal Extraction (UNEX) Process for the Simultaneous Recovery of Cs, Sr, and Actinides from Acidic Radioactive Wastes / R.S. Herbst, J.D. Law, T.A. Todd [et. al.] // Separation Science and Technology. -2003. - Vol. 38, no. 12-13. - P. 2685-2708.
16. Лин М.М., Шитова В.О., Каграманов Г.Г. Очистка сточных вод от тяжёлых металлов методом ионного обмена // Успехи в химии и химической технологии. - 2016. - Т. 30, № 2(171). - С. 109-110.
59
17. Маслов А.А., Авсарагов Х.Б. Очистка жидких радиоактивных отходов сорбентами на основе минерального сырья Кольского региона в статических условиях // Вестник МГТУ. - 2007. - Т. 10, № 4. - С. 621-623.
18. Методические аспекты исследования микроэпифитов Cystoseira barbata (Stackhouse) C. AG. в зависимости от ее возраста для биоиндикации состояния прибрежных экосистем Чёрного моря / Л.И. Рябушко, Ю.К. Фирсов, А.В. Торская, А.М. Тоичкин // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. - 2005. -№ 12. - С. 540-553.
19. Yuming Hu, Xuan Guo, Jianlong Wang. Biosorption of Sr2+ and Cs+ onto Undaria pinnatifida: Isothermal titration calorimetry and molecular dynamics simulation // Journal of Molecular Liquids. - 2020. - Vol. 319, no. 1. - P. 1141-1146.
20. Очистка морской воды от радионуклидов цезия и стронция / А.В. Воронина, А.Ю. Носкова, В.С. Семенищев, М.О. Блинова, А.Ф. Никифоров // Водное хозяйство России. - 2019. - № 6. - С. 102-120.
References
1. Afanas'ev D.F., Korpakova I.G. Makrofitobentos Rossij skogo Azovo-Cher-nomor'ja [Macrophytobenthos of the Russian Azov-Black Sea region]. Rostov-na-Donu, 2008. 291 p.
2. Draisma S., Ballesteros E., Rousseau F., Thibaut T. DNA sequence data demonstrate the polyphyly of the genus Cystoseira and other Sargassaceae genera Phaeophyceae J. Phycol. 2010. no. 46(6), pp. 1329-1345
3. Afanas'ev D.F., Abdullin Sh.R., Sereda M.M. Jekologo-floristicheskaja klassifikacija donnoj rastitel'nosti rossijskogo shel'fa Chernogo morja [Ecological and floristic classification of bottom vegetation of the Russian shelf of the Black Sea]. Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nauk. 2012. no. 14, pp.963-966.
4. A.V. Podkorytova, L.H. Vafina Himicheskij sostav buryh vodoroslej Chjor-nogo morja: rod Cystoseira, perspektiva ih ispol'zovanija [Chemical composition of brown algae of the Black Sea: the genus Cystoseira, the prospect of their use]. Trudy VNIRO. 2013, pp. 100-107.
5. I.K. Evstigneeva. Nekotorye aspekty struktury jepifitnyh komponentov cistozirovyh soobshhestv v Chernom more [Some aspects of the structure of epiphytic components of cystic communities in the Black Sea]. Jekologija of Sea. 1990, no. 34, pp. 33-37.
6. Pan'kova, E. S. Akkumuljacionnye sposobnosti buroj vodorosli cistozira barbata (cystoseira barbata) k nakopleniju tjazhelyh metallov [Accumulative abilities of brown algae cystoseira barbata (cystoseira barbata) to accumulate heavy metals]. Problemy regional'noj jekologii. 2018. no. 3. pp. 22-27.
60
7. Shahmatova O.A., Kravcova A.V. Antioksidantnaja sistema ceno-zoobrazujushhih buryh chernomorskih makrovodoroslej Cystoseira crinita i Cys-toseira barbata razlichnyh zhiznennyh form v akvatorijah s raznym urovnem kom-pleksnogo zagrjaznenija [Antioxidant system of cenozoic brown Black Sea macroal-gae Cystoseira crinita and Cystoseira barbata of various life forms in water areas with different levels of complex pollution]. Materialy Mezhdunarodnoj konferencii «Jekologicheskaja fiziologija vodnyh fototrofov: rasprostranenie, zapasy, himich-eskij sostav i ispol'zovanie» V Sabininskie chtenija. 2017.
8. Panayotis Panayotidis, Sotiris Orfanidis and Konstantinos Tsiamis. Cystoseira crinite community in the Aegean sea. Hellenic Center of Marine Research. 2007, 38 p.
9. Zornitsa Kamenarska, Funda N. Yalc,, Tayfun Ersoz, Ihsan Calis, Kamen Stefanov and Simeon Popova. Chemical Composition of Cystoseira crinita Bory from the Eastern Mediterranean. Naturforsch. 2002. no 57, pp. 584-590.
10. R. Dabbagh, M. Ebrahimi, F. Aflaki, H. Ghafourian, M.H. Sahafipour. Biosorption of stable cesium by chemically modified biomass of Sargassum glau-cescens and Cystoseira indica in a continuous flow system. Journal of Hazardous Materials. 2008, pp. 354-357.
11. R. Jalali-Rada, H. Ghafouriana, Y. Asefa, S.T. Dalira, M.H. Sahafipoura, B.M. Gharanjikb. Biosorption of cesium by native and chemically modified biomass of marine algae: introduce the new biosorbents for biotechnology applications. Journal of Hazardous Materials. 2004, pp. 128-134.
12. Y. Nazeri, S. Sadeghi, M. Rabbani, H. Ghafourian. Biosorption of Cs+ by new bacterial strain (NRC-BT-2). International Congress Series 1276. 2005, pp.272-273.
13. Yuehelin, Glene, Fryxell. Selective Sorption of Cesium Using Self-Assembled Monolayers on Mesoporous Supports. Enviromental science and technology. 2001, p.19.
14. W. Hailei, K. Fanjing & Z. Mianping. The effects of K+ growth conditions on the accumulation of cesium by the bacterium Thermus sp. TibetanG6. Science in China: Series CLife Sciences. 2004, no 4, pp. 25-33.
15. Herbst R. S., Law J. D., Todd T. A. et. al. Development of the Universal Extraction (UNEX) Process for the Simultaneous Recovery of Cs, Sr, and Actinides from Acidic Radioactive Wastes. Separation Science and Technology, 2003, No. 12-13. pp. 2685-2708.
16. Lin M.M., Shitova V.O., Kagramanov G.G. Ochistka stochnyh vod ot tjazhjolyh metallov metodom ionnogo obmena [Wastewater treatment from heavy metals by ion exchange method]. Uspehi v himii i himicheskoj tehnologii. 2016, tom 30, №2(171), pp.109-110.
17. A.A. Maslov, H.B. Avsaragov. Ochistka zhidkih radioaktivnyh othodov sorbentami na osnove mineral'nogo syr'ja Kol'skogo regiona v staticheskih uslovijah. VestnikMGTU, 2007, tom 10, no 4. pp. 621-623.
61
18. L.I. Rjabushko, Ju.K. Firsov, A.V. Torskaja, A.M. Toichkin. Metodiches-kie aspekty issledovanija mikrojepifitov Cystoseira barbata (Stackhouse) C. AG. v zavisimosti ot ee vozrasta dlja bioindikacii sostojanija pribrezhnyh jekosistem chjor-nogo morja [Methodological aspects of the study of microepiphytes of Cystoseira barbata (Stackhouse) C. AG. depending on its age for bioindication of the state of coastal ecosystems of the Black Sea]. Jekologicheskaja bezopasnost' pribrezhnoj i shel'fovoj zon i kompleksnoe ispol'zovanie resursov shel'fa. 2005. No 12, pp.540-553.
19. Yuming Hu, Xuan Guo, Jianlong Wang. Biosorption of Sr2+ and Cs+ onto Undaria pinnatifida: Isothermal titration calorimetry and molecular dynamics simulation. Journal of Molecular Liquids. Vol. 319, 2020.
20. Voronina A.V., Noskova A.Ju., Semenishhev V.S., Blinova M.O., Niki-forov A.F., Ochistka morskoj vody ot radionuklidov cezija i stroncija [Purification of seawater from cesium and strontium radionuclides]. Vodnoe hozjajstvo Rossii. 2019. no 6. pp. 102-120.
Об авторах
Пан Лариса Сергеевна (Пермь, Россия) - кандидат химических наук, доцент кафедры «Химия и биотехнология», Пермский национальный исследовательский политехнический университета (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: [email protected]).
Сбитнева Екатерина Олеговна (Пермь, Россия) - студентка кафедры «Химия и биотехнология», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: [email protected]).
Бахирева Ольга Ивановна (Пермь, Россия) - кандидат химических наук, доцент кафедры «Химия и биотехнология», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: [email protected]).
About the authors
Larisa S. Pan (Perm, Russian Federation) - Ph.D. in Chemical Sciences, Associate Professor, Department of Chemistry and Biotechnology, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky av., Perm, 614990; e-mail: lara.pan [email protected]).
Ekaterina O. Sbitneva (Perm, Russian Federation) - Student of the Department of Chemistry and Biotechnology, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky av., Perm, 614990; e-mail: [email protected]).
Olga I. Bakhireva (Perm, Russian Federation) - Ph.D. in Chemical Sciences, Associate Professor, Department of Chemistry and Biotechnology, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky av., Perm, 614990; e-mail: [email protected]).
62
Поступила: 02.02.2023
Одобрена: 15.05.2023
Принята к публикации: 30.05.2023
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов равноценен.
Просьба ссылаться на эту статью в русскоязычных источниках следующим образом:
Пан, Л.С. Перспективы использования бурых водорослей для очистки водных растворов от ионов цезия / Л.С. Пан, Е.О. Сбитнева, О.И. Бахирева // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. - 2023. - № 2. - С. 49-63.
Please cite this article in English as:
Pan L.S., Sbitneva E.O., Bakhireva O.I. Prospects for the use of brown algae for the purification of aqueous solutions from caesium ions. Food polymer films based on Chitosan. Bulletin of PNRPU. Chemical Technology and Biotechnology, 2023, no. 2, pp. 49-63 (In Russ).
