پالایش زیستی آلاینده‌های فلزهای سنگین با استفاده از باکتری: بررسی اثر شرایط فرایندی به کمک روش طراحی پاسخ سطح

ورود آلاینده‌های فلزهای سنگین به محیط‌های آبی، به علت سمیت و آسیب‌های زیستی، برای سلامتی انسان مضر است. بنابراین، جذب یون‌های فلزی از محیط، موضوع قابل‌توجهی است. در این پژوهش، فرایند جذب باکتریایی فلزهای مس و منگنز در شرایط متفاوت (pH، دما و غلظت جاذب) انجام شده است. همچنین، طراحی آزمایش به شیوه روش طراحی پاسخ سطح (RSM) برای بررسی برهم‌کنش بین عامل‌ها، ترسیم نمودارهای صفحه‌ای و به‌دست آوردن معادله ریاضی (مقدار جذب برحسب متغیرها) در قالب مدل چند جمله‌ای استفاده شده است. نتایج نشان داد که با افزایش pH تا 6، جذب زیستی هر دو یون مس و منگنز افزایش‌یافته است. افزایش در مقدار جاذب و دما نیز تأثیر مشابهی نشان داد. هرچند که مقدار جذب منگنز با متغیرهای مورد بررسی مقداری بیشتر از مس بود، تغییرهای مشابهی نشان دادند. اثرهای افزایشی مشاهده شده در سطوح پایین متغیرها، کمتر بوده و در سطوح بالاتر قابل‌توجه شدند. با افزایش دما در هر سطح از جاذب، مقدار جذب بالاتر رفت که این افزایش در pH های بالاتر، بیشتر بود. همچنین، اثر افزایشی عامل pH در غلظت بیشتر باکتری چشمگیرتر بود. تأثیرگذاری هر متغیر، متأثر از دیگری بود. استفاده از روش پاسخ سطح، معادله‌های مقدار جذب هر دو فلز مس و منگنز برحسب عامل‌های ورودی متغیر، با مجذور ضریب تعیین قابل‌قبول و خطای کم به‌دست آمد. افزون‌برآن، اثرات برهم‌کنشی متغیرها با توجه به نمودارهای صفحه‌ای و ضرایب معادله‌ها بررسی شدند. در آخر، مقادیر پیش‌بینی شده با این معادله‌ها برای شرایط آزمایشی جدید با مقادیر تجربی مقایسه شد که تطبیق خوبی نشان داد.