| تعداد نشریات | 14 |
| تعداد شمارهها | 208 |
| تعداد مقالات | 1,964 |
| تعداد مشاهده مقاله | 3,422,185 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,770,286 |
استفاده از مدلهای دو و سه پارامتری برای توصیف رفتار جذب سیپروفلوکساسین در خاک آهکی | ||
| تحقیقات کاربردی خاک | ||
| دوره 14، شماره 2، شهریور 1405 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30466/asr.2026.55760.1863 | ||
| نویسندگان | ||
| ماهرخ شریف مند1؛ ابراهیم سپهر* 2؛ میرحسن رسولی صدقیانی2؛ سیامک عصری رضایی3 | ||
| 1گروه علوم خاک دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه | ||
| 2دانشگاه ارومیه | ||
| 3دانشیار دانشکده دامپزشکی، دانشگاه ارومیه، ایران | ||
| چکیده | ||
| رفتار جذب آنتیبیوتیکها نقش تعیین کنندهای بر سرنوشت آنها در خاک و آلودگی محیط زیست دارد. در این مطالعه، رفتار جذب سیپروفلوکساسین به عنوان آنتیبیوتیک پرمصرف و آلاینده نوظهور، در یک نمونه خاک آهکی با استفاده از مدلهای ایزوترمی دو و سه پارامتری بررسی شد. برای این منظور، آزمایشی با غلظتهای اولیه مختلف سیپروفلوکساسین (صفر تا ۳۶۸ میلیگرم در لیتر) در خاک انجام و غلظت باقیمانده آنتیبیوتیک با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) تعیین شد. معادلات غیرخطی دو پارامتری لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین - رادشکوویچ، و سه پارامتری ردلیچ - پترسون، سیپس، توث، راک - پرائونیتز و هیل روی دادههای حاصل از آزمایش برازش داده شدند. نتایج نشان داد با افزایش غلظت اولیه آنتیبیوتیک، میزان جذب آن در خاک افزایش یافت، به طوری که ظرفیت جذب ۲۵ میلی-گرم بر گرم خاک بهدست آمد. از میان مدلهای دو پارامتری، مدلهای دوبینین - رادشکوویچ (۹۹۵/۰R2 = ، ۰۰/۰SE = و ۰۰/۰RSME = ) و از بین مدلهای سه پارامتری، مدلهای سیپس و هیل (۹۹۸/۰R2 = ، ۱۱۳/۰SE = و ۰۹۵/۰RSME = ) به دلیل خطای کوچکتر و ضریب تعیین بزرگتر برازش بهتری به دادههای جذبی نشان دادند. مقدار عددی توان بیبعد معادلات سیپس و هیل کمتر از یک (۷۲/۰n=) بهدست آمد، در نتیجه سطوح جذب ناهمگن میباشند. همچنین، مقدار عددی پارامتر E در معادله دوبینین-رادوشکوویچ کمتر از ۸ کیلو ژول بر مول به دست آمد که نشاندهنده فیزیکی بودن فرآیند جذب سیپروفلوکساسین در نمونه خاک آهکی میباشد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| آنتیبیوتیک؛ دادههای جذب؛ دوبینین-رادوشکوویچ؛ سیپس؛ هیل | ||
| مراجع | ||
|
Ayawei, N., Ebelegi, A. N., & Wankasi, D. (2017). Modelling and Interpretation of Adsorption Isotherms. Journal of Chemistry, 1-11.
Benmessaoud, A., Nibou, D., Mekatel, E. H., & Amokrane, S. (2020). A Comparative Study of the Linear and Non-Linear Methods for Determination of the Optimum Equilibrium Isotherm for Adsorption of Pb2+ Ions onto Algerian Treated Clay. Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 39(4), 153-171.
Bushra, M. U., Huda, M. N., Mostafa, M., Sultan, M. Z., & Rahman, A. (2013). Study of forced degradation of ciprofloxacin HCl indicating stability using RPHPLC method. Der Pharmaceutical Chemistry Journal, 5, 132-7.
Cela-Dablanca, R., Barreiro, A., Rodríguez-López, L., Santás-Miguel, V., Arias-Estévez, M., Fernández-Sanjurjo, M. J., Álvarez-Rodríguez, E., & Núñez-Delgado, A. (2022). Amoxicillin Retention/Release in Agricultural Soils Amended with Different Bio-Adsorbent Materials. Materials, 15, 3200.
Chowdhury, S., & Das-Saha, P. (2012). Bio sorption of methylene blue from aqueous solutions by a waste biomaterial: hen feathers. Applied Water Science, 2, 209–219.
Chowdhury, A., Kumari, S., Khan, A. A., Chandra, M. R., & Hussain, S. (2021). Activated carbon loaded with Ni-Co-S nanoparticle for superior adsorption. Colloids and Surfaces A, 611, 125868.
Chu, K. H., Hashim, M. A., Costa Santos, Y. T., & Debord, J., Harel, M., et al. (2024). The Redlich–Peterson isotherm for aqueous phase adsorption: Pitfalls in data analysis and interpretation. Chemical Engineering Science, 285, 119573.
Daliri, M., Javdan, G., & Sharifinia, M. (2021). Erythromycin residues concentration in urban wastewater discharged into the Persian Gulf marine environment (a case study: Bandar Abbas city). Iranian Journal of Health and Environment, 14(3), 399-412.
Faghihi, S. M., Kiaei, S. M. M., & Hassani Tabatabaei, A. (2006). A retrospective survey on antibacterial drugs usage in broiler poultry farms in Tehran province. Veterinary Research & Biological Products, 19(1), 91-96. (In Persian).
Faghihi, S. M., Rassouli, A., & Vasfi Marandi, M. (2017). A survey on antibacterial drug use in broiler chicken farms in Qum province, Iran. Journal of Veterinary Research, 72(1), 1-6. (In Persian).
Gee, G. W., & Bauder, J. W. (1986). Particle-Size Analysis. In A. Klute (Ed.), Methods of Soil Analysis, Part 1. Physical and Mineralogical Methods, Agronomy Monograph No. 9 (2nd ed., pp. 383-411). American Society of Agronomy/Soil Science Society of America.
Gunary, D. (1970). A new adsorption isotherm for phosphate in soil. Journal of Soil Science, 21, 72-77.
Hasanzadeh, V., Rahmanian, O., & Heidari, M. (2020). Cefixime adsorption onto activated carbon prepared by dry thermochemical activation of date fruit residues. Microchemical Journal, 152, 104261.
Hill, A. V. (1910). The possible effects of the aggregation of the molecules of hemoglobin on its dissociation curves. Journal of Physiology (London), 40, iv–vii.
Ho, Y. S. (2004). Selection of optimum sorption isotherm. Carbon, 42, 2113–2130.
Hosseini, N., Hamidpour, M., & Mozafari, V. (2016). Lead biosorption using shrimp shell: Kinetics, isotherms and pH-dependent adsorption. Iranian Journal of Soil and Water Research, 47(1), 109-117. (In Persian).
Hu, S., Zhang, Y., Shen, G., Zhang, H., Yuan, Z., & Zhang, W. (2019). Adsorption/desorption behavior and mechanisms of sulfadiazine and sulfamethoxazole in agricultural soil systems. Soil and Tillage Research, 186, 233-241.
Khoshnamvand, N., Ahmadi, S., & Kord Mostafapour, F. (2017). Kinetic and Isotherm Studies on Ciprofloxacin an Adsorption using Magnesium Oxide Nanopartices. Journal of Applied Pharmaceutical Science, 7(11), 079-083.
Khuamlo, S., Bakare, B. F., & Rathilal, S. (2024). Single and Multicomponent Adsorption of Amoxicillin, Ciprofloxacin, and Sulfamethoxazole on Chitosan-Carbon Nanotubes Hydrogel Beads from Aqueous Solutions: Kinetics, Isotherms, and Thermodynamic Parameters. Journal of Hazardous Materials Advances, 13(9), 100404.
Kumar, K. V., Porkodi, K., & Rocha, F. (2008). Isotherms and thermodynamics by linear and non-linear regression analysis for the sorption of methylene blue onto activated carbon: Comparison of various error functions. Journal of Hazardous Materials, 151(2-3), 794–804.
Lach, J., Ociepa-Kubicka, A., & Mrowiec, M. (2021). Oxytetracycline Adsorption from Aqueous Solutions on Commercial and High-Temperature Modified Activated Carbons. Energies, 14(12), 3481.
Leal, L. R. F., Alleoni, V. L., Tornisielo, et al. (2013). Sorption of fluoroquinolones and sulfonamides in 13 Brazilian soils. Chemosphere, 92, 979–985.
Lillenberg, M., Litvin, S. V., Nei, L., Roasto, M., & Sepp, K. (2010). Enrofloxacin and Ciprofloxacin Uptake by Plants from Soil. Agronomy Research, 8(1), 807–814.
Lin, A. Y., Lin, C. F., Chiou, J. M., & Hong, P. K. (2009). O3 and O3/H2O2 treatment of sulfonamide and macrolide antibiotics in wastewater. Journal of Hazardous Materials, 171(1), 452-8.
Moussavi, A., Asadi, H., & Esfandbod, M. (2011). Ion Exchange Efficiency of Nitrate Removal from Water 1- Equilibrium Sorption Isotherms for Nitrate on Resin Purolite A-400. Water and Soil Science, 20(4), 185-200. (In Persian).
Mutavdžić Pavlović, D., Ćurković, L., Blažek, D., & Župan, J. (2014). The sorption of sulfamethazine on soil samples: isotherms and error analysis. Science of the Total Environment, 497-498, 543-552.
Nelson, D. W., & Sommer, L. E. (1982). Total Carbon, Organic Carbon and Organic Matter. In Methods of Soil Analysis, Part 2. Chemical and Microbiological Properties (2nd ed., pp. 595-579). ASA-SSSA.
Özcan, A., Öncü, E. M., & Özcan, A. S. (2006). Kinetics, isotherm and thermodynamic studies of adsorption of Acid Blue 193 from aqueous solutions onto natural sepiolite. Colloids and surfaces A: Physicochemical and engineering aspects, 277(1-3), 90-97.
Peng, H., Pan, B., Wu, M., Liu, Y., Zhang, D., & Xing, B. (2012). Adsorption of ofloxacin and norfloxacin on carbon nanotubes: hydrophobicity- and structure controlled process. Journal of Hazardous Materials, 233-234, 89-96.
Pérez-Marín, A. B., Meseguer Zapata, V., Ortuno, J. F., Aguilar, M., Sáez, J., & Llorens, M. (2007). Removal of cadmium from aqueous solutions by adsorption onto orange waste. Journal of Hazardous Materials, 139, 122–131.
Radke, C. J., & Prausnitz, J. M. (1972). Adsorption of Organic Solutes from Dilute Aqueous Solution of Activated Carbon. Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals, 11(4), 445-451.
Rayment, G. E., & Higginson, F. R. (1992). Australian Laboratory Handbook of Soil and Water Chemical Method. Inkata Press.
Rodríguez-López, L., Santás-Miguel, V., Cela-Dablanca, R., Núñez-Delgado, A., Álvarez-Rodríguez, E., Pérez-Rodríguez, P., & Arias-Estévez, M. (2022). Ciprofloxacin and Trimethoprim Adsorption/Desorption in Agricultural Soils. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(14), 8426.
Selvam, A., Zhao, Z., & Wong, J. W. (2012). Composting of swine manure spiked with sulfadiazine, chlortetracycline and ciprofloxacin. Bioresource Technology, 126, 412-7.
Shamohamadi, S., & Salari Bardsiri, M. (2013). Removal of Nickel from Aqueous Solution by Hard-Shell Pistachios. Journal of Water and Wastewater, 24(2), 80-87. (In Persian).
Sharifmand, M., sepehr, E., Rasouli-Sadaghiani, M., & Asri-Rezaei, S. (2023). Antibiotic residues in the soil; a threat to human health. Applied Soil Research, 11(1), 58-72. (In Persian).
Sips, R. (1948). Combined form of Langmuir and Freundlich equations. The Journal of Physical Chemistry, 16, 490–495.
Soil Survey Staff. (2022). Keys to Soil Taxonomy (13th ed.). USDA-Natural Resources Conservation Service.
Sparks, D. L. (2003). Environmental Soil Chemistry. Academic Press.
Subramanyam, B., & Ashutosh, D. (2012). Adsorption Isotherm Modeling of Phenol onto Natural soils – Applicability of Various Isotherm Models. International Journal of Environmental Research, 6(1), 265-276.
Toth, J. (1971). State equations of the solid gas interface layer. Acta Chimica (Academiae Scientiarum) Hungaricae, 69, 311–317.
Tran, H. N., Bollinger, J. C., Salvestrini, S., Chu, K. H., & Juang, R. S. (2023). Critical Review and Discussion of the Nonlinear Form of Radke–Prausnitz Model in Adsorption Solid–Liquid Phases. Journal of Environmental Engineering, 149(3).
Vasanth, K., Porkodi, K., & Rocha, F. (2008). Langmuir–Hinshelwood kinetics – A theoretical study. Catalysis Communications, 9(1), 82-84.
Vijayaraghavan, K., Padmesh, T. V. N., Palanivelu, K., & Velan, M. (2006). Biosorption of nickel (II) ions onto Sargassum weightier: application of two parameter and three parameter isotherm models. Journal of Hazardous Materials, 133, 304–308.
Wu, Q., Li, Z., Hong, H., Li, R., & Jiang, W. (2013). Desorption of ciprofloxacin from clay mineral surfaces. Water research, 47, 259-268.
Yeo, J. Y. J., Khaerudini, D. S., Soetaredjo, F. E., Waworuntu, G., Ismadji, S., Sunarso, J., & Liu, S. (2023). Isotherm data for adsorption of amoxicillin, ampicillin, and doripenem onto bentonite. Data in Brief, 48, 109159.
Zali, A. R. (2019). Iran's consumption (per capita) of antibiotic products is 16 times the world standard. Islamic Republic News Agency (Irna), News code 83630725. Retrieved from https://www.irna.ir
Zhang, L., Song, X. Y., Liu, X. Y., Yang, L. J., Pan, F., & Lv, J. N. (2011). Studies on the removal of tetracycline by multi-walled carbon nanotubes. Chemical Engineering Journal, 178, 26–33. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1 |
||