Mục đích của thí nghiệm là xác định hệ số hấp phụ lớn nhất của chì hấp phụ trên bề mặt sinh vật thử nghiệm (KPbBL).
Xác định khối lượng của sinh vật thử nghiệm
50 cá thể Moina dubia có độ tuổi 24 giờ tuổi được chọn lựa cho thí nghiệm. Các con được chọn sẽ được rửa nhiều lần qua nước deion và được đưa vào hộp cân nhôm đã biết khối lượng cho trước khối lượng. Hộp cân chứa 50 cá thể M. dubia
sau đó được sấy khô ở 60oC trong 24 giờ. Sau khi sấy xong, mẫu được bảo quản trong tủ hút ẩm trước khi cân khối lượng bằng cân điện tử độ chính xác 0.1 µg mã hiệu Kern ABS 320-4N. Khối lượng thu được sau khi thí nghiệm được tính trung bình trên 1 cá thể được biểu thị đơn vị là g khô. Thí nghiệm cân được lặp lại 3 lần để đảm bảo giá trị chính xác, tham khảo tại[133]. Giả thiết là khối lượng khô được
58
tính bằng 70% khối lượng ướt. Vì vậy từ khối lượng khô trung bình 1 cá thể có thể tính ra được khối lượng ướt của cá thể.
Thí nghiệm tìm hệ số cân bằng hấp phụ của chì trên M. dubia
Chuẩn bị dung dịch hấp phụ Pb2+ với 4 nồng độ khác nhau là 50 µg/l, 100 µg/l, 200 µg/l và 300 µg/l được pha bằng dung dịch chuẩn Pb(NO3)2 1g/l ( Merk, Đức) trong môi trường nước mềm (độ cứng tính theo Na, Ca bằng 50 µg/L, với đủ thành phần dinh dưỡng tối thiểu Na+, Mg2+, Ca2+, K+) . pH được điều chỉnh ba mức mức 6,5; 6,8 và 7 (mức pH tối thiểu sống khỏe mạnh bình thưởng của M. dubia) bằng NaOH và HCl không thêm đệm. Dung dịch được pha xong sẽ được để ổn định 30 phút trước khi cho 10 cá thể M. dubia vào các cốc với các cốc nồng độ chì khác nhau và dung dịch không có chì làm mẫu đối chứng. Thể tích dung dịch hấp phụ là 250ml. 10 ml mẫu mỗi sẽ được lấy sau khoảng thời gian 15 phút ở giai đoạn hấp phụ ban đầu và sau thời gian hấp phụ 1 tiếng mẫu sẽ được lấy 30 phút một đợt lấy. Mẫu được lấy sau đó được đo Pb2+ trong nước để tìm hệ số cân bằng hấp phụ.
Tính toán hệ số cân bằng hấp phụ:
Hấp phụ kim loại trên bề mặt tiếp xúc của có thể sinh vật thực chất là dạng tạo phức liên kết giữa kim loại và các nhóm chức trên bề mặt tế bào sinh vật. ion chì được hấp phụ trên bề mặt sinh vật, tuy trong quá trình hấp phụ ion chì vẫn được đưa vào bên trong cơ thể sinh vật. Mặc dù trong quá trình thí nghiệm, chì hấp phụ trên bề mặt sinh vật được đưa vào trong cơ thể, nhưng với mục đích tìm được lượng chì hấp phụ lớn nhất trên bề mặt sinh vật một cách tương đối, các nghiên cứu đều đưa ra giả thiết quá trình chì tập trung trên bề mặt sinh vật là quá trình hấp phụ và tuần theo Langmuir. Hệ số cân bằng hấp phụ trong hấp phụ sinh học trong trường hợp này được tính bằng [133].
Phương trình Langmuir tại điều kiện kim loại hấp phụ cân bằng được biết dưới dạng như sau:
0 0 1 1 Pb Pb PbBL Q Q b (2.27) Trong đó: [Pb] là nồng độ chì tự do trong dung dịch
59
[PbBL] là nồng độ chì được hấp phụ trên phối tử sinh học Qo: Đương lượng hấp phụ chì lớn nhất trên bề mặt phối tử b là hệ số đặc trưng cho quá trình hấp phụ sinh học.