Research Article

Assessment of the lead, cadmium, mercury, and arsenic adsorption capacities of edta-modified and umodified cellulose fibres from elephant grass (Pennisetum purpureum)

Volume: 26 Number: 2 October 15, 2025
TR EN

Öz

Çeşitli antropojenik faaliyetler sonucu ağır metallerin neden olduğu su kirliliği, temiz su kaynaklarını tehdit eden önemli bir küresel sorun olmaya devam etmektedir. Geleneksel su arıtma yöntemleri maliyetli olup, potansiyel çevresel dezavantajları da bulunmaktadır. Bu nedenle, uygun maliyetli ve biyolojik olarak parçalanabilir arıtma tekniklerinin geliştirilmesi zorunludur. Bu çalışmada, sudan ağır metallerin uzaklaştırılması için fil otundan (Pennisetum purpureum) elde edilen modifiye edilmemiş ve EDTA ile modifiye edilmiş selülozun adsorpsiyon kapasiteleri değerlendirilmiştir. Fil otu Enugu, Nijerya’dan toplanmıştır. Örnekler yıkanmış ve gölgede kurutulmuştur. Alkali işlem ve ağartma yoluyla selüloz ekstraksiyonu yapılan selüloz, adsorpsiyon özelliklerini geliştirmek için EDTA ile modifiye edilmiştir. Modifiye edilmemiş ve EDTA ile modifiye edilmiş selüloz liflerinin sulu çözeltilerden ağır metalleri adsorbe etme kapasitelerini değerlendirmek için kontrollü koşullar altında toplu adsorpsiyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon öncesi ve sonrası metal iyon konsantrasyonları alev atom absorpsiyon spektrofotometresi kullanılarak ölçülmüş ve adsorpsiyon kapasiteleri buna göre hesaplanmıştır. Modifiye edilmemiş ve edilmiş selüloz en yüksek afiniteyi sırasıyla Hg(II) ve Cd(II) için göstermiştir. Her iki selüloz tipi çözeltilerden yaklaşık %70 oranında Hg ve Cd iyonlarını etkili bir şekilde uzaklaştırmıştır. Bulgular, modifiye edilmemiş selülozun Hg gideriminde özellikle etkili olduğunu, modifiye selülozun ise Cd adsorpsiyonunda üstün olduğunu göstermiştir. Bu sonuçlar, her iki tip selülozun belirli kirleticilere karşı hedefli arıtma potansiyeline sahip olduğunu düşündürmektedir. Sonuçlar bu maddelerin ağır metal arıtımı için uygun maliyetli ve biyolojik olarak parçalanabilir çözümler olarak ele alınabileceklerine işaret etmektedir.

Ethical Statement

Since the article does not contain any studies with human or animal subject, its approval to the ethics committee was not required.

References

  1. Abd Elnabi, M. K., Elkaliny, N. E., Elyazied, M. M., Azab, S. H., Elkhalifa, S. A., Elmasry, S., Mouhamed, M. S., Shalamesh, E. M., Alhorieny, N. A., Abd Elaty, A. E., Elgendy, I. M., Etman, A. E., Saad, K. E., Tsigkou, K., Ali, S. S., Kornaros, M., & Mahmoud, Y. A.-G. (2023). Toxicity of heavy metals and recent advances in their removal: A review. Toxics, 11(7), 580. https://doi.org/10.3390/ toxics11070580
  2. Abdelhamid, H. N., & Mathew, A. P. (2021). Cellulose-based materials for water remediation: Adsorption, catalysis, and antifouling. Frontiers in Chemical Engineering, 3, 790314. https://doi.org/10.3389/fceng.2021.790314
  3. Akhtar, N., Syakir Ishak, M. I., Bhawani, S. A., & Umar, K. (2021). Various natural and anthropogenic factors responsible for water quality degradation: A review. Water, 13(19), 2660. https://doi.org/10.3390/w13192660
  4. Ali, M. M., Ali, M. L., Proshad, R., Islam, S., Rahman, Z., Tusher, T. R., Kormoker, T., & Al, M. A. (2020). Heavy metal concentrations in commercially valuable fishes with health hazard inference from Karnaphuli River, Bangladesh. Human and Ecological Risk Assessment, 26(10), 2646–2662. https://doi.org/10.1 080/10807039.2019.1676635
  5. Asefon, T. (2025). Mitigating water pollution through synergistic chemical and ecological approaches. SSRN Electronic Journal. https://ssrn.com/abstract=5175491
  6. Aziz, K. H. H., Mustafa, F. S., Omer, K. M., Hama, S., Hamarawf, R. F., & Rahman, K. O. (2023). Heavy metal pollution in the aquatic environment: Efficient and low-cost removal approaches to eliminate their toxicity: A review. RSC Advances, 13(26), 17595–17610. https://doi.org/10.1039/D3RA00723E
  7. Bilal, M., Ihsanullah, I., Younas, M., & Shah, M. U. H. (2021). Recent advances in applications of low-cost adsorbents for the removal of heavy metals from water: A critical review. Separation and Purification Technology, 278, 119510. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.119510
  8. Biswal, B. K., & Balasubramanian, R. (2023). Use of biochar as a low-cost adsorbent for removal of heavy metals from water and wastewater: A review. Journal of Environmental Chemical Engineering, 11(5), 110986. https://doi. org/10.1016/j.jece.2023.110986

Details

Primary Language

English

Subjects

Environmental Rehabilitation and Restoration , Environmental Assessment and Monitoring , Natural Resource Management

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

September 16, 2025

Publication Date

October 15, 2025

Submission Date

March 28, 2025

Acceptance Date

August 11, 2025

Published in Issue

Year 1970 Volume: 26 Number: 2

APA
Ujah, I., Ani, O. N., & Nneji, E. (2025). Assessment of the lead, cadmium, mercury, and arsenic adsorption capacities of edta-modified and umodified cellulose fibres from elephant grass (Pennisetum purpureum). Trakya University Journal of Natural Sciences, 26(2), 174-181. https://izlik.org/JA93XP37UL
AMA
1.Ujah I, Ani ON, Nneji E. Assessment of the lead, cadmium, mercury, and arsenic adsorption capacities of edta-modified and umodified cellulose fibres from elephant grass (Pennisetum purpureum). Trakya Univ J Nat Sci. 2025;26(2):174-181. https://izlik.org/JA93XP37UL
Chicago
Ujah, Innocent, Onuabuchi Nnenna Ani, and Emmanuel Nneji. 2025. “Assessment of the Lead, Cadmium, Mercury, and Arsenic Adsorption Capacities of Edta-Modified and Umodified Cellulose Fibres from Elephant Grass (Pennisetum Purpureum)”. Trakya University Journal of Natural Sciences 26 (2): 174-81. https://izlik.org/JA93XP37UL.
EndNote
Ujah I, Ani ON, Nneji E (October 1, 2025) Assessment of the lead, cadmium, mercury, and arsenic adsorption capacities of edta-modified and umodified cellulose fibres from elephant grass (Pennisetum purpureum). Trakya University Journal of Natural Sciences 26 2 174–181.
IEEE
[1]I. Ujah, O. N. Ani, and E. Nneji, “Assessment of the lead, cadmium, mercury, and arsenic adsorption capacities of edta-modified and umodified cellulose fibres from elephant grass (Pennisetum purpureum)”, Trakya Univ J Nat Sci, vol. 26, no. 2, pp. 174–181, Oct. 2025, [Online]. Available: https://izlik.org/JA93XP37UL
ISNAD
Ujah, Innocent - Ani, Onuabuchi Nnenna - Nneji, Emmanuel. “Assessment of the Lead, Cadmium, Mercury, and Arsenic Adsorption Capacities of Edta-Modified and Umodified Cellulose Fibres from Elephant Grass (Pennisetum Purpureum)”. Trakya University Journal of Natural Sciences 26/2 (October 1, 2025): 174-181. https://izlik.org/JA93XP37UL.
JAMA
1.Ujah I, Ani ON, Nneji E. Assessment of the lead, cadmium, mercury, and arsenic adsorption capacities of edta-modified and umodified cellulose fibres from elephant grass (Pennisetum purpureum). Trakya Univ J Nat Sci. 2025;26:174–181.
MLA
Ujah, Innocent, et al. “Assessment of the Lead, Cadmium, Mercury, and Arsenic Adsorption Capacities of Edta-Modified and Umodified Cellulose Fibres from Elephant Grass (Pennisetum Purpureum)”. Trakya University Journal of Natural Sciences, vol. 26, no. 2, Oct. 2025, pp. 174-81, https://izlik.org/JA93XP37UL.
Vancouver
1.Innocent Ujah, Onuabuchi Nnenna Ani, Emmanuel Nneji. Assessment of the lead, cadmium, mercury, and arsenic adsorption capacities of edta-modified and umodified cellulose fibres from elephant grass (Pennisetum purpureum). Trakya Univ J Nat Sci [Internet]. 2025 Oct. 1;26(2):174-81. Available from: https://izlik.org/JA93XP37UL