Ağır Metal İyonlarıyla Kirletilmiş Toprakların Karadeniz Bölgesinde Yetişen Bazı Süs Bitkileri Kullanılarak Temizlenebilirliğinin Araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, 10, 25, 50 ve 100 mg kg-1 derişimlerde Cd(II), Pb(II), Ni(II) ve Cu(II) ağır metal iyonları ile sentetik olarak kirletilmiş toprakların ve ayrıca doğal kirlilik içeren toprakların (atık çamur) Karadeniz Bölgesinin doğal bitki örtüsünde bulunan Althaea rosea Cavan, Lonicera japonica Thunb, Salvia virgata Jacq. (Lamiaceae) ve Dahlia hybrida türü süs bitkileri kullanılarak temizlenebilirliği araştırılmıştır. EDTA (etilendiamintetraasetik asit) ve TA (tanik asit) gibi farklı şelatlaştırıcı maddelerin bu temizlemeye etkisi de ayrıca çalışılmıştır. TA ilk kez bu çalışmada fitoekstraksiyon verimliliğini artırmada yardımcı kimyasal olarak kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar yaygın şelatlaştırıcı kimyasal EDTA ile kıyaslanmış, hem EDTA'nın, hem de TA'in bitkilerin kök ve dallarındaki metal derişimini artırdığı sonucuna varılmıştır. Fakat TA aynı şartlar altında EDTA'dan daha iyi sonuçlar vermiştir. EDTA'nın bazı türler için zehirlilik etkisi gösterdiği ve bitkilerin büyümesini kısıtladığı bilinmektedir. Bitki biyokütlesini olumsuz etkilememesi nedeniyle TA'in EDTA'dan daha uygun bir şelatlaştırıcı olduğu sonucuna varılmıştır. Çalışılan bitkilerin ağır metal temizleme etkinliğini gözlemlemek için BCF (Biriktirme Faktörü) ve TF (Taşıma Faktörü) değerleri hesaplanmıştır. Özellikle Althaea rosea Cavan, Lonicera japonica Thunb, Salvia virgata Jacq. (Lamiaceae) süs bitkilerinin yapraklarında ve dallarında yüksek BCF ve TF değerleri gözlemlendiği için, ağır metal kirliliği içeren toprakların temizlenmesinde bu bitkilerin metal biriktirici bitkiler (hiperakümülatör) olarak kullanılabileceği sonucu çıkarılmıştır. Çalışmalarda kullanılan süs bitkilerinin doğal kirlilik içeren topraklardan ağır metalleri temizleme etkinliğini belirlemek için Bafra Belediyesi Atık Su Arıtma Tesisi'nden temin edilen atık çamur örnekleri kullanılmıştır. Çalışılan dört ağır metal türü için en etkili süs bitkisinin Althaea rosea Cavan olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Sözcükler: Fitoremediasyon, Ağır Metaller, Süs Bitkileri, Tanik Asit, EDTA.

In this study, some ornamental plants such as Althaea rosea Cavan, Lonicera japonica Thunb, Salvia virgata Jacq. (Lamiaceae) and Dahlia hybrida growing in the natural vegetation of Black Sea Region were investigated for their potential use in the removal of Cd(II), Ni(II), Pb(II) and Cu(II) from artificially contaminated soil of 10, 25, 50 ve 100 mg kg-1 concentration and also sewage plant sludge. Effect of two different chelating agents such as EDTA (ethylenediaminetetracetic acid) and TA (tannic acid) on this removal has also been studied. In the literature, TA is employed for the first time in order to enhance the phytoextraction ability of the studied plants. Both EDTA and TA have led to higher heavy metal concentration in shoots and leaves compared to control plants. However EDTA is generally known as an effective agent in metal solubilisation of soil, it is toxic to some species and restraining the growth of the plants. In this study, TA was found more effective to induce metal accumulation in ornamental plants under the studied conditions. To evaluate the removal efficiency of the studied plants, the BCF (Bio Concentration Factor) and TF (Translocation Factor) values were also calculated. Higher BCF and TF values obtained from stems and leaves of Althaea rosea Cavan, Lonicera japonica Thunb, Salvia virgata Jacq. (Lamiaceae) show that those plants might be cultivated and used as hyper accumulators in the removal of heavy metals from the contaminated soils. The same ornamental plants were also used in the cleaning of the sludge of the Bafra Municipal sewage plant that naturally containing heavy metals. Althaea rosea Cavan was found the most effective ornamental plant among the studied four plants. Keywords: Phytoremediation, Heavy Metals, Ornamental Plants, Tannic acid, EDTA.