Persicaria amphibia bitkisi kullanılarak sulardan ağır metal gideriminin ve ağır metallerin bitkiye etkisinin araştırılması
Investigation of heavy metal removal from water and the effect of heavy metals on plants using the plant Persicaria amphibia
Yazar: BAHAR YAYLA
Danışman: PROF. DR. SEYDAHMET ÇAY
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Bilimleri ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Ağır metaller = Heavy metals ; Fitoekstraksiyon = Phytoextraction ; Su = Water ; İki yaşamlılar = Amphibians

Özet:
Bu çalışmada laboratuvar koşullarında; Cu(II), Ni(II), Pb(II), Cd(II) iyonlarının her biriyle ayrı ayrı kirletilmiş sulardan (5, 10, 25, 50, 100 mg kg-1) ve Giresun ili sınırlarında bulunan Aksu ve Batlama derelerinden alınan doğal atık su örneklerinden, Karadeniz Bölgesinde doğal olarak yetişen sucul bir bitki olan Persicaria amphibia bitkisi kullanilarak ağır metal giderimi ve ağır metallerin bitkiye etkisi araştırılmıştır.
Çalışma süresince bitkide meydana gelen tüm fiziksel değişiklikler izlenmiş, ortamın pH, iletkenlik ve çözünmüş oksijen miktarları düzenli olarak ölçülmüştür. P. amphibia bitkisinin ağır metallere karşı dayanıklılık ölçümlerini değerlendirmek amacıyla biyokütleleri ve bitkinin yapısında bulunan klorofil (a, b ve toplam) ve karotoneid miktarları hesaplanmıştır. P. amphibia bitkisinin 100 mg kg-1 tekli sistemlerde Ni(II), Pb(II) ve Cd(II)  derişimlerinde biyokütlelerinin ve klorofil miktarlarının olumsuz etkilendiği, diğer derişimlerde önemli bir değişiklik olmadığı gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar P. amphibia bitkisinin ağır metal kirliliğine karşı dirençli olduğunu göstermiştir. 
P. amphibia bitkisi ile yapılan fitoekstraksiyon çalışmalarında, bitkinin bünyesinde biriken ağır metal miktarları tekli sistemlerde Cd(II)Ni(II)Cu(II)Pb(II) şeklinde; yarışmalı sistemlerde ise Cd(II), Ni(II), Pb(II), Cu(II) şeklinde gerçekleşmiştir. Bitkide biriken ağır metal miktarının en fazla; Cd(II) için 171±9 mg kg-1, Ni(II) için 143±7 mg kg-1, Cu(II) için 134±8 mg kg-1 ve Pb(II) için 55±4 mg kg-1 olarak hesaplanmıştır. Bitkinin fitoeksraksiyon potansiyelini kıyaslamak amacıyla biriktirme faktörü (BCF) değerleri hesaplanmıştır. P. amphibia bitkisi için hesaplanan yüksek BCF değerleri, ağır metal kirliliği içeren suların temizlenmesinde fitoekstraksiyon amacıyla kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this study, the removal of Cu(II), Ni(II), Pb(II), and Cd(II) ions present at various concentrations separately  in synthetic contaminated water (5, 10, 25, 50, 100 mg kg-1) and domestic, industrial samples were taken from Aksu and Batlama streams in Giresun province, have been studied by the survival of aquatic plant of Persicaria amphibia, an aquatic plant that grows naturally in the Black Sea Region, under the laboratory conditions. During the study, all physical changes in the plant were observed, and the environment's pH, conductivity, and dissolved oxygen levels were measured regularly. To evaluate the resistance measurements of the P. amphibia against heavy metals, its biomass and the amount of chlorophyll (a, b, and total) and carotenoids in the structure of the plant were calculated. It was observed that the biomass and chlorophyll amounts of P. amphibia were adversely affected in Ni(II), Pb(II), and Cd(II) concentrations in 100 mg kg-1 single systems, and there was no significant change in other concentrations. These results showed that the P. amphibia was resistant to heavy metal pollution.
In phytoextraction studies with the P. amphibia, the heavy metal amounts accumulated in the plant were in the form of Cd(II)>Ni(II)>Cu(II)>Pb(II) in single systems; in competitive systems, it was realized as Cd(II)>Ni(II)>Pb(II)>Cu(II). The maximum amount of heavy metal accumulated in the plant;  171±9 mg kg-1 for Cd(II), 143±7 mg kg-1 for Ni(II), 134±8 mg kg-1 for Cu(II) and 55±4 mg kg-1 for Pb(II) were calculated. Bioconcentration factor (BCF) streams values were calculated to compare the phytoextraction potential of the plant. It was concluded that the high BCF values calculated for the P. amphibia can be used for phytoextraction in cleaning water containing heavy metal pollution.