Tatlı su eğreltisi Azolla filiiculoides Lam. kullanılarak petrol hidrokarbonlarının fitoremediasyonu
Phytoremediation of petroleum hydrocarbons by using a freshwater fern species Azolla filiculoides Lam.
Yazar: TAYLAN KÖSESAKAL
Danışman: DR. BAYRAM YÜKSEL ; PROF. DR. MUAMMER ÜNAL
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Botanik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Botanik = Botany

Özet:
Petrol hidrokarbonları ile kirlenmiş tatlı su alanlarının fitoremediasyonu alternatif ve çevre dostu bir teknoloji olarak umut vermektedir. Bu çalışmada bir tatlı su eğreltisi olan Azolla filiculoides Lam. bitkisinin petrol hidrokarbonlarının fitoremediasyonundaki etkinliği araştırıldı. Bitkiler azot içermeyen Hoagland besi suyunda sera koşullarında yetiştirildi. Deney grubu bitkilerine 15 gün süreyle % 0,005, % 0,01, % 0,05, % 0,1, % 0,2, % 0,3, % 0,4 ve % 0,5 konsantrasyonlarında ham petrol uygulandı. Taze ağırlık artışı, kök uzunluğu ve sayısı büyüme parametresi olarak alındı. Bitki büyüme ortamı, bitki ve kontrol ortamlarından alınan örneklerdeki petrol hidrokarbonlarının analizleri yapıldı.Bitki büyümesinin % 0,005 ve % 0,01 ham petrol konsantrasyonlarında teşvik edildiği, % 0,05 ve % 0,1 petrol konsantrasyonlarında çok az indirgendiği, % 0,2 petrol konsantrasyonunda ise kontrole göre neredeyse % 50 azaldığı ve % 0,3 ve daha yüksek ham petrol konsantrasyonlarında ise populasyondaki bitkilerin çoğunluğunun öldüğü görüldü. Bitki büyüme yüzdesi, taze ağırlık artışı ve kök büyümesinden elde edilen değerler A. filiculoides bitkisinin ham petrole olan toleransının % 0,1 - % 0,2 aralığında olabileceğini gösterdi. Toplam alifatik ve aromatik (fenantren) hidrokarbonların kontrole göre biyodegradasyonları % 0,05 - % 0,2 petrol konsantrasyonları aralığında sırasıyla % 94 - % 73 ve % 81 - % 77 gibi yüksek değerler saptanırken % 0,3 - % 0,5 petrol konsantrasyonları aralığında ise sırasıyla % 71 - % 63 ve % 75 - % 71 arasında bulundu. Uygulanan ham petrol konsantrasyonlarından elde edilen yüksek biyodegradasyon yüzdeleri A. filiculoides bitkisinin ham petrolle kirlenmiş tatlı su alanlarının fitoremediasyonunda etkili olabileceğini önermektedir.

Abstract:
The phytoremediation of freshwater resources contaminated with petroleum hydrocarbons is an environment-friendly promising approach. In this study, the phytoremediation capacity of petroleum hydrocarbons of Azolla filiculoides Lam was investigated. The plants were grown in nitrogen-free Hoagland nutrient solution under greenhouse conditions. The plants in the experimental group were grown in the mediums containing 0.005%, 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4% and 0.5% crude oil for 15 days. The increase in fresh weight, root length and number of roots were used to measure growth rate. The effect of the plants on the degradation rate of petroleum hydrocarbons was gaged by analyzing the amount of hydrocarbons in the experimental and control media and in the plant samples.Altough the growth of plants were not too much influenced in the medium containing 0.005% and 0.01% crude oil, the presence of the oil in the growth medium from 0.05% and 0.1% insignificantly reduced the growth, however the higher concentrations of crude oil significantly retarded the growth; e.g., 0.2% oil in the media reduced growth approximately 50% relative control media, and the oil concentrations of crude oil 0.3% and higher the majority of plants were killed. The results from the percentage of plant growth, fresh weight increase and root growth showed that the tolerance of A. filiculoides plants to crude oil could be between 0.1% and 0.2%. In comparison to control values of the biodegradation of total aliphatic and aromatic (phenathrene) hydrocarbons between 0.05% - 0.2% oil concentrations, respectively, 94% - 73% and 81% - 77% was high, between 0.3% - 0.5% oil concentrations respectively 71% - 63% and 75% - 71%. The high biodegradation rates suggested that A. filiculoides plants could be used for the phytoremediation of crude oil contaminated freshwater resources.