Sitrik asit varlığında kadmiyum ile kirlenmiş toprakların fitoremediasyonununda biberiye (Rosmarinus officinalis) bitkisinin araştırılması
Study of rosemary (Rosmarinus officinalis) plant in the phytoremediation of cadmium-contaminated soils using citric acid
Yazar: HASAN KILIÇ
Danışman: PROF. DR. NURCAN KÖLELİ
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında ,kadmiyum (Cd) ile kirlenmiş toprakların sitrik asitli ve sitrik asitsiz ortamlarda çok yıllık biberiye (Rosmarinus officinalis) bitkisi yetiştirilerek temizlenebilme olanakları araştırılmıştır. Saksıda yapılan denemede Mardin ili sınırları içerisinde yer alan eski vahşi depolama alanından (GPS koordinasyonları: 37017'03.54''K - 40046'42.65''D) alınan toprak örneği kullanılmıştır ve deneme Mardin Büyükşehir Belediyesi Fidanlık ve Yeşil Alanlar Şube Müdürlüğüne bağlı seralarda yürütülmüştür. Saksı toprağına 0 (kontrol), 5, 10 ve 20 Cd mg kg-1 3CdSO4.8H2O formunda ve 0 (kontrol) ve 0.005 mM sitrik asit (C6H8O7) uygulanarak 1 ay süre ile inkübasyona bırakılmıştır. Ekim öncesi ise her saksıya 200 N mg kg-1 (NH4SO4'tan), 100 P mg kg-1 ve 125 K mg kg-1 (KH2PO4'tan) ve 2,5 Fe mg kg-1 (Fe-EDTA'dan) çözelti formunda ilave edilmiştir. Daha sonra saksılara aktarılan bitkiler toprağın nem içeriği tarla kapasitesinin % 60-65'i olacak şekilde büyüme periyodu süresince saf su ile sulanmıştır. Bitkilerdeki deneme süresince fenolojik değişimler gözlenmiştir. Deneme sonunda bitkilerin yeşil aksamı toprak seviyesinden kesilerek hasat edilmiştir. Bitki dokularının, kuru ağırlıkları, klorofil içeriği, Cd, azot (N), fosfor (P), potasyum (K), mangan (Mn), demir (Fe), bakır (Cu) ve çinko (Zn) konsantrasyonları belirlenmiştir. Bitkilerin dokularında biriktirdiği Cd konsantrasyonları toksisiteye neden olacak seviyelere ulaşmamıştır. Sitrik asitin varlığı bitki büyümesini azaltırken Cd alımını artırmıştır. Deneme sonucunda; biberiye bitkisinin sitrik asit uygulaması yapılan Cd20 konstantrasyonunda en fazla (8,31 Cd µg bitki-1) Cd biriktirdiğini göstermiştir. Ancak elde edilen sonuçlar biberiye bitkisinin sitrik asitli ve sitrik asitsiz ortamlarda Cd ile kirlenmiş toprakların temizlenmesinde fitoektraktör olarak kullanma potansiyelinin olmadığını göstermiştir.

Abstract:
This study was carried out in order to study the possibilities of cleaning the soil contaminated with cadmium (Cd) by the Rosemary (Rosmarinus officinalis) plant, with or without citric acid treatments. The soil samples was taken from the boundaries of Mardin province where the location was determined by GPS 37017'03.54''K - 40046'42.65''D was used and it carried out in the greenhouses of to the Mardin Metropolitan Municipality Nursery and Green Areas Branch Directorate. In this thesis, the possibility of cleanup cadmium (Cd) contaminated soil using perennial rosemary (Rosmarinus officinalis) plant with and without citric acid applications was investigated. Increasing dose of Cd (0 (control), 5, 10 and 20 Cd mg kg-1) as 3CdSO4.8H2O form and 0 (control), 0.005 mM citric acid (C6H8O7) were added to the pots and they incubated for one month. Before sowing, 200 N mg kg-1 (as NH4SO4 form), 100 P mg kg-1 and 125 K mg kg-1 (as KH2PO4 form) and 2.5 Fe mg kg-1 (as Fe-EDTA form) was added to each pot as solution form. After that plants were transferred to the pots and they were irrigated with pure water as 60-65% of moisture content of the soil during the growth period. The phenological changes of plants had been observed. The plants were harvested 30 days later. Chlorophyll content, dry weights, Cd, nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), manganese (Mn), iron (Fe), copper (Cu) and zinc (Zn) concentrations were determined in plant tissues. The Cd concentrations of plants tissues were not in toxic levels. The citric acid was increased Cd uptake while it was reduced plant growth. As a result of the experiment; the highest Cd accumulation (8,31 Cd μg of plant-1) was obtained at Cd20 dose with the citric acid application. However, the result of the experiment showed that the rosemary plant has no potential to use as a phytoextractor in the cleaning of Cd contaminated soils with and without citric acid applications.