Metal kaplama endüstrisi atıksularının su bitkileri ile arıtımı
Treatment of metal coating industry wastewater by water plants
Yazar: CANAN SOĞUKPINAR
Danışman: PROF. DR. MEHMET EMİN AYDIN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı in vitro koşullarda çoğaltılan Ceratophyllum demersum L. su bitkisinin, fitoremediasyon yöntemiyle Cd, Cr, Ni ve Zn ağır metalleri ile kirletilmiş sulardan ağır metalleri giderme potansiyeli ve giderme veriminin araştırılmasıdır. Bu kapsamda deiyonize su ve Konya Kentsel Atıksu Arıtma Tesisi çıkış suyu kullanılarak farklı konsantrasyonlarda iki tekrar ve kontrol amaçlı numuneler hazırlanmıştır. Her numune için 7.5 g/L Ceratophyllum demersum L. bitkisi kullanılmıştır. Ceratophyllum demersum L. bitkisi deiyonize su ile hazırlanan numunelerde 1, 3 ve 5 gün süresince, gerçek atıksu ile hazırlanan numunelerde ise 1 ve 3 gün süresince Cd, Cr, Ni ve Zn ağır metallerine maruz bırakılmıştır. Maruz bırakılma süresi sonunda bitkilerin taze ve kuru ağırlıkları, atıksuda kalan ve bitki bünyesine alınan ağır metal miktarları, atıksu pH değişimleri,  biyokonsantrasyon faktörü (BKF) ve ağır metal giderim verimleri analizlerle tespit edilmiştir. Fitoremediasyon çalışmalarında bitkiye uygulanan metal konsantrasyonun bitki tarafından akümüle edilebilme yeteneğini gösteren BKF incelendiğinde; gerçek atıksu ile yapılan çalışmalarda günün BKF'nü etkilemediği, konsantrasyonun artması ile BKF'nün azaldığı tespit edilmiştir. Deiyonize su ile yapılan çalışmalarda ise gün arttıkça BKF artmış ağır metal konsantrasyonlarının artışı ise Cr ve Zn çalışmalarında BKF'nü azaltmış,  Ni çalışmasında ise BKF'nde artışa neden olmuştur. Fitoremediasyon çalışmalarının sonuncunda; deiyonize su ile yapılan çalışmalarda Cd, Cr, Ni ve Zn ağır metallerinin en az bir konsantrasyon için bile olsa %100 giderim veriminin elde edildiği, en yüksek giderimin %97 ile Cd çalışmasında, en düşük giderim verimleri ise %60'a yakın giderim ile Cr ve Zn çalışmalarında elde edildiği tespit edilmiştir. Gerçek atıksu ile yapılan Cd-Cr-Ni-Zn çalışmasında ise en iyi giderim %60 ile Ni çalışmasında elde edilmiştir. Bu sonuçlar ışığında bünyesinde metal biriktirme yeteneğinden dolayı Ceratophyllum demersum L. su bitkisi ile fitoremediasyon yönteminin Cd, Cr, Ni ve Zn ile kirlenmiş su ortamları için etkin bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
The aim of this study was to investigate the potency and removal efficiency of Ceratophyllum demersum L. aquatic plant propagated in vitro conditions from water contaminated with Cd, Cr, Ni and Zn heavy metals by phytoremediation method. In this context, two non-heavy metal samples were prepared in two concentrations and for control purposes using deionized water and the exit water of Konya Urban Wastewater Treatment Plant. 7.5 g /L Ceratophyllum demersum L. plant was used for each sample. Ceratophyllum demersum L. was exposed to Cd, Cr, Ni and Zn heavy metals for 1, 3 and 5 days in samples prepared with deionized water and for 1 and 3 days in samples prepared with real wastewater. At the end of the exposure period, fresh and dry weights of the plants, the amount of heavy metals remaining in the wastewater and taken into the plant, the pH changes of the wastewater, the bioconcentration factor (BCF) and the heavy metal removal efficiencies were determined by analysis. BCF, which shows the ability of the metal concentration applied to the plant to accumulate by the plant, was examined in phytoremediation studies; In the studies carried out with real wastewater, it was found that the day did not affect the BCF, but the concentration decreased and the BKF decreased. In studies conducted with deionized water, the increase in BCF increased with increasing heavy metal concentrations decreased the BCF in Cr and Zn studies and caused an increase in BCF in Ni study. At the end of phytoremediation studies; In studies with deionized water, Cd, Cr, Ni and Zn heavy metals, even at least for a concentration of 100% removal efficiency is obtained, the highest removal rate with 97% Cd work, the lowest removal efficiency is close to 60% Cr and Zn studies. In the Cd-Cr-Ni-Zn study performed with real wastewater, the best removal was obtained in the Ni study with 60%. In the light of these results, due to the ability of metal accumulation in the body, the phytoremediation method of Ceratophyllum demersum L. can be used effectively for water contaminated with Cd, Cr, Ni and Zn.