Doğal su sistemlerinde ağır metallerin Lemna minor L. tarafından biyoremediasyonu ve belirlenen ağır metaller ile seçilen nanopartikülün (ENP) L.minor üzerindeki toksik etkilerinin karşılaştırılması
Bioremediation of heavy metals in natural water systems by Lemna minor L. and comparison toxic effects of specified heavy metals with the selected nanoparticles (ENP) on L.minor
Yazar: ESRA ÜÇÜNCÜ TUNCA
Danışman: PROF. DR. AHMET ALTINDAĞ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Ağır metaller = Heavy metals ; ICP-MS = ICP-MS

Özet:
Çalışma, doğal ortam aşaması ve laboratuvar aşamasından oluşmaktadır. Doğal ortam aşamasında Yeniçağa Gölü (Bolu) ve Nilüfer Çayı'ndan (Bursa) su ve sediment örnekleri alınmıştır. Aynı zamanda seçilen bu arazi bölgelerinden, çalışmanın asıl kısmını oluşturan biyoremediasyon deneyi için doğal karışım oranlarına sahip test suları elde edilmiştir. Bu tez çalışmasının asıl amacı, (L.minor)'ün; doğal ortamlarda, doğal ve farklı metal karışım oranlarına sahip ve yüksek miktarda metal içeren su sistemlerinden alınan su örneklerinde, metal uzaklaştırma başarısını belirlemektir. Biyoremediasyon çalışması, Yeniçağa Gölü ve Nilüfer Çayı'ndan alınan farklı metal seviyelerine sahip su örneklerinde gerçekleştirilmiş, test sularına dışarıdan metal konsantrasyonları uygulanmamış, alınan su örneklerinde halihazırda bulunan metal miktarları saptanarak bu metallerin giderilmesi sağlanmıştır. Pb, 66Zn, 68Zn, Al ve Fe'nin diğer metallere göre daha iyi uzaklaştırılma oranlarına sahip olduğu bulunmuştur. Uzaklaştırılan ya da uzaklaştırılmayan ağır metaller arasında korelasyon olup olmadığı incelenmiş ve çok güçlü korelasyonlar tespit edilmiştir. Sediment ve biyoremediasyon verilerine uygulanan korelasyon analizi sonucunda önemli negatif korelasyonlar belirlenmiştir. Su sonuçlarında özellikle Ba'un çoğu metalle negatif yönlü korelasyonları dikkat çekmektedir. Çalışmanın diğer bir amacı, doğal metal karışım oranlarına sahip su örneklerinin ve CrNP'nün L.minor üzerine hem ayrı ayrı hem de birlikte olan toksik etkilerinin belirlenmesidir. Toksisite çalışmasının sonucunda, çalışılan konsantrasyon aralığında Cr nanopartiküllerinin farklı sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Nanopartikül konsantrasyonunun artması bazı gruplarda büyümeyi olumlu etkilerken bazı gruplarda toksik etki oluşturmuştur.

Abstract:
Both natural and laboratory environments are to be tested and a two-stage experimental plan is foreseen. The natural environment stage will include the acquisition of water and sediment samples from Yeniçağa Lake (Bolu) and Nilüfer Stream(Bursa) and the analysis of those samples to evaluate the extent of heavy metal pollution in those freshwater sources. The laboratory stage constitutes the main bulk of the project and aims to determine the bioremediative success of the aquatic macrophyte Lemna minor, select heavy metals or consortia composed of metals in equal molarities, in natural freshwater samples containing multiple metals in varying concentrations. Bioremediation studies will be carried out in water samples taken from Yeniçağa Lake, Beyşehir Lake and Nilüfer Stream and containing variable amounts of each heavy metal. No external spiking will be applied for any metal, only the present metal concentrations will be determined and remediated. Removal rates of Pb, 66Zn, 68Zn, Al and Fe have been found to be better compared to other metals. Statistical methods will be applied to evaluate the success of L.minor to remediate each heavy metal and whether any significant correlation is present between metals that could or could not be remediated. Significant negative correlations were determined as a result of correlation analysis applied to the data of sediment and bioremediation. In the water results, especially negative correlations are noteworthy between Ba and most metals. Another aims of the study to determine toxic  effects of water samples have natural metal mixture ratios and CrNP on L.minor both seperately and together. The result of toxicity tests, Cr nanoparticles gave different results in the concentration ranged stdied. The increase of NP consantration enhance the growth in some groups while has toxic effects in some others.