Fitoremediasyon sonrası yabani hint yağı (Ricinus communis) ve aspir (Carthamus tinctorius) bitkilerinin biyokütlesinden toksik metallerin elektrokimyasal yöntemle giderimi ve geri kazanımı
The removal/recovery of heavy metals from castor (Ricinus comminus) and safflower (Carthamus tinctorius) plants after phytoremediation by electrochemical method
Yazar: DİLAN YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. NURCAN KÖLELİ
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı fitoremediasyon sonrası tehlikeli atık sınıfına giren bitki
biyokütlesinin değerlendirilmesidir. Bu amaçla, çoklu metal (Cd, Pb ve Zn) ile
kirlenmiş bir toprağın arıtım için yetiştirilen yabani hint yağı (Ricinus communis) ve
aspir (Carthamus tinctorius) bitkilerinin biyokütlesinden toksik metallerin kimyasal
ekstraksiyon ve elektrokimyasal yöntemle giderimi ve geri kazanımı araştırılmıştır.
Ardışık olarak uygulanan bu iki yöntemle bitki biyokütlesinin tehlikesiz atık olarak
değerlendirmesi, ekonomik değeri yüksek metallerin geri kazanılması ve "sıfır atık"
prensibine yaklaşılması amaçlanmıştır. Çoklu metal geri kazanım işlemi bir asidik
elektrolit içerisinde elektroçöktürme yapılarak sağlanmıştır. Bu araştırma
kapsamında, saksı denemesinde Cd, Pb ve Zn ile kirli bir toprakta 12 hafta süre ile
yetiştirilen yabani hint yağı ve aspir bitkileri fitoremediasyon kapasitesini belirlemek
amacıyla HNO3 ile mikrodalga yöntemiyle yakılarak elemental içeriği ICP-MS
cihazında belirlenmiştir. Yabani hint yağı bitkisinin kuru kütle bazında 21 mg/kg Cd,
64 mg/kg Pb, 1719 mg/kg Zn, aspir bitkisinin ise 606 mg/kg Cd, 888 mg/kg Pb, 5534
mg/kg Zn biriktirdiği tespit edilmiştir.İki bitkinin kök ve yeşil aksamı, 0,5 ve 1 M
H2SO4 ile homojenize edilerek kimyasal olarak çözünürlüğü sağlanmış ve filtre
edilen bitki çözeltisi 2 h süreyle -0,6 V potansiyelde Pb çalışma elektrodu
kullanılarak elektroçöktürmeye tabii tutulmuştur. Başlangıç Cd, Pb ve Zn içeriği
belirlenen çözeltilerden 15, 30, 45, 60, 90 ve 120. dakikalarda 0,5 mL örnek alınarak
içeriğindeki Cd, Pb ve Zn'nun metalik formda çökelip çökelmedikleri test edilmiştir.
Yabani hint yağı yeşil aksamından en çok Cd (% 78) giderimi sağlanırken aspir
bitkisi kök aksamından en çok Pb (% 86) giderimi 2 saat süreyle elektrokimyasal
olarak gerçekleşmiştir.

Abstract:
The aim of this study, evaluate the hazardous plant biomass phytoremediation
process. Chemical extraction and electrochemical process were investigated to
recovery and removal of toxic metals from castor (Ricinus communis) and safflower
(Carthamus tinctorius) plant used in the treatment of soil contaminated with multiple
metals (Cd, Pb, Zn). Evaluation of contaminated biomass is great importance in
terms of approach to "zero waste" the target and the recovery of high economic value
metals by this process which is applied consecutively. Multiple metal recovery
process is provided by electrodeposition performed in an acidic electrolyte. The
castor (Ricinus comminus) and safflower (Carthamus tinctorius) plants which in
flower pots grow on contaminated soil with multi-metal for 12 weeks. This biomass
was burned with HNO3 by microwave method to determine the phytoremediation
capacity of plant crops to determine the multi-metals (Cd, Pb, Zn) concentration with
ICP-MS method. Cadmium, Pb, Zn concentration in the dry mass of castor oil plant
is 21 mg/kg, 64 mg/kg, 1719 mg/kg, respectively; Cd, Pb, Zn concentration in the
dry mass of safflower plant is 606 mg/kg, 888 mg/kg, 5534 mg/kg, respectively was
determined. Two plants was dissolved homogenizing with 0.5 and 1 M H2SO4 than
after the filtered plant solution was subjected to electrodeposition a period 2 h in -0,6
V. Initial Cd, Pb and Zn content of the solution were determined 15, 30, 45, 60, 90
and 120 minutes were tested by taking 0.5 mL of the solution to electrodeposition
capabilities in the metallic form. The most removal metal is Cd (78%) for castor
plant body while providing removal metal is Pb (86%) for the root of safflower were
deposited electrochemically for 2 hours.