Topraktan izole edilen bakteriyel suşlarla ağır metal toksisitesinin değerlendirilmesi
Evaluation of heavy metal toxicity with bacterial struts insulated from soil
Yazar: MİRAC TANSU ALİUSTAOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. HÜLYA SAİDE ÖZKOÇ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasının amacı ağır metallerin topraktan izole edilmiş bakteriyel suşlar tarafından alınımının, birikiminin, toksisitesinin incelenmesidir.  Bu nedenle bakteriyal  suş olarak Bacillus sp. ve Streptomyces organizmaları kullanılmıştır. Ağır metal olarak ise bakır metali seçilmiştir.  Laboratuar ölçekli yürütülen çalışma kapsamında bakteriler için  optimum şartlar belirlendikten sonra, sabit sıcaklıkta (25°C) , 5-10-20-25 mg/L  Bakır (Cu) konsantrasyonları organizmaların bulunduğu ortamlara ilave edilerek akut toksisite deneyleri uygulanmıştır. Deneyler tek aşamadan oluşmaktadır. 96 sa alıkonma süresi boyunca kesikli sistemde biyosorpsiyon sağlanmıştır. Farklı metal konsantrasyonlarında ağır metallerin bakteriler ile sorpsiyonunun ne kadar gerçekleşeceği yani  verimlilikleri, biyobirikim (BA), biyokonsantrasyon (BCF) faktörleri belirlenip literatürlerdeki diğer çalışmalarla karşılaştırmaları yapılmıştır.
Her iki bakteriyel suş için biyobirikim (BA) değerinde artış, biyokonsantrasyon (BCF) değerinde farklılık gözlemlenmiştir. Bacillus sp. ve Streptomyces için en fazla biyosopsiyon 25 mg/L bakır (Cu) konsantrasyonunda gerçekleşmiştir. Bacillus sp.ve Streptomyces bakterileri için pH değerleri zaman geçtikçe alkali koşullar sağlandığı görülmüştür. Streptomyces bakterisi için 5-10-20-25 mg/L bakır konsantrasyonlarında sırasıyla %35,94 - % 46,65- % 58,43 ve %20,67 bisoropsiyon verimine, Basillus sp. bakterisi için ise sırasıyla %56,36 - %48,18 - %39,82- %54,47 biyosorpsiyon verimine ulaşılmıştır. Streptomyces bakterisinde biyobirikim (BA) değerleri 5-10-20-25 mg/L Cu konsantrasyonları için sırasıyla 58,0- 37,5- 166,3- 246,8 (µg metal/g kuru bakteri); Basillus sp. bakterisinde ise aynı konsantrasyonlarda sırasıyla 26,36 - 31,07 - 79,44 - 182,3 (µg metal/g kuru bakteri) µg/g elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre her iki bakteri içinde metal konsantrasyonu arttıkça BA değerlerinde düzenli bir artış olmuştur. Biyokonsantrasyon (BCF) değerleri ise her iki bakteri suşu için farklılıklar gösterdiği gözlenmiştir. Bakterilerin ikisi içinde Freundlich İzoterm Modeli'nin uygun olduğu gözlenmiştir.

Abstract:
The purpose of this thesis is to investigate the uptake, accumulation and toxicity of heavy metals by bacterial strains isolated from soil. Therefore, Bacillus sp. and Streptomyces organisms were used. Copper metal was chosen as heavy metal. After determining the optimum conditions for bacteria within the scope of the laboratory-scale study, acute toxicity experiments were carried out by adding concentrations of 5-10-20-25 mg / L Copper (Cu) at constant temperature (25 ° C) to the environments where organisms are present. Experiments consist of one step. Biosorption was provided in the batch system for a 96 h retention period. The extent of sorption of heavy metals with bacteria at different metal concentrations, ie their efficiency, bioaccumulation (BA), bioconcentration (BCF) factors were determined and compared with other studies in the literature.
An increase in bioaccumulation (BA) value and a difference in bioconcentration (BCF) were observed for both bacterial strains. Bacillus sp. The maximum biosorpion for 20 mg / L copper (Cu) concentration, and for Streptomyces the maximum biosoption was 25 mg / L copper (Cu) concentration. It has been observed that, for Bacillus sp.and Streptomyces bacteria, alkaline conditions are provided as time passes. For Streptomyces bacteria, 5-10-20-25 mg / L copper concentrations were 35.94% - 46.65% - 58.43% and 20.67% bioisorope yield, Basillus sp. Biosorption efficiency was achieved for bacteria, 56.36% - 48.18% - 39.82% - 54.47%, respectively. Bioaccumulation (BA) values in Streptomyces bacteria are 58.0- 37.5- 166.3-246.8 (µg metal / g dry bacteria), respectively, for 5-10-20-25 mg / L Cu concentrations; Basillus sp. bacteria, 26.36 - 31.07 - 79.44 - 182.3 (µg metal / g dry bacteria) µg / g were obtained at the same concentrations, respectively. According to the results obtained, as the metal concentration increased in both bacteria, there was a regular increase in BA values. Bioconcentration (BCF) values were observed to show differences for both bacterial strains. It is observed that Freundlich Isotherm Model is suitable for both of the bacteria.