Su mercimeği (Lemna minor) bitkisi ile ağır metal içeren Gala gölü sularının ileri arıtımının değerlendirilmesi
The use of duckweed (lemna minor) for tertiary treatment of heavy metal containing Gala lake
Yazar: ÖZGE BAHAR ÖZKOÇ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. GÜNAY YILDIZ TÖRE
Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Ağır metal giderimi = Heavy metal removal ; Ağır metaller = Heavy metals ; Doğal arıtma sistemleri = Natural treatment systems ; Su mercimeği = Duckweed ; Sucul bitkiler = Aquatic plants

Özet:
Literatürde ağır metal (Kadmiyum, Bakır, Kursun, ve Nikel) kirliliğine sahip olan Gala gölü ve çevresindeki tarımsal faaliyet dönüş sularının karakterizasyonuna yönelik bir çok çalışma yapılmış olmasına karşın, ağır metal kirliliğinin giderimi için en uygun arıtma yönteminin belirlenmesine yönelik herhangi bir değerlendirme yapılmamıştır. Bu çalışmada; son yıllarda çevre dostu arıtma teknolojileri kapsamında dünyada yaygın olarak kullanılan DOĞAL ARITMA SİSTEMLERİ'ne odaklanılmıştır. Bu amaçla Gala gölü suları ile bu alandaki tarımsal faaliyetlerden dönüş sularının toplandığı deşarj kanalında (IP-1) ağır metal kirliliğinin Gala Gölü florasında yaygın olarak bulunan su mercimeği (Lemna minor) bitkisi ile giderim verimliliği laboratuar koşullarında araştırılmıştır.Bu çerçevede, çalışmanın birinci aşamasında; Gala Gölünden ve deşarj kanalından (IP 1) alınan su numunelerinde yukarıda belirtilen ağır metal analizleri bazında bir karakterizasyon yapılmıştır.Çalışmanın ikinci aşamasında ise; karakterizasyonu yapılan su numunelerindeki ağır metal giderim verimi, Gala Gölü'nün kuzeyinde bulunan Tekke deresinden toplanan su mercimekleri (Lemna Minor) ile tespit edilmiştir. Deneysel çalışmalar iki farklı hacimde (100ml ve 500 ml), iki kontrol grubu kullanılarak bitkili (Kontrol 1) ve bitkisiz (Kontrol 2) olmak üzere kesikli olarak yürütülmüş ve ağır metaller (Kadmiyum, Bakır, Kursun, ve Nikel) bazında bir değerlendirme yapılmıştır. 100ml'lik bitkili Test ve Kontrol 1 reaktörlerinde deşarj kanalından (IP-1) alınan su numunesinde giderim verimleri sırasıyla Kadmiyum (Cd), Bakır (Cu) ve Kurşun (Pb) giderimleri sırasıyla %78, %87 ve %90, bitkisiz olan Kontrol 2 reaktöründe ise sırasıyla %53, %52 ve %60 olarak bulunmuştur. 500ml' lik bitkili Test ve Kontrol 1 reaktörlerinde deşarj kanalından (IP-1) alınan su numunesinde ise sırasıyla Kadmiyum(Cd), Bakır(Cu) ve Kurşun(Pb) giderimleri %85, %92 ve %96, Kontrol 2(bitkisiz) reaktöründe ise sırasıyla %59, %54 ve ve %64 olarak bulunmuştur. Deşarj kanalı (IP-1) su numunesinde Nikel kirliliğine rastlanmamıştır. Gala Gölünden alınan su numunesinde ise sadece Kurşun kirliliği tespit edilmiş olup, 100ml ve 500ml'lik bitkili test ve Kontrol 1 reaktörlerinde kurşun giderim verimi sırasıyla %80 ve %91, Kontrol 2 (bitkisiz) reaktörlerinde ise sırasıyla %58 ve %67 olarak bulunmuştur.Bu çalışmanın üçüncü aşamasında su mercimekleri (Lemna Minor) laboratuar şartlarına adapte edildikten sonra Gala Gölü'nden ve deşarj kanalından (IP-1) alınan su numuneleri içersinde yedi gün bekletilmiş ve bitkide ağır metal ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, literatürdeki çalışmalarla uyumlu olarak Su mercimeği (Lemna Minor) bitkisinin bünyesine ağır metal tuttuğu bulunmuştur.Bu çalışmadan elde edilen tüm veriler çervevesinde, su mercimeği (Lemna Minor) bitkisinin kullanıldığı doğal arıtma prosesinin, sudan başlıca önemli ağır metallerin ( Kadmiyum(Cd), Bakır(Cu), Kurşun(Pb), Nikel (Ni)) gideriminde etkili ve daha düşük maliyetli bir alternatif olarak değerlendirilebileceği sonucuna ulaşılmıştır.2011, 88+viii sayfaAnahtar Kelimeler: Ağır metal, Doğal arıtım sistemleri, Su mercimeği, Ağır metal giderimi, sucul bitkiler

Abstract:
In literature, despite the many studies that have been done to chracterize water samples from Lake Gala which has a heavy metal pollution and wastewater around it caused by agricultural activities (rice planting), there are no evaluation to determine the most appropriate treatment method for the removal of heavy metal pollution. Therefore in this study; in the scope of eco-friendly treatment technologies that are widely used around the world focus on the ?NATURAL TREATMENT SYSTEMS?. To achive this, for heavy metal pollution in the dischage channel (IP-1) where the water in Lake Gala and the wastewater from agricultural activities collected, heavy metal pollution removal efficiency with duckweed (Lemna minor) commonly found in the flora of Lake Gala were investigated in laboratory conditions.For this purpose, the first stage of the study the heavy metal content in water samples taken from Lake Gala and the discharge channel (IP-1) was chracterized.The second stage of the study, heavy metal pollution removal efficiency was determined by collected from the Tekke River (north of Gala Lake) duckweed plant (Lemna minor) from the characterized water samplesExperiments were carried out on two different volumes of water (100ml and 500ml) and two control groups were used, Control 1 (with Lemna Minor) and Control 2 (without Lemna minor). Performed in a semi-batch system, the heavy metal contents were measured. Results obtained from the discharge channel (IP-1) from 100ml Test and Control 1 reactors (with plant) showed removal efficiency; Cd 78%, Cu 87% and Pb 90%. 100ml Control 2 (without plant) showed removal efficiency; Cd 53%, Cu 52% and Pb 60%. 500ml Test and Control 1 (with plant) reactors from discharge channel (IP-1) showed removal efficiency; Cd 85%, Cu 92% and Pb 96%. 500ml Control 2(without plant) removal efficiency; Cd 59%, Cu 54% and Pb 64%. No Nickel trace was found in water samples taken from the discharge channel (IP-1). Analysis from Lake Gala?s water samples measured only the lead content. They showed the following results for lead removal efficiency in both 100ml and 500ml volumes; Test and Control 1 (with plant) (100ml) Pb 80% and (500ml) Pb 91%. Control 2 (without plant) (100ml) Pb 58% and (500ml) Pb 67%.The third stage of the study after duckweed plants (Lemna minor) were adapted in laboratory conditions, then introduced into the water samples from Lake Gala and the discharge channel (IP-1) and left for seven days and heavy metal analysis of the duckweed (Lemna minor) was measured. According to results heavy metal was absorbed by duckweed (Lemna Minor) in the line with studies previously carried out.According to all results from this study, natural treatment proses using duckweed (Lemna minor) is effective and low-cost alternative waste water proseses for removing important heavy metals (cadmium(Cd),copper (Cu), lead(Pb), nickel(Ni)) from water.2011, 88+viii pagesKey words : Heavy metal, natural wetland, duck weed, heavy metal removal, aquatic plants