Farklı üretim özelliğine sahip nanomalzemelerin bitkiler üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of effects of nanomaterials which have produced by different methods on plant development
Yazar: ÖZGÜR NAZİKCAN
Danışman: PROF. ALİ SAVAŞ KOPARAL
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı / Nanoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Üretim miktarı gün geçtikçe artan ve ürün çeşitliliği hızla gelişen nanomalzemelerin çevrede oluşturdukları toksik etkilerinin değerlendirmesi ile ilgili çalışmalarının sayısı ve çeşitliliği de gün geçtikçe artmaktadır. Ancak nanoteknoloji kullanılarak elde edilen ürünlerin sayısı ve çeşitliliğine bakıldığında, bu yeni teknoloji ile elde edilen ürünlerin toksisite çalışmalarının niteliği ve niceliğinin yeterliliği tartışma konusudur.
Bu tez çalışmasında kullanımı hızla artan ve yaygınlaşan metal oksit nanopartiküllerinin, çevreye olan salınımları sonucu insan sağlığı ve çevre üzerinde oluşturabilecekleri olumsuz etkilerin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Farklı üretim yöntemleri kullanılarak elde edilen, TiO2 ve ZnO nanomalzemeleri farklı konsantrasyonlarla besin çözeltisi, su ve toprak ortamlarına uygulayarak, çeşitli zirai bitkilerin tohumlarının çimlendirmesi ve bitki gelişme üzerine etkileri, bitkilerin kök, sürgün ve yaprak gibi bölümlerinin morfolojik ve fizyolojik değişim farlılıkları ile değerlendirilmiştir. Bununla beraber, USEPA'nın önermiş olduğu numune hazırlama yöntemi izlenerek hazırlanan bitki ve toprak örnekleri, ICP-OES cihazı ile ağır metal iyonu birikimleri ve birikim farklılıkları ortaya konulmuştur. Sonuçlar ZnO nanopartiküllerine maruz kalan bitkilerin, doz artışı ile özellikle kök bölümlerindeki çinko iyonu birikimlerinin arttığını, buna bağlı olarak da bitki gelişimini inhibe ederek, toksik etkiler oluştuğunu göstermektedir. Bununla beraber TiO2 nanopartikülleri ile oluşan maruziyetler için belirli bir negatif veya toksik etkiye rastlanmamıştır.
Yapılan bu çalışma ile ZnO ve TiO2 nanomalzemelerinin zirai bitkilerin çimlenme ve gelişimi sürecine etkileri değerlendirilmiş olup, patentli MicNo® üretim teknolojisinin hali hazırda satışı gerçekleştirilen ticari nanomalzemelere göre oluşturduğu farklılıklar ve üstünlükler ortaya konulmuştur.
Anahtar Kelimeler: ZnO, TiO2, Nanopartikül/Nanomalzeme, MicNo® üretim teknolojisi, ICP-OES, Biyobirikim, Nanotoksikoloji.

Abstract:
As the days goes on, increasing the amount of production and manufacturing diversity rapidly growing nanomaterials and there is also that the number and variety of works related to the evaluation of the toxicity of nanoparticles in the environment. However, when we look at the numbers and variety of products obtained by using nanotechnology, the products obtained with this new technology's of toxicity studies' qualities and quantities adequacy is controversial.In this study, the use of metal oxide(s) nanoparticles which are rapidly growing and expanding, as a result of environmental release of nanoparticles aimed to evaluate the negative effects on human health and the environment. By applying to nutrient solution, water and soil media with different concentrations of TiO2 and ZnO nanomaterials which are obtained using different production methods. Afterwards, the effects on germination of seeds of various agricultural crops in these environments and effects on the development of plant's parts such as roots, stems and leaves are evaluated by morphological and physiological changes. Also, following the method of USEPA was used for prepared to plant and soil samples. After than heavy metal ion deposition of prepared samples were analyzed and presented differentiation of deposition by using ICP-OES. When the results were analyzed, exposed ZnO nanoparticles to the plants, with the increase of zinc ion doses, an especially accumulation in the root's portion. Accordingly, the plant growth by inhibiting showed that toxic effects occurred. However, for exposure formed by the TiO2 nanoparticles have not been detected a given negative or toxic effects.
In this study, effects of ZnO and TiO2 nanomaterials on agricultural crops' germination and development processes are evaluated. Accordingly, the patented production technology MicNo® products' and already realized sales of commercial products' effects have been evaluated and results showed that the differences and advantages of MicNo® production technology.