3. MATERYAL ve YÖNTEM
3.3 Bitkilerin Seçilmesi
Deneylerde kullanılacak bitkileri seçerken; hepsinin eşit uzunlukta olması (yaklaşık 10 cm), yaprakları diri ve canlı, rengi solmamış ve eğilip bükülmemiş bitkiler olmasına özen gösterilmiştir. Deneyler 1 litrelik cam beherlerde yapılmış olup her bir beher için 1 adet bitki seçilmiştir. Deneyler için seçilen bitkilerin bir bölümü Şekil 3.2’de gösterilmiştir.
Şekil 3.2 Deneyler için seçilen bitkiler deneye sokulmadan önce 3.4 Kimyasal Stokların Hazırlanması
Kirletici madde olarak %99,2 saflıkta vanadyum pentaoksit (V2O5) (Alfa Aesar) kullanılmıştır. Vanadyum ağır metali litrede 1 gram olacak şekilde tartılıp cam bir kapta distile suyun içerisinde çözülerek 1000 ppm’lik stok çözelti hazırlanmıştır.
Biyodeneylerde, Hoagland solüsyonu ve distile su kullanılmıştır. Hoagland solüsyonu, Hoagland ve Arnon (1950)’ın tarifine göre hazırlanmıştır. Çalışma için seçilen ağır metal konsantrasyonları; 0,2 ppm, 0,6 ppm ve 1,8 ppm olarak belirlenmiştir. Deney öncesi yapılan denemelerde 2 ppm V konsantrasyonunda E. densa bitkisinin yapraklarının solduğu görülmüştür. Her bir konsantrasyon için 19 litrelik stok çözelti hazırlanmıştır.
21 3.5 Biyodeneyler
Biyodeneyler 1 L’lik beherler içerisinde gerçekleştirilmiştir. Biyodeneye sokulacak olan bitkiler 3 gün boyunca %25’lik Hoagland besin solüsyonu içerisinde bekletilerek deney ortamına adaptasyonları sağlanmıştır. Tüm denemeler 3 tekrarlı olarak yapılmıştır.
Kullanılan beherlerin ağızları şeffaf streç ile kapatılıp, hava alışverişini sağlamak için üzerlerinde birkaç küçük delik açılmıştır. Sıcaklık için beherlere herhangi bir ısıtıcı koyulmamıştır. Ortamın sıcaklığı yeterli olmuştur.
Şekil 3.3 Biyodeney düzeneği
Her bir konsantrasyon için 18 adet beher deneye sokulmuştur. Bu beherlerin 9 tanesine bitki konulurken 9 tanesi kontrol grubu olarak bitkisiz şekilde deneylerde kullanılmıştır.
Çizelge 3.1’de gruplar gösterilmiştir. Bu uygulamadaki amaç deney süresinde karışım içerisindeki ağır metallerin çöküp çökmemesi ve bu duruma bitkinin etkisinin gözlemlenmesidir.
Çizelge 3.1 Deney grupları
Bitkili Gruplar Bitkisiz Gruplar
0,2 ppm V + %25’lik Hoagland + E. densa 0,2 ppm V + %25’lik Hoagland 0,6 ppm V + %25’lik Hoagland + E. densa 0,6 ppm V + %25’lik Hoagland 1,8 ppm V + %25’lik Hoagland + E. densa 1,8 ppm V + %25’lik Hoagland
22
Kalan 1’L lik karışım örneğinden de suyun fizikokimyasal özellikleri, spektrofotometrik (Metalfitalein metodu - Hach Kit) method kullanarak sertlik değeri (Mg2+, Ca2+ ve odH) ve multimetre cihazı ile (WTW Multimeter 3320) suyun pH, sıcaklık, elektriksel iletkenlik, çözünmüş oksijen miktarlarının tayini yapılmıştır. Deney süresi toplam 7 gün olup; 1, 4 ve 7. günlerde örnekler alınmıştır. Literatürde çok daha uzun süreli deneylere rastlamak mümkündür. Ancak bitkinin emilimini yaptığı ağır metallerin olası geri salınımı göz önünde bulundurularak çalışma süresi 7 gün ile sınırlandırılmıştır. Örnek alımı 3’er gün arayla tutularak geri salınım olursa tespit edilmesi amaçlanmıştır.
3.6 Numunelerin Ağır Metal Analizi İçin Hazırlanması
Toplam 7 gün süren biyodeneyler süresince 1, 4 ve 7. günlerde tabana çökmesi muhtemel olan ağır metallerin suya karışmasını minimum seviyede tutmak amacıyla suda dalga oluşmayacak şekilde su örnekleri alınmıştır. Alınan örnekler 50 mL’lik falkon tüpleri içerisine konulmuştur. Örnek alımından sonra ölçüme kadar geçecek sürede istenmeyen reaksiyonların gerçekleşmesini önlemek amacıyla %0,5’lik nitrik asitten 250 µL eklenerek ışık görmeyen bir ortamda ölçüme gönderilene kadar +4°C’de muhafaza edilmiştir. Ayrıca sudan örnek alındıktan sonra suyun fiziksel ve kimyasal özelliklerini ölçmek amacıyla sertlik için “Hach Kit” ve sıcaklık, pH, çözünmüş oksijen ve elektriksel iletkenlik için WTW marka multimetre cihazı kullanılmıştır.
3.7 Fotopigment Miktarının Belirlenmesi
Fotopigment miktarlarını belirlemek amacıyla bitkilerin gövde üzerindeki yaprakları alttan tepe noktasına doğru koparılmıştır. Yaprakların yaş ağırlığı 0,5 g olana kadar koparma işlemi yapılmıştır. Koparılan yapraklar porselen havana koyulup ezilmiştir.
Ezilen örneklere %96’lık metanolden 10 mL eklenmiş ve karıştırılmıştır. Karışım santrifüj edilmek için 10 mL’lik falcon tüplere aktarılmıştır. Santrifüj işlemi 10000 devirde ve 10 dakika boyunca yapılmıştır. Santrifüjün ardından karışımı peletinden ayırmak için süzme işlemi yapılmıştır. Süzmek için Whatman filtre kâğıdı (GF/C™) kullanılmıştır. Süzüntü 2mL’lik plastik küvetlere alınmıştır (Şekil 3.4).
23
Şekil 3.4 Spektrofotometrede klorofil miktarlarının belirlenmesi için hazırlanmış süzüntü
Ölçüm için HACH marka spektrofotometrede Lichtenthaler (1983) ‘ün formülü kullanılarak hesaplama yapılmıştır. Cihaz, değerleri mg/L cinsinden vermiştir.
Çizelge 3.2 Lichtenthaler (1983)’e göre fotopigment konsantrasyon formülü (µg/g) Chl a 13,95 * A665 - 6,88 * A649
Chl b 24,96 * A649 - 7,32 * A665
Cx+c (1000 * A470 - 2,13 * Chl a - 97,63 * Chl b) / 209
Chl a: Klorofil a, Chl b: Klorofil b, Cx+c: Karotenoid, An: n nanometre değerindeki absorbans değeri
3.8 Ölçüm Yöntemi
Deney sonucunda %0,5’lik nitrik asit çözeltisi ile seyreltilmiş sudaki V konsantrasyonunu ölçmek için Agilent 7700 serisi ICP-MS cihazı ve ona uyumlu Agilent Asx-500 serisi otomatik örnekleyici aksesuarlar kullanılmıştır. High Purity Standarts marka SM-137-888 serisi 26 elementi standart alarak kalibrasyon eğrisi hazırlanmıştır. Örneklerin analiz süresi tüp uzunluklarına bağlı olarak 60 saniye olarak belirlenmiştir.
3.9 İstatistiksel Analizler
Sonuçların değerlendirilmesi için SPSS 22.0 paket programı kullanılmıştır. Elde edilen veriler için “Shapirio-Wilk” testi uygulanmış ve H0 < 0,05 bulunmuştur. Bu da değişkenin normal dağılım göstermediğini ifade etmektedir. Parametrik olmayan
24
testlerde verinin normal dağılım göstermesine gerek yoktur. Örneklem sayısı 30’un altında olduğu için parametrik olmayan testler kullanılmıştır. Gruplar arası istatistiksel değerleri hesaplamak için “Mann-Whitney U” testi uygulanırken grup içi (günler arası değerlerin) farklılıkları hesaplamak için “Kruskal Wallis” testi kullanılmıştır.
25 4. ANALİZLER VE BULGULAR
4.1 Deney Koşulları
Biyodeneyler sırasında belirli aralıklarla beherlerdeki sıcaklık, pH, oksijen ve EC değerleri ölçülmüştür. Çizelge 4.1’de görüldüğü üzere tüm denemeler benzer koşullar altında gerçekleşmiştir. Oksijen için minimum 5,86 mg/L ortalama değer ölçülürken maksimum ortalama değer ise 8,03 mg/L olarak ölçülmüştür. Elektriksel iletkenlik (EC) için 531,44 ile 551,88 (µS/cm) arasında ortalama ölçüm yapılmıştır. Ölçülen ortalama pH değeri en düşük 6,03 iken en yüksek 6,94 olarak gerçekleşmiştir. Ortalama sıcaklık değeri 22,12 °C ile 23,05 °C arasında olmuştur. Sabit bir ışık kaynağı altında ışıklandırma yapıldığı için ışık miktarında bir değişiklik olmamıştır.
Çizelge 4.1 Deneyler sırasında ölçülen sudaki ortalama fiziko-kimyasal parametreler Deney
26
vanadyumlu grubunu su sertliği 12,3 °dH, Ca değeri 57,8 mg/L ve Mg değeri 15,7 mg/L olarak ölçülmüştür. 1,8 ppm vanadyumlu grubun su sertliği 13,4 °dH, Ca değeri 63,5 mg/L ve Mg değeri 19,7 mg/L olarak ölçülmüştür. Ölçümler Çizelge 4.2’de gösterilmiştir.
Çizelge 4.2 Deney başlangıcında ölçülen su sertliği, kalsiyum ve magnezyum miktarları Gruplar °dH Ca+2 Mg+2
0,2 ppm V 10,1 53,1 11,3 0,6 ppm V 12,3 57,8 15,7 1,8 ppm V 13,4 63,5 19,7
1 Alman sertliği (°dH), 10 mg CaO/L olarak bilinmektedir.
4.2 Vanadyum İçin Deney Sonuçları
Egeria densa bitkisi, 0,2 ppm, 0,6 ppm ve 1,8 ppm olmak üzere 3 farklı konsantrasyon grubuna 1, 4 ve 7 gün boyunca maruz bırakılmıştır. Örnekler sudan alınmıştır.
Başlangıç miktarına göre, 0,2 ppm bitkili deneme grubu için 1.gün vanadyum giderim miktarı; %6,66, 4.gün vanadyum giderim miktarı; %11,11 ve 7.gün vanadyum giderim miktarı; %4,44 olarak bulunmuştur. Bitkisiz grupta ise; 1.gün vanadyum giderim miktarı; %0, 4.gün vanadyum giderim miktarı; %8,88 ve 7.gün vanadyum giderim miktarı %4,44 olarak bulunmuştur. Bitkili ve bitkisiz grupların karşılaştırmalarını yapmak için Mann Whitney U testi uygulanmıştır. Test sonucu bitkili ve bitkisiz gruplar arasında anlamlı bir fark olmadığı görülmüştür (P> 0,05). Günler arası karşılaştırmalar Kruskal Wallis testi ile yapılmıştır. İstatistiksel olarak günler arası anlamlı bir fark (P>
0,05) bulunamamıştır.
Başlangıç miktarına göre, 0,6 ppm deneme grubu için 1.gün vanadyum giderim miktarı;
%5,37, 4.gün vanadyum giderim miktarı; %4,30 ve 7.gün vanadyum giderim miktarı;
%6,45 olarak bulunmuştur. Bitkisiz grupta ise; 1.gün vanadyum giderim miktarı;
%1,61, 4.gün vanadyum giderim miktarı; %2,15 ve 7.gün vanadyum giderim miktarı;
%0,53 olarak bulunmuştur. Bitkili ve bitkisiz grupların karşılaştırmaları Mann Whitney U testi ile yapılmıştır. Test sonucu bitkili ve bitkisiz gruplar arasında anlamlı fark
27
olduğu bulunmuştur (P <0,05). Günler arası karşılaştırmalar Kruskal Wallis testi ile yapılmıştır. İstatistiksel olarak günler arası anlamlı bir fark (P> 0,05) bulunamamıştır.
Başlangıç miktarına göre 1,8 ppm deneme grubu için 1.gün vanadyum giderim miktarı;
%10,69, 4.gün vanadyum giderim miktarı; %10,19 ve 7.gün vanadyum giderim miktarı;
%10,44 olarak bulunmuştur. Bitkisiz grupta ise; 1.gün vanadyum giderim miktarı;
%6,46, 4.gün vanadyum giderim miktarı; %6,21 ve 7.gün vanadyum giderim miktarı;
%5,72 olarak bulunmuştur. Bitkili ve bitkisiz grupların karşılaştırmasında Mann Whitney U testi uygulanmıştır. Test sonucu bitkili ve bitkisiz gruplar arasında anlamlı fark olduğu bulunmuştur (P <0,05). Günler arası karşılaştırmalar Kruskal Wallis testi ile yapılmıştır. İstatistiksel olarak günler arası anlamlı bir fark (P> 0,05) bulunamamıştır.
Şekil 4.1 Egeria densa bitkisinin vanadyum ağır metalini uzaklaştırma verimi yüzdesi
6.66
5.37
10.69 11.11
4.3
10.19
4.44
6.45
10.44
0 2 4 6 8 10 12
0,2 ppm 0,6 ppm 1,8 ppm
Bitkili Grup
1.Gün 4.Gün 7.Gün
28
Şekil 4.2 Bitkisiz grupta vanadyum ağır metalinin çökme yüzdesi
Şekil 4.3 Bitkili ve bitkisiz grupların yüzdesel giderim oranlarının farkı (Bitkili – Bitkisiz)
4.3 Hoagland Solüsyonu Açısından Deney Sonuçları
Çalışmada, deneyler Hoagland solüsyonu içinde gerçekleştiği için vanadyum dışında bazı ağır metaller de incelenmiştir. Bunlar; molibden (Mo), bakır (Cu), magnezyum
29
(Mg), mangan (Mn) ve çinko (Zn). Bakır ve çinko miktarlarında kayda değer değişim gözlendiği için istatistiksel analizleri yapılmıştır.
Deneylerde kullanılan Hoagland solüsyonu içinde 6-7 ppb (0,006-0,007 ppm) bakır bulunmaktadır. Cihazın ölçüm aralığının alt sınırı 1 ppb olduğu için en düşük ölçümün bulunamadığı yerlerde minimum ifadesi kullanılmıştır. Alt sınırdan küçük veriler SPSS hesaplamalarında 0,9 ppb olarak alınmıştır.
Başlangıç konsantrasyonuna göre bitkili 0,2 ppm vanadyumlu grupta bulunan bakır miktarında; 1.gün %50, 4.gün minimum %83,33 ve 7.gün minimum %83,33 giderim görülmüştür. Bitkisiz grupta ise; 1.gün %9,52, 4.gün %76,19 ve 7.gün %71,42 giderim görülmüştür. Bitkili ve bitkisiz grupların karşılaştırılmalarında Mann Whitney U testi kullanılmıştır. Test sonucu bitkili ve bitkisiz gruplar arasında anlamlı fark olduğu bulunmuştur (P <0,05). Günler arası karşılaştırmalar Kruskal Wallis testi ile yapılmıştır.
İstatistiksel olarak günler arası anlamlı bir fark olduğu (P <0,05) görülmüştür.
Başlangıç konsantrasyonuna göre bitkili 0,6 ppm vanadyumlu gruptaki bakır miktarında; 1.gün %66,66, 4.gün %85,71 ve 7.gün minimum %85,71 giderim görülmüştür. Bitkisiz grupta ise; 1.gün %57,14, 4.gün %76,19 ve 7.gün %85,71 giderim görülmüştür. Bitkili ve bitkisiz grupların karşılaştırılmalarında Mann Whitney U testi kullanılmıştır. Test sonucu bitkili ve bitkisiz gruplar arasında anlamlı fark olmadığı (P>
0,05) bulunmuştur. Günler arası karşılaştırmalar Kruskal Wallis testi ile yapılmıştır.
İstatistiksel olarak günler arası anlamlı bir fark olduğu (P <0,05) görülmüştür.
Başlangıç konsantrasyonuna göre bitkili 1,8 ppm vanadyumlu gruptaki bakır miktarında; 1.gün %55,55, 4.gün minimum %83,33 ve 7.gün minimum %83,33 giderim görülmüştür. Bitkisiz grupta ise; 1.gün %19,04, 4.gün %42,85 ve 7.gün %71,42 giderim görülmüştür. Bitkili ve bitkisiz grupların karşılaştırılmalarında Mann Whitney U testi uygulanmıştır. Test sonucu bitkili ve bitkisiz gruplar arasında anlamlı fark olduğu bulunmuştur (P <0,05). Günler arası karşılaştırmalar Kruskal Wallis testi ile yapılmıştır.
İstatistiksel olarak günler arası anlamlı bir fark olduğu (P <0,05) görülmüştür.
30
Şekil 4.4 Egeria densa bitkisinin bakır ağır metalini uzaklaştırma verimi yüzdesi
Şekil 4.5 Bitkisiz grupta bakır ağır metalinin çökme yüzdesi
Toplam çinko açısından değerlendirdiğimizde de önemli sonuçlar ortaya çıkmıştır.
Deneylerde kullanılan hoagland solüsyonu içerisinde 60-134 ppb (0,06 – 0,13 ppm) arasında toplam çinko bulunmaktadır. Cihazın ölçüm aralığının alt sınırı 10 ppb olduğu için en düşük ölçümün bulunamadığı yerde minimum ifadesi kullanılmıştır. SPSS hesaplamalarında 10 ppb’ye küçük eşit olan veriler 9 ppb olarak alınmıştır.
50
66.66
55.55
83.3383.33 85.7185.71 83.3383.33
0
31
Başlangıç konsantrasyonuna göre bitkili 0,2 ppm vanadyumlu grupta bulunan toplam çinko miktarında; 1.gün %31,81, 4.gün %77,57 ve 7.gün minimum %87,87 oranında giderim görülmüştür. Bitkisiz grupta ise; 1.gün %0,49, 4.gün %14,67 ve 7.gün %18,65 giderim görülmüştür. Bitkili ve bitkisiz grupların karşılaştırılmalarında Mann Whitney U testi uygulanmıştır. Test sonucu bitkili ve bitkisiz gruplar arasında anlamlı fark olduğu bulunmuştur (P <0,05). Günler arası karşılaştırmalar Kruskal Wallis testi ile yapılmıştır. İstatistiksel olarak günler arası anlamlı bir fark olmadığı (P> 0,05) görülmüştür.
Başlangıç konsantrasyonuna göre bitkili 0,6 ppm vanadyumlu grupta bulunan toplam çinko miktarında; 1.gün %27,6, 4.gün %56,77 ve 7.gün %78,12 giderim görülmüştür.
Bitkisiz grupta ise; 1.gün %12,5, 4.gün %23,95 ve 7.gün %19,27 giderim görülmüştür.
Bitkili ve bitkisiz grupların karşılaştırılmalarında Mann Whitney U testi uygulanmıştır.
Test sonucu bitkili ve bitkisiz gruplar arasında anlamlı fark olduğu bulunmuştur (P
<0,05). Günler arası karşılaştırmalar Kruskal Wallis testi ile yapılmıştır. İstatistiksel olarak günler arası anlamlı bir fark olmadığı (P> 0,05) görülmüştür.
Başlangıç konsantrasyonuna göre bitkili 1,8 ppm vanadyumlu grupta bulunan toplam çinko miktarında; 1.gün sonunda %44,44, 4.gün %73,33 ve 7.gün %78,88 oranında giderim görülmüştür. Bitkisiz grupta ise; 1.gün %5,64, 4.gün %10,25 ve 7.gün %21,02 giderim görülmüştür. Bitkili ve bitkisiz grupların karşılaştırılmalarında Mann Whitney U testi uygulanmıştır. Test sonucu bitkili ve bitkisiz gruplar arasında anlamlı fark olduğu bulunmuştur (P <0,05). Günler arası karşılaştırmalar Kruskal Wallis testi ile yapılmıştır. İstatistiksel olarak günler arası anlamlı bir fark olmadığı (P> 0,05) görülmüştür.
32
Şekil 4.6 Egeria densa bitkisinin toplam çinko uzaklaştırma verimi yüzdesi
Şekil 4.7 Bitkisiz grupta toplam çinko çökme yüzdesi
31.81
33
4.4 Egeria densa Bitkisinin Yaş Ağırlığı Açısından Deney Sonuçları
Tüm gruplar için 10 cm boyunda, yaklaşık aynı büyüklükte yapraklara sahip, solgun olmayan sağlıklı bitkiler seçilmiştir. Bitkiler 1.gün, 4.gün ve 7.gün yaş olarak (suyu bir kâğıt yardımıyla alınarak) tartılmıştır. 0,2 ppm vanadyumlu grubun 1.günü, 3 bitkinin ortalama ağırlığı 1,19±0,11 g, 4.günü 1,34±0,08 g ve 7.günü 1,74±0,22 g olarak ölçülmüştür. 0,6 ppm vanadyumlu grubun 1.günü 3 bitkinin ortalama ağırlığı 1,05±0,13 g, 4.günü 1,04±0,23 g ve 7.günü 1,23±0,07 g olarak ölçülmüştür. 1,8 ppm vanadyumlu grubun 1.günü 3 bitkinin ortalama ağırlığı 2,39±0,02 g, 4.günü 2,11±0,41 g ve 7.günü 2,08±0,31 g olarak ölçülmüştür. Şekil 4.4’te Egeria densa bitkisinin gruplara göre ortalama ağırlığı verilmiştir.
Şekil 4.8 Egeria densa bitkisinin gruplara göre ortalama ağırlığı
Deney gruplarını karşılaştırmak için Mann Whitney U testi uygulanmıştır. Yapılan karşılaştırmalar sonucu (0,2-0,6, 0,2-1,8 ve 0,6-1,8 ppm) tüm gruplar arasında anlamlı fark olduğu (P <0,05) bulunmuştur.
Grup içi karşılaştırmalar için Kruskal Wallis testi yapılmıştır. 1.grupta (0,2 ppm) günler arası anlamlı bir fark (P <0,05) bulunmuştur. 2.grupta (0,6 ppm) günler arası anlamlı bir fark (P> 0,05) bulunamamıştır. 3.grupta (1,8 ppm) günler arası anlamlı bir fark (P>
34
Tartımlardan görüldüğü üzere sadece 0,2 ppm vanadyumlu gruplarda kesintisiz büyüme görülmüştür. Diğer 2 grupta büyüme kesintiye uğramış veya azalmıştır.
0,2 ppm’li grupta 1.günden 7.güne %46,21 artış, 0,6 ppm’li grupta 1.günden 7.güne
%17,14 artış ve 1,8 ppm’li grupta 1.günden 7.güne %12,56 azalış olmuştur.
4.5 Klorofil-a ve Kloforil-b Açısından Deney Sonuçları
Işık enerjisinin toplanıp fotosentez sırasında klorofil-a’ya geçmesini sağlayan pigmente klorofil-b, fotosentez için enerji sağlayan pigmente klorofil-a denir (Croft ve Chen 2018). Bu deneyde Egeria densa bitkisinin vanadyum maruziyetindeki klorofil-a ve klorofil-b değerleri incelenmiştir. Karotenoid miktarlarının ölçümü de amaçlanmıştır ancak birçok ölçümde, cihazın ölçüm aralığının maksimum değerinden daha yüksek değer bulunduğu için sağlıklı hesaplama yapılamamıştır.
Deney sonuçlarına göre; 0,2 ppm vanadyum içeren grupta 1.gün ortalama 25,64±0,55 mg/g, 4.gün ortalama 26,65±1,55 mg/g ve 7.gün ortalama 27,86±0,69 mg/g klorofil-a bulunmuştur. Aynı grupta klorofil-b miktarları ise; 1.gün ortalama 50,91±3,78 mg/g, 4.gün ortalama 44,87±11,35 mg/g ve 7.gün ortalama 34,94±4,82 mg/g olarak bulunmuştur.
35
Şekil 4.9 Deney sonuçlarına göre 0,2 ppm V içeren gruptaki klorofil-a ve klorofil-b değerleri
Deney sonuçlarına göre; 0,6 ppm vanadyum içeren grupta 1.gün ortalama 27,77±0,57 mg/g, 4.gün ortalama 24,81±5,65 mg/g ve 7.gün ortalama 28,26±0,61 mg/g klorfil-a bulunmuştur. Aynı grupta klorofil-b miktarları ise; 1.gün ortalama 16,79±1,2 mg/g, 4.gün ortalama 19,10±11,63 mg/g ve 7.gün ortalama 27,10±8,36 mg/g olarak bulunmuştur.
25,64
50.91
26.65
44.87
27.86
34.94
0 10 20 30 40 50 60
Klorofil-A Klorofil-B
Klorofil-a ve Klorofil-b miktarları
1.Gün 4.Gün 7.Gün
36
Şekil 4.10 Deney sonuçlarına göre 0,6 ppm V içeren gruptaki klorofil-a ve klorofil-b değerleri
Deney sonuçlarına göre; 1,8 ppm vanadyum içeren grupta 1.gün ortalama 28,62±1,16 mg/g, 4.gün ortalama 28,76±0,06 mg/g ve 7.gün ortalama 23,90±3,65 mg/g klorfil-a bulunmuştur. Aynı grupta klorofil-b miktarları ise; 1.gün ortalama 36,61±6,38 mg/g, 4.gün ortalama 21,56±4,01 mg/g ve 7.gün ortalama 11,24±3,67 mg/g olarak bulunmuştur.
27.77
16.79 24.81
19.1 28.26
27.1
0 5 10 15 20 25 30
Klorofil-A Klorofil-B
Klorofil-a ve Klorofil-b miktarları
1.Gün 4.Gün 7.Gün
37
Şekil 4.11 Deney sonuçlarına göre 1,8 ppm V içeren gruptaki klorofil-a ve klorofil-b değerleri
Klorofil-a için gruplar arası verileri karşılaştırmak amacıyla Mann Whitney U testi yapılmıştır. Sonuçlara göre tüm karşılaştırmalar (0,2-0,6 ppm, 0,2-1,8 ppm ve 0,6-1,8 ppm) neticesinde hepsinde anlamlı fark bulunamamıştır (P> 0,05). Grup içi istatistiksel karşılaştırmalar için Kruskal Wallis testi yapılmıştır. Teste göre tüm gruplarda fark anlamlı değildir (P> 0,05).
Klorofil-b için gruplar arası verileri karşılaştırmak amacıyla Mann Whitney U testi yapılmıştır. Sonuçlara göre, 0,2-0,6 ppm ve 0,2-1,8 ppm karşılaştırmalarında anlamlı fark bulunurken (P <0,05); 0,6-1,8 ppm karşılaştırmasında anlamlı fark bulunamamıştır (P> 0,05). Grup içi istatistiksel karşılaştırmalar için Kruskal Wallis testi yapılmıştır.
Teste göre 0,2 ppm ve 0,6 ppm deneme gruplarında anlamlı fark bulunamazken (P>
0,05); 1,8 ppm deneme grubunda anlamlı fark (P <0,05) bulunmuştur.
28.62
38 5. TARTIŞMA
Sucul kaynaklar, atıkların en son ulaştığı ve bu atıkların yüküne maruz kalan nihai bir havuz gibi işlev gören ortamlardır. Sucul ortamlar uzun süre insanlar tarafından görmezden gelinerek atık bölgeleri olarak kullanılmıştır (Taylan ve Özkoç 2007).
Birçok farklı atık kaynağı vardır. Bunlardan en önemlileri; evsel atıklar, endüstriyel atıklar ve tarımsal atıklardır. Bu atıkların son alıcı ortam olarak görülen su kaynaklarına deşarj edilmesi, su kaynaklarının fiziksel, kimyasal ve biyolojik yapısını bozmaktadır.
Türkiye’de Marmara havzasındaki sucul ortamların kirliliği nüfus artışı ve endüstrileşme ile doğru orantılıdır (Garipağaoğlu 2016). Bozulan su kaynaklarını tekrar rehabilite etmek için çok ciddi masraflar gerekmektedir. Özellikle fiziksel ve kimyasal olarak arıtım yapmanın maliyeti çok yüksektir. Bunun yanında biyolojik arıtım diğerlerine göre daha az bakım ve maliyet gerektirmektedir. Birçok kirletici için biyolojik arıtım yöntemi doğayla dost olarak gerçekleşmektedir. Ağır metal kirliliği için de biyoremediasyon yöntemi (makrofit, alg veya bakteri ile) sıkça kullanılmaktadır.
Sucul ortamların makrofitlerle arıtılması konusunda son yıllarda oldukça fazla çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalar sayesinde hangi bitkilerin hangi kirleticiyi arıtabildiği ya da arıtamadığı görülmüştür. Sucul ortamların besin ve ağır metallerden arıtılmasında makrofitlerin önemi büyüktür (Dhote ve Dixit 2009). Özellikle bir kirletici için hangi bitkinin hiperakümülatör olduğu önemlidir. Örneğin Mokhtar vd. (2011) yaptığı çalışmada Centella asiatica and Eichhornia crassipes bitkilerinin bakır için hiperakümülatör olduklarını bulmuştur. Kirlenen ortamın hangi kirleticiye maruz kaldığı bulunup ona göre bitki seçimi yapılabilir. Literatürde farklı kirleticiler için birçok bitkinin denenip arıtım yapıp yapmadığına bakıldığı görülmektedir. Bu çalışma ile öncelikli hedef olarak E. densa sucul bitkisinin vanadyum ağır metalini arıtıp arıtamadığı araştırılmak istenmiştir. Bunun yanında Hoagland solüsyonu içinde bulunan diğer ağır metaller için de bir arıtım yapıp yapmadığına bakılmıştır.
Çalışmadan elde edilen verilere göre, vanadyum için en çok giderim yüzdesel olarak 0,2 ppm’li grubun 4.günü olurken en az giderim 0,6 ppm’li grubun 4.günü olmuştur.
Bitkisiz grupta bulunan çökelme miktarı en çok 0,2 ppm’li grubun 4.günü olurken en az çökelme ise aynı grubun 1.günü olmuştur. Vanadyum suda pH aralığına göre değişik formlarda bulunabilir. Yapılan çalışmanın pH aralığı nötre yakındır. Böyle ortamda
39
vanadyum H2VO4-1 (dihidrojen vanadat) olarak bulunabilir. Bu da bitkinin porlarından rahatça geçmesini engellemiş olabilir. Lepp vd. (1983) arpa (Hordeum vulgare) bitkisinin vanadyum alımında vanadil (VO2+) katyonunun vanadat (VO4-1) anyonundan daha fazla olduğunu belirtmiştir.
Kurt (2019) yaptığı tez çalışmasında Lemna minor ve Lemna gibba’nın bazı metalleri (Sn, Co, Sb ve V) adsorbe etmesine bakmıştır. 5, 10, 25, 50 ve 100 ppm’lik gruplarda ortalama V adsorblama yüzdesi L.minor için; %66,68 iken L.gibba için; %65,8 olmuştur.
Vanadyumun arıtımlarda absorbe olmasından çok adsorbe olabileceği düşünülmektedir.
Bu tez çalışmasında bununla ilgili net bilgi yoktur. Çökelme miktarı açısından değerlendirilmiştir. E. densa’nın istenilen uzaklaştırma verimine ulaşamadığı görülmüştür.
Bakır için bakıldığında en çok arıtım yüzdesel olarak 0,6 ppm’li grubun 4 ve 7.
günlerinde olurken en az arıtım 0,2 ppm’li grubun 1. gününde olmuştur. Bitkisiz grupta bulunan çökelme miktarı en çok 0,6 ppm’li grubun 7. günü olurken en az çökelme ise 0,2 ppm’li grubun 1. günü olmuştur. 3 grupta da yaklaşık aynı miktarda bakır bulunması yine yaklaşık olarak aynı uzaklaştırma verimini ortaya çıkarmıştır. Vanadyum miktarındaki değişikliğin etki etmediğini söyleyebiliriz. Literatürde farklı bitkilerin bakırı güçlü bir şekilde arıttığı görülmektedir.
Xue vd. (2010) Hydrilla verticillata sucul bitkisinde bakır birikimi ve yer değiştirmesini incelemiştir. Bitki, 4 gün boyunca 4 ppm Cu’ya maruz bırakılmıştır. Kuru ağırlık miktarı olarak 30830 mg Cu kg-1 birikim sağlamıştır.
Pistia stratiotes ile yapılan bir çalışmada (Novita vd. 2019) 5 ve 7 mg/L bakırın 14
Pistia stratiotes ile yapılan bir çalışmada (Novita vd. 2019) 5 ve 7 mg/L bakırın 14