Egeria densa Bitkisinin Sistematiği ve Biyolojik Özellikleri

1. GİRİŞ

1.3 Egeria densa Bitkisinin Sistematiği ve Biyolojik Özellikleri

Egeria densa bitkisi 1849 yılında, botanikçi Jules Emile Planchon tarafından sınıflandırılmış olup Birleşik Devletler Tarım Birimi tarafından (2020) bildirilen E.

densa sucul bitkisinin sistematiği şu şekildedir:

Âlem: Plantae (Bitkiler)

Altâlem: Tracheobionta (Damarlı bitkiler)

11 Üst şube: Spermatophyta (Tohumlu bitkiler) Şube: Magnoliophyta (Çiçekli bitkiler) Sınıf: Monocotyledons (Tek çenekli bitkiler) Alt sınıf: Alismatidae

Takım: Hydrocharitales Aile: Hydrocharitaceae Cins: Egeria

Tür: Egeria densa

Şekil 1.4 Egeria densa sucul bitkisi

E. densa bitkisi Hydrocharitaceae ailesine ait, tek çenekli ve çiçekli bir bitkidir. Güney Amerika’ya özgü olmasına rağmen akvaristler arasında popüler olmasından dolayı bütün dünyaya yayılmış durumdadır. Türkiye’de Trakya bölgesinde yayılış gösterirler (Akman vd. 2007). Dünyanın bazı bölgelerinde istilacı özellikler gösteren bu bitki 16-28 °C arasında optimum büyüme koşullarına sahiptir. Ilıman iklime sahip yerlerde yaşadığı için yıl boyunca büyüme modeli farklılık göstermez. Ancak daha farklı ortamlarda bunun değiştiği söylenebilir.

Suya batık halde; kökleri ile sedimente tutunan, tabandan yüzeye doğru büyüme gösteren bir bitkidir. Uzunluğu 1 metreyi geçebilmektedir. Her nod üzerinde 4 adet yaprak bulunur. Bitki su yüzeyine kadar büyür ve bu aşamadan sonra 3 yapraklı ve beyaz renkli çiçek açar. Hem vejetatif hem de eşeyli üreyebilir (Yarrow vd. 2009).

12 2. KAYNAK ÖZETLERİ

Bu bölümde; E. densa bitkisi, vanadyum, bakır ve çinko elementlerinden en az birini içeren çalışmaların özetlenmesine özen gösterilmiştir. Bunları içermeyen veya karasal bitkilerin de olduğu bazı çalışmalar da yer almaktadır.

Odjegba ve Fasidi (2007) Eichhornia crassipes’in yaygın 8 toksik metalin (Ag, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb ve Zn) arıtımına bakmıştır. Bitkiler 21 gün boyunca 0, 0,1, 0,3, 0,5, 1, 3 ve 5 ppm konsantrasyonlarda teste tabi tutmuştur. E. crassipes’in; Ag, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb ve Zn’yi sırasıyla %53,35, %48,52, %56,39, %47,59, %16,52, %26,30, %52,50 ve %85,50 ortamdan uzaklaştırdığını tespit etmiştir.

Mishra ve Tripathi (2008) üç sucul makrofitin (Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes ve Spirodela polyrrhiza) beş farklı metali (Fe, Zn, Cu, Cr ve Cd) üç farklı konsantrasyonda (1, 2 ve 5 mg/L) arıtım yapıp yapmadığına 15 günlük deneyde bakmıştır. Deney sonucunda %62 ile %96 arasında değişen giderim oranlarına ulaşmıştır. Sonuçlara göre en etkili giderime ulaşan bitki sıralaması; E. crassipes > P.

stratiotes > S. polyrrhiza şeklinde olmuştur.

Kröpfelova vd. (2009) belediye atık sularında bulunan 34 farklı elementin, Phragmites phalaris bitkisi kullanılarak 3 farklı yatay akışlı yapay sulak alanda giderimine bakmıştır. Mart 2006-Haziran 2008 arasında yapılan aylık ölçümlerde, 3 yapay sulak alanda ortalama vanadyum giderimi %23,8 olmuştur.

Mishra ve Tripathi (2009) Su sümbülü (Eichhornia crassipes) kullanılarak sulu çözeltilerden krom ve çinko birikimi araştırmıştır. Deneylerde bu tür için, her iki kirleticinin 1, 5, 10 ve 20 mg/L olacak şekilde konsantrasyonuna bakılmıştır. 11 günlük deney sonuçlarına göre çinkonun %95’e kadar ve kromun %84’e kadar uzaklaştırıldığı bulunmuştur. Su sümbülünün çinkoyu güvenli bir şekilde uzaklaştırdığı görülürken, kromu 1 ve 5 mg/L’lerde sorunsuz ancak 10 ve 20 mg/L’lerde morfolojik toksisite semptomları göstererek uzaklaştırdığı görülmüştür.

Alhashemi vd. (2012) İran’ın güneybatısındaki en önemli sulak alanda Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, V ve Zn'nin 6 balık türünde (Barbus grypus, Barbus luteus, Barbus sharpeyi, Cyprinus carpio, Liza abu ve Silurius trisostegus) birikimlerine bakmıştır.

İncelenen balıkların kaslarında; 28,57–49,50 mg/kg Zn, 1,03–24,80 mg/kg Mn, 4,87–

6,75 mg/kg V, 2,90–6,39 mg/kg Pb, 3,21–5,00 mg/kg Cu, 0,96–2,63 mg/kg Ni, 0,7–2,60 mg/kg Cr, 0,41–1,26 mg/kg Co ve 0,13–0,41 mg/kg Cd birikmiştir.

Bakar vd. (2013) As, Al ve Zn fitoremediasyonu için üç batık su bitkisini (Cabomba piauhyensis, Egeria densa ve Hydrilla verticillata) test etmiştir. Deney süresi 14 gün sürmüştür. Sonuçlara göre; E. densa bitkisi %95,2 As, %93,7 Zn ve %30,3 Al arıtımı sağlamıştır. H. verticillata %84,5 As, %92,3 Zn ve %59,1 Al arıtım yapmıştır. C.

piauhyensis %55,8 As, %87,4 Zn ve %83,8 Al arıtımı yapmıştır. Bitkiler arasında toplamda en uygunu H. verticillata bulunmuştur.

Baniamam (2014) vanadyumun Artemia urmiana ve Artemia franciscana üzerinde etkisini incelemiştir. A. urmiana ve A. franciscana 24 saat içerisinde sırasıyla 0,0107 ve 0,011 mg/L vanadyuma maruz bırakılmıştır. 11 günlük izleme sonucunda kontrol grubuna kıyasla büyümelerinde azalma olduğu belirlenmiştir.

Harguinteguy vd. (2015) Myriophyllum aquaticum ve Egeria densa bitkilerinin nikel (Ni), kurşun (Pb) ve çinko (Zn) ağır metalleri ile kirlenmiş sucul ortamlarda arıtım kapasiteleri incelenmiştir. Çalışmada bu bitkiler, kirleticilere 7 gün süreyle maruz kalmışlardır. M. aquaticum’un E. densa’dan daha fazla ağır metalleri tolere edebildiği ve akümülasyon kapasitesinin daha fazla olduğu görülmüştür.

Kivilioto (2015) vanadyum pentaoksit üreten fabrikada çalışan 79 işçinin 63’ünü solunum anketi (KOAH hastalarının yaşam kalitelerini değerlendiren test), göğüs radyografisi ve solunum fonksiyon testleri ile inceledi. Referans grubu olarak bir manyetit cevheri madenindeki işçilerden seçilen yaş ve sigara içme alışkanlığı olan erkekler seçildi. Referans vakalardan dördü ve vanadyuma maruz kalanların ikisinin radyografilerinde lokalize fibrotik odaklar bulundu. Vanadyuma maruz kalan çalışanların solunum yolu daralması şikâyeti diğer referanslara göre daha fazla olduğu tespit edildi.

Fu vd. (2016) Çin’deki Tai Gölü’nde yüzey sularındaki Cu, Zn, Ni, Cr, Pb, Cd, As ve Hg’nin konsantrasyonlarına ve toksik etkilerine bakmıştır. Cu ve Zn’nin suda yaşayan organizmalar için oluşturduğu risk diğerlerinden fazla bulunmuştur. Tai Gölü’ndeki organizmaların %99,9’u Cu ve %50,7’si Zn’den etkilendiği düşünülmüştür.

Klink (2016) Typha latifolia ve Phragmites australis'in çeşitli eser metal (Fe, Mn, Zn, Cu, Cd, Pb ve Ni) biriktirme potansiyellerini inceledi. Her iki tür için de kökleri, rizomları, gövdeleri ve yapraklarındaki birikim araştırılmıştır. P. australis’in yapraklarında en fazla Mn, Fe ve Cd bulunur iken T. latifolia’nın yapraklarında en fazla Pb, Zn ve Cu bulunmuştur. P. australis’in köklerinde en fazla Mn, Fe ve Cu bulunurken T. latifolia’nın köklerinde en fazla Pb, Zn ve Cd bulunmuştur. İki türün de farklı biriktirme kapasiteleri olmasına rağmen Fe, Cu, Zn, Pb ve Ni için; kökler> rizomlar>

yapraklar> gövdeler şeklinde şema izlemiştir. Mn için ise; kök> yaprak> rizom> gövde şeklinde birikim olmuştur.

Rolli vd. (2017) Pistia stratiotes’in bakır toksisitesini incelemiştir. 2, 5, 10, 15 ve 20 ppm konsantrasyonlarında, her 4 gün boyunca ölçüm alınarak toplam 12 gün süren deney yapmıştır. Düşük konsantrasyonlarda (2 ve 5) bitkilerde normal büyüme görülmüş, yüksek konsantrasyonlarda kloroz ve nekroz görülmüş hatta 20 ppm’de çürüme görülmüştür. P. stratiotes’in maksimum birikimi 4.günde ölçülmüş olup sonraki günler kademeli olarak azalmıştır.

Goswami ve Das (2018) Eichhornia crassipes bitkisinin yayın balığı biyodeneyi yapılarak fitoremediasyon kapasitesine bakmıştır. E. crassipes bitkisi 21 gün boyunca Hoagland solüsyonü içinde 0, 5, 10, 15 ve 20 mg/L Cu konsantrasyonuna maruz bırakılmıştır. Bu miktarlar için test sularında %55-57 düşüş gözlenmiştir. Biyodeneyler için balıklar, 5 ve 10 mg/L Cu’ya maruz kalan sularda 7 gün boyunca yetiştirilmiştir. E.

crassipes bitkisinin olduğu sularda balık kaslarında 8,2 – 10,9 µg Cu bulunurken, E.

crassipes bitkisinin olmadığı sularda 21,8-27,0 µg Cu birikimi bulunmuştur. Bu da E.

crassipes bitkisinin fitoremediasyon etkinliğini göstermiştir.

Lu vd. (2018) 8 farklı su bitkisinin (Eichhornia crassipes, Juncus effusus, Sagittaria sagittifolia, Acorus calamus, Arundina graminifolia, Nymphaea tetragona Echinodorus major ve Pistia stratiotes) Cu alımının potansiyelini araştırmıştır. Sonuçlara göre E.

crassipes ve P. stratiotes en iyi birikim yapan bitkiler olmuştur. Arundina graminifolia, Nymphaea tetragona ve A. calamus da iyi bir birikim yaparken, J. effusus, S. sagittifolia ve E. major çok az birikim yapabilmiştir.

Maleva vd. (2018) Egeria densa ve Ceratophyllum demersum L. sucul makrofitlerini 48 saatlik nikel (Ni) ve bakır (Cu) ağır metallerine maruz bırakmıştır. Sadece metallerin dışında, üre karıştırılarak da deneyler yapılmıştır. Ürenin bitkilerde metabolik süreçleri etkileyip bazı enzimleri harekete geçirdiği gözlenmiştir. Bunun yanında üre verilen gruplarda verilmeyenlere göre daha fazla bikrim olduğu tespit edilmiştir. Bakırın her iki bitki için de nikele kıyasla daha toksik olduğu belirlenmiştir.

Nedrich vd. (2018) hidrolojik olarak değişken ve tortu ile ilişkili vanadyumun suda yaşayan organizmalar üzerine etkisine bakmıştır. Yapay olarak 7 günlük kuruma ve taşkın dönemleri taklit edilen bir akıntı oluşturulmuştur. Eski bir maden sahasından toplanan tortular sisteme koyulmuştur. Özellikle vanadyum ve diğer metallerin Hyalella azteca ve Daphnia magna'nın üzerinde oluşturduğu toksisiteye bakılmıştır.

Vanadyumun hidrolojik değişkenlikten çinko gibi metallere karşı daha az etkilendiği ve çinkonun Hyalella azteca büyümesine karşı negatif korelasyon gösterdiği bulunmuştur.

Ohlbaum vd. (2018) Lemna minor ve Egeria densa bitkileri kullanılarak selenyum (Se) içeren Hoagland solüsyonu ve selenifer toprak sızıntı suyunu değerlendirmiştir. Yapay olarak yapılan toprak sızıntı suyundaki Se uzaklaştırma etkinliği L. minor ve E. densa için sırasıyla %77 ve %60 olduğu görülmüştür. Bu çalışma ile bu bitkilerin Se’yi seleniferöz toprak sızıntı suyundan uzaklaştırmak için kullanılabileceği görülmüştür.

Wang vd. (2018) 4 farklı karasal bitkinin (Houttuynia cordata, Artemisia selengensis, Medicago sativa ve Trifolium repens) vanadyum içeren sentetik atık suyun (V, Cd, Cr ve Pb) fitoremediasyonu üzerine çalışma yapmıştır. Farklı budama şekillerinin etkisine bakılan çalışmada; V, Cd, Cr ve Pb için ulaşılan en yüksek uzaklaştırma verimi sırasıyla başlangıç konsantrasyonlarından (14,18, 6,12, 0,79 ve 4,08); %74,15, %78,78, 53,09 ve 91,25 olarak ölçülmüştür.

Wang vd. (2018) taş kömürü eritme bölgesinde yetişen V akümülatörü olan Pteris vittata bitkisinden izole edilen V dirençli endofitik bakterileri araştırmıştır. Serratia marcescens PRE01 suşu ağır metal direnci ve bitki büyümesini teşvik edici özelliktedir.

Krom ve kadmiyum direncinin yanında 1500 mg/L’ye kadar güçlü bir V direnci de vardır. Bu araştırma ile V ağır metali tarafından kontamine olmuş toprakların fitoremediasyonunda daha fazla endofitin kullanılmasının sağlanabileceği bulunmuştur.

Alikasturi vd. (2019) Limnocharis flava bitkisinin 3 farklı ortamda (distile su, mineralli su ve yüzey suyu) 30 ppm Cu içeren deney tasarlamıştır. Çalışma 5 gün sürmüştür.

Deney sonucunda damıtılmış su; %39,9, yüzey suyu; %31,5 ve maden suyu; 23,6 absorbe elde edilmiştir.

Calado vd. (2019) Brezilya’da bir rezervuarda tespit edilen 3 kirleticinin (diklofenak, mikrosistin ve parasetamol), 3 bitki ile (Egeria densa, Ceratophyllum demersum ve Myriophyllum aquaticum) rezervuara benzer ortamdan uzaklaştırılmasına bakmıştır.

Bitkiler 14 gün boyunca bu 3 kirleticinin bulunduğu ortamda tutulmuştur. 14 gün sonra diklofenak %93 ve mikrosistin %100 ortamdan uzaklaştırılmıştır. Parasetamol ise tespit edilememiştir. Kullanılan makrofitlerin karışık kirleticilerin iyileştirilmesi için kullanılabileceği sonucu bulunmuştur.

Kumar vd. (2019) Pistia stratiotes sucul bitkisinin; 5, 10 ve 15 mg/L’lik farklı konsantrasyonlarda bakır, demir ve cıva (Cu²⁺, Fe³⁺ ve Hg²⁺) uzaklaştırma verimini incelemiştir. Bunun yanında büyüme miktarlarına da bakmıştır. En yüksek uzaklaştırma verimine 5mg/L olan grupta bakır için %53,2, demir için %83,2 ve cıva için %62,14 olarak bulmuştur. P. stratiotes bitkisi seçilen metalleri en iyi uzaklaştırma ve en iyi büyümeyi 5mg/L olan grupta yapmıştır.

Lin vd. (2019) ekolojik yüzer yatakların sudaki ağır metal kirliliğini gidermedeki potansiyeline bakmıştır. Çalışmada Acorus calamus L'nin (Eğir Otu), vanadyum (V), krom (Cr) ve kadmiyum (Cd) metallerini uzaklaştırmada substratların(yeşil zeolit, sepiyolit, emici kâğıt ve keramzit) etkisine bakılmıştır. En çok yeşil zeolit grubunda uzaklaştırma verimi gözlenmiştir. 34 günün sonunda yeşil zeolitli grupta V, Cr ve Cd uzaklaştırma verimi sırasıyla %79,91, %95,24 ve % 91,80 olarak bulunmuştur.

Venkateswarlu vd. (2019) Hydrilla verticillata ve Pistia stratiotes’in 2, 5 ve 7 ppm Cu (II) konsantrasyonlarını ortamdan uzaklaştırmasını incelemiştir. Çalışma 28 gün sürmüştür. Sonuçlar her grup için (2, 5 ve 7 ppm) sırasıyla; %69,5, %43,8 ve %33,35 oranında uzaklaştırma verimini ortaya koymuştur. Ayrıca bitkilerin en iyi büyümesi 5 ppm’li grupta olduğunu gözlemlemiştir.

Espinosa-Rodríguez vd. (2020) Meksika’da iki bölgede makrofitlerin habitattan toplanmasıyla oluşacak zooplankton değişimlerini inceledi. Egeria densa sucul

bitkisinin ortamdan toplanmasıyla 1 yıl içinde bulanıklık, klorofil a ve fikosiyanin seviyelerinde artışa neden oldu. Ayrıca planktonik organizmalarda artış gözlenmiştir.

Zooplankton topluluk değişimleri, habitatın modifikasyonu ve çeşitlendiği görülmüştür.

Gan vd. (2020) vanadyum ile kirlenmiş toprakların arıtımı ile ilgili bitki-mikroorganizma birlikteliğini kullanarak iyileştirme yapmayı amaçlamıştır. Bitki olarak yonca (Medicago sativa L.) ve bakteri suşu olarak V dirençli Arthrobacter sp. 5k4-8-1’i kullanmıştır. Bakteri suşunu aşılandığı bitkilerin aşılanmayanlara göre daha yüksek vanadyum birikimi sağladığı görülmüştür.

Rodrigues vd. (2020) Pistia stratiotes bitkisinin Zn alımını incelemiştir. 4 farklı konsantrasyonda (0,7, 1,8, 18 ve 180 ppm), 24, 48, 72 ve 168 saatlik kültür süresinde değerlendirmiştir. En düşük dozlarda (0,7 ve 1,8 ppm) en yüksek uzaklaştırma verimine (%72) ulaşmıştır.

Said vd. (2020) kahve endüstrisi atıklarını uzaklaştırmak için Phragmites karka ve Eichhornia crassipes bitkilerini kullanarak iki aşamalı yapay sulak alan inşa etmişlerdir.

Hidrolik tutma süresini korumak için sistemde, P. karka için 3 günde ve E. crassipes için 4 günde 4,1 L/günlük akış hızı sağlanmıştır. Sistem, sırasıyla askıda katı madde, renk ve KOİ’nin; %94, %79 ve %95’ini giderebiliyordu.

Zhou vd. (2020) 1972’den 2017’ye kadar, 168 nehir ve 71 gölde 12 farklı ağır metal(Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb ve Zn ) konsantrasyonuna ilişkin geçmiş verileri topladı. Beş kıtada ağır metal kirliliği ve nedenlerini tespit etmeyi amaçlamıştır.

1970’ler ve 1980’lerde olan ağır metal seviyeleri 1990’lar, 2000’ler ve 2010’lara göre daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Zamanla, tek metal kirlilikleri karışık metal kirliliğine dönüşmüştür. Eşik sınırların üzerindeki ağır metal sayısı Avrupa ve Kuzey Amerika’nın gelişmiş bölgelerinde az iken; Afrika, Asya ve Güney Amerika ülkelerinde da fazla olduğu görülmüştür.

Chiarelli vd. (2021) Paracentrotus lividus (denizkestanesi) embriyolarında vanadyumun indüklediği toksikolojik etkiyi göstermiştir. Hücreler moleküler düzeyde vanadyuma maruz bırakılmıştır. Vanadyumun neden olduğu farklı toksisite mekanizmaları bulunmuştur. Yüksek sitotoksik konsantrasyonların daha ölümcül sonuçlar ortaya çıkardığı görülmüştür.

Ramigio vd. (2021) yarı sucul bitki Crassula helmsii’nin Cu hiperakümülatörü olup olmadığına bakmıştır. Deneyde 0, 1, 2, 3, 4 ve 5 mg Cu L^-1 grupları oluşturmuştur.

Taramalı elektron mikroskobu ile bitkinin dokularını incelemiştir. En yüksek birikimin 5 mg Cu L^-1’de bulmuştur. Ayrıca köklerde birikim sürgünlerden daha çok olduğunu söylemektedir. C. helmsii bitkisinin bakır için oldukça toleranslı olduğunu göstermiştir.

Wu vd. (2021) Nicotiana tabacum L. fidelerinin 0, 0,1, 0,5, 2,0 ve 4,0 mg/L vanadyum içeren ortamda fitoremediasyon potansiyeline bakmıştır. Yapılan deneyde 2 ve 4 mg/L’lik gruplarda bitkinin etkilendiği görülmüştür. Yapraklarda, gövdede ve köklerde birikime uğramıştır. Büyümeyi inhibe etmesine rağmen vanadyum toleransının iyi olduğu görülmüştür.

19 3. MATERYAL ve YÖNTEM

Bu çalışmada Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü Hidrobiyoloji Laboratuvarında yetiştirilmekte olan Egeria densa bitkisi kültüründen faydalanılmıştır (Şekil 3.1). Laboratuvarda yetiştirilen bitkiler deneyler için kullanılmıştır.

Şekil 3.1 Ankara Üniversitesi Biyoloji Bölümü Hidrobiyoloji Laboratuarında yetiştirilen Egeria densa bitkileri

3.1 Kültür Şartları

Bitkinin yetiştirme şartları için 20 °C sıcaklık ve 12:12 saat aydınlık:karanlık ortam oluşturulmuştur. Bitkilerin ışıklandırılması 2960±130,5 Lükslük şiddet ile sağlanmıştır.

Bitkiler dinlendirilmiş ve kloru uçurulmuş musluk suyu ile dolu 150 litrelik akvaryumlarda büyütülmüştür. Sudaki Sıcaklık (°C), pH, Oksijen (O2) ve elektriksel iletkenlik (EC) ölçümleri için WTW Multi 3320 SET 1 marka multi metre aleti kullanılmıştır.

3.2 Cam Malzemelerin Temizliği

Deney öncesinde tüm cam malzemeler, saf su ile seyretltilmiş asit çözeltisinde (kral suyu) bekletilip yıkanmış ve ardından en az 3 kere saf su ile durulanmıştır. Kral suyu

için %20’lik nitrik asit (HNO3) (MERCK) ve %10’luk hidroklorik asit (HCl) (MERCK) kullanılmıştır.

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

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).

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

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

Belgede ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ (sayfa 20-0)