Aliağa bölgesi yüzey topraklarındaki ağır metallerin remediasyonu

Abstract

Phytoremediation using energy crops provides the opportunity to achieve soil remediation and bio-based energy production simultaneously. However, there is limited information in the literature comparing the potential of different energy plants to remove multiple heavy metals. In this study, safflower (Carthamus tinctorius), canola (Brassica napus), and common reed plants (Phragmites australis), known as energy crops in the literature, were used to investigate their potential for removing multiple heavy metals in the surface soil of Izmir Aliağa region, the surface soil of Kozak Plateau and a mixture soil. The heavy metal removal efficiencies of plants, heavy metal accumulation in the roots and aboveground parts, bioconcentration factors (BCF), translocation factors (TF), biomass production, and soil properties on heavy metal uptake were investigated. As a result, plants generally produced more biomass in the soil with the highest heavy metal concentration and highest organic matter. More accumulation was observed in the roots of all three plants in the study. When BCF and TF were examined, it was revealed that plants mostly showed phytostabilizer properties for the heavy metals studied. Except for Pb, heavy metal concentrations in soil were reduced as a result of phytoremediation. Additionally, when the three plants were compared, safflower was proposed to be the most suitable plant for phytoremediation due to its high potential for multiple heavy metal remediation and high tolerance to drought. To conclude, phytoremediation using energy crops proved to be a sustainable technique by providing concurrent heavy metal removal and energy production.

Enerji bitkileri kullanılarak yapılan fitoremediasyon, toprak iyileştirme ve biyo bazlı enerji üretimini aynı anda gerçekleştirme fırsatı sağlar. Fakat literatürde farklı enerji bitkilerinin birden fazla ağır metali giderme potansiyelini karşılaştıran sınırlı bilgi bulunmaktadır. Bu çalışmada literatürde enerji bitkileri olarak bilinen aspir (Carthamus tinctorius), kanola (Brassica napus) ve adi kamış bitkilerinin (Phragmites australis) İzmir Aliağa bölgesi, Kozak Yaylası yüzey toprağı ve bir karışım toprağındaki çoklu ağır metalleri giderme potansiyelleri araştırılmıştır. Çalışmada bitkilerin ağır metal giderim verimi, köklerde ve toprak üstü kısımlarında ağır metal birikimi, biyokonsantrasyon faktörleri (BCF), translokasyon faktörleri (TF), biyokütle üretimi ve toprak özelliklerinin ağır metal alımına etkisi araştırılmıştır. Sonuç olarak, bitkilerin genel olarak en yüksek ağır metal derişimine ve organik madde içeriğine sahip toprakta daha fazla biyokütle ürettiği görülmüştür. Araştırmada her üç bitkinin de köklerinde daha fazla birikim oluştuğu görülmüştür. BCF ve TF incelendiğinde, bitkilerin çoğunlukla çalışılan ağır metallere karşı fitostabilizatör özelliği gösterdiği ortaya çıkmıştır. Kurşun hariç, topraktaki ağır metal derişimlerinin fitoremediasyon sonucu azaldığı görülmüştür. Ayrıca üç bitki karşılaştırıldığında aspirin çoklu ağır metal giderimi potansiyelinin yüksek olması ve kuraklığa karşı yüksek toleransı nedeniyle fitoremediasyon için en uygun bitki olarak önerilmiştir. Sonuç olarak, fitoremediasyon, eş zamanlı ağır metal giderimi ve enerji üretimi sağladığından, sürdürülebilir bir teknik olduğunu kanıtlamıştır.