Kadmiyum, krom ve kurşun ile kirlenmiş toprakların fitoekstraksiyonla arıtımında aspir (Carthamus tinctorius L.) bitkisinin kullanımının araştırılması

Abstract

Biyolojik temizleme yöntemleri içinde yer alan fitoekstraksiyon toprakta kirliliğe neden olan ağır metallerin, bitki kökleri vasıtası ile alınarak bitkinin yeşil aksamına taşınması ve biriktirilmesi işlemidir. Fitoekstraksiyonla metal kirleticilerin topraktan uzaklaştırılmasında biyodizel üretiminde kullanılabilecek enerji bitkilerinin yetiştirilmesi ise sürdürülebilir bir yaklaşımdır. Bu araştırmada, önemli bir biyodizel bitkisi olan aspir (Carthamus tinctorius L.)'in gelişimi, fitoekstraksiyon kapasitesi ve mineral içerikleri kadmiyum (Cd), krom (Cr) ve kurşun (Pb) ile kirlenmiş bir toprakta saksı denemesi yapılarak araştırılmıştır. Araştırmada Remzibey-05 aspir çeşidine Cd'un 0, 2.5, 5, 10, 20 mg/kg, Cr'un 0, 40, 80, 120, 160 mg/kg ve Pb'nun 0, 30, 60, 90, 120 mg/kg konsantrasyonları uygulanmıştır. 6 haftalık gelişme periyodu sonunda hasat edilen bitkilerin bitki boyu, yeşil aksam yaş ve kuru ağırlığı, ağır metal birikimi, büyüme parametrelerine göre tolerans indeksleri (Tİ), biyokonsantrasyon faktörü (BKF) ve mineral içerikleri (N, P, K, Mg, Ca, Fe, Cu, Zn ve Mn) belirlenmiştir. Araştırma sonuçlarına göre topraklarda artan ağır metal konsantrasyonlarına bağlı olarak bitkinin Cd, Cr ve Pb alımı büyük ölçüde artmıştır. Yüksek konsantrasyonlarda artan kirletici dozlarına bağlı olarak bitki yeşil aksamı azdan çoğa doğru Cd>Pb>Cr biriktirmiştir. Aspir bitkisinin tüm ağır metal uygulamalarında biyokonsantrasyon faktörünün>1 olması Cd, Cr ve Pb ile kirlenmiş toprakların fitoekstraksiyonunda kullanım potansiyelinin yüksek olduğunu göstermiştir. Remzibey-05 aspir çeşidi başta Cr olmak üzere Pb ve Cd ağır metallerine karşı yüksek tolerans gösterdiğinden, biyodizel üretimi için bu metallerle (Cd, Cr ve Pb) ile kirlenmiş toprakların temizlenmesinde iyi bir akümülatör bitki adayı olduğu düşünülmektedir.Anahtar kelimeler: Carthamus tinctorius, Fitoekstraksiyon, Kadmiyum, Krom, Kurşun

Phytoextraction, a strategy of phytoremediation, is the use of pollutant accumulating plants capable to extract and translocate pollutants to the harvestable parts. It is a sustainable approach to cultivate energy plant that can be used for biodiesel production in the removal of metal contaminants from soil by phytoextraction. In this study, under greenhouse conditions the removal of toxic metals from contaminated soil with Cd, Cr and Pb was investigated the growth, phytoextraction capacity and mineral contents of safflower (Carthamus tinctorius L.), an important biodiesel plant. After growth for six weeks in soils containing 0, 2.5, 5, 10 or 20 mg Cd kg-1, 0, 40, 80, 120 or 160 mg Cr kg-1 and 0, 30, 60, 90 or 120 mg kg-1, seedlings of Remzibey-05 safflower variety were evaluated for growth parameters, plant wet and dry weights, metal accumulation, tolerance index, bioconcentration factors and mineral contents (N, P, K, Mg, Ca, Fe, Cu, Zn and Mn).The results indicated that Cd, Cr and Pb uptake has changed dramatically. Depending on the in creased concentrations of contaminants in highconcentrations, safflower plant much less than Cd>Pb>Cr have accumulated. The bioconcentration factor>1 for the all heavy metal applications indicated that the safflower plants have the high potential for phytoextration to clean up Cd, Cr and Pb-contaminated soils. Since Remzibey-05 cv. against Pb, Cd heavy metals and especially Cr showed high tolerance, it is accumulator plant in contaminated heavy metals (Cd, Cr and Pb) in arable land for biodiesel production.Keywords:Carthamus tinctorius, Phytoextraction, Cadmium, Chromium, Lead