Fitoremediasyon sonrası yabani hint yağı (Ricinus communis) ve aspir (Carthamus tinctorius) bitkilerinin biyokütlesinden toksik metallerin elektrokimyasal yöntemle giderimi ve geri kazanımı

Abstract

Bu çalışmanın amacı fitoremediasyon sonrası tehlikeli atık sınıfına giren bitkibiyokütlesinin değerlendirilmesidir. Bu amaçla, çoklu metal (Cd, Pb ve Zn) ilekirlenmiş bir toprağın arıtım için yetiştirilen yabani hint yağı (Ricinus communis) veaspir (Carthamus tinctorius) bitkilerinin biyokütlesinden toksik metallerin kimyasalekstraksiyon ve elektrokimyasal yöntemle giderimi ve geri kazanımı araştırılmıştır.Ardışık olarak uygulanan bu iki yöntemle bitki biyokütlesinin tehlikesiz atık olarakdeğerlendirmesi, ekonomik değeri yüksek metallerin geri kazanılması ve `sıfır atık`prensibine yaklaşılması amaçlanmıştır. Çoklu metal geri kazanım işlemi bir asidikelektrolit içerisinde elektroçöktürme yapılarak sağlanmıştır. Bu araştırmakapsamında, saksı denemesinde Cd, Pb ve Zn ile kirli bir toprakta 12 hafta süre ileyetiştirilen yabani hint yağı ve aspir bitkileri fitoremediasyon kapasitesini belirlemekamacıyla HNO3 ile mikrodalga yöntemiyle yakılarak elemental içeriği ICP-MScihazında belirlenmiştir. Yabani hint yağı bitkisinin kuru kütle bazında 21 mg/kg Cd,64 mg/kg Pb, 1719 mg/kg Zn, aspir bitkisinin ise 606 mg/kg Cd, 888 mg/kg Pb, 5534mg/kg Zn biriktirdiği tespit edilmiştir.İki bitkinin kök ve yeşil aksamı, 0,5 ve 1 MH2SO4 ile homojenize edilerek kimyasal olarak çözünürlüğü sağlanmış ve filtreedilen bitki çözeltisi 2 h süreyle -0,6 V potansiyelde Pb çalışma elektrodukullanılarak elektroçöktürmeye tabii tutulmuştur. Başlangıç Cd, Pb ve Zn içeriğibelirlenen çözeltilerden 15, 30, 45, 60, 90 ve 120. dakikalarda 0,5 mL örnek alınarakiçeriğindeki Cd, Pb ve Zn'nun metalik formda çökelip çökelmedikleri test edilmiştir.Yabani hint yağı yeşil aksamından en çok Cd (% 78) giderimi sağlanırken aspirbitkisi kök aksamından en çok Pb (% 86) giderimi 2 saat süreyle elektrokimyasalolarak gerçekleşmiştir.

The aim of this study, evaluate the hazardous plant biomass phytoremediationprocess. Chemical extraction and electrochemical process were investigated torecovery and removal of toxic metals from castor (Ricinus communis) and safflower(Carthamus tinctorius) plant used in the treatment of soil contaminated with multiplemetals (Cd, Pb, Zn). Evaluation of contaminated biomass is great importance interms of approach to `zero waste` the target and the recovery of high economic valuemetals by this process which is applied consecutively. Multiple metal recoveryprocess is provided by electrodeposition performed in an acidic electrolyte. Thecastor (Ricinus comminus) and safflower (Carthamus tinctorius) plants which inflower pots grow on contaminated soil with multi-metal for 12 weeks. This biomasswas burned with HNO3 by microwave method to determine the phytoremediationcapacity of plant crops to determine the multi-metals (Cd, Pb, Zn) concentration withICP-MS method. Cadmium, Pb, Zn concentration in the dry mass of castor oil plantis 21 mg/kg, 64 mg/kg, 1719 mg/kg, respectively; Cd, Pb, Zn concentration in thedry mass of safflower plant is 606 mg/kg, 888 mg/kg, 5534 mg/kg, respectively wasdetermined. Two plants was dissolved homogenizing with 0.5 and 1 M H2SO4 thanafter the filtered plant solution was subjected to electrodeposition a period 2 h in -0,6V. Initial Cd, Pb and Zn content of the solution were determined 15, 30, 45, 60, 90and 120 minutes were tested by taking 0.5 mL of the solution to electrodepositioncapabilities in the metallic form. The most removal metal is Cd (78%) for castorplant body while providing removal metal is Pb (86%) for the root of safflower weredeposited electrochemically for 2 hours.