Toprakta kurşun (Pb), kadmiyum (Cd) ve bor (B) elementlerinin şelatör desteğiyle kolza (Brassica Napus L.) bitkisi kullanılarak fitoremediasyon yöntemiyle giderilmesi

Abstract

Toprakta kirliliğe sebep olan kurşun (Pb), kadmiyum (Cd) ve bor (B) elementlerinin hareket kabiliyetlerinin humik asit (HA), Etilen Diamin Tetra Asetik Asit (EDTA) ve Bacillus M3 (MO) gibi şelatlar ve ajan vasıtasıyla artırılarak, hiperakümülatör bir bitki olan kolza (Brassica napus L.) bitkisi yardımıyla uzaklaştırılması bu çalışmanın amacını oluşturmaktadır. Deneme 2008 ve 2009 yıllarında Şansa Bağlı Tam Bloklar deneme deseninde 3 kirletici (Pb(NO3)2, CdN2O- 4H2O, Na2B4O710 H2O) × 2 şelat [hümik asit (0, 500, 1000, 2000 mg/kg ), EDTA (0, 3, 6, 12 mmol/kg)] × 1 ajan (Bacillus M3 (kontrol, 1 tekrarlamalı, 2 tekrarlamalı, 3 tekrarlamalı 108 cfu/ml)) × 3 tekerrür olarak toplam 108 parsel olarak tarla koşullarında yürütülmüştür. Araştırma sonucunda HA ve EDTA şelat uygulamalarında uygulama dozlarına bağlı olarak bitkinin kök, gövde, tohum, toplam verim miktarlarında azalışlar tespit edilirken, Bacillus M3 108cfu/ml uygulamasında tekrarlamalara bağlı olarak artışlar belirlenmiştir. Bitki aksamlarının Pb, Cd ve B element içerikleri ve remediasyon parametreleri dikkate alındığında kök, gövde ve tohum aksamlarının element alımı üzerine en etkin şelat ve dozun 12 mmol/kg EDTA uygulaması olduğu belirlenmiştir. Toplam Pb, Cd ve B elementlerinin uzaklaştırılmasında HA 500 mg/kg doz uygulamasının daha etkin olduğu tespit edilmiştir. Kurşun, kadmiyum ve bor kirliliğinin mevcut olduğu alanların kolza bitkisi yetiştirilerek toprak kirlilik kontrol yönetmeliği kriterlerine uygun değerlere ulaşması için sırasıyla 7 yıl, 60 yıl ve 5 yıllık bir hasat periyodu gerekirken, 500 mg/kg HA uygulaması ile Pb, Cd ve B kirliliği bulunan alanların temizliği için sırasıyla 5, 24 ve 2 yıllık hasat periyoduna gereksinim duyulabileceği belirlenmiştir. Ayrıca bu yöntemin (5 $/ton) kimyasal ıslah yöntemleri için harcanan (500 $/ton) maliyetten yaklaşık %100 daha düşük maliyete sahip olduğu ve kirli alanların temizleneceği çevre dostu, sürdürülebilir bir yöntem olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.

The aim of this study was to remediate Pb, Cd, and B contaminated soils using various chelates and canola (Brassica napus L.) plant. The experiment was conducted between 2008-2009 under field conditions with 3 contamination elements [(Pb(N03)2, CdN20- 4H20, Na2B4O710 H20)], 2 chelates [humic acid (500, 1000, 2000 mg kg-1), EDTA (3, 6, 12 mmol kg-1)], 1 ajan (Bacillus M3 (1 time, 2 times, 3 times 108 cfu ml-1) and 3 replications totalling 108 parcels. Results obtained have shown that applied chelates have significant effect on root, shoot, seed, and total yield, and Pb, Cd, and B content. While increase in the application rate of HA and EDTA decreased root, shoot, seed, and total yield, increase in microorganism application increased total yield. The most effective chelate and doses for Pb, Cd and B content of shoot seed and root were obtained from 12 mmol kg-1 EDTA application, but HA 500 mg kg-1 application doses was the best for total Pb, Cd and B removal from contaminated soil. These results showed that canola can be used as an active plant for the remediation of Pb, Cd, and B contaminated areas. Based on the data of present experiment, it would be necessary to approximately 7, 6 and 5 harvest period without chelates to remove all total Pb, Cd, and B respectively, but at 500 mg kg -1 HA application reduced at 5, 25 and 2 years harvest period, respectively. In addition, this method was more economic, environmental-friendly and sustainable than the other traditional chemical technique.