Ağır metal gideriminde tarımsal atık kullanımı

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi AĞIR METAL GİDERİMİNDE TARIMSAL ATIK KULLANIMI Nükhet DOĞAN İnönü Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoloji Ana Bilim Dalı 42 + vii sayfa 2005 Danışman: Yrd. Doç. Dr. Sibel (Şık) Kahraman Atıksulardan ağır metal iyonlarının giderimi su kirliliğinin kontrolünde en önemli konulardan birisidir. Toksik ağır metalleri çevreden giderebilmek için yeni ve alternatif teknolojilerin geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Son yıllarda, ağır metal gideriminde adsorbent olarak tarımsal yan ürünlerin kullanıma yönelik önemli bir ilgi vardır. Bu çalışmada, sıvı solusyonlardan bakır (Cu) ve kurşun (Pb) iyonlarını adsorbe etmek için pamuk sapı ve kayısı çekirdeği kabuğu ağır metal adsorbent materyali olarak kullanıldı. İki tarımsal atık ile Cu ve Pb biyosorbsiyonu üzerine adsorbent miktarı, adsorbent partikül büyüklüğü, başlangıç pH'sı, zaman, çalkalama hızı ve başlangıç metal konsantrasyonu gibi çeşitli parametrelerin etkisi belirlendi. Tarımsal atıkların biyosorbsiyon verimi pH, adsorbent miktarı, partikül büyüklüğü ve başlangıç metal konsantrasyonundan önemli bir biçimde etkilendi. Pamuk sapı kayısı çekirdeğine göre her iki metalin gideriminde daha etkili oldu ve her iki tarımsal atık Pb iyonlarını Cu iyonlarına göre daha iyi giderdi. Çalışmanın diğer bir kısmında, bir toprak bakterisi olan P. aeruginosa üzerine biyosorbsiyon öncesi ve sonrası ağır metal içeren solusyonların antibakteriyal etkisi belirlendi. Tarımsal atıklar ile metallerin biyosorbsiyonu metallerin P. aeruginosa üzerine olan toksik etkilerini azaltmaktadır. Toksik etkide meydana gelen bu azalış çevre biyoteknolojisi ve atık detoksifikasyonu açısından oldukça önemlidir. Bu çalışma pamuk sapı ve kayısı çekirdeği kabuğunun atık su arıtımında ağır metal giderimi işlemleri için düşük maliyetli bir alternatif olarak kullanılabileceğini göstermektedir. ANAHTAR KELİMELER: Ağır metal, antibakteriyal etki, biyosorbsiyon, tarımsal atık

ABSTRACT Master Thesis USING AGRICULTURAL WASTES FOR REMOVAL OF HEAVY METALS Nükhet DOĞAN Inonu University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Biology 42 + vii pages 2005 Supervisor: Assist. Prof. Sibel (Şık) Kahraman The removal of heavy metal ions from wastewater is one of important subject in water pollution control. There is a need to develop innovative and alternative technologies that can remove toxic heavy metal pollutants from environment. In recent years, there has been considerable interest in the use of agricultural by-products as adsorbents for removal of heavy metal. In this study, two agricultural wastes, cotton stalk and apricot seed bark were used as heavy metal adsorbent material to adsorb copper (Cu) and lead (Pb) ions in solutions. The effects of various parameters, such as adsorbent mass concentration, adsorbent particle size, initial pH, contact time, agitation speed and initial metal concentration on the biosorption of Cu and Pb ions by two agricultural wastes were determined. Biosorption capacities of agricultural wastes were significantly affected by solution pH, adsorbent mass concentration, adsorbent particle size and initial metal concentration. The adsorption efficiency of two agricultural waste was in the order cotton stalk > apricot seed bark and the agricultural wastes adsorbed metal ions in the order of Pb>Cu. In addition, antibacterial effect of the metal containing solution on a soil bacterium, P. aeruginosa, before and after biosorption was determined. Biosorption of these metals with agricultural wastes reduced their toxic effects on P. aeruginosa. This reduction in toxic effect is important both in respect of environmental biotechnology and waste detoxification. This study has indicated that cotton stalk and apricot seed bark could be employed as low-cost alternatives in wastewater treatment for the removal of heavy metals. KEYWORDS: Agricultural waste, antibacterial effect, biosorption, heavy metal