Çukurova Ünİversİtesİ fen bİlİmlerİ enstİtÜsÜ yÜksek ... · uygulanmıştır. beşer...
Post on 17-Feb-2020
5 Views
Preview:
TRANSCRIPT
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
Spirulina platensis’ İN Cr (III) VE Zn (II) İYONLARINI BAĞLAMA KAPASİTESİNİN BELİRLENMESİ
BİYOTEKNOLOJİ ANABİLİM DALI
ADANA, 2010
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Spirulina platensis’ İN Cr (III) VE Zn (II) İYONLARINI BAĞLAMA
KAPASİTESİNİN BELİRLENMESİ
Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
YÜKSEK LİSANS TEZİ
BİYOTEKNOLOJİ ANABİLİM DALI Bu Tez 05 / 08 / 2010 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu ile Kabul Edilmiştir. ………………............... ………………………….. ……................................ Prof. Dr. Oya IŞIK Prof. Dr. Ercan SARIHAN Prof. Dr. Sevim POLAT DANIŞMAN ÜYE ÜYE ………………............... ………………............... Doc. Dr. Ebru KAFKAS Doç. Dr. Fatma ÇEVİK ÜYE ÜYE Bu Tez Enstitümüz Biyoteknoloji Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No:
Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü
Bu Çalışma Ç. Ü. Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: 2009YL4 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.
I
ÖZ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
Spirulina platensis’ İN Cr (III) VE Zn (II) İYONLARINI BAĞLAMA KAPASİTESİNİN BELİRLENMESİ
Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
BİYOTEKNOLOJİ ANABİLİM DALI
Danışman :Prof. Dr. Oya IŞIK Yıl: 2010, Sayfa: 73 Jüri :Prof. Dr. Oya IŞIK :Prof. Dr. Ercan SARIHAN :Prof. Dr. Sevim POLAT :Doç. Dr. Ebru KAFKAS :Doç. Dr. Fatma ÇEVİK
Bu çalışmada bir siyanobakteri türü olan Spirulina platensis canlı olarak
kullanılmıştır. Metal bağlama çalışmaları için krom (CrCl3.6H2O) ve çinko (Zn(NO3.6H2O) bileşenleri kullanılmıştır. Başlangıç kültür yoğunluğu 1gl-1 biyomas miktarları için Cr+3, Zn+2 metalleri üç farklı dozda ve her doz üç tekrarlı uygulanmıştır. Beşer litrelik plastik kaplarda yürütülen çalışmada krom, 15 mg/L ve 30 mg/L, çinko, 2 mg/L ve 4 mg/L, ayrıca krom ve çinko 15 mg/L krom ve 2 mg/L çinko ,10 mg/L krom ve 1 mg/L çinko olacak şekilde birlikte uygulanmış, aynı dozlarda metal uygulaması alg eklenmeksizin yapılmış ve böylece toplam 28 kültür oluşturulmuştur. S. platensis’in bünyesine aldığı en yüksek emilimin 6,14 mg/L ile 0,5 mg/L kültür suyu değerinin olduğu ve denemede uygulanan krom ve çinko muamelelerinin S. platensis büyümesine olumsuz bir etkisi olmadığı ve benzer miktarlarda kuru madde elde edildiği belirlenmiştir.
.
Anahtar Kelimeler: Spirulina platensis, Ağır metal, Adsorbsiyon, Absorbsiyon
II
ABSTRACT
MSc / PhD THESIS
DETERMINING THE BINDING CAPACITIES OF Cr (III) AND Zn (II) IONS OF Spirulina platensis
Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
DEPARTMENT OF BIOTECHNOLOGY
INSTITUTE OF NATURAL APPLIED SCIENCE UNIVERSITY OF CUKUROVA
Supervisor :Prof. Dr. Oya IŞIK Year :2010, Page: 73 Jury :Prof. Dr. Oya IŞIK :Prof. Dr. Ercan SARIHAN :Prof. Dr. Sevim POLAT :Doç. Dr. Ebru KAFKAS :Doç. Dr. Fatma ÇEVİK In this study, Spirulina platensis which is a cyanobacteria type is used as living material. Chromium (CrCl3.6H2O) and zinc (Zn(NO3.6H2O) components are used for the metal binding studies. Cr+3, Zn+2 metals are applied in three different doses and with three repetitions for each dose for the 1gl-1 biomass quantities as the starting culture density. In the study which is carried out in 5-liter plastic containers, it is applied together to be chromium and zinc 15 mg/L chromium and 2 mg/L zinc ,10 mg/L chromium and 1 mg/L zinc and the metal application is made without adding algae at the same doses and thus total 28 cultures are formed. It is determined that the highest absorption value which is taken to its structure by S. platensis are 6,14 mg/L and 0,5 mg/L culture water value and the chromium and zinc processes which are applied in the trial do not have any negative influence on the growth of S. platensis and the dry substance is obtained in similar quantities.
Keywords: Spirulina platensis, Heavy metal, Adsorption, Absorption
III
TEŞEKKÜR
Çalışmamın her aşamasında yardımlarını ve desteğini gördüğüm, yönlendirici
fikirleri ile bana daima yol gösteren Değerli danışman hocam Sayın Prof. Dr. Oya
IŞIK’a, lisans öğrenimim süresince bana ilgisini ve desteğini hiç esirgemeyen, büyük
bir sabır ve titizlikle bilgi ve tecrübelerini aktararak gelişmemi sağlayan, inandığım
ve güvendiğim Değerli hocam, Sayın Prof. Dr. Ercan SARIHAN’a, tez çalışmalarım
sürecinde yardımlarını gördüğüm, Çevre Mühendisliği bölümü hocalarımızdan Sayın
Doç. Dr Olcayto KESKİNKAN’a, Algal Biyoteknoloji Laboratuvar sorumlusu
Değerli Ar. Gör. Leyla USLU’ya, Jeokimya Laboratuvarındaki gerekli bütün
olanakları sağlayan Sayın Ertuğrul ÇANAKÇI’ya, engin düşüncelerini paylaşan
Değerli hocamız Ar. Gör. Barış DERİCİ’ye, denemelerimin yürütülmesi ve analizler
esnasında yardımlarını gördüğüm Ar. Gör. Erhan ERDOĞAN, Biyolog Kübra
KENDİRLİ, Sevgili arkadaşım ve meslektaşım Yasemin BULUT’a, Yüksek lisans
öğrencileri Burcu AK, Cansev AZGIN’a, yönlendirici ve olumlu katkılarından dolayı
işletme mühendisi Adem KONUK’a sonsuz teşekkürlerimi sunarım.
IV
İÇİNDEKİLER SAYFA
ÖZ ........................................................................................................................ I
ABSTRACT ........................................................................................................ II
TEŞEKKÜR ...................................................................................................... III
İÇİNDEKİLER ............................................................................................ …..IV
ÇİZELGELER DİZİNİ ...................................................................................... VI
ŞEKİLLER DİZİNİ .......................................................................................... VII
1. GİRİŞ .............................................................................................................. 1
1.1. Algler ile Ağır Metal Giderimi ................................................................. 2
1.2. Metal Biyosorbsiyonunun Moleküler Temeli ............................................ 5
1.3. Kullanılan Ağır Metaller ve Çevresel Etkileri ........................................... 6
1.3.1. Krom .............................................................................................. 8
1.3.2. Çinko .............................................................................................. 8
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR ................................................................................ 9
3. MATERYAL VE METOD ............................................................................ 17
3.1. Materyal ................................................................................................. 17
3.1.1. Spirulina platensis ........................................................................ 17
3.1.2. Deney ortamı ................................................................................ 18
3.1.3. Spirulina platensis Stok Kültürleri ................................................ 20
3.2. Metod .................................................................................................... 21
3.2.1. Araştırma’nın Kurulması ............................................................... 21
3.2.2. Araştırma Süresince İzlenen Parametreler ..................................... 22
3.2.2.1. Kuru Madde Analizi .......................................................... 22
3.2.2.2. Klorofil a Analizi............................................................... 22
3.2.2.3. pH ve Sıcaklık Ölçümleri ................................................... 23
3.2.2.4. Atomik Absorbsiyon Spektrometresi Analizleri ................. 23
3.2.2.5. Hasat ve Kurutma .............................................................. 24
3.2.3. Denemenin Sonunda Yapılan Analizler ......................................... 25
3.2.3.1. Protein Analizi ................................................................... 25
V
3.2.3.2. Spirulina platensis’ deki Krom ve Çinko Analizi ................ 27
3.2.3.3.Verilerin İstatistiksel Değerlendirilmesi ............................... 28
4. BULGULAR ................................................................................................ 29
5. TARTIŞMA .................................................................................................. 55
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER ...................................................................... 61
KAYNAKLAR .................................................................................................. 63
ÖZGEÇMİŞ ...................................................................................................... 73
VI
ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA
Çizelge 3.1. Denemede kullanılan Spirulina ortamı ................................................ 19
Çizelge 4.1. Algsiz tüm grupların sabah sıcaklık değerleri ...................................... 30
Çizelge 4.2. Algsiz tüm grupların öğle sıcaklık değerleri ........................................ 31
Çizelge 4.3. Algsiz tüm grupların pH değerleri ...................................................... 37
Çizelge 4.4. Spirulina platensis kültürlerine uygulanan krom ve çinko
muamele sonuçlarının karşılaştırılması ............................................... 54
VII
VIII
ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA
Şekil 3.1. Spirulina platensis……………………………………….. ...................... 18
Şekil 3.2. Denemede kullanılan S.platensis stok kültürleri….. ................................ 20
Şekil 3.3. Denemede kullanılan S. platensis kültürleri ............................................ 21
Şekil 3.4. S. platensis kültürüne ait kurutulan örnekler .......................................... 25
Şekil 3.5. Kül fırınında yakılmakta olan örnekler ................................................... 27
Şekil 3.6. Isıtıcı tabla üzerinde metal çözünmesi yapılmakta olan örnekler….. ....... 28
Şekil 4.1. S. platensis kültürlerine ait ortalama sıcaklık değerleri ............................ 30
Şekil 4.2. Kontrol grubu pH değerleri ..................................................................... 32
Şekil 4.3. 15 mg/L Cr+3 uygulanan kültürlerde pH değerleri ................................... 32
Şekil 4.4. 30 mg/L Cr+3 uygulanan kültürlerde pH değerleri ................................... 33
Şekil 4.5. 2 mg/L Zn+2 uygulanan kültürlerde pH değerleri ..................................... 33
Şekil 4.6. 4 mg/L Zn+2 uygulanan kültürlerde pH değerleri .................................... 34
Şekil 4.7. 15 mg/L Cr+3 + 2 mg/L Zn+2 uygulanan kültürlerde pH değerleri…. ...... 35
Şekil 4.8. 10 mg/L Cr+3 + 1 mg/L Zn+2 uygulanan kültürlerde pH değerleri .......... 35
Şekil 4.9. Son gün pH değerleri .............................................................................. 36
Şekil 4.10. S. platensis kontrol grubu kuru madde değerleri .................................... 38
Şekil 4.11. S. platensis 15 mg/L krom grubu kuru madde değerleri ......................... 38
Şekil 4.12. S. platensis 30 mg/L krom grubu kuru madde değerleri ......................... 39
Şekil 4.13. S. platensis 2 mg/L çinko grubu kuru madde değerleri .......................... 40
Şekil 4.14. S. platensis 4 mg/L çinko grubu kuru madde değerleri .......................... 40
Şekil 4.15. S. platensis 15 mg/L Cr +3 + 2 mg/L Zn+2 grubu kuru madde değerleri . 41
Şekil 4.16. S. platensis 10 mg/L Cr+3 + 1 mg/L Zn+2 grubu kuru madde değerleri .. 42
Şekil 4.17. S. platensis son gün kuru madde değerleri ............................................. 42
Şekil 4.18. S. platensis kontrol grubu klorofil_a değerleri ....................................... 43
Şekil 4.19. S. platensis 15 mg/L Cr+3 grubu klorofil_a değerleri ............................. 44
Şekil 4.20. S. platensis 30 mg/L Cr+3 grubu klorofil_a değerleri ............................. 44
Şekil 4.21. S. platensis 2 mg/L Zn+2 grubu klorofil_a değerleri ............................... 45
Şekil 4.22. S. platensis 4 mg/L Zn+2 grubu klorofil_a değerleri ............................... 46
Şekil 4.23. S. platensis 15 mg/L Cr+3 + 2 mg/L Zn+2 grubu klorofil_a değerleri .... 46
IX
Şekil 4.24. S. platensis 10 mg/L Cr +3 + 1 mg/L Zn+2 grubu klorofil_a değerleri .... 47
Şekil 4.25. S. platensis son gün klorofil_a değerleri ............................................... 48
Şekil 4.26. S. platensis % protein değerleri ............................................................ 49
Şekil 4.27. Krom eklemesi yapılan S. platensis kültürlerinde ilk ve son gün kültür
suyu değerleri ....................................................................................... 49
Şekil 4.28. S. platensis biyomasında ilk ve son gün ölçülen krom değerleri ............ 50
Şekil 4.29. Çinko eklemesi yapılan S. platensis kültürlerinde ilk ve son gün kültür
suyu değerleri ....................................................................................... 51
Şekil 4.30. S. platensis biyomasında ilk ve son gün ölçülen çinko değerleri ........... 51
Şekil 4.31. Denemeye başladıktan hemen sonra algsiz ortamlarda Cr +3 ve Zn+2
değerleri……………………… ............................................................. 52
Şekil 4.32. Algsiz ortamlarda deneme başladıktan 4 saat sonraki ve denemenin sonun
da alınan Cr +3 değerleri………………………………………… .......... 52
Şekil 4.33. Algsiz ortamlarda deneme başladıktan 4 saat sonraki ve denemenin
sonunda alınan Zn+2 değerleri……………………………………… ..... 53
1.GİRİŞ Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
1
1.GİRİŞ
Endüstriyel atık suların pek çoğu, suda yaşayan ve bu suyu kullanan canlılar
için çok zehirli ve tehlikeli olan kursun, bakır, nikel, cıva, arsenik, demir ve krom
gibi ağır metalleri içermektedir. Ağır metallerin zehirleyici özelliklerinden dolayı
ekosistemi kirletme etkileri insan sağlığını da tehlikeye sokmaktadır. Buna rağmen
bu elementler, endüstride kullanılmakta ve endüstriyel atıklardan belli bir miktarda
besin zincirine girmektedirler. Bu nedenle atık suların ağır metal içerikleri çevreye
verilmeden önce, arıtılarak çeşitli su kalitesi standartlarına göre izin verilen
değerlerinin altına düşürülmelidir (Özer ve Özer, 1998).
Şen ve ark. (2003)’nın bildirdiğine göre algler, atık sularda başta azot ve
fosfor gibi elementleri besin olarak kullanarak, ağır metaller, pestisitler, organik ve
inorganik toksinler, radyoaktif maddeler gibi sucul ekosistemler için tehlike
oluşturan temel kirleticileri hücre çeperinde veya hücre içinde biriktirerek,
çözündükleri ortamdan ayırma yetenekleri sayesinde atık su arıtımında yaygın olarak
kullanılan organizmalardır. Biyolojik arıtma yöntemleri arasında alglerin kullanıldığı
sistemler son 50 yılda önem kazanmıştır. Karmaşık ve pahalı kimyasal işlemler ve
sistemlerin kullanıldığı geleneksel atık su arıtma sistemlerine eşdeğer veya daha
etkin bir arıtmanın yapılabildiği, daha az sermaye ve bakım masrafı gerektiren ve
aynı zamanda alg kültürü yapılarak gelir elde edilebilen algal atık su arıtma
sistemleri kentsel ve endüstriyel atık su arıtımı için önemli bir seçenek haline
gelmiştir. Bu nedenle alglerin kirli suların arıtılmasında kullanılmaları ile bu
organizmaların kirleticileri ortamdan uzaklaştırmaları, çevre sağlığı açısından büyük
önem taşımaktadır. Atık sulardaki ağır metal iyonları, alg toplulukları tarafından
ortamdan alınabilmektedir. Ağır metallerin sulardan uzaklaştırma etkinliği, alg
türlerine göre değişiklik göstermektedir. Örneğin Oscilllatoria sp. iyi bir krom
gidericidir. Chlorella vulgaris kadmiyum, bakır ve çinko, Chlamydomonas sp.
kurşun, Scenedesmus chlorelloides molibden’i daha iyi hücrelerine alabilmektedir
(Şen ve ark. 2003).
1.GİRİŞ Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
2
Sağlam ve Cihangir (1995)’in bildirdiğine göre, Wong, Kwok (1992), Gadd,
(1978), Ting ve ark. (1991), ağır metaller içerisinde kurşun, çinko, bakır, kobalt,
kadmiyum, krom, nikel, arsenik, cıva ve gümüş gibi metal iyonları, kalıcı
etkilerinden dolayı canlı sistemleri ve çevre sağlığı yönünden önem taşımakta
olduğuna, bunların belirli bir sınırın üzerindeki miktarlarının son derece zehir etkisi
gösterdiğini bildirmişlerdir.
Fitoplanktonik organizmalar, sularda birincil su bitkileri olarak tanımlanan
alglerin önemli bir bölümünü oluştururlar. Fitoplanktonik algler genellikle çok küçük
boyutlarda olduğundan mikro-algler olarak da adlandırılırlar. Bu algler denizlerde
çok büyük kitleler halinde bulundukları gibi, tatlı sularda da çok fazla gelişim
gösterirler. Tatlı su fitoplanktonun çeşitliliği denizlerdekinden fazladır.
Fitoplanktonik alglerin yapıları çok çeşitlilik gösterir. Bu organizmalar tek
hücreliden, kolonial yapıya, ipliksi biçimden şeritsi, yapraksı ve ağaçsı biçimlere
kadar farklı dış görünüşlerde olabilirler (Cirik ve Gökpınar, 1999).
Son on beş yıldır, atık su arıtımında alglerden, özellikle de Spirulina’nın dahil
olduğu siyanobakterilerden yararlanma konusunda pek çok araştırma yapılmış ve
halen ilginç bir konu olarak bu araştırmalar devam etmektedir. Su arıtımı ve
beraberinde alg üretimi araştırıcıların sürekli ilgisini çekmektedir (Şen ve ark. 2003).
Bu çalışmada, atık sularda yüksek düzeylerde bulunabilen krom ve çinko
elementlerinin bir mikroalg cinsi Spirulina tarafından ortamdan alınma düzeylerini
belirlemek, böylece çevre kirliliğini arttıran ve ekolojik dengenin bozulmasında
önemli rol oynayan ağır metallerin giderilmesini sağlayarak suyun kalitesini
arttırmak bunun yanı sıra bu ağır metallerin S. platensis’in büyüme hızı üzerindeki
etkisini inceleme ve algal biyokütle elde etme amaçlanmıştır.
1.1. Algler İle Ağır Metal Giderimi
Ağır metal kirliliği olan ortamlardan metallerin uzaklaştırılmasında
fitoplanktonik alglerden yararlanılabileceği uzunca bir süredir bilinmektedir. Bu
yöntemin uygulanması, metalce doymuş alglerin sucul ortamdan uzaklaştırılması
esasına dayanmaktadır. Atık sulardan algler yoluyla ağır metallerin uzaklaştırılması
1.GİRİŞ Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
3
ekonomik bir yöntemdir. Yapılan işlemler sonucunda su elverişli bir ortam haline
getirilerek alg kütlesi elde edilir. Elde edilen alg kütlesi yağ, gübre ve yem kaynağı
olarak kullanılır. Pek çok deniz ve tatlı su algi ortamdan farklı ağır metalleri
alabilirler ve bu metalleri hücrelerinde biriktirirler (Becker, 1994).
Ağır metaller, su kaynaklarına, endüstriyel atıklar yoluyla veya asit
yağmurlarının toprak bileşiminde bulunan ağır metalleri çözmesi ve çözünen ağır
metallerin ırmak, göl ve yeraltı sularına ulaşmasıyla geçerler. Ağır metaller yüksek
yoğunluklarda bulunduklarında, sucul ortamlarda besin zincirinde zehir etkisi
gösterirler (http://www.metalurji.org.tr).
Cicik (2003)’ in bildirdiğine göre, bakır ve çinko gibi ağır metaller, sucul
ortamlarda genellikle eser miktarlarda bulunmakla birlikte, gerek doğal gerekse
endüstriyel, madencilik ve tarımsal aktiviteler gibi temelde insan kaynaklı etmenlerin
etkisi ile giderek artan derişimlerde bulunurlar. Bunun bir sonucu olarak, balıkların
da içinde bulunduğu sucul organizmalar, metallerin artan derişimlerinin etkisinde
kalırlar. Ağır metallerin ortam derişimindeki artışının balıklar üzerindeki başlıca
etkisi, çeşitli doku ve organlarda birikmesi şeklinde olmaktadır (Allen,1995). Dick ve
Dixon (1985), ağır metallerin, balıkların doku ve organlarındaki birikimin yanı sıra,
çeşitli kan parametrelerini; Ay ve ark. (1999); enzim aktivitelerini, Dave ve Xiu
(1991), büyüme ve gelişmeyi de etkilediğini bildirmişlerdir. Heath (1995)’e göre
ağır metallerin, balıklar tarafından ortamdan başlıca alınım yollarının solungaçlar,
besin, tatlısu balıklarında besinle birlikte alınan su ve deri aracılığı ile olmaktadır.
Vücuda alınan metaller, taşıyıcı proteinlere bağlı bir şekilde kan yolu ile doku ve
organlara taşınmakta ve dokulardaki metal bağlayıcı proteinler tarafından bağlanması
sonucu yüksek derişimlere ulaşabilmektedir.
Richmond (2004)’ un bildirdiğine göre, son 20 yıl içerisinde metallerin
taşınması ve çevrenin ağır metallerden arındırılmasında biyolojik yöntemlerin tercih
edildiği, toksik ağır metaller ile kirlenmiş alanların temizlenmesinde genellikle doğal
süreçlerin fiziko kimyasal tekniklerle karşılaştırıldığında pek çok üstünlüğünün kabul
edildiği ve bu üstünlüğün ayrıntıları ile bir çok bilimsel yayına konu olduğu rapor
edilmiştir. Wilde ve Benemann (1993), Volesky ve Holan (1995), Kratochvil ve
Volesky (1998), Dönmez ve ark. (1999), pek çok canlı organizma grubu (algler,
1.GİRİŞ Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
4
bakteriler, siyanobakteriler ve mantarlar) ile bu organizmalardan elde edilen
partiküllerin ağır metallerin ortamdan uzaklaştırılması için kullanıldığını
bildirmişlerdir. De Filippis ve Pallaghy (1994), mikroalglerin doğal ortamlarda, tatlı
sulardan denizlere kadar çok geniş yaşam alanlarında çok yoğun miktarlarda
bulunduklarını ve ağır metallerin bulundukları çevreden uzaklaştırılması konusunda
önemli bir yeteneğe sahip olduğunu açıklamışlardır. Darnall ve ark. (1986), Haris ve
Ramelow (1990), Asku ve ark. (1992), Cho ve ark. (1994), Chong ve ark. (2000),
Wong ve ark. (2000), Tam ve ark. (2001), Mikroalglerin bakır(Cu), kadmiyum(Cd),
nikel(Ni), altın(Au) ve krom(Cr) metalleri ile olan etkileşimlerini çalışmışlardır.
Gadd (1990), Volesky (1990), Wilde ve Benemann (1993), Rehman ve Shakoori
(2001), mikroalglerin canlı hücreleri ve ölü biyokütlelerinin ortamdaki ağır
metallerin temizlenmesi amacıyla kullanımı konusunda da denemeler yapmışlardır.
Trollope ve Evans (1976), Wong ve Pak (1992), Wong ve ark. (2000), yaptıkları
çalışmalar ile özellikle düşük yoğunluklardaki metal iyonlarının ortamdan
uzaklaştırılması için canlı hücrelerin kullanılmasının en etkili yol olduğunu
göstermişler ve ayrıca araştırıcılar tarafından, ağır metal bulunduran bölgelerden
izole edilmiş dayanıklı mikroalg türlerinin, ağır metal bulundurmayan yerlerden elde
edilen türlere göre daha yüksek bir temizleme kapasitesine sahip olduğu saptanmıştır.
Algal büyüme sırasında metaller, bulundukları ortamdan, hücreye metabolizmaya
bağımlı olmaksızın (adsorpsiyon) ve metabolizmaya bağımlı (absorpsiyon)
süreçlerde alınmaktadırlar. Organizmaların metal bağlama kapasitesi hücre duvarı
bileşimine ve metal iyonu yoğunluğuna bağlıdır. Böylelikle ağır metalin ortamdan
uzaklaştırılması amacı ile kullanılacak en uygun organizmayı seçmek için ortamda
bulunan metallerin ve hangi miktarlarda bulunduklarının bilinmesi gerekmektedir.
Ayrıca en uygun biyokütlenin belirlenmesi de ortamda bulunan metallere bağlıdır.
Pek çok mikroalg türünün, ağır metallerle kirlenmiş alanların
temizlenmesinde, yöntemin endüstriyel olarak kullanımı için farklı bilim dallarının
bir arada çalışması gerektiği açıklanmıştır (Richmond, 2004).
1.GİRİŞ Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
5
1.2. Metal Biyosorbsiyonunun Moleküler Temeli
Sağlam ve Cihangir (1995) ‘in bildirdiğine göre, Ting ve ark. (1991), Holan
ve ark. (1993), ağır metallerin biyolojik moleküllerle alımının bazı aşamalar
içerdiğini belirtmişlerdir. Yapılan bilimsel araştırmalar, ağır metallerin metal
bağlama verimliliğinin ilk aşamada çok hızlı bir şekilde cereyan etmekte olduğunu
ve bu olayda metal iyonlarının hücre duvarlarına temas eder etmez hemen yüzey
adsorbsiyonu ile mikroorganizmaların hücre yüzeyine bağlandığını göstermektedir.
Yine aynı araştırmalarda, yüzey adsorbsiyonun fiziko-kimyasal bir olay olduğu,
birçok biyolojik moleküllerin, örneğin hücre duvarı bileşenleri olan polisakkaritlerin,
proteinlerin ve lipidlerin sahip olduğu işlevsel gruplar ile gerçekleştiği belirtilmiştir.
Ting ve ark. (1991), Scott ve ark. (1992), HoIan ve ark. (1993), Metallerin hücre
yüzeyine alımının, hücre yüzeyindeki negatif yüklü metal bağlayıcı moleküllere
bağlanarak gerçekleştiğini belirten araştırmaların varlığı yukarıdaki yüzey alım
mekanizmasının doğruluğunu kanıtlamaktadır. Diğer yandan hücre duvarı içeriği
olan proteinler, metalleri bağlamak için aktif bölgeler oluşturmakta ve metale karşı
eğilimlerini artırmaktadırlar. Yüzey alımında bazı mikroorganizmalar, yüzeylerinde
yüksek moleküler ağırlıklı polifosfatlara benzeyen grupları ile metallerle kompleks
oluşturarak metali bağlayabilmektedirler. Volesky ve ark. (1993), yüzey alınımını
izleyen ikinci metal bağlama aşaması gerçekleşmektedir. Bu aşama yavaş oluşmakta
ve metaller hücre zarının yarı geçirgen özelliğine bağlı olarak sitoplazmaya
geçmektedirler. Sitoplazmadaki metaller ise çözünmez mikrodepositler şeklinde
tutulmaktadır. Yazgan ve ark. (1993), Favero ve ark. (1991), bu bağlanma sürecinde
polisakkaritlerin de önemli etkisi vardır. Sonuçta metaller inter ve intrafibriller,
parakristalin bölgeler, proteinler, RNA ve polifosfatlar, vakuoller gibi hücre
yapılarında alınıma uğramaktadırlar. Genelde hücre duvarlarına metal bağlanması
hızlı ve yüksek verimlilik gösterirken hücrenin sitoplazmasındaki bölgelerde çok
yavaş ve düşük verimliliktedir. Aynı araştırıcılar, metallerin alınım sürecinde birçok
mikroorganizmanın metal bağlayıcı proteinler sentezlediklerini rapor etmişlerdir.
Han ve ark. (1992), Gadd. (1990), Karin (1985), bu sentezin, ağır metallere karşı
detoksifikasyon mekanizması gereği yapıldığını belirtmişlerdir. Yapılan çalışmalar,
1.GİRİŞ Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
6
metal derişimlerinin artışına koşut olarak metal bağlayıcı proteinlerin arttığını
göstermektedir. Ting ve ark. (1991), Volesky ve ark. (1993), metallerin sorbsiyon
verimliliğinde, ortamda bulunan metal çeşidine ve sayısına, bu metallerin kendine
özgü özelliklerine bağlı olarak sinerjik ve antagonistik etki görülmektedir. Diğer bir
deyişle, bir metal diğer bir metalin birikim miktarını sinerjik ve antagonistik şekilde
etkileyebilmektedir (Örneğin, bazı alg türlerinde Cd ve Zn'nun antagonistik etkisi
veya metallerin membran transportunda Ni+2 ve Cu +2 in sinerjik etkisi gibi).
Metallerin biyolojik yöntemlerle uzaklaştırımı ve geri kazanımı, kullanılan klasik
fiziksel - kimyasal arıtım yöntemlerine göre daha ekonomik ve uygulanabilir olması,
yüksek verimlilik içermesi nedeniyle öncelikli olmakta ve ilgili biyoteknolojik
süreçlerde kullanılmaktadır (Sağlam ve Cihangir, 1995).
1.3. Kullanılan Ağır Metaller ve Çevresel Etkileri
Doğal olarak yeryüzünde yer alan elementler mikroorganizmaların, bitkilerin
ve hayvanların büyümeleri için temel oluştururlar. H, C, N, O, Na, Mg, S, Cl, K, Ca
elementleri bol miktarda kullanılırlar ve makro elementler adını alırlar. Diğer taraftan
B, F, Si , Va, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Se, Mo, Sn çok az miktarda kullanılır ve mikro
elementler olarak bilinirler. Bu makro ve mikro elementlerden bazıları çevrede
istenilenden fazla bulundukları takdirde toksik duruma girerler. Bugün endüstriyel
olarak gelilmiş ülkelerde bazı elementlerin çevredeki miktarı her türlü canlının
hoşgörü sınırı üzerinde bulunmaya başladığından zehir etkisi yapmaktadır (Öner,
1987).
Keser (2005)’in bildirdiğine göre, Alloway ve Ayres (1993), ağır metaller
deyiminin atomik yoğunluğu 6 g/cm3’ten büyük olan metal ve metalloitler grubu için
kullanılan genel bir isim olduğunu, genellikle kirlilik ve toksisite sorunlarıyla ilişkili
olarak Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb ve Zn gibi elementlerden söz edileceğini, bu grup
elementler için alternatif ismin iz elementler olduğunu, ancak bunun yaygın bir
şekilde kullanılmadığını, ağır metallerin, olağan koşullarda kayaların ve maden
cevherlerinin bünyesinde bulunduğu için yaşayan organizmalarda, sularda,
sedimentlerde ve toprakta bulunmasının doğal olduğunu açıklamışlardır. Bergmann,
1.GİRİŞ Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
7
(1992), Cu, Fe, Mn, Mo, Zn, Co ve Ni gibi bazı ağır metaller bitki beslenmesi için
önemli oldukları halde yüksek yoğunluklarda fitotoksik olduklarını, bununla birlikte
Cd, Cr, Hg ve Pb gibi ağır metallerin de çeşitli yollardan tarımsal ekosisteme
girdiklerini, bunların bitki bünyesindeki bulunma düzeylerinin derişimlerine ve
çözünebilirliklerine bağlı olduğunu bildirmişlerdir. Dinges (1982), Jamil ve ark.
(1987), bütün atık su ve çamurlarda rastlanan ağır metallerin başlıca endüstriyel ve
ticari aktivitelerden kaynaklandığını, evsel atık sularda da önemli miktarlarda metal
bulunduğunu endüstri kaynaklı en önemli metallerin Cu, Ni, Pb, Zn ve Cd olduğunu,
en önemli sorunun da bu metallerin besin zincirine girme ve kullanma suyuna
karışma olasılığı bulunduğunu açıklamışlardır. Alloway ve Ayres (1993)’e göre, bu
gruptaki bazı elementlerin yaşayan organizmaların çoğu için eser miktarda da olsa
gerekli olduğunu ve eksikliğinde canlıların zarar gördüğünü, hem bitki hem de
hayvanlar için Zn, Fe, Mn, Cu gerekli iken bunlara ek olarak yalnız hayvanlar için
Co, Cr, Se, I ve yalnız bitkiler için B ve Mo’nun gerekli olduğunu, biyokimyasal
işlevleri bilinmeyen, canlılar için ise birinci derecede önemli olmayan fakat toksik
olan elementlerinde bulunduğunu bunların As, Cd, Pb, Sb, Ti ve U gibi elementler
olduğunu bunların organizmaların hoşgörü sınırlarını aşan yoğunluklarda zehir etkisi
yaptığını açıklamışlar, biyokimyasal düzeyde bu metallerin neden olduğu olumsuz
etkilerin ATP ve ADP’nin fosfat gruplarıyla olan tepkimeleri, hücre zarlarının zarar
görmesi, SH gruplarıyla olan tepkimeleri, esas iyonların yerine geçmesi ve esas
metabolitlerle rekabet etmesi olduğunu belirtmişlerdir. Bu kaynaklara göre,
organizmalar sahip oldukları homeostatik mekanizmalarıyla çoğu elementin
alınmasında ortaya çıkan bu düzensizlikleri tolere edebilmektedirler.
Kahvecioğlu ve ark. (2003)’nın bildirdiğine göre, Bigersson ve ark. (1988),
ağır metalleri biyolojik proseslere katılma derecelerine göre yaşamsal ve yaşamsal
olmayan olarak sınıflandırmışlardır. Aynı araştırmacılar ayrıca, yaşamsal olarak
tanımlananların, organizma yapısında belirli bir yoğunlukta bulunmalarının gerekli
olduğunu ve bu metallerin biyolojik tepkimelere katıldıklarından dolayı düzenli
olarak besinler yoluyla alınmalarının zorunlu olduğunu, örneğin bakır, hayvanlarda
ve insanlarda kırmızı kan hücrelerinin ve bir çok yanma ve indirgeme sürecinin
vazgeçilmez bir parçası olduğunu belirtmişlerdir.
1.GİRİŞ Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
8
1.3.1. Krom
Vücutta insulin hareketini sağlayarak karbonhidrat, su ve protein
metabolizmasını etkileyen krom, doğada her yerde bulunan bir metal olup havada >
0.1 μg/m3 ve kirlenmemiş suda ortalama 1 μg/L bulunur. Günümüzde özellikle
alaşım elementi olarak kullanılmaktadır. Krom içeren minerallerin endüstriyel
oksidasyonu ve fosil yakıtların, ağaç ve kağıt ürünlerin yanması sonucunda doğada
altı değerlikli (hexavalent) krom oluşmaktadır. Yanma ürünü krom havada ve saf
suda nispeten kararlı iken ekosistemdeki organik yapılarda, toprakta ve suda üç
değerliğe indirgenir. Kromun kayalardan ve topraktan suya, ekosisteme, havaya ve
tekrar toprağa olmak üzere doğal bir dönüşümü vardır. Ancak yılda yaklaşık olarak
6700 ton krom bu çevrimden ayrılarak denize akar ve okyanus tabanında çökelir.
(http://www.metalurji.org.tr).
1.3.2. Çinko
Mavimsi açık gri renkte, kırılgan bir metaldir. Elementlerin periyodik
tablosunda geçiş elementleri grubunda yer alır. Çinko, bileşiklerinde +2 değerlikli
olarak bulunur (http://tr.wikipedia.org). Çinko doğal süreçler sonucu çevreye salınır,
fakat çoğu durumda, madencilik aktivitelerinden, çelik üretiminden, kömür ve atık
yakma gibi işlemler sonucu alıcı ortamlara ulaşır. Toprak, su, sediment ve havadaki
toz partikülleriyle birleşir. Havadan ise yağmur ve kar ile yıkanarak su ortamlarına
geçer (Taylan, 2005). Çinko ve birçok bileşiği diğer ağır metallerle
karşılaştırıldığında düşük zehirlilik etkisi gösterirler. Çinkonun mikroorganizmalar,
bitkiler ve hayvanlar için gerekli bir element olduğu saptanmıştır. Yüksek
yoğunlukta çinko canlılara zehir etkisi yapmaktadır (Öner, 1987). Çinko tuzlarının
zehirlilik düzeyi çinkodan daha fazla, yapısında bulunduğu bileşiğin anyonik
kısmının zehirlilik düzeyine bağlıdır. Çinko, insanlar ve tüm bitki formları ile hayvan
yaşamları için önemli ve yaşamsal elementlerden biridir. Yer kabuğu içinde 40 ppm
miktarında, nehir sularında ise 10 μg /L çinko bulunur (http://www.metalurji.org.tr).
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
9
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR
Van Hille ve ark. (1999), yapmış oldukları bir çalışmada asidik atık sulardan
ağır metallerin giderimi için, alkali çökeltilmesinin uzun süren muameleler
gerektirdiğini ve büyük maliyetlere neden olduğunu bildirmişlerdir. Ağır metal
bulaşmış asidik yapılı maden sularının biyolojik olarak arıtılmasında sürekli bir
yöntem konusunda araştırma yapmışlardır. Kullandıkları yöntemde, 2,35 mg/L
Kurşun, 7,16 mg/L Çinko ve 98,9 mg/L Demir içeren ortamdan, bir alg türü olan
Spirulina platensis nedeniyle oluşan alkalinite etkisiyle, 14 günlük bir süre
sonucunda ortamdaki Kurşun’un % 95’ini, Çinko’nun % 80’ini ve Demir’in %
99’unun uzaklaştırıldığını ileri sürmüşlerdir.
Mosulishvili ve ark. (2002), yaptıkları bir çalışmada Selenyum ve iyot içeren
farmasötiklerin üretiminde mavi–yeşil alg Spirulina platensis’in zenginlik
bakımından potansiyel bir mikroalg türü olduğunu deneysel olarak göstermişlerdir.
Spirulina platensis biyokütlesindeki 31 majör, minör ve eser elementleri ( Na, Mg,
Al, Cl, K, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, As, Br, Zn, Rb, Mo, Ag, Sb, I, Ba, Sm, Tb,
Tm, Hf, Ta, W, Au, Hg, Th ), epidermal nötron aktivasyon çözümlemesi aracılığı ile
belirlemişlerdir. Yukarıda belirtilen besin element ortamında, Spirulina platensis
biyokütlesindeki Selenyum ve Iyot birikiminin etkisini incelemişlerdir.
Rangsayatorn ve ark. (2002), yaptıkları bir çalışmada, düşük yoğunluklu
Kadmiyum içeren (100 mg/L’den az) atık sulardan Kadmiyumun giderilmesi için
Spirulina platensis’in kullanılabilirliğini araştırmışlardır. 96 saat süre ile 6 farklı Cd
yoğunluğu çalışılmış ve büyüme hızını 560 nm ışık yoğunluğunu kullanarak
belirlemişlerdir. Büyümeyi engelleyen yoğunluğu (IC50) probit çözümlemesiyle
saptamışlardır. 24, 48, 72, 96. saatlerde IC50 değerlerinin sırasıyla; 13.15, 16.68,
17.28 ve 18.35 mg/L Kadmiyum olduğunuaçıklamışlardır. Kadmiyum metalinin
alımında, kültür ortamı sıcaklığının etkili olmadığını, ancak büyümede pH
değişiminin çok etkili olduğunu öne sürmüşlerdir. Alg hücrelerinin biyolojik birikimi
için optimum pH’ın 7 olduğunu bildirmişlerdir. Cd metalinin alım mekanizmasının
çok hızlı olduğunu, ilk 5 dakikada metal tutumunun % 78’inin tamamlandığını ileri
sürmüşlerdir. Biyolojik birikim verilerinin Langmuir eşitliğine çok iyi uyduğunu öne
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
10
sürmüşler ve 1 gram Spirulina platensis’in biyokütlesinde en yüksek Cd birikiminin
98,04 mg olduğunu bildirmişlerdir.
Liz ve ark. (2003), yaptıkları çalışmada Selenit’in Spirulina platensis’in
gelişimi ve biyotransformasyonunda biyolojik etkilerini araştırmışlardır. Spirulina
platensis’i Sodyum Selenit’in artan yoğunluklarını kapsayan Zarrouk ortamında
kültüre almışlardır. 315,2 μEm-2 s-1 ve 35 °C’de 400 mg/L’nin altında ki Sodyum
Selenit yoğunluklarında, özellikle 0,5-40 mg/L arasındaki ortamlarda, alg gelişimini
olumlu yönde etkilediğini ileri sürmüşlerdir. Fakat Sodyum Selenit’in 500 mg/L’nin
üzerinde, ortamdaki Sülfit düzeyi ile ilişkili olarak alg yaşamı için toksik olduğunu
bildirmişlerdir. Spirulina platensis’in toksik Se4+’ün suda çözünmeyen Se+6’a
dönüşerek azalmasıyla yüksek Selenite dirençli olduğunu bulmuşlardır. Ortamda
Selenit yoğunluğunun artışıyla, S. platensis’te kültür boyunca etkili bir şekilde Se
birikiminin olduğunu bildirmişler ve ayrıca inorganik Selenit’in polisakkaritler,
lipidler, protein ve diğer hücre bileşenlerine bağlanma yolu ile organik yapıya
dönüşebileceğini kanıtlamışlardır. Organik Selenyum, toplam Selenyum birikiminin
% 85,1’i olarak saptanmış ve % 2,1’i polisakkaride, % 10,6’ı lipide ve % 25,2’nin de
suda çözünebilen proteine bağlı Selenyum olduğunu vurgulamışlardır. Organik
yapılar arasında lipidlerin Se (6,47 mg/kg) birikiminde en verimli olduğunu
bildirmişlerdir. S. platensis’in % 14,9 inorganik Selenyum, % 13,7 Se+4 ve % 1,2
Se+6’ı içerdiğini bildirmişlerdir.
Chojnacka ve ark. (2004), yaptıkları bir çalışmada Bakır fabrikaları ve
rafinerilerden su ve toprağa verilen atık sularda izin verilen limitlerin üzerindeki
yüksek yoğunluklarda özellikle Amonyum azotu ile Kadmiyum ve Civa gibi eser
elementlerin farklı derişimlerinin giderilmesi için Spirulina sp. mikroalginin
uygulanabilirliğini araştırmışlardır. Eser elementlerin gideriminin kirlenmenin (μg/kg
düzeylerinde) çok düşük yoğunlukları yüzünden hala çözümlenemeyen bir sorun
olduğunu söylemişlerdir. Çalışmada ayrıca, atık su işlemlerinde miksotrofik
siyanobakter Spirulina sp. ile biyolojik birikim yöntemi kullanılarak bu atıklarda
düşük maliyetli işlemlerle arıtım önerilmiştir.
Nalimova ve ark. (2005), yaptıkları bir çalışmada Spirulina platensis’in
büyümesine ve ağır metal biriktirme kapasitesine Bakır ve Çinko’nun etkilerini
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
11
araştırmışlar. Spirulina platensis’in ağır metallere olan hoşgörüsünü kültür büyüme
aşamasına bağlı olarak izlemişlerdir. Büyüme aşaması süresince ortama Cu
eklendiğinde ölüm yoğunluğunun 5 mg/L olabileceğini, oysa ki doğrusal büyüme
aşaması süresinde ölüm dozunun 4 mg/L olması gerektiğini ileri sürmüşlerdir. Zn
yoğunluğunun 8,8 mg/L değerinin durgunluk aşamasında olmasa da, doğrusal
büyüme aşamasında öldürücü doz olabileceğini belirtmişlerdir. Ağır metal
etkisindeki Spirulina platensis hücrelerinin kontrol hücrelerinden 10 kat daha fazla
Cu ve Zn biriktirme kapasitesine sahip olduklarını bildirmişlerdir. Ortamın Cu
içeriğine ve büyüme aşamasına bağlı olmaksızın kültür hücrelerinin hücre duvarı
polisakkaritlerinin yardımıyla, hemen hemen 1 saatte bu metalin büyük miktarını
biriktirebildiğini belirlemişlerdir. S. platensis’in lineer büyüme fazı sırasında Zn
eklendiğinde, 1 saat sonra hücrelerde yüksek birikim gösterdiğini ve sonra başlangıç
düzeyine doğru azalma olduğunu saptamışlardır. Kültürün başlangıç filament
yoğunluğunun düşük ve hücrelerin ağır metale uyumu uzun süreli olduğunda, Zn’nin
lineer büyüme aşaması başlangıcında biriktiğini ve daha sonra metalin ortamda
gizlendiğini ileri sürmüşlerdir. Araştırıcılar Spirulina platensis’in ağır metale
hoşgörü mekanizmasının hücre duvarlarıyla alımı ve kültür ortamında metal
fazlalığının gizlenmesi ile ilişkili olabileceğini ve metallerin hücrelerde farklı
şekillere dönüşebileceğini tartışmışlardır.
Chojnacka ve ark. (2005), yapmış oldukları bir çalışmada Spirulina
platensis’in ağır metal iyonlarını (Cr+3, Cd+2, Cu+2) biyolojik alım mekanizması
üzerine çalışmışlardır. Potansiyometrik titrasyon ve adsorbsiyon izotermler
yöntemlerinin her ikisi de kullanılarak Spirulina platensis hücrelerinin yüzeyinde
bağlanma potansiyelini araştırmışlardır. Kinetik deneyler, denge noktasına 5 - 10
dakikadan daha az bir sürede çabucak ulaşıldığını göstermiş, biyolojik alım
kapasitesi ile metal iyon yoğunlukları arasındaki denge Langmuir eşitliği ile
belirlenmiştir. Biyolojik alım mekanizmasının fiziksel yüzeyde tutmadan daha çok
kimyasal alım olduğunu, biyolojik alımdan sonra çözeltide katyonların bulunmasıyla
ve düşük yüzey alanlarıyla fiziksel yüzey tutumunun bağlantılı olduğunu
saptamışlardır. Tüm biyolojik alım işleminde fiziksel yüzey tutulumunun en yüksek
dağılımının % 3.7 olduğunu, hücre yüzeyinde işlevsel grupların denge tepkimeleriyle
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
12
metal iyonlarının bağlandığını bildirmişlerdir. Ayrıca araştırıcılar Katyon
değişiminin hücre yüzeyinde oluştuğunu, bu oluşumun pH ile güçlü bir ilişkisi
olduğunu ileri sürmüşlerdir.
Elmacı ve ark. (2005), yürüttükleri çalışmada yaygın olarak kullanılan 3 alg
türü (Chara sp., Cladophora sp. ve Chlorella sp.) yapay olarak hazırlanan bir
hidroliz boyar maddenin Remazol Turkish Blue-G ve Zn(II), Cd(II), Co(II) ağır
metallerinin biyosorpsiyonu için kullanmışlardır. Kesikli olarak yürütülen
denemelerde, değişik boyar madde (40-100 mg/L) ve ağır metal yoğunluğunun (20-
60 mg/L) ve değişen pH aralığında (2,0-8,0) alg türlerinin biyosorpsiyon özellikleri
araştırılmıştır. En iyi giderimin sağlandığı en uygun pH değerleri Cladaphora sp. ile
yapılan çalışmada Cd(II), Zn(II) ve Co(II) için sırasıyla; 6,0; 5,0 ve 5,0; Chara sp. ile
yapılan çalışmada 6,0; 5,0 ve 6,0; Chlorella sp. ile yürütülen çalışmada 5,0; 6,0 ve
5,0 olarak belirlenmiştir. Ağır metal çalışmasında en iyi giderim Cladophora sp. ile
elde edilmiştir. Boyar madde gideriminde üç alg türü için en uygun pH değeri 2.0
olarak bulunmuştur. Boyar madde ile yapılan çalışmada en iyi giderim verimi ise
Chlorella sp. ile elde edilmiştir. Sonuç olarak seçilen 3 alg türünün hem renk hem de
ağır metal gideriminde etkili olduğu görülmüştür.
Liz ve ark. (2005), yürüttükleri bir çalışmada Spirulina platensis’in Cr (III)
alım mekanizması ve bu mekanizmanın termodinamik izotermler ile açıklanmasını
araştırmışlardır. Kültür ortamında Krom metali bulunduğunda, başlangıçta bu
metalin elektrostatik etkilenme ile alg hücre duvarında fiziksel olarak
adsorblandığını, daha sonra kimyasal karışımlar yardımıyla (K+, Mn2+, Ca+2, Mg+2,
Fe+3, Zn+2, H+ v.b. iyonlarla) iyon değişimleri yaparak hücre içine alımlarının
sağlandığını ileri sürmüşlerdir. Spirulina platensis’in bünyesine Krom alımında
sıcaklık, ışık, hücre yoğunluğu gibi etkenlerin yanı sıra pH’ın en önemli etken
olduğunu bildirmişlerdir.
Solisio ve ark. (2006), yapmış oldukları bir çalışmada Spirulina platensis’in
kuru ve yeniden ıslatılmış biyomasları yardımıyla sudan Bakır giderimini
çalışmışlardır. Kullanılmadan 24 saat önce yeniden ıslatılan biyomas, kuru biyomas
ile karşılaştırıldığında giderim yüzdesinin arttığını, adsorbsiyon süresinin kısaldığını
gözlemlemişlerdir. Farklı dozlardaki Bakır değerleri (0,1 – 0,4 g/L)’nin yeniden
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
13
ıslatılmış biyokütle yoğunlukları (1,0 – 4,0 g/L) üzerine etkilerini araştırmışlardır.
Bakır, yüksek biyokütle düzeylerinde (Xo ≥2,0 gDM l-1) % 91 oranında giderilirken,
1,0 gDM l-1 ortamında başlangıçtaki miktarının sadece % 81’nin giderilebileceğini
gözlemlemişlerdir. Bu çalışmayla ayrıca değişken zamanlar için yeniden ıslatılan
biyokütlenin ek testlerinin performansı, bu işlemlerin 48 saatten daha az bir sürede
bakır giderimini sağladığı ancak uzun süreli yeniden ıslatılmış kütlelerin
kullanımıyla farklı bir gelişimin olmadığı belirlenmiştir.
Nakiboğlu ve Sevindir (2006)’in yürüttükleri çalışmada yapılan kinetik
testlerin amacı, deri endüstrisi atık sularından Cr(VI) metalinin Scenedesmus
obliquus ve Chlorella sp. ile biyosorpsiyonu için en uygun tepkime süresinin ve en
uygun karıştırma hızının belirlenmesidir. Scenedesmus obliquus ve Chlorella sp. ile
gerçek atıksu ve yapay atık suda yapılan Cr(VI) biyosorpsiyon çalışmaları
sonucunda, en uygun karıştırma süreleri sırasıyla 24 saat ve 6 saat olarak
belirlenmiştir. En uygun karıştırma hızı her iki alg biyokütlesi için gerçek atık su ve
yapay atık suda 150 devir/dakika olarak belirlenmiştir. Makalede yapılan izoterm
testlerinin amacı, deri endüstrisi atık sularından Cr(VI) metalinin Scenedesmus
obliquus ve Chlorella sp. ile biyosorpsiyonu için en uygun pH, sıcaklık ve en uygun
alg dozajını belirlemektir. Scenedesmus obliquus ve Chlorella sp. ile gerçek atık su
ve yapay atık suda yapılan biyosorpsiyon çalışmaları sonucunda en uygun pH’lar
sırasıyla 2 ve 1 olarak belirlenmiştir. Her iki alg türü için gerçek atık su ve yapay atık
suda en uygun biyosorpsiyon sıcaklığı 25°C olarak bulunmuştur. En uygun
koşullarda gerçek atık su ve yapay atık sularda en yüksek Cr(VI) giderimi yapan alg
dozajları, her iki alg türü içinde 0,5 g/L olarak belirlenmiştir. Çalışma kapsamında,
deri endüstrisi atık sularında bulunan Cr(VI) ağır metal iyonlarının, Scenedesmus
obliquus ve Chlorella sp. ile en yüksek biyosorpsiyon kapasiteleri araştırılmış ve en
yüksek biyosorpsiyon kapasiteyi sağlayacak reaktör işletme koşulları (en uygun
karıştırma süresi, karıştırma hızı, pH, sıcaklık, ve alg dozajı) belirlenmiştir.
Şeker ve ark. (2008)’nın yapmış oldukları çalışmada bir siyanobakteri türü
olan Spirulina platensis in sulardaki Pb, Cd ve Nikel derişimlerinin belirlenmesinde
biosorbent olarak kullanılması amaçlanmıştır. S. platensis bir litrelik kültür
şişelerinde kesikli kültür şeklinde üretilip kurutularak kullanıma hazır hale
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
14
getirilmiştir. Kesikli çalkalama deneyleriyle, çözelti pH ‘sı ağır metallerin başlangıç
derişimleri, çalkalama ve dengeye ulaşma zamanı, biosorbente tutturulan metallerin
geri alınma koşulları ve bu etkenlerin biyosorpsiyon mekanizmasını nasıl etkilediği
araştırılmıştır. Sonuçlar, S. platensis ‘in adı geçen ağır metallerin tutulmasında etkin
bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir. Çözelti pH‘sı 6,0, ağır metal derişimi
10,0 mg/L , biosorbent miktarı 10 mg ve çalkalama süresi 5 dk. iken Pb, Cd ve Nikel
için sorpsiyon yüzdelerinin 70- 90 arasında değiştiği belirlenmiştir. Emilime uğrayan
metallerin geri alınmasında HCL ve HNO3 kullanılmış, sorpsiyon mekanizmasının
aydınlatılmasında bilgi verebilecek izoterm çalışmaları yapılmıştır.
Solisio ve ark. (2008a), yapmış oldukları bir çalışmada, Spirulina
platensis’in kuru ve yeniden ıslatılmış biyokütlesi kadmiyum (II) iyonlarının
biosorbent olarak ortamdan uzaklaştırılması belirlenmeye çalışılmıştır. Biyokütlenin
çeşitli yoğunlukları (1 - 4 g/L) ve kadmiyum metal miktarları ( 100 - 800 mg/L ) test
edilmiştir. Düşük biyokütle düzeyleri ile (X0 ≤ 2 g/L ) Cd=100 ve 200 mg/L de %98
giderim sağlanmıştır, X0 ≥2 g/L iken başarı sağlanması için Cd=400 mg/L ye gerek
duyulmuştur. X0 =4,0 g/L iken Cd=500 mg/L de metal giderimi etkili olmuş, metal
yoğunluğunun daha fazla artışında ise (Cd=600 ve 800 mg/L) performansın düştüğü
saptanmıştır.
Solisio ve ark. (2008b), yapmış oldukları diğer bir çalışmada, Spirulina
platensis’in kuru ve yeniden ıslatılmış biyokütlesi ile krom (III) iyonlarının ortamdan
uzaklaştırılması çalışılmıştır. Farklı biyokütle ( 1 - 3 g/L) ve metal ( 25 - 200 mg/L)
miktarları denenmiştir. Artan ve yeniden ıslatılmış biyomas, Cr(III) metalinin
başlangıç değeri Cro=100 mg/L de hemen hemen tamamının emilime uğradığı
belirlenmiştir. (yeniden ıslatılmış biyokütlenin X0=3 g/L ile emilimi %95 ), fakat
düşük yüzdeler, kirliliğin yüksek yoğunluklarında (Cr=200 mg/L de emilim %56)
saptanmıştır. Biyosorpsiyon kinetiği genellikle düşük Cr yoğunluklarında ( sırasıyla,
kuru ve yeniden ıslatılmış biyokütlenin Cr= 35 mg/L de ve Xo=1 g/L de k ads=1,41
ve 1,44 h_1) daha iyi sonuç verdiği görülmüştür. Bu kinetik yöntemleri ve
biyokütlenin absorpsiyon kapasitesinin, kirliliğin düşük yoğunluklarında (Cr=25, 35
ve 50 mg/L) önemi vurgulanırken yeniden ıslatılmış biyomasta göze çarpan bir
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
15
gelişme olmadığı ancak artan Cr (III ) yoğunluklarında (Cr 75-200 mg/L) , yeniden
ıslatılmış biyokütlede yüksek emilim sağlandığı saptanmıştır.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
16
3. MATERYAL VE METOD Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
17
3.MATERYAL VE METOD
3.1. Materyal
3.1.1. Spirulina platensis
Spirulina besin değeri yüksek, %60-70 protein içeren, E, C, B12 vitaminleri
ile Fe ve Ca minerallerince zengin, bağışıklık sistemini güçlendiren klorofil, karoten
ve mavi renkli fikosiyanin pigmentlerini yüksek miktarlarda içermeleri nedeniyle
ticari öneme sahip, dünyada ticari anlamda üretimi en fazla yapılan mikroalg
türlerinden biridir. Ülkemizde de bu konuda başta üniversiteler olmak üzere bazı özel
işletmeler tarafından da çeşitli çalışmalar gerçekleştirilmektedir. Spirulina platensis
çok hücreli ipliksi yapıda bir mavi yeşil (siyanobakteri) algdir. 1- 12 µm çapında
mavi yeşil iplikçiklerden oluşmuştur (Şekil 3.1). İplikçikler kayma hareketi yapabilir
ve heterosist (Havanın serbest azotunu fikse edebilen kalın çeperli ve saydam
görünüşlü özel hücreler) içermezler (Borowitzka ve Borowitzka, 1992).
Kontrollü koşullarda, laboratuvarda üretimi gerçekleştirilen Spirulina
havuzlarda ve sera içerisinde büyük hacimlerde kültüre alınmaktadır. Sera
koşullarında Spirulina bir çark yardımıyla sirkülasyonu sağlanan 10-20 cm derinliğe
sahip kanal tipi sığ havuzlarda yetiştirilmektedir. Hasat işlemi genellikle, yaklaşık 40
mikron göz açıklığındaki filtreler yardımıyla yapılmaktadır.
Spirulina sıcak, sığ ve alkali göllerde hızla büyüyebilmektedir (Borowitzka
ve Borowitzka, 1992). Afrika ve Amerika’da doğal olarak alkali göllerde
görülmektedir (Rich, 1931). Örneğin Afrika’da bulunan Chad ve Meksika’da
bulunan Texcoco gölünde Spirulina toplanmakta ve besin olarak kullanılmaktadır
(Lund ve Canter, 1995).
Spirulina, kuru toz halde, tablet ya da kapsül halinde dünyanın pek çok
ülkesinde destek gıda olarak kullanılmaktadır. Spirulina ve diğer mikroalg grupları,
akuakültür amaçları çerçevesinde larval üretim yapılan tesislerde, alg kültür
ünitelerinde, sistemin kaçınılmaz ve önemli bir basamağıdır (Cirik ve Gökpınar,
1999). Diğer taraftan algal biyomas, bazı kimyasal maddelerin üretiminde enerji
3. MATERYAL VE METOD Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
18
eldesinde (metan gazı) de kullanılabilir (Goldman, 1979). Ayrıca günümüzde, bir
sanayi kolu haline gelen atık su arıtımı ve güneş enerjisinin biyomasa
dönüştürülmesinde bilinen en etkili ve en ekonomik yoldur (Cirik ve Gökpınar,
1999).
Şekil 3.1. Spirulina platensis
3.1.2. Deney Ortamı
Bu çalışmada Spirulina platensis canlı olarak kullanılmıştır. S. platensis’in Cr
ve Zn bağlama kapasitesinin belirlenmesi amacıyla oluşturulan kültür denemeleri
dışarı ortamda, sera içerisinde yürütülmüştür. Metal bağlama çalışmaları için krom
(CrCl3.6H2O) ve çinko (Zn(NO3.6H2O) bileşenleri kullanılmıştır. Başlangıç kültür
yoğunluğu 1g/L biyomas miktarları için Cr+3, Zn+2 metalleri iki farklı dozda ve her
doz üç tekrarlı uygulanmıştır. Söz konusu metal yoğunlukları, Spirulina için
kullanılan besi ortamı ile uygulanmıştır. Kültür ortamının içeriği çizelge 3.1’de
verilmiştir. Kontrol grubu da metal eklemesi yapılmaksızın üç tekrarlı
oluşturulmuştur. Beşer litrelik plastik kaplarda yürütülen çalışmada krom, 15 mg/L
ve 30 mg/L, çinko, 2 mg/L ve 4 mg/L , ayrıca krom ve çinko 15 mg/L krom ve 2
mg/L çinko ,10 mg/L krom ve 1 mg/L çinko olacak şekilde birlikte uygulanmıştır ve
3. MATERYAL VE METOD Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
19
aynı dozlarda metal uygulaması alg eklenmeksizin yapılmış ve böylece toplam 27
kültür oluşturulmuştur.
Çizelge 3.1. Denemede kullanılan Spirulina besi ortamı
KISIM 1: NaHCO3 18.6 g Na2CO3 8.06 g K2HPO4 1.00 g Distile Su
500.0 ml
KISIM 2: NaNO3 5.00 g K2SO4 2.00 g NaCl 2.00 g MgSO4·7H2O 0.40 g CaCl2·2H2O 0.02 g FeSO4·7H2O 0.02 g EDTANa2 0.16 g Mikroelement Solusyonu 10.0 ml
Vitamin Solusyonu 5.00 ml
Distile Su 500.0 ml
Mikroelement Çözeltisi: ZnSO4·7H2O 0.001 g MnSO4·7H2O 0.002 g H3BO3 0.010 g Na2MoO4·2H2O 0.001 g Co(NO3)2·6H2O 0.001 g
CuSO4·5H2O 0.00005 g
FeSO4·7H2O 0.70 g EDTANa2 0.80 g Distile Su 1.0 L
3. MATERYAL VE METOD Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
20
3.1.3. Spirulina platensis Stok Kültürleri
Denemede aşı olarak kullanılmak üzere üretilen S. platensis, iklimlendirme
cihazı kullanılarak 30±1°C’de sabitlenmiş oda sıcaklığında ve 80 μmol m-2 s-1 ışık
şiddetinde sürekli aydınlanmanın sağlandığı laboratuar koşullarında tutulmuştur
(Şekil 3.2.). Stoklar 250 ml’lik erlenlerde üretime alınmış ve laboratuar koşullarında
500 ml, 2L, 5L, 10L ve 20 litrelik kavanozların aşılanmasında kullanılmışlardır.
Daha önce oluşturulmuş olan 20 L hacmindeki stoklar ise denemede aşı olarak
kullanılmıştır.
Şekil 3.2. Denemede kullanılan S. platensis stok kültürleri
3. MATERYAL VE METOD Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
21
3.2. Metod
3.2.1. Araştırmanın Kurulması
Araştırma Çukurova Üniversitesi Su ürünleri Fakülte binası çatısında bulunan
sera içerisinde Eylül ayında yürütülmüş ve toplam on sekiz gün sürmüştür. Plankton
Üretim Laboratuvarında tutulan ve aşı olarak kullanılacak olan 20 L hacmindeki stok
kültürler aşılama işleminden 24 saat önce, dışarı ortam koşullarına uyum sağlaması
için denemenin yürütüleceği sera ortamına taşınmıştır. Kültürler için kullanılacak ve
Spirulina ortamını oluşturan besleyici elementler sertliği giderilmiş suda çözünerek 5
litrelik plastik kaplara konulmuştur. Bunların üzerine Spirulina aşıları eklendikten
sonra, önceden hazırlanan metal stok solüsyonları da eklenmiştir. Bu şekilde elde
edilen araştırma kültürleri, eşit derecelerde havalandırılmaları sağlandıktan sonra
deneme başlatılmıştır (Şekil 3.3).
Şekil 3.3. Denemede kullanılan Spirulina platensis kültürleri
3. MATERYAL VE METOD Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
22
3.2.2. Araştırma Süresince İzlenen Parametreler
3.2.2.1. Kuru Madde Analizi
Kuru madde miktarlarının saptanması için, iki günde bir her kültürden 25 şer
mL mikroalg örneği alınmıştır. Daha önce 105 ºC’de 1 saat etüvde tutulmuş,
desikatörde soğutulmuş ve darası alınmış 0.45 μ göz açıklığındaki Whatman GF/C
filtre kağıtlarından, süzme düzeneği ve bir su trombu kullanılarak oluşturulan vakum
yardımıyla Spirulina iplikleri ortamdan ayrılarak yoğunlaştırılmıştır.
Yoğunlaştırılmış iplikler 0.001 g duyarlı terazide ağırlıkları alınmış petri
kapları içerisinde belirli miktarlarda tartılarak, önceden 105 °C’ye getirilen etüvde 2
saat tutulmuştur. Bu süre sonunda petri kapları bir desikatöre konularak, oda
sıcaklığına kadar soğumaları sağlanmış ve daha sonra 0.001 g duyarlı terazide
tartımları yapılmıştır. Örnekler yaş iken yapılan tartım sonucu elde edilen değerden,
kurutulduktan sonraki tartım değeri çıkarılarak kuru madde miktarı hesaplanmış ve
% değerler elde edilmiştir (Vonshak, 1997).
3.2.2.2. Klorofil a Analizi
Deneme boyunca klorofil-a miktarını belirlemek için her bir kavanozdan
10’ar ml örnek alınmıştır. Klorofil-a analizi için alınan 10 ml’lik örnek su trombu
yardımıyla GF/6 filtre kağıdın dan süzülmüş, sonra filtre kağıtları oda sıcaklığında
karanlıkta 2-4 saat kurumaya bırakılmıştır. Nispeten kuruyan filtre kâğıtları, içinde
10 ml % 90’lık aseton bulunan deney tüplerine konulmuştur. Asiditenin artması ve
pigmentin zarar görmesini önlemek amacıyla filtre sırasında 2 damla % 1’lik
MgCO3 eklenmiştir. Ağızları mantar tıpa ile kapatılan deney tüpleri çalkalandıktan
sonra buzdolabında (+4 °C) 24 saat karanlıkta bırakılmış ve ekstraksiyon süresi
sonunda 3500 rpm’de 5 dakika santrifüj edildikten sonra üstteki berrak kısım
alınarak spektrofotometrede 630, 645, 665, 750 nm’de absorbsiyon değerleri
ölçülmüştür.
3. MATERYAL VE METOD Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
23
Ölçülen değerler 750 nm’de ki absorbansın çıkarılmasıyla düzeltilerek
aşağıdaki denkleme yerleştirilmiş ve klorofil-a miktarı hesaplanmıştır (Parsons ve
Strickland, 1963).
Chl.a=11.6*D665-0.14*D630-1.31*D645
μg/L= Chl.a*v
1*V
V= Filtre edilen su örneği(L)
v= Kullanılan asetonun hacmi (ml)
l= Küvetten geçen ışık yolu (cm)
3.2.2.3. pH Ve Sıcaklık Ölçümleri
Günlük olarak alınan 50 ml’lik örneklerden pH ölçümleri pH metre ile
izlenmiştir.
Araştırmada kültür ortamında sıcaklık, saat 09,00 ile 15,00 sıralarında günde
iki defa salinometre ile ölçülmüştür.
3.2.2.4. Atomik Absorbsiyon Spektrometresi Analizleri
Atomik absorbsiyon spektrometresi ile suda çözünmüş metaller ve yarı
metaller belirli yoğunluk aralıklarında nicel olarak ölçülebilmektedir. Aranılan
elementin analizi için o metalden yapılmış katot lambası kullanılmaktadır. Asetilen
hava karışımı kullanılarak elde edilen 2300 °C deki alev üzerine püskürtülen örnek
içerisindeki metaller burada atomlaşarak katot lambasından gelen spesifik dalga
boyundaki ışığı absorbe etmektedir ve ışığın şiddetindeki düşüş dedektör tarafından
algılanarak absorbans olarak kaydedilmektedir.
Analizden önce hazırlanmış olan elemente ait belli derişim değerlerindeki
standart çözeltiler okunarak absorbans ile derişim arasındaki doğrusal ilişkiyi
gösteren doğru denklemi elde edilir. Örneklerde okunan absorbans değerleri bu
denklemde yerine konarak örnekler içerisindeki metal derişim hesaplanmaktadır.
3. MATERYAL VE METOD Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
24
On sekiz gün boyunca süren denemenin başlangıç ve bitiminde alınan su ve
biyokütle örnekleri Cr ve Zn metallerinin belirlenmesi için Perkin Elmer Atomik
Absorbsiyon Spektrometresi ile analiz edilmiştir.
3.2.2.5. Hasat ve Kurutma
Denemenin birinci günü algsiz ortamlardan (7 örnek) 100 ml lik örnek’ ler
alınarak başlangıçtaki metal miktarına bakılmıştır. Denemeden 4 saat sonra algli ve
algsiz ortamdan (28 örnek) örnek alınmıştır. 4 L lik algli ortamdan 1 L lik örnekler
alınarak 20 mikron göz açıklığındaki plankton bezi ile biyokütle hasatı yapılmıştır.
Biyokütle hasatının altta kalan suyu 50 mL lik falkon tüplere alınarak GF/C
Whatman filtre kağıdından geçirilerek algden tamamen ayrılması sağlanmıştır. Üstte
kalan yaş biyokütle 55ºC de iki saat etüvde kurutulmuştur. Kültürlerde logaritmik
evrenin bitimi ve duraklama evresinin izlenmesi klorofil-a ve kuru madde
değerlerine göre yapılmıştır. Denemenin sonunda kalan biyokütlelerin hasatı
yapılarak 55 ºC’de kurutulmuştur (Şekil 3.4).
3. MATERYAL VE METOD Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
25
Şekil 3.4. Spirulina platensis kültürüne ait kurutulan örnekler
3.2.3. Denemenin Sonunda Yapılan Analizler
3.2.3.1. Protein Analizi
Toplam ham protein Kjeldahl yöntemine (AOAC, 1998) göre Kjeldahl
cihazında yapılmıştır. Protein analizine başlamadan önce analiz için gerekli olan
solüsyonlar hazırlanmıştır.
Solüsyonların Hazırlanması
●% 40’lık NaOH hazırlanmıştır (40gr NaOH 100 ml tamamlandı).
●Her örnek için 20 ml saf sülfirik asit hazırlanmış olup
●Her örnek için 25 ml özel hazırlanmış borik asit ağırlıklı çözelti kullanılmıştır.
●Analiz için Kjeldahl protein katalizörü (2 gr) kullanılmıştır.
Protein Analizinin Yapılışı
●Her bir örnek için 1’er gr kurutulmuş Spirulina platensis kullanılmıştır.
3. MATERYAL VE METOD Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
26
● Kjeldahl tüplerine, kör hariç 1’er gr kurutulmuş Spirulina platensis örneği
konulmuştur.
●Körde dahil üzerlerine 2 gr Khieldal protein katalizörü eklenmiştir.
●Kör de dahil üzerlerine 20’şer ml’lik sülfirik asit eklenmiştir.
●Yaklaşık 2-2,5 saat örnekler yakma ünitesine konulmuştur ve renkleri yeşil
oluncaya kadar bekletilmiştir.
●Yakma ünitesinden çıkarılan örnekler, biraz soğumaları için bekletilmiştir.
●Soğuyan örneklerin üzerine 75 ml saf su eklenmiştir.
●Örnek sayısı kadar erlen alınmış ve erlenlerin içerisine 25 ml özel hazırlanmış borik
asit ağırlıklı çözeltiden eklenip Kjeldahl cihazında yerlerine yerleştirilmiştir.
●Daha sonra biriktirilen solüsyona (N’lu bileşikler 200 ml ~), titrimetrik yöntemle
örnek mor oluncaya kadar 25 ml-100 ml arasında HCl eklenmiştir ayrıca Kör için 0.1
ml’lik HCl sarfiyatı olmuştur.
Örnekler aşağıdaki eşitlikle hesaplanmıştır;
%N= 14.01x (A-B) x M x 100 g x10
%Protein=%N x 6.25
A: Örnek için sarf edilen HCl miktarı
B: Kör için sarf edilen HCl miktarı
M: Asit molaritesi
g: Örnek miktarı
3. MATERYAL VE METOD Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
27
3.2.3.2. Spirulina platensis’ deki Krom ve Çinko Analizi
Deney başlangıcında hasatı yapılan biyomasların alt’ta kalan suyu GF/C
filtre kağıdı ile süzülmesi sağlandıktan sonra Ç.Ü. Mühendislik Fakültesi jeokimya
laboratuarında suda metal analizi yapılmıştır. 55º C de etüvde kurutulan biyomaslar
500º C de kül fırınında, platin kaplar içinde de 3 saat yakılarak kül aşamasına
getirilmiştir (Şekil 3.5). Külleşen mikroalg örnekleri ısıya dayanıklı cam kaplara
konularak üzerlerine 12 ml kral suyu (3:1 oranında Merc- extra pure hidroklorik ve
nitrikasit.) eklendikten sonra saat camı ile kapatılarak ısıtıcı tabla üzerinde örneklerin
çözünmesi sağlanmıştır (Şekil 3.6). Tamamen çözünen örnekler son hacim 50 mL
olacak şekilde saf su ile tamamlanmıştır (Şekil 3.7)
Aynı işlem denemenin sonunda kalan miktarların hasatı ile yapılmıştır.
Hazırlanan örnekler Perkin Elmer Atomik Absorbsiyon Spektrometresi kullanılarak
metal analizi yapılmıştır.
Şekil 3.5. Kül fırınında yakılmakta olan örnekler
3. MATERYAL VE METOD Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
28
Şekil 3.6. Isıtıcı tabla üzerinde metal çözünmesi yapılmakta olan örnekler
3.2.3.3.Verilerin İstatistiksel Değerlendirilmesi
Araştırmanın veri değerlendirilmesinde, Tek Yönlü Varyans Analizleri ve bu
analizlerin sonuçlarına bağlı olarak ortalamaların karşılaştırılmasında Duncan Çoklu
Karşılaştırma Testleri, SPSSx.14,0 paket programı kullanılarak yapılmıştır.
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
29
4. BULGULAR
Çukurova Üniversitesi Su Ürünleri Fakülte binası çatısında bulunan sera
içerisinde 5 lt lik plastik kaplarda dışarı ortamda kültüre alınan mikroalg Spirulina
platensis’in krom ve çinko metallerini bağlama kapasitesinin belirlenmesi ve bu
türün kullanılan ağır metallere karşı direncinin saptanması amacıyla yürütülen bu
denemede krom (15 ve 30 mg/L), çinko (2 ve 4 mg/L) ayrıca krom ve çinko birlikte
uygulanmış (15 mg/L krom ve 2 mg/L çinko, 10 mg/L krom ve 1 mg/L çinko) ve
aynı dozlarda krom ve çinko metalleri uygulanan algsiz ortam ile toplam 27 kültür
oluşturulmuştur. Denemede günlük olarak sıcaklık (°C) ve pH ölçümü yapılırken,
klorofil a (mg/L) ve kuru ağırlık (g/L) miktarları iki günde bir belirlenmiştir.
Çalışmanın sonunda ise alg biyoması, sudaki metal miktarları ve protein miktarı
belirlenmiştir.
4.1. Sıcaklık
Bu çalışmada sıcaklık, sabah ve öğle saatlerinde olmak üzere günde iki defa
ölçülmüştür. Muamelelerin uygulandığı S. platensis kültürlerinde günlük sıcaklık
ortalamaları arasında istatistiki anlamda fark olmadığı belirlenmiştir (p>0.05). her bir
muamelenin ortalama sıcaklık değerleri Şekil 4.1.’de verilmiştir.
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
30
Şekil 4.1. S. platensis kültürlerine ait ortalama sıcaklık değerleri
Bu çalışmada algli ortam muameleleri ile birlikte algsiz ortam
muamelelerinin de sıcaklık ölçümleri yapılmıştır. S. platensis kültürlerine ait algsiz
ortam sıcaklık değişim tablosu Çizelge 4.1 ve 4.2 ‘de verilmiştir.
Çizelge 4.1. Algsiz tüm grupların sabah sıcaklık değerleri, °С
Algsiz 15 mg/L
Cr
Algsiz 30
mg/L Cr
Algsiz 2 mg/L
Zn
Algsiz 4 mg/L
Zn
Algsiz 15
mg/L Cr + 2
mg/L Zn
Algsiz 10
mg/L Cr + 1
mg/L Zn
Yalnız Besi
Ortamı 26,6 26,4 26,9 26,6 26,7 26,6 26,3 25,4 25,1 23,9 24 23,9 23,8 23,9 24 23,7 22,7 23,1 22,9 22,8 22,9 24,5 24,3 23,6 23,8 23,7 23,7 23,7 25,1 25,2 24,5 23,9 24,4 24,1 23,7 26,7 27 26,1 25,7 26,5 26,2 25,2 26,8 27,3 26,3 25,4 26,5 26,6 25,2 20,6 20,9 20,5 20,4 20,9 20,7 20,4 23,1 23,4 22,9 22,5 23,1 22,9 22,3 23,3 23,7 23,2 23,3 23,6 23,5 23,5 27 26,6 26 25,7 26,6 26,3 25,4 25,8 26 25,6 25,6 26,4 26,1 25,6 19,1 19,3 19,2 18,7 19,3 19,4 19,9 22,7 22,1 21,8 22,6 22,8 22,6 22 20,3 20,6 20,2 20,1 20,6 20,7 19,5 23,6 23,9 23,5 23,5 24,1 23,6 22,5
KONTROL
15 mg/L Cr
30 mg/L Cr
2 mg/L Zn
4 mg/lt Zn
15 mg/LCr + 2
mg/L Zn
10 mg/L Cr + 1
mg/L Zn
Öğle 32,73 32,46 32,2 31,97 32,13 31,69 32,66
Sabah 23,29 23,16 23,67 23,51 22,98 24,32 24,44
0102030405060
Sıca
klık
Ort
. (°С
)
S. platensisSıcaklık°С
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
31
Çizelge 4.2. Algsiz tüm grupların öğle sıcaklık değerleri, °С
Algsiz 15 mg/L
Cr
Algsiz 30 mg/L
Cr
Algsiz 2 mg/L
Zn
Algsiz 4 mg/L
Zn
Algsiz 15 mg/L
Cr + 2 mg/L Zn
Algsiz 10 mg/L
Cr + 1 mg/L Zn
Yalnız Besi
Ortamı 31,7 21,5 31,7 30,9 31,5 31,5 31,3 32,3 31,9 30,2 30,6 30,5 30,3 30,4 30,7 30,4 28,8 29,2 29,2 28,8 28,8 25,7 25,5 25 24,6 24,8 24,6 24,7 34,3 35,3 35,1 31,6 33,8 33,6 32,9 28,3 28,9 29 26,1 27,7 27,5 27 36,9 36,8 36,9 32,6 34,7 35,4 35,1 31,4 31,7 31,5 30,3 30,9 31,2 31,1 32,9 33,2 33,2 32,1 32,8 33,1 32,8 37,4 38,5 39 34,3 36,1 37,6 36,9 32,6 32,9 33 31,6 32,3 32,5 32,3 32,6 32,9 33 31,8 32,2 32 32,1 28,6 28,8 28,9 28,1 28,6 29 28,4 32,4 32,9 33 31,9 32,3 32,1 32,3 30,4 30,7 30,9 30,3 30,4 31,3 31 31,2 31,5 31,8 30,7 30,9 31,3 30,4
4.2. pH
Krom ve Çinko uygulaması yapılan S. platensis kültürlerinin pH ölçümleri
günlük olarak kaydedilmiştir. Kontrol grubunda ortalama pH değerleri 9,68±0,01 ile
10,57±0,02 arasında değişmiştir. Uygulanan muamele grupları ile karşılaştırılmak
üzere kontrol grubu kültürlerine ait pH değişim grafiği Şekil 4.2.’de verilmiştir.
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
32
Şekil 4.2. Kontrol grubu pH değerleri
S. platensis kültürüne 15 mg/L Cr+3 uygulanan muamele grubunda ortalama
pH değerlerinin 9,66±0,005 ile 10,59±0,04 arasında olduğu belirlenmiştir.
Uygulanan muamele grupları ile karşılaştırılmak üzere 15 mg/L Cr+3 grubu
kültürlerine ait pH değişim grafiği Şekil 4.3.’de verilmiştir.
Şekil 4.3. 15 mg/L Cr+3 uygulanan kültürlerde pH değerleri
S. platensis kültürüne 30 mg/L Cr+3 uygulanan muamele grubuna grubunda
ortalama pH değerleri 9,66±0,015 arasında 10,58±0,066 değişmiştir. Uygulanan
9,29,49,69,810
10,210,410,610,8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
pH
Günler
S. platensisKONTROL
KONTROL
9
9,5
10
10,5
11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
pH
Günler
S. platensis15 mg/L Cr
15 mg/L Cr
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
33
muamele grupları ile karşılaştırılmak üzere 30 mg/L Cr+3 grubu kültürlerine ait pH
değişim grafiği Şekil 4.4.’de verilmiştir.
Şekil 4.4. 30 mg/L Cr+3 uygulanan kültürlerde pH değerleri
S. platensis kültürüne 2 mg/L Zn+2 uygulanan muamele grubuna ait ortalama
pH değerleri 9,65±0,02 ile 10,53±0,047 arasında değişmiştir. Uygulanan muamele
grupları ile karşılaştırılmak üzere 2 mg/L Zn+2 grubu kültürlerine ait pH değişim
grafiği Şekil 4.5.’de verilmiştir.
Şekil 4.5. 2 mg/L Zn+2 uygulanan kültürlerde pH değerleri
9,29,49,69,810
10,210,410,610,8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
pH
Günler
S. platensis30 mg/L Cr
30 mg/L Cr
9,29,49,69,810
10,210,410,610,8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
pH
Günler
S. platensis 2 mg/L Zn
2 mg/L Zn
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
34
S. platensis kültürüne 4 mg/L Zn+2uygulanan muamele grubuna ait ortalama
pH ölçümleri 9,67±0,01 ile 10,51±0,075 arasında olmuştur. Uygulanan muamele
grupları ile karşılaştırılmak üzere 4 mg/L Zn+2 grubu kültürlerine ait pH değişim
grafiği Şekil 4.6.’da verilmiştir.
Şekil 4.6. 4 mg/L Zn+2 uygulanan kültürlerde pH değerleri
S. platensis kültürüne 15 mg/L Cr+3 + 2 mg/L Zn+2 uygulanan muamele
grubuna ait ortalama pH değerlerinin 9,64±0,10 ile 10,5±0,109 arasında olduğu
belirlenmiştir. Uygulanan muamele grupları ile karşılaştırılmak üzere 15 mg/L Cr+3 +
2 mg/L Zn+2 grubu kültürlerine ait pH değişim grafiği Şekil 4.7.’de verilmiştir.
8,8
9,3
9,8
10,3
10,8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
pH
Günler
S. platensis4 mg/L Zn
4 mg/L Zn
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
35
Şekil 4.7. 15 mg/L Cr+3 + 2 mg/L Zn+2 uygulanan kültürlerde pH değerleri
S. platensis kültürüne 10 mg/L Cr+3 + 1 mg/L Zn+2 uygulanan muamele
grubuna ait ortalama pH değerleri 9,65±0,02 ile 10,64±0,06 arasında ölçülmüştür.
Uygulanan muamele grupları ile karşılaştırılmak üzere 10 mg/L Cr+3 + 1 mg/L Zn+2
grubu kültürlerine ait pH değişim grafiği Şekil 4.8.’de verilmiştir.
Şekil 4.8. 10 mg/L Cr +3 + 1 mg/L Zn+2 uygulanan kültürlerde pH değerleri
S. platensis kültüründe kontrol grubu ve uygulanan 15 ve 30 mg/L Cr+3, 2 ve
4 mg/L Zn+2, 15 mg/L Cr+3 +2 mg/L Zn+2 ve 10 mg/L Cr+3 + 1 mg/L Zn+2 eklemesi
9
9,5
10
10,5
11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
pH
Günler
S. platensis15 mg/L
Cr + 2 mg/L Zn
15 mg/L Cr + 2 mg/L Zn
9
9,5
10
10,5
11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
pH
Günler
S. platensis10 mg/L
Cr + 1 mg/L Zn
10 mg/L Cr + 1 mg/L Zn
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
36
muamelelerine ait son gün ortalama pH değerleri sırası ile 10,32±0,02, 10,45±0,08,
10,42±0,08, 10,4±0,043, 10,37±0,040, 10,38±0,079 ve 10,45±0,083 olarak
ölçülmüştür (Şekil 4.9).
Muamele gruplarına ait son gün pH değerleri istatistiksel olarak
karşılaştırılmış ve benzer bulunmuştur (p>0.05).
Şekil 4.9. Farklı muamele gruplarında son gün pH değerleri
Bu çalışmada algli ortam muameleleri ile birlikte algsiz ortam
muamelelerinin pH ölçümleri de yapılmıştır. S. platensis kültürlerine ait algsiz ortam
pH değişim tablosu Çizelge 4.3.’de verilmiştir.
Kontrol15 mg/L
Cr30 mg/L
Cr2 mg/L
Zn4 mg/L
Zn
15mg/L Cr+2
mg/L Zn
10mg/L Cr+1mg/
LZn
pH 10,32 10,45 10,42 10,4 10,37 10,38 10,45
10,25
10,3
10,35
10,4
10,45
10,5
pH
S. platensis Son Gün pH Değerleri
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
37
Çizelge 4.3. Algsiz tüm grupların pH değerleri
Algsiz 15 mg/L
Cr
Algsiz 30 mg/L
Cr
Algsiz 2 mg/L
Zn
Algsiz 4 mg/L
Zn
Algsiz 15 mg/L
Cr + 2 mg/L Zn
Algsiz 10 mg/L
Cr + 1 mg/L Zn
Yalnız Besi
Ortamı 9,46 9,51 9,35 9,54 9,5 9,45 9,42 9,55 9,6 9,47 9,64 9,62 9,58 9,53 9,59 9,68 9,65 9,76 9,74 9,71 9,68 9,67 9,75 9,76 9,83 9,84 9,81 9,78 9,71 9,76 9,77 9,84 9,84 9,82 9,8 9,79 9,82 9,8 9,87 9,87 9,86 9,83 9,82 9,82 9,79 9,88 9,87 9,85 9,83 9,87 9,87 9,83 9,9 9,89 9,89 9,87 9,92 9,91 9,86 9,93 9,93 9,92 9,9 9,95 9,92 9,86 9,95 9,94 9,94 9,93 9,95 9,93 9,88 9,96 9,96 9,94 9,93 9,99 9,96 9,9 9,99 9,99 9,98 9,96 9,96 9,93 9,88 9,96 9,96 9,94 9,92 10 9,98 9,92 9,99 9,98 9,97 9,96 9,97 9,96 9,9 9,96 9,98 9,95 9,94 10,01 9,98 9,92 10 10 9,99 9,97 9,98 9,95 9,9 9,96 9,97 9,96 9,94
4.3. Kuru Madde
Krom ve çinko uygulaması yapılan S. platensis kültürlerinin kuru madde
analizleri iki günde bir yapılmıştır. Kontrol grubu başlangıç ortalama kuru madde
miktarı 0,901±0,03 g/L iken en yüksek ve son gün ortalama kuru madde değeri
2,904±0,239 olarak belirlenmiştir. Kontrol grubu kültürlerinde günlük kuru madde
değişim grafiği Şekil 4.10’da verilmiştir.
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
38
Şekil 4.10. S. platensis kontrol grubu kuru madde değerleri
15 mg/L Cr+3 uygulanan S. platensis kültürlerinde başlangıç ve son gün ortalama
kuru madde değerleri sırasıyla 0,92±0,04 ve 2,47±0,3 g/L olarak bulunmuştur. 15
mg/L Cr+3 uygulandığı kültürlere ait kuru madde değişim grafiği Şekil 4.11’de
verilmiştir.
Şekil 4.11. S. platensis 15 mg/L krom grubu kuru madde değerleri
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kontrol 0,9 1,24 1,5 1,66 2,04 2,33 2,38 2,64 2,63 2,9
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Kuru
mad
de (g
/L)
Günler
S. platensisKontrol
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
15 mg/L Cr 0,92 1,21 1,47 1,56 1,88 2,11 2,13 2,25 2,39 2,47
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Kuru
mad
de (g
/L)
Günler
S. platensis 15 mg/L Cr
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
39
30 mg/L Cr+3 uygulanan muamele grubuna ait başlangıç ve son gün ortalama
kuru madde değerleri sırasıyla 0,96±0,02 ve 2,42±0,2 g/L olarak bulunmuştur. 30
mg/L Cr+3 uygulandığı kültürlere ait kuru madde değişim grafiği Şekil 4.12’de
verilmiştir.
Şekil 4.12. S. platensis 30 mg/L krom grubu kuru madde değerleri
2 mg/L Zn+2 uygulanan muamele grubuna ait başlangıç ve son gün kuru
ortalama madde değerleri sırasıyla 0,91±0,02 ve 2,38±0,15 g/L olarak bulunmuştur.
2 mg/L Zn+2 uygulandığı kültürlere ait kuru madde değişim grafiği Şekil 4.13’de
verilmiştir.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
30 mg/L Cr 0,95 1,2 1,37 1,54 1,79 2 2,08 2,22 2,3 2,42
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Kuru
mad
de (g
/L)
Günler
S. platensis 30 mg/L Cr
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
40
Şekil 4.13. S. platensis 2 mg/L çinko grubu kuru madde değerleri
4 mg/L Zn uygulanan muamele grubuna ait başlangıç ve son gün ortalama
kuru madde değerleri sırasıyla 0,96±0,03 ve 2,79±0,71 g/L olarak bulunmuştur. 4
mg/L Zn+2 uygulandığı kültürlere ait kuru madde değişim grafiği Şekil 4.14’de
verilmiştir.
Şekil 4.14. S. platensis 4 mg/L çinko grubu kuru madde değerleri
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2 mg/L Zn 0,91 1,19 1,28 1,48 1,69 2 1,97 2,18 2,31 2,38
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Kuru
mad
de (g
/L)
Günler
S. platensis2 mg/L Zn
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
4 mg/L Zn 0,96 1,15 1,33 1,49 1,76 2,14 2,2 2,59 2,72 2,79
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Kuru
mad
de (g
/L)
Günler
S. platensis4 mg/L Zn
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
41
15 mg/L Cr+3 + 2 mg/L Zn+2 uygulanan muamele grubuna ait başlangıç ve
son gün ortalama kuru madde değerleri sırasıyla 0,93±0,01 ve 2,77±0,94 g/L olarak
bulunmuştur. 15 mg/L Cr+3 + 2 mg/L Zn+2 uygulanan kültürlere ait kuru madde
değişim grafiği Şekil 4.15’de verilmiştir.
Şekil 4.15. S. platensis 15 mg/L Cr+3 + 2 mg/L Zn+2 grubu kuru madde değerleri
10 mg/L Cr+3 + 1 mg/L Zn uygulanan muamele grubuna ait başlangıç ve son
gün ortalama kuru madde değerleri sırasıyla 0,88±0,02 ve 2,14±0,2 g/L olarak
bulunmuştur .10 mg/L Cr+3 + 1 mg/L Zn+2 uygulanan kültürlere ait kuru madde
değişim grafiği Şekil 4.16’da verilmiştir.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
15 mg/L Cr + 2 mg/L Zn 0,92 1,21 1,37 1,56 1,9 2,12 2,19 2,75 2,76 2,76
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Kuru
mad
de (g
/L)
Günler
S. platensis15 mg/L Cr + 2 mg/L Zn
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
42
Şekil 4.16. S. platensis 10 mg/L Cr+3 + 1 mg/L Zn+2 grubu kuru madde değerleri
S. platensis kültüründe uygulanan 15 ve 30 mg/L Cr+3, 2 ve 4 mg/L Zn+2, 15
mg/L Cr+3 + 2 mg/L Zn+2 ve 10 mg/L Cr+3 + 1 mg/L Zn+2 eklemesi muameleleri son
gün ortalama kuru madde değerleri kontrol grubu ile birlikte karşılaştırılmış ve
benzer bulunmuştur ( p>0.05).
Şekil 4.17. S. platensis son gün kuru madde değerleri
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10 mg/L Cr + 1 mg/L Zn 0,88 1,14 1,38 1,52 1,75 1,82 1,78 1,99 2,11 2,14
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Kuru
mad
de (g
/L)
Günler
S. platensis10 mg/L Cr + 1 mg/L Zn
kontrol15 mg/L
Cr30 mg/L
Cr2 mg/L
Zn4 mg/L
Zn
15 mg/L Cr-2
mg/L Zn
10mg/LCr-1
mg/L Zn
Kuru Madde 2,9 2,47 2,42 2,38 2,79 2,76 2,14
00,5
11,5
22,5
33,5
Kuru
Mad
de (g
/L)
S. platensisSon Gün Kuru Madde Değerlerİ(g/L)
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
43
4.4. Klorofil-a
Krom ve Çinko uygulaması yapılan S. platensis kültürlerinin klorofil_a
analizleri iki günde bir yapılmıştır. Denemede kontrol grubuna ait başlangıç ve en
yüksek ortalama kl-a değerleri sırasıyla 4,77±0,73 mg/L, 19,20±0,907 mg/L olarak
bulunmuştur. Uygulanan muamele grupları ile karşılaştırılmak üzere kontrol grubu
kültürlerine ait kl-a değişim grafiği Şekil 4.18.’de verilmiştir.
Şekil 4.18. S. platensis kontrol grubu klorofil-a değerleri
S. platensis kültüründe 15 mg/L Cr+3 uygulanan muamele grubuna ait
başlangıç ve en yüksek ortalama kl-a değerleri sırasıyla 4,101±0,918 ve 14,54±7,675
mg/L olarak bulunmuştur. 15 mg/L Cr+3 uygulandığı kültürlere ait kl-a değişim
grafiği Şekil 4.19.’da verilmiştir
1 2 3 4 5 6 7 8 9
kontrol 4,77 5,03 5,08 8,47 11,53 9,22 21,07 16,66 19,2
05
10152025303540
Klor
ofil
(mg/
L)
Günler
S. platensisKontrol
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
44
Şekil 4.19. S. platensis 15 mg/L Cr+3 grubu klorofil-a değerleri
S. platensis kültüründe 30 mg/L Cr+3 uygulanan muamele grubuna ait
başlangıç ve en yüksek ortalama kl-a değerleri sırasıyla 4,016±0,140 ve 16,02±6,253
mg/L olarak bulunmuştur. 30 mg/L Cr+3 uygulandığı kültürlere ait kl-a değişim
grafiği Şekil 4.20.’de verilmiştir.
Şekil 4.20. S. platensis 30 mg/L Cr+3 grubu klorofil-a değerleri
1 2 3 4 5 6 7 8 9
15 mg/L Cr 4,1 5 7,34 7,46 7,88 9,02 14,54 13,08 12,84
0
5
10
15
20
25
30
35
40Kl
orof
il (m
g/L)
Günler
15 mg/L Cr
1 2 3 4 5 6 7 8 9
30 mg/L Cr 4,01 4,94 5,6 5,17 4,69 7,75 10,56 16,02 15,65
05
10152025303540
Klor
ofil
(mg/
L)
Günler
S. platensis30 mg/L Cr
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
45
S. platensis kültüründe 2 mg/L Zn+2 uygulanan muamele grubuna ait en
düşük ve en yüksek ortalama kl-a değerleri sırasıyla 1,647±1,413 ve 24,14±6,327
mg/L olarak bulunmuştur. 2 mg/L Zn+2 uygulandığı kültürlere ait kl-a değişim
grafiği Şekil 4.21.’de verilmiştir.
Şekil 4.21. S. platensis 2 mg/L Zn+2 grubu klorofil-a değerleri
S. platensis kültüründe 4 mg/L Zn+2 uygulanan muamele grubuna ait
başlangıç ve en yüksek ortalama kl-a değerleri sırasıyla 3,751± 0,463 ve 35,65±
7,628 mg/L olarak bulunmuştur. 4 mg/L Zn+2 uygulandığı kültürlere ait kl-a değişim
grafiği Şekil 4.22.’de verilmiştir.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
2 mg/L Zn 5,57 3,31 1,64 5,01 8,5 10,27 9,98 11,11 24,13
05
10152025303540
Klor
ofil
(mg/
L)
Günler
S. platensis2 mg/L Zn
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
46
Şekil 4.22. S. platensis 4 mg/L Zn+2 grubu klorofil-a değerleri
S.platensis kültüründe 15 mg/L Cr+3 + 2 mg/L Zn+2 uygulanan muamele
grubuna ait başlangıç ve en yüksek ortalama kl-a değerleri sırasıyla 3,312±0,140 ve
16,17±7,556 mg/ L olarak bulunmuştur. 15 mg/L Cr+3 + 2 mg/L Zn+2 uygulandığı
kültürlere ait kl-a değişim grafiği Şekil 4.23.’de verilmiştir.
Şekil 4.23. S. platensis 15 mg/L Cr+3 + 2 mg/L Zn+2 grubu klorofil-a değerleri
1 2 3 4 5 6 7 8 9
4 mg/L Zn 3,75 4,72 5,99 4,76 10,23 9,01 11,35 14,16 35,65
0
5
10
15
20
25
30
35
40Kl
orof
il (m
g/L)
Günler
4 mg/L Zn
1 2 3 4 5 6 7 8 9
15 mg/L Cr + 2 mg/L Zn 3,31 5,47 4,98 6,98 7,03 10,12 11,28 16,17 15,65
05
10152025303540
Klor
ofil
(mg/
L)
Günler
S. platensis15 mg/L
Cr + 2 mg/L Zn
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
47
S. platensis kültüründe 10 mg/L Cr+3 + 1 mg/L Zn+2 uygulanan muamele
grubuna ait en düşük ve en yüksek ortalama kl-a değerleri sırasıyla 3,777± 0,803 ve
14,89± 8,875 mg /L olarak bulunmuştur. 10 mg/L Cr+3 + 1 mg/L Zn+2 uygulandığı
kültürlere ait kl-a değişim grafiği Şekil 4.24.’de verilmiştir.
Şekil 4.24. S. platensis 10 mg/L Cr+3 + 1 mg/L Zn+2 grubu klorofil-a değerleri
S platensis kültüründe uygulanan 15 ve 30 mg/L Cr+3, 2 ve 4 mg/L Zn+2, 15
mg/L Cr+3 + 2 mg/L Zn+2 ve 10 mg/L Cr+3 + 1 mg/L Zn+2 eklemesi muamelelerinden
son güne ait ortalama klorofil-a değerleri kontrol grubu için 19,208± 0,907 g/L
olarak belirlenirken, muamele gruplarından en düşük ortalama klorofil-a değeri 15
mg/L Cr+3 uygulanan grup için 12,843± 0,908 g /L ve en yüksek ortalama klorofil_a
değeri 4 mg/L Zn+2 uygulanan grup için 35,6572± 7,628 g/L olarak belirlenmiştir.
Muamele gruplarına ait son gün kl-a miktarları istatistiksel olarak farklı bulunmuştur
(p<0.05) (Şekil 4.25).
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 mg/LCr + 1 mg/L Zn 4,26 3,77 4,23 6,85 7,16 13,88 10,63 14,89 14,49
05
10152025303540
Klor
ofil
(mg/
L)
Günler
S. platensis10 mg/L
Cr + 1 mg/L Zn
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
48
Şekil 4.25. S. platensis son gün klorofil-a değerleri
4.5. Protein Değerleri
S .platensis kültürlerine uygulanan metal eklemelerinin hücresel protein
içerikleri üzerine etkisi istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0.05)
Deneme sonunda S. platensis kültüründe, uygulanan 15 ve 30 mg/L Cr+3, 2
ve 4 mg/L Zn+2, 15 mg/L Cr+3 + 2 mg/L Zn+2 ve 10 mg/L Cr + 1 mg/L Zn+2 eklemesi
muamelelerinde belirlenen % protein miktarları sırası ile kontrol grubu için 59,07;
32,45; 30,06; 39,58; 38,88; 32,96 ve 38,30 olarak kaydedilmiştir. Yapılan istatistiksel
değerlendirmeye göre en düşük % protein değerleri 15 mg/L Cr+3, 30 mg/L Cr+3 ve
15 mg/L Cr+3 +2 mg/L Zn+2 uygulanan gruplarda saptanmış olup bu muamele
gruplarının protein değerleri sırası ile 32,5; 30,06 ve 32,96 iken, kontrol grubu
dışındaki en yüksek % protein değerleri 2 mg/L Zn+2, 4 mg/L Zn+2 ve 10 mg/L Cr+3
+ 1 mg/L Zn+2 uygulanan grupta olup bu muamele gruplarının protein değerleri sırası
ile 39,58; 38,88 ve 38,30 olarak bulunmuştur. S. platensis kültürlerine ait % protein
değişim grafiği Şekil 4.26.’da verilmiştir.
kontrol15
mg/lCr30
mg/lCr2 mg/lZn 4 mg/lZn 15C-2Zn 10C-1Zn
klorofil 19,2 12,84 15,65 24,13 35,65 15,65 14,49
0
5
10
15
20
25
30
35
40Kl
orof
il m
g/L
Son Gün Klorofil Değerleri
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
49
Şekil 4.26. S. platensis % protein değerleri
4.6. Spirulina platensis’de Krom ve Çinko Giderimi
Alg eklenen gruplardaki kültür suyu krom değerleri karşılaştırılmış ve farklı
bulunmuştur (p<0.05). S. platensis kültürlerine ait ilk ve son gün sudaki krom
miktarları grafiği Şekil 4.27’de verilmiştir.
Şekil 4.27. Krom eklemesi yapılan S. platensis kültürlerinde ilk ve son gün kültür suyu değerleri
kontrol15 mg/L
Cr30 mg/L
Cr2 mg/L
Zn4 mg/L
Zn
15 mg/L Cr + 2
mg/L Zn
10 mg/LCr + 1
mg/L Zn
% Protein 59,07 32,45 30,06 39,5 38,88 32,96 38,3
0
10
20
30
40
50
60
70Pr
otei
n D
eğer
leri
% Protein
Kontrol15 mg/L
Cr30 mg/L
Cr2 mg/L
Zn4 mg/L
Zn15Cr+2Zn mg/L
10Cr+1Zn mg/L
İlk gün 0 0,31 0,5 0 0 0,2 0,2
Son gün 0 2,75 4,08 0 0 7,95 4,38
0123456789
Cr m
g/L
İlk Ve Son Gün Kültür Suyundan Cr Değerleri (Cr mg/L)
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
50
Krom eklenen kültürlerde ilk ve son gün biyomasta ölçülen krom değerleri
istatistiksel olarak farklı bulunmuştur (p<0.05). S. platensis kültürlerine ait ilk ve son
gün biyomasta belirlenen krom miktarları grafiği Şekil 4.28’de verilmiştir.
Şekil 4.28. S. platensis biyomasında ilk ve son gün ölçülen krom değerleri
Çinko eklenen kültürlerde ilk ve son gün kültür suyu değerleri istatistiksel
olarak farklı bulunmuştur (p<0.05). S. platensis kültürlerine ait ilk ve son gün çinko
kültür suyu miktarları grafiği Şekil 4.29’da verilmiştir.
Kontrol15 mg/L
Cr30 mg/L
Cr2 mg/L
Zn4 mg/L
Zn15Cr+2Zn mg/L
10Cr+1Zn mg/L
İlk gün 0 4,1 6,1 0 0 5,2 3,5
Son gün 0 2,7 5,01 0 0 0,9 0,6
0
1
2
3
4
5
6
7
Cr m
g/L
İlk Ve Son Gün Biyomasda Cr Değerleri (Cr mg/L)
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
51
Şekil 4.29. Çinko eklemesi yapılan S. platensis kültürlerinde ilk ve son gün kültür suyu değerleri
Çinko eklenen kültürlerde ilk gün biyomas değerleri istatistiksel olarak farklı
bulunmuş (p<0.05) iken çinko son gün biyomas değerleri istatistiksel olarak benzer
bulunmuştur (p>0.05). S. platensis kültürlerine ait ilk ve son gün çinko biyomas
miktarları değişim grafiği Şekil 4.30’da verilmiştir.
Şekil 4.30. S. platensis biyomasında ilk ve son gün ölçülen çinko değerleri
Kontrol15 mg/L
Cr30 mg/L
Cr2 mg/L
Zn4 mg/L
Zn15Cr+2Zn mg/L
10Cr+1Zn mg/L
İlk gün 0,13 0,11 0,1 1,3 2,3 1,2 0,7
Son gün 0,25 0,13 0,26 1,6 3,6 2,2 1,01
00,5
11,5
22,5
33,5
4Zn
mg/
Lİlk Ve Son Gün Kültür Suyunda Zn Değerleri (Zn mg/L)
Kontrol15 mg/L
Cr30 mg/L
Cr2 mg/L
Zn4 mg/L
Zn15Cr+2Zn mg/L
10Cr-1Zn
mg/L
İlk gün 0,016 0,019 0,023 0,035 0,04 0,04 0,03
Son gün 0,017 0,025 0,024 0,046 0,16 0,05 0,04
00,020,040,060,08
0,10,120,140,160,18
Zn m
g/L
İlk Ve Son Gün Biyomasda Zn Değerleri (Zn mg/L)
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
52
Bu çalışmada algsiz ortamların metal miktarları kontrol grubu olarak
değerlendirilmiştir. Denemeye başladıktan hemen sonra alınan algsiz ortamda metal
değerleri Şekil 4.31’ de verilmiş, algsiz ve metal eklenmiş ortamlarda deneme
başladıktan 4 saat sonra belirlenen krom ve çinko değerleri ise Şekil 4.32 ve Şekil
4.33’ de verilmiştir.
Şekil 4.31. Denemeye başladıktan hemen sonra algsiz ortamlarda Cr+3 ve Zn+2 değerleri
Şekil 4.32. Algsiz ortamlarda deneme başladıktan 4 saat sonraki ve denemenin sonunda alınan Cr+3değerleri
15 mg/L Cr
30 mg/L Cr
2 mg/L Zn
4 mg/L Zn
15Cr+2Zn mg/L
10Cr+1Zn mg/L
Kontrol besi
ortamı
krom 14 29,3 0 0 15 10 0
çinko 0,06 0,06 2,06 3,4 1,9 1,1 0,1
05
101520253035
Cr m
g/L-
Zn m
g/L
Algsiz Ortamda Başlangıçtaki Krom Ve Çinko Değerleri
15 mg/L Cr
30 mg/L Cr
2 mg/L Zn
4 mg/L Zn
15Cr+2Zn mg/L
10Cr+1Zn mg/L
Kontrol besi
ortamı
ilk gün 8,3 16,8 0 0 11 6,6 0
son gün 9 17,7 0 0 8,5 6 0
02468
101214161820
Cr m
g/L
Algsiz Besi Ortamındaki Krom Değerleri
4.BULGULAR Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
53
Şekil 4.33. Algsiz ortamlarda deneme başladıktan 4 saat sonraki ve denemenin sonunda alınan Zn+2 değerleri
Uygulanan muamele gruplarına ait son gün klorofil değerleri, protein, Cr+3
kültür suyu ve biyomas ilk ve son gün değerleri, Zn+2 ilk ve son gün kültür suyu
değerleri ile Zn+2 biyomas ilk gün değerleri istatistiksel olarak önemli bulunurken
(p<0.05), sıcaklık ortalamaları, son gün pH ve kuru madde ile Zn+2 biyomas son gün
değerleri istatistiksel olarak önemsiz bulunmuştur (p>0.05) (Çizelge 4.4).
15 mg/L Cr
30 mg/L Cr
2 mg/L Zn
4 mg/L Zn
15Cr+2Zn mg/L
10Cr+1Zn mg/L
Kontrol besi
ortamı
ilk gün 0 0 1,8 3,1 1,6 0,9 0,1
son gün 0,1 0,16 2,6 2,8 2,7 2 0,16
00,5
11,5
22,5
33,5
Zn m
g/L
Algsiz Besi Ortamındaki Çinko Değerleri
5.TARTIŞMA Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
55
5. TARTIŞMA
Yapılan bu araştırmayla, mikroalg Spirulina platensis filamentlerindeki krom
ve çinko bağlama yeteneğinin ve düzeyinin belirlenmesi ve bu elementlerin Spirulina
platensis üretim verimliliği ve protein içeriği üzerine olan etkileri hakkında bilgi
edinilmeye çalışılmıştır.
Atık sularda var olan ağır metal iyonları suda yaşayan canlılar üzerine belli
miktarlar üzerinde zehir etkisi yapmaktadırlar. Ağır metallerin zehirleyici
özelliklerinden dolayı ekosistemi kirletme etkileri, insan sağlığını da doğrudan ya da
dolaylı tehlikeye sokmaktadır. Bu nedenle kirlilik kaynaklarından oluşan atık sular
çevreye verilmeden önce, değişik su standartlarına göre izin verilen kirlilik
değerlerinin altına düşürülmelidir. Bakır, kurşun, çinko, krom gibi metaller, sulu
ortamdan nötralizasyonu izleyen çöktürme yoluyla ayrılabildikleri gibi,
organizmaların yüzeyine adsorpsiyon ile birikerek ortamdan uzaklaştırılabilirler.
Ağır metallerin mikroorganizmalar tarafından biyosorpsiyonunu birçok etmen
etkilemektedir. Bu etmenler, mikroorganizmanın yüzey özellikleri ve çözeltinin
sıcaklık, pH, başlangıç metal iyon derişimi, karıştırma hızı, mikroorganizma derişimi
gibi fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerdir. Biyosorpsiyon olayında özellikle pH
kritik bir etmendir (İleri, 2000).
Ağır metallerin atık sulardan uzaklaştırılmasında mikroorganizmaların canlı
veya ölü kullanılmasının önceliklerinden biri de, bu yöntemin düşük yoğunluklu ağır
metallerin uzaklaştırılmasında da kullanılabilir olmasıdır (İleri ve ark., 1994).
Ağır metal gideriminde kullanılacak olan mikroorganizmanın iyi bir
biyosorbent olmasının yanı sıra, kolay üretilebilmesi de önemlidir. Kolay üretilebilir
olması, çevresel değişimlere karşı dirençli olması gibi nedenlerle, S. platensis ağır
metal giderimi amacıyla kullanılabilecek önemli bir mikroalg türüdür. Bu nedenle
çalışmamızda, bu tür, canlı kaynak olarak kullanılmıştır.
Çabuk ve ark. (2007)’larının bildirdiğine göre, Rho ve ark. (2002), Chang ve
ark. (1997), biyokütlelerin sahip oldukları biyosorpsiyon yetenekleri ile metal
iyonlarına karşı gösterdikleri direnç arasında bir ilişki olup olmadığı yönünde
literatürde farklı yaklaşımlar olduğunu belirtmişlerdir. Gadd (1990), metal-
5.TARTIŞMA Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
56
mikroorganizma etkileşimlerinde ortamın pH değerinin metalin formunu ve hücrede
bulunan metal ilgisine sahip olan işlevsel grupları önemli derecede etkilemesi
nedeniyle biyosorpsiyon süreçlerinde önemli bir parametre olduğunu saptamıştır.
Çabuk ve ark. (2007) yaptıkları Cu(II) iyonları biyosorpsiyon çalışmasında, pH 5.0
değerine kadar pH artıkça biyosorpsiyon yeteneğinin de arttığını, ancak pH 5.0
değerinden itibaren pH değeri artıkça ortamdaki OH- iyon yoğunluğunun da artarak
Cu(II) iyonlarının çöktüğünü belirlemişlerdir. Bu durumda en uygun pH değeri 5.0
olarak belirtilmiştir.
Yüzer ve ark. (2001)’a göre, Çorapçıoğlu (1987) pH'a bağlı olarak çökme
miktarının belirlenmesinde Ni+2 iyonu ile su arasında pH'nın artmasıyla
gerçekleşebilen hidroliz reaksiyonlarında karmaşık bileşiklerden geçilerek nikel
hidroksitin ((Ni(OH)2) çöktüğünü belirtmiştir. pH=7.95'den sonra çözelti içinde
serbest Ni+2 iyonları azalarak Ni(OH)2 kompleks bileşiği oluşmaya başlamıştır.
Dolayısıyla araştırıcılar, adsorpsiyon deneyleri esnasında çökme olmaması için
pH'nın 7.95'ten daha düşük olması gerektiğini açıklamışlardır.
Kaynak ve Taşdemir (2003)’in belirttiğine göre, Cheng ve ark. (1975), düşük
pH değerlerinde metaller ve organik maddeler arasında bazı etkileşimler varken,
yüksek pH değerlerinde metallerin hidroksitler olarak çökeldiğini belirtmişlerdir.
Brown ve ark. (1973), evsel atık su arıtma tesisinde kadmiyum giderim verimini
düşük bulmuş, bunun pH 7-9 aralığında kadmiyum iyonlarının yüksek çözünürlüğe
sahip olmasından kaynaklandığını ileri sürmüşlerdir. Brown ve Lester (1979) ve
Çalışkan (2002), atık suda bulunabilecek amonyum, sitrat, tartarat, EDTA
(etilendiamintetraasetikasit) ve NTA nitriloasetikasit gibi birleştirici maddelerin
varlığında, metallerin toplam çözünürlüğü artacağından, metallerin taşınması ve
hidroksitler şeklinde çöktürülmesinin önlenebildiğini açıklamışlardır.
S. platensis alkali ortamlarda yaşayan bir alg türü olduğundan kültürü için de
pH ı yüksek ortamlar hazırlanmaktadır. Bu nedenle yüksek pH değerlerinde Cr ve Zn
metallerinde çökelme olduğu düşünülmektedir. Bu araştırmamızda algsiz ortamlarda
özellikle kromun eklenen miktarının 4 saat sonraki ölçümde belirgin şekilde azaldığı
görülmektedir (Şekil 4.31 ve 4.32).
5.TARTIŞMA Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
57
Özdiş (2005)’in belirttiğine göre, Stevenson ve ark., (1996), ağır metallerin
hücrelerdeki biyolojik makromoleküllerin göreceli miktarlarında değişikliğe neden
olabildiğini tanımlamışlardır. Bu çalışmada ayrıca, toksikantların sıklıkla büyüme
hızını düşürdüğü ve büyümenin logaritmik aşamasında bozulmasına neden olduğu
belirtilmektedir. Rai ve ark. (1981), yüksek metal yoğunluklarının, fotosentez,
solunum ve biyolojik moleküllerin sentezi gibi biyokimyasal ve fizyolojik işlemleri
denetleyen enzim sistemleri üzerine önemli zehir etkisine neden olduğunu
saptamışlardır. Aynı araştırıcılar, yaptıkları çalışmada krom etkisinde C. vulgaris’in
hücre sayısı, büyüme hızı, protein, şeker ve klorofil a ve b gibi fizyolojik ve
biyokimyasal parametrelerinin olumsuz etkilendiğini gözlemlemişlerdir. Bu tez
çalışmasında, yüksek protein içeriği ile tanınan S. platensis için kontrol grubunda
%59 protein saptanırken Cr ve Zn uygulanan kültürlerde protein değerlerinde düşüş
olduğu görülmektedir ve yapılan değerlendirmeye göre krom uygulamasının protein
içeriğine olumsuz etkisinin çinko elementine göre daha fazla olduğu görülmektedir.
Büyük bir olasılıkla bu durum, çinkonun aynı zamanda bir besin elementi
olmasından kaynaklanmaktadır.
Bu çalışmada son gün klorofil miktarları kontrol grubu ile karşılaştırıldığında,
krom eklenen kültürlerden elde edilen biyomasın klorofil değerinin kontrol grubuna
göre daha düşük olduğu, çinko metali uygulanan gruplarda ise klorofil miktarlarında
kontrol gurubundan daha yüksek olduğu görülmektedir. En düşük ortalama klorofil
miktarı, 15 mg/L krom uygulanan grupta 12,843± 0,908 mg/L ile belirlenirken, en
yüksek klorofil miktarı 4 mg/L Zn uygulanan grupta 35,6572± 7,628 mg/L olarak
belirlenmiştir. Özdiş (2005)’in belirttiğine göre, Stevenson ve ark. (1996), alg
hücreleri üzerine ağır metallerin fizyolojik etkilerinin, büyüme hızı, gelişme ve
biyomas verimliliği üzerine olduğunu belirtmişlerdir. Bununla birlikte bu çalışmada,
krom ve çinko iyonlarını karşılaştırdığımızda, çinko eklenen grupta klorofil-a
değerlerinde bir artış olduğu görülmektedir. Bu da çinkonun uygulanan dozlarının, S.
platensis’in büyümesinde olumsuz etkiye neden olmadığını düşündürmektedir.
Özdiş (2007)‘nin bildirdiğine göre Campbell, (1995), algler üzerine yaptığı
laboratuar çalışmalarında, alglerdeki metal alınım ve toksisitesinin, serbest metal
yoğunluklarına bağlı olduğunu gözlemlemişlerdir. Soldo ve Behra (2000)’ya göre
5.TARTIŞMA Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
58
ayrıca metal alınım ve toksik etkinin organizmanın hoşgörü yeteneğine ve metal
etkileşimine vereceği detoksifiye edici yanıt yeteneğine de bağlıdır. Mason ve
Jenkins (1995), alglerin metallerin toksik etkilerinden korunmak için metal alınımını
denetim altına aldıklarını, içeriye alınan metalleri geri dış ortama verdiklerini, alınan
metalleri hareketsiz bir şekilde hücre içinde biriktirdiklerini rapor etmişlerdir. Soldo
ve ark. (2005), bu mekanizmaların asıl amacının reaktif metallerin DNA ve protein
gibi yapılara yapacağı olası zehir etkileri önlemek olduğunu bildirmişlerdir.
Depledge ve ark. (1995) ve Phillips, (1995), ışık, sıcaklık ve pH gibi çeşitli çevresel
faktörlerin alglerdeki ağır metal alınımını etkilediğini. Bajguz (2000), suyun pH’ının,
alglerdeki metal toksisitesini doğrudan etkileyen önemli bir faktör olduğunu,
Franklin ve ark. (2000), düşük pH’ların metal iyonlarının biyolojik bulunurluğunu
arttırdığını ve bunun da artan toksisiteye neden olduğunu açıklamışlardır. Pawlik-
Skowronska ve ark. (2004), Stichococcus bacillaris yeşil alginde arsenik birikiminin
ve toksisitesinin metal derişimine ve ortam pH’sına bağlı olduğunu gözlemişlerdir.
Çalışmamızda S. platensis türünde, ilk ve son gün yapılan analizde biyomastaki krom
tutulumu sudaki metal değerleri ile karşılaştırıldığında son güne ait metal
miktarlarında azalmalar olduğu görülmüştür. Bu azalmaların, metallerin toksisitesini
önlemek için canlının geri bırakım yapmasından kaynaklanabileceği
düşünülmektedir.
Araştırmamızda, ilk gün yapılan ölçümde 30 mg/L Cr içeren kültürde
ortalama 6,14±1,44 mg/L bağlanması gerçekleşirken, 15 mg/L Cr eklendiğinde
ortalama 4,15±1,67, 15 mg/L Cr + 2mg/L Zn Cr içeren grupta ortalama 5,2±1.44
mg/L ve 10 mg/L Cr + 1mg/L Zn içeren kültürde ortalama 3,50±0,676 mg/L Cr
bağlanmıştır. Eklenen krom miktarındaki artışla birlikte, S. platensis’teki krom
birikiminde bir artış olduğu gözlenmiştir. Denemenin son günü, 10 mg/LCr + 1 mg/L
Zn içeren grupta biyomasta yapılan ölçümlerde biriken krom miktarı ortalama
0,63±0,12 mg/L ve 30 mg/L Cr içeren grupta son gün belirlenen ortalama 5,01±0,07
mg/L krom değerlerine bakıldığında ise S. platensis’teki krom birikiminin bir miktar
geri bırakıma uğradığı görülmektedir (Şekil 4.33 ve Şekil 4.34). Buna göre metal
bağlanmasının ilk saatlerde daha yoğun gerçekleştiği anlaşılmaktadır.
5.TARTIŞMA Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
59
Yine araştırmamızda alg eklenen gruplarda, kültür suyu metal yoğunlukları
ölçümlerine bakıldığında, denemenin son günü yapılan ölçümde, kültür suyunda
daha fazla krom belirlenmiştir (Şekil 4.27). Benzer şekilde kültür suyunda çinko
ölçümleri başlangıç değerlerine göre daha yüksek olmuştur (Şekil 4.28). Bu veriler
bize alg tarafından bağlanan krom ve çinko’nun zaman içinde suya yeniden
salındığını düşündürmektedir. Biyomastaki ilk gün, çinko değerlerine bakıldığında,
adsorbsiyonunun yüksek olmadığı, bununla birlikte son gün birikiminin daha yüksek
olduğu gözlenmektedir. Çinkonun, özellikle 4 mg/L eklendiği grupta absorbe edildiği
ve aynı grupta klorofil değerinin de yüksek olduğu görülmektedir.
Yürütülen bu çalışmada, krom ve çinko’nun alg tarafından tutulumunun
yüksek düzeylerde olmadığı, daha çok çökelme gösterdiği, bununla birlikte
denemede uygulanan krom ve çinko muamelelerinin S. platensis büyümesine
olumsuz bir etkisi olmadığı ve benzer miktarlarda kuru madde elde edildiği
belirlenmiştir.
5.TARTIŞMA Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
60
6.SONUÇ VE ÖNERİLER Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
61
6. SONUÇ VE ÖNERİLER
Adsorbe ve absorbe ile su ve atık sulardan ağır metallerin uzaklaştırılması,
diğer geleneksel yöntemlere göre daha etkili ve ekonomik bir yöntemdir. Bu
çalışmada krom ve çinko ayrı ayrı ve birlikte S. platensis’e uygulanmıştır. Kültür
ortamına eklenen Cr ve Zn miktarlarının söz konusu algin büyümesinde olumsuz bir
etkisi olmadığı göz önüne alınırsa, büyüme ortamının alkali bir ortam olmasının, Cr
ve Zn nun çökelmesini teşvik etmesi nedeniyle S. platensis’in, bu iki metalin sudan
uzaklaştırılmasında kullanılması önerisinde bulunulabilir.
Su kirliliği kontrol yönetmeliğine göre; su ürünleri üretimi amacıyla
kullanılan kıyı ve deniz sularının olması gereken standart değerlerinin krom ve çinko
için 0,1 mg/L; tekstil, kimya sanayi, metal sanayi ve maden sanayisinde atık sularının
alıcı ortama verilebilir standartlarının toplam krom için 2 saatlik 2mg/L ve 4 saatlik
1 mg/L olduğu belirtilirken, S. platensis’in bünyesine aldığı en yüksek emilim değeri
olan 6,14 mg/L ile 0,5 mg/L kültür suyu değerinin su kirliliği yönetmeliğine göre atık
suların alıcı ortama verilebilir standartlarına uygunluğunu göstermektedir.
Sonuç olarak araştırmamızda, S. platensis ortamına uygulanan krom ve çinko
metallerinin alg hücrelerine bağlanmasının ilk saatlerde gerçekleştiği, uygulanan
dozların biyokütle verimliliğine olumsuz etkisinin bulunmadığı, kültür ortamının
yüksek pH’sı nedeniyle metallerin çökelmesi sağlanarak ortamdan uzaklaştırıldığı,
bununla birlikte alg biyokütlesinde protein içeriğinde azalmaya neden olduğu
görülmüştür.
6.SONUÇ VE ÖNERİLER Fatma ÇÖLKESEN DOĞRU
62
Yapılan bilimsel araştırmalar ağır metallerin metal bağlama verimliliğinin ilk
aşamada çok hızlı bir şekilde olduğunu ve bu olayda metal iyonlarının hücre
duvarlarına temas eder etmez hemen yüzey adsorbsiyonu ile mikroorganizmaların
hücre yüzeyine bağlandığını göstermektedir. İlerleyen saatlerde mikro algin
metallere karşı zehirlenmeyi önlemek amacı ile alglerin metallerin toksik
etkilerinden korunmak için metal alınımını denetim altına almaları, içeriye alınan
metalleri geri dış ortama vermeleri nedeni ile alg kültür suyunun, geri bırakım
yapmadan önce denemenin ilk saatlerinden hemen sonra alıcı ortama verilmesinin,
alıcı ortamın kirlenmesine karşı bir önlem olarak değerlendirilebileceği söylenebilir.
63
KAYNAKLAR
AOAC, 1998. Official Methods of Analysis of Association Official Analytical
Chemists, 15 Th. Edition, (Ed) Williams, S., Arlington, Virginia.
ALLEN P., 1995. Chronic Accumulation of Cadmium in the Edible Tissues of
Oreochromis aureus (Steindachner); Modification by Mercury and Lead.
Arch. Environ. Contam. Toxicol. 29, 8-14.
ALLOWAY, B.J. And AYRES, D.C., 1993. Chemical Principles of Environmental
Pollution. Chapman & Hall, U.K., s. 291.
ASKU, Z.,SAG, Y. And KUSTAL, T., 1992 .The Biosorption Of Copper by
C.vulgaris and Z. Ramigera. Environ.Technol., 13, 579-86.
ASLAN S., BOZKURT Z., TEKELI A. N., 2007. Cu (II), Ni (Iı), Cd (Iı) Ve Cr (VI)
iyonlarının sulu çözeltilerden biyosorpsiyon yöntemi ile giderilmesi.
Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi Cilt 25 ,Sayı 2.
AY Ö, KALAY M, TAMER L, CANLI M., 1999. Copper and Lead Accumulation in
Tissues of a Freshwater Fish Tilapia zilli and its Effects on the Branchial
Na, K-ATPase Activity. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 62, 160-168.
B. BIGERSSON, O. STERNER, E. ZIMERSON, CHEMIE UND GESUNDHEIT
“Eine Verst 2ndliche Einführung in die Toxikologie”,
VCHVerlagsgeselschaft, 1988, ISBN 3-527-26455-8
BAJGUZ, A., 2000. Blockade of Heavy Metals Accumulation in Chlorella vulgaris
Cells by 24- Epibrassinolide. Plant Physiology Biochemical. 38: 797-
801.
BAYRAMOGLU G., CELIK G., YALCIN E. Et. al., 2005“Modification of surface
properties of
Lentinus sajor-caju mycelia by physical and chemical methods:
evaluation of their Cr6+ removal efficiencies from aqueous medium” , J.
Hazar. Mater
BECKER, E.W., 1994. Microalgae Biotecnology And Microbiology, 261s.
BERGMANN, W., 1992. Nutritional Disorders of Plants: Development, Visual and
Analytical Diagnosis. New York, s. 695.
64
BOROWITZKA, M.A., BOROWİTZKA, L.J.,1992. Microalgal Biotechnology, 85s.
BROWN HG, Hensley CP, McKinney GL (1973) Efficiency of Heavy Metals
Removal in Municipial Sewage Treatment Plants. Enviromental Letters,
5, 103-114.
BROWN MJ, LESTER JN (1979) Metal Removal in Activated Sludge; the role of
Bacterial Extracellular Polymers. Water Research, 13, 817-837
CAMPBELL, P. G. C., 1995. Interaction Between Trace Metals and Aquatic
Organism: A Critique of The Free- Ion Activity Model. Metal Speciation
and Bioavailability in Aquatic Systems. 3: 45- 102.
CHANG, J.S., LAW, R., CHANG, C.C. 1997. Biosorption of Lead, Copper and
Cadmium by Biomass of Pseudomans aeruginosa PU21. Wat. Res.
31:1651-1658.
CHENG MH, PATTERSON JW, MINEAR RA (1975) Heavy Metals Uptake by
Activated ludge. Journal of Water Pollution Control Federation, 47, (2),
362-373.
CHOJNACKA, K., CHOJNACKI, A., GORECKA, H., 2004. Trace Element
Removal by Spirulina sp. from Copper Smelter and Refinery Effluents,
Hydrometallurgy. 73: 147-153.
______, 2005. Biosorption of Cr+3, Cd+2 and Cu+2 Ions by Blue-Green Algae
Spirulina sp.: Kinetics, Equilibrium and the Mechanism of the Process.
Chemosphere 59: 75-84.
CHO, D., LEE, S., PARK, S. AND CHUNG, A., 1994. Studies on the biosorption of
heavy metals onto Chlorella vulgaris. J.Environ.Sci.Health A,29, 389-
409.
CHONG, A.M.Y., WONG, Y.S. and TAM, N.F.Y., 2000. Performance of different
microalgal species in removing nickel and zinc from industrial
wastewater. Chemosphere, 41, 251-57.
CİCİK, B., 2003. Bakır-Çinko Etkileşiminin Sazan (Cyprinus carpio L.)'nun
Karaciğer, Solungaç ve Kas Dokularındaki Metal Birikimi Üzerine
Etkileri. Ekoloji Çevre Dergisi, Cilt: 12 Sayı: 48 32-36.
65
CiRiK, S., GÖKPINAR Ş., 1999. Plankton Bilgisi Ve Kültürü. Ege Üniversitesi Su
Ürünleri Fakültesi Yayınları No:47 Ders Kitabı Dizini No:17, Bornova
Izmir.
ÇABUK A., AKAR T., KOTLUK Z., ŞAŞMAZ S., 2007. Saccharomyces cerevisiae
Hücreleri ile Ağır Metal Giderimi ve Metal Toleransı. Orlab On-Line
Mikrobiyoloji Dergisi. Cilt: 05 Sayı: 3 Sayfa: 1-7
ÇALIŞKAN S. (2002). Bakır ve Krom Metallerinin Seçicili ve Konvansiyonel Aktif
Çamur Proseslerine Etkileri. Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enst,
Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Bursa.
ÇORAPÇIOĞLU, M.O., HUANG. C.P. 1987. The adsorption of heavy matais onto
hydrous activated carbon, Water Research, 21, No 9, 1031-1044.
DARNALL, D.W., GREN, B., HENZEL, M.T.,HOSEA, J.M., MCPERSON, R.A.,
SNEDDON,J. and ALEXANDER, M.D., 1986. Selective recovery of
gold and other metal ions from an algal biomass. Environ. Sci. Technol.,
20, 206-208.
DAVE G, XIU R., 1991. Toxicity of Mercury, Copper, Nickel, Lead and Cobalt to
Embryos and Larvae of Zebrafish Brachydanio rerio. Arch. Environ.
Contam. Toxicol. 21, 126-134
DE FILIPPIS, L.F. and PALLAGHY, C.K., 1994. Heavy metals:sources and
biological effects.ın: advances in limnology series:algae and water
pollution (eds l.C. Rai, J.P. Gaur and C.J.Soeder), pp. 31-
77.Eschweizerbartsche Pres, Sttutgart.
DEPLEDGE, M. H., WEEKS, J. M., BJERREGAARD, P., 1995. Heavy Metals. In:
Handbook of Ecotoxicology. Blackwell Science., 2: 79- 105.
DICK PT, DIXON, DG., 1985. Changes in Circulating Blood Cell Levels of
Rainbow Trout Salmo gairdneri Richardson, Following Acute and
Chronic Exposure to Copper. J. Fish. Biol. 26, 475-481.
DINGES, R., 1982. Aquatic Plant Systems. An Unconvential Approach to Removal
of Toxic Materials. Presented of The Tenth Water Resource Symposium,
‘Toxic Materials- Methods of Control’ University of Texas, Austin,
Texas.
66
DÖNMEZ , G.C., AKSU, Z., OZTURK, A. and KUTSAL, T., 1999. A comparative
study on heavy metal biosorption characteristics of some algae.process
biochem., 34, 885-92.
ELMACI, A., YONAR, T., ÖZENGIN, N., TÜRKOĞLU H., 2005. Zn(II), Cd(II),
Co(II) ve Remazol Turkish Blue-G Boyar Maddesinin Sulu Çözeltilerinde
Kurutulmuş Chara sp., Cladophora sp. Ve Chlorella sp. Türleri Ile
Biyosorpsiyonun araştırılması. Uludağ Üniversitesi, Mühendislik-
Mimarlık Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, 16059 Görükle-Bursa
FAVERO, N., P.COSTA, M.L. MASSIMINO (1991): In vitro uptake of Cadmium
by Basidiomycetes (Pleurotus Cl5treatus) BiÇ>technoLLetl., 13; 10, 701-
704 p.
FRANKLIN, NATASHA M., STAUBER, JENNIFER L., MARKICH, SCOTT J.,
2000. H- Dependent Toxicity of Copper and Uranium to a Tropical
Freshwater Algae (Chlorella sp.). Aquatic Toxicology., 48: 275- 289.
GADD, G.M., 1993. Microbial formation and trasformation of organometallic and
organometalloid compounds. FEMS Microb. Rev., 11, 297-316.
______, 1990a. Biosorption. Chem.Inaust., 2, 421-26. ______, 1990b. Heavy metal accumulation by bacteria and other microorganisms.
Experimenta 46; 834-840.
GADD, G.M., And A.j.GRIFFITS (1978): Microorganisms and heavy metal toxicit,
Microb. Ecol. 4:303-317p.
GOLDMAN, J.C., 1979. Outdoor algal mass cultures. I. Applications. Water
research, 13:1-19
HAN, N.S., ]. R SEO, YC. CHUNG (1992): Growth and copper resistance of
recombinant Saccharomyce scerevisiaecontaining a metallothionein gene,
Biotechnol. Lett., 14; 1, 7-11 p.
HARIS, P.O. and RAMELOW, G.J., 1990. Binding of metal ions by particulate
biomass derived from Chlorella vulgaris and Scenedesmus quadricauda.
Environ. Sci. Technol., 24, 220-28.
HEATH A. G ., 1995. Water Pollution and Fish Physiology. 2nd edition, CRC Press,
New York.
67
HOIAN, Z.R, B.VOLESKY and I. PRASETYO (1993): Biosorption of cadmium by
biomass of marine algae, BiotechnoI.Bioeng., 41: 819-825 p.
http://www.metalurji.org.tr. 2002. ‘Metallerin Çevresel Etkileri I’.
______, 2004. ‘Metallerin Çevresel Etkileri II’.
http://www.wikipedia.org. ‘Çinko’.
İLERİ, R., 2000. Çevre Biyoteknolojisi. Değişim Yayınları, 62.
İLERI R., SÜMER B., ŞENGÖRÜR B., 1994. Atık Sulardaki Bakır II İyonlarının
Biyosorpsiyon İle Uzaklaştırılması. Ekoloji Dergisi Sayı :11.
KAHVECİOĞLU, Ö., , KARTAL, G., GÜVEN, A., TIMUR, S.,2003. Metallerin
Çevresel Etkileri. Metalurji dergisi. Sayı: 136.
KARİN M. (1985): Metallothioneins: Proteins in search of function. Cell 41; 9-10
KAYNAK A.G., TAŞDEMİR Y., 2003. Anaerobik Stabilizasyon Havuzlarında Ağır
Metal Giderimi. Ekoloji çevre dergisi, Cilt:12 Sayı:46, 1-7
KESER, G., 2005. Nasturtium officinale R. Br.’de kurşunun strese bağlı enzimlerin
aktivitelerine, gelişmeye, mineral ve klorofil içeriğine etkileri. Çukurova
Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
KRATOCHVIL, D. and VOLESKY, B., 1998. Advances in the biosorption of heavy
metals.trends biotechnol., 16, 291-300.
LUND, H.C., CANTER, J.WG., 1995. Freshwater Algae, 230s.
LIZ. Y., GUO, S. Y., LI, L., 2003. Bioeffects of Selenite on the Growth of Spirulina
platensis and its Biotransformation. Bioresource Technology, 89:171-176.
______, 2005. Study on the Process, Thermodynamical Isotherm and Mechanism of
Cr(III) Uptake by Spirulina platensis. Journal of Food Engineering, Vol.
75, pp. 129-136.
MASON, A. Z., JENKINS, K. D., 1995. Metal Detoxification in Aquatic Organisms.
In: TESSIER, A., TURNER, D. R. (Eds.), Metal Speciation and
Bioavailability in Aquatic Systems. John Wiley& Sons Ltd, Chichester,
England. 479- 608.
68
MOSULISHVILI, L. M., KIRKESALI, E. L., BELOKOBYLSKY, A. L.,
KHIZANISHVILI, A. L., FRONTASYEVA, M. V., PAVLOV, S. S.,
GUNDORINA, S. F., 2002. Experimental Substantiation of the Possibilty
of Developing Selenium- and Iodine- containing Pharmaceuticals Based
on Blue- Gren Spirulina platensis. Journal of Pharmaceutical and
Biomedical Analysis, 30: 87-97.
NAKİBOĞLU, N., SEVINDIR H.C., 2006. Deri Endüstrisi Atıksularından Kromun
Çeşitli Alglerle Biyosorpsiyonu. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen
Bilimleri Enstitüsü Dergisi 10-2,(2006)-284-291.
NALIMOVA, A. A., POPOVA, V. V., TSOGLIN, L. N., PRONINA, N. A., 2005.
The Effects of Copper and Zinc on Spirulina platensis Growth and Heavy
Metal Accumulation in Its Cells. Russian Cournal of Plant Physiology,
Vol. 52 No. 2 pp. 229-234.
ÖNER, M., 1987. Mikrobial Ekoloji. Ege Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi
Kitaplar Serisi No: 100, 273,274.
ÖZDİŞ Ö., 2005. Krom (vı) birikiminin Chlorella vulgaris’te hücre sayısı, klorofil,
büyüme hızı, protein ve şeker miktarlarına etkileri. Çukurova Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi,
Adana
ÖZER, A., ÖZER D., 1998. Nikel II iyonlarının iki kademeli kesikli kapta
Cladophora crispata ile Giderilmesi. Tr. J. of Engineering and
Environmental Science 22 (1998) , 305 { 313.
PAWLIK-SKOWRONSKA, B., PIRSZEL, J., KALINOWSKA, R. SKOWRONSKI,
T., 2004. Arsenic Availability, Toxicity and Direct Role of GSH and
Phytochelatins in as Detoxification in The Green Alga Stichococcus
acillaris. Aquatic Toxicology., 70, 201- 212.
PARSONS, T.R., ve STRICKLAND, J.D.H., 1963. Discussion of pectrophotometric
Determination of Marine Plant Pigments, with Revised Equations for
Ascertaining Chlophylls and Carotenoids. Journal of marine research,
Vol:21, No:3, p.115-63.
69
PHILLIPS, D. I. H., 1995. Bioaccumulation. In: Handbook of Ecotoxicology.
Blackwell Science, Oxford., 1: 378- 396.
RAI, L. C., GAUR, J. P., KUMAR, H. D., 1981. Phycology and Heavy- Metal
Pollution. Biol. Rev. Cambridge Philos. Soc., 56: 99- 151.
RANGSAYATORN N., UPATHAM E. S., KRUATRACHUE M.,
POKETHITIYOOK P., LANZA G. R., 2002. Phytoremediation Potential
of Spirulina (Arthrospira) platensis: Biosorption and Toxicity Studies of
Cadmium. Environmental Pollution 119: 45–53.Rho, J., Kim, J. 2002.
Heavy Metal Biosorption and Its Significance to Metal Tolerance of
Streptomycetes. The Journal of Microbiology. 40:51-54.
REHMAN, A. and SHAKOORI, A.R., 2001. Heavy metal resistance Chlorella spp.,
isolated from tannery effluents, and their role in remediation of
hexavalent chromium in industrial waste
water.Bull.Environ.Contam.Toxicol., 66, 542-47.
RHO, J., KIM, J. 2002. Heavy Metal Bisorption and ıts significance to Metal
Tolerance of streptomycetes. The Journal of Microbiology. 40: 51-54.
RICHMOND, A., 2004. Handbook Of Microalgal Culture: Biotechnology and
applied phycology. 444 s.
RICH, F. 1931. Notes on Arthrospira platensis. Revue Agologique, 6,75-9.
SAĞLAM, N., CİHANGİR, N., 1995. Agır Metallerin Biyolojik Süreçlerle
Biyosorpsiyonu Çalışmaları, Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi
Dergisi 11: 157-161
SCOTT, .A. and A.M. KARONJKAR (1992): Repeated cadmium biosorption by
regenerated Enterobacter aerogenes biofilm sattached to activated carbon,
Biotechnol. Lel., 14; 8, 737-740 p.
SOLDO, D., HARI, R., SIGG, L., BEHRA, R., 2005. Tolerance of Oocystis
nephrocytioides to Copper: Intracellular Distribution and Extracellular
Complexation of Copper. Aquatic Toxicology, 71, 307- 317
______, 2000. Long-Term Effects of Copper on the structure Freshwater Periphyton
Communities and Their Tolerance to Copper, Zinc, Nickel and Silver.
Aquatic Toxicology, 47,181-189.
70
SOLISIO, C., LODI, A., TORRE, P., CONVERTI, A., BORGHI, M. D., 2006.
Copper removal by dry and re-hydrated biomass of Spirulina platensis.
Bioresource Technology, Volume 97, Issue 14 , Pages 1756-1760.
SOLISİO, C., LODI, A., SOLETTO, D., CONVERTI, A., 2008a. Cadmium
Biosorption on Spirulina platensis Biomass, Department of Chemical and
Process Engineering ‘G.B. Bonino’,Genoa University,via Opera Pia 15,
1-16145 Genoa,Italy.
______, 2008b. Chromium(ııı) removal by Spirulina platensis biomass, Department
of Chemical and Process Engineering ‘G.B. Bonino’,Genoa
University,via Opera Pia 15, 1-16145 Genoa,Italy.
STEVENSON, R., BOTHWELL, L., LOWE, L., 1996. Algal Ecology. Freshwater
Benthic Ecosystems
ŞEN, B., ALP, M. T., KOÇER, M. A. T., Yıldırm, V., 2003. “Alglerin Atıksu
Arıtımında Kullanılması”, F. Ü. XII. Ulusal Su Ürünleri Sempozyumu
Bildiriler Kitabı, Elazığ, s: 98-105, 2003. Elazığ.
ŞEKER, A., SHAHWAN, T., EROĞLU A.E., YILMAZ, S., DEMİREL, Z.,
DALAY, C.M., 2008. Equilibrium, thermodynamic and kinetic syudies
for the biosorption of aqueous lead(II), cadmium(II) and nickel(II) ions
on Spirulina platensis, Department of Chemistry, İzmir Institute of
Technology, Urla 35430, İzmir, Turkey.
TAM, N.F.Y., WONG, J.P.K. and WONG, Y.S., 2001. Repeated use of two
Chlorella species, C. vulgaris and ww1 for cyclic nickel
biosorption.Environ. Pollut., 114,85-92.
TAYLAN, S.Z., 2005. Phaeodactylum tricornutum ve Dunaliella tertiolecta
tarafından metal biyokullanımı, biyobirikimi ve toksisite
değerlendirmesi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,
Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Samsun.
TEWARİ N., VASUDEVAN P., GUHA B.K., 2005“Study on biosorption of Cr(VI)
by Mucor hiemalis”, Biochemical Engineering Journal 23, 185–192.
71
TİNG, YP., F. LAWSON, and LG. PRİNCE(1991) : Uptake of cadmium and zinc by
the alga Chlorella vulgaris:II Multi-ion stiation, Biotechnol. Bioeng. 37:
445 -455 p.
TROLLOPE, P.R. and EVANS, B., 1976. Concentration of copper, iron, lead, nickel
and zinc in freshwater algal blooms. Environ. Pollut., 11,109-16.
VAN HILLE, R. P., BOSHOFF, G. A., ROSE, P. D., DUNCAN, J. R., 1999. A
Continuous for the Biological Treatment of Heavy Metal Contaminated
Acid Mine Water. Resources, Conservation and Recycling, Vol.27
pp.157-167.
VOLESKY, B., RMAY and Z.R HOLAN (1993): Cadmium biosorption by
Saccharomyces cerevisiae Biotechnology and Bioengineering,41; 826-
289 p.
VOLESKY, B. and HOLAN, Z.R., 1995. Biosorption of heavy metals.Biotechnol.
Prog., 11, 235-50.
VOLESKY, B., 1990. Biosorption of heavy metals.CRC Press Inc., Boca Raton,
Florida, 396pp
VONSHAK, A., 1997. Outdoor Mass Production Of Spirulina: The Basic Consept.
Spirulina platensis (Arthrospira) Physiology, Cell- Biology and
Biotechnology. Copyright© Taylor&Francis Ltd. Printed in Great Britain,
pp.79-99.
JOHN H. DUFFUS, HOWARD G.J. Worth, “Fundamental toxicology for chemists”,
Cambridge, UK : Royal Society of Chemistry Information Services,
c1996.
YAZGAN, A., G. ÖZCENGİZ, and G. ALAEDDİNOĞLU (1993): Studies on metal
resistance system in Kluyveromyces marxianus, Biological Trace
Element Research, 38:117-127 p.
YÜZER, H., KARA M., ÇELİK M.S., 2001. Atık Sulardaki Nikel İyonlarının
Sepiyolit ile Uzaklaştırılması. Türkiye 17 Uluslararası Madencilik
Kongresi ve Sergisi-TIJMAKS, ISBN 975-395-416-6.
72
ZOUBOULİS A.I., LOUKİDOU M.X., MATİS K.A., 2004“Biosorption of toxic
metals from aqueous solutions by bacteria strains isolated from metal-
polluted soils”, Process Biochemistry, 39, 909–916.
WİLDE, E.W. AND BENEMANN, J.R., 1993. Bioremoval of heavy metals by the
use of microalgae.Biotech Adv., 11, 781-812.
WONG, J.P.K., WONG, Y.S. and TAM, N.F.Y., 2000. Nickel biosorption by two
Chlorella species, C. vulgaris and C.miniata. Bioresour. Technol., 73,
133-37.
WONG, P.K. and S.C KWOK (1992); Accumulation of nickel ion by immobilized
cells of Enterobacter species, Biotechnol Lett. 14:7, 629-634p
WONG, M.H. and PAK, D.C.H., 1992. Removal of copper and nickel by free and
immobilized microalgae. Biomed. Environ. Sci., 5, 99-108.
.
73
ÖZGEÇMİŞ
1981 yılında Adana’da doğdu. İlkokul, orta ve lise öğrenimimi Adana’da
tamamladı. 2001 yılında Çukurova Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesinde lisans
eğitimine başladı ve 2005 yılında Su Ürünleri Mühendisi olarak mezun oldu.
2005-2006 öğretim yıllarında Özel Öğrenci Statüsünde ders aldı. 2006-2007
yıllarında YADİM’de İngilizce hazırlık okudu. 2008 yılında Çukurova Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoteknoloji Ana Bilim Dalında Yüksek Lisans eğitimime
başladı. Şu anda Çukurova bölgesinde faaliyet göstermekte olan bir Arıtma
Tesisisinde Laborant olarak çalışmaktadır.
top related