Ağır metallerin cansız biyokütle ile uzaklaştırılmasına etki eden faktörler

Abstract

Bu çalışmada içme ve atık sularda yaygın olarak bulunan nikel, bakır, kurşun, kadmiyum, krom ve çinko metallerinin uzaklaştırılması veya önzenginleştirilmesi amacıyla, cansız Su sümbülü [Eichhornia crassipes (Mart.) Solms]-Water Hyacinth bitki kökü biyokütlesinin kullanılabilirliği, optimum metal uzaklaştırma şartları, metal bağlama kapasitesinin artırılması ve metal bağlama mekanizması incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, Su sümbülü bitki kökü biyokütlesi tanecik boyutunun küçülmesi ile metal bağlanma miktarının arttığı, çalışılan bütün metallerin biyokütle üzerine bağlanmasının çok hızlı gerçekleştiği, ortamda mevcut olan metal konsantrasyonunun artmasıyla metal bağlanmasının da arttığı ve optimum şartlarda çalışılan bütün metallerin bağlanma derecelerinin % 85' in üzerinde gerçekleştiği, metal bağlanmasının pH' ya kuvvetle bağımlı olduğu, düşük pH' larda çok düşük metal bağlanması gözlenirken pH' nın artmasıyla metal bağlanmasının da hızla arttığı, hem asidik hem de bazik ön işlemlerin metal bağlanma miktarını genellikle arttırdığını, ortamda EDTA bulunmasının metal bağlanmasını tamamen engellediğini, ortamda NaCl bulunmasının biyokütlenin çalışılan metalleri bağlamasını % 1 1 - 68.9, KC1 bulunmasının % 0.4 - 7.67, Ca(N03)2 bulunmasının % 0 - 43.39 ve MgCl2 bulunmasının % 0.77 - 63.16 oranında azalttığı bulunmuştur. Bu tuzları bir arada içeren sentetik deniz suyu çözeltisi içerisinde çalışılan metallerin uzaklaştırılması incelenmiş ve biyosorpsiyonla Cr % 95.52, Pb % 90.16, Cu % 75.79, Ni % 22.64, Zn % 21.90 ve Cd % 1.5 oranında uzaklaştırıldığı bulunmuştur. Yapılan sulu ve susuz ortam titrasyonları sonucunda, bağlanmanın asıl olarak biyokütledeki katyon değiştirici karboksil gruplarıyla oluştuğu ancak amino grubu vasıtasıyla da kompleks şeklinde bazı ağır metalleri bağladığı kanısına varılmıştır. Biyokütlenin kapasite kaybı olmaksızın asitle rejenere edilebildiği, biyokütledeki katyon değiştirici grupların NaCl ile, geri kalan kısımların ise daha kuvvetli kompleks yapan bir metalle desorbe edilebildiği bulunmuştur. Su sümbülü bitki kökü biyokütlesi ile çalışılan metallerin uzaklaştırılmasındaki seçicilik sırasının Pb > Cd > Cr > Cu > Zn > Ni olduğu bulunmuştur.