Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Chemical fractionation and transfer of Cr, Cu, Zn and Ni in grass grown soil amended with tannery sludge compost

Yıl 2016, , 589 - 596, 06.09.2016
https://doi.org/10.17341/gummfd.93335

Öz

The major goal of this work is to determine the chemical fractionation of Cr, Cu, Zn and Ni in the soil amended with different doses of tannery sludge compost and investigate chemical distribution impact on the metals’ transfer to grass at the end of the 45 days experimental period. The results show that %5 and%10 tannery sludge compost amendment enhances the plant growth at the rate of 29-32%. The transfer coefficients for the metals in the decreasing order are as follows: Zn>Cu>Ni>Cr. It is found that the chemical distribution of the metals is directly related to the metals’ soil-plant transfer. Although total Cr concentrations in the mixtures are high, Cr is mainly found in the residual fraction which is the most stable form in the mixtures (47.24-76.09%). This explains the low transfer coefficients calculated for Cr. Zn is the most mobile metal which is highly found in the exchangable & acid soluble and reducible fractions (total 34.78-75.07%). Zn is easily released from soil and accumulate in the plant tissue resulting as the highest transfer coefficients. Cu and Ni are densely found in the organic fraction which is demineralised during the trials, confirming the transfer coefficients calculated for these metals. 

Kaynakça

  • Schaub, S.M., Leonard, J.J., “Composting: An Alternative Waste Management Option for Food Processing Industries”, Trends in Food Science &Technology, Cilt 7 No 8, 263-268, 1996.
  • Briski, F., Horgs, N., Vukovic, M., Gomzi, Z., “Aerobic Composting of Tobacco Industry Solid Waste-A Stimulation of the Process”, Clean Technology Environment, Cil 5, 295-301, 2003.
  • Araijo, A., Monterio, R., “Plant Bioassaysto Assess Toxicity of Textile Sludge Compost”, Scienta Agricola(Piracicaba, Braz.), Cilt 65, 491-499, 2001.
  • Gupta, A., Sinha, S., “Chemical Fractionation and Heavy Metal Accumulation in the Pşant of Sesamum indicum (L) var T55 Grown on Soil Amended with Tannery Sludge: Selection of Single Extractants”, Chemosphere, Cilt 64, No 1, 161-173, 2006.
  • Haroun, M., Idris, A., Seydomer, S.R., “Characterization and Composting of Tannery Sludge”, Malaysian Journal of Soil Science, Cilt 11, 71-80, 2007.
  • Silva, J.D.C., Leal, T.T.B., Araujo, A.S.F., Gomes, R.L.F., Melo, W.J., Singh, R.P., “Effect of Tannery Sludge Compost Amendment Rates on Growth, Biomass Accumulation and Yield Responses of Capsium Plants”, Waste Management, Cilt 30, 1976-1980, 2010.
  • Gui-Ju, L., Chuan-Bo, Z., Jing, Z., Feng, W., “Chrome Sludge Compost-Effects on Crops and Soils”, Journal of the Society of Leather Technologists and Chemists, Cilt 90, 10-13, 2006.
  • Rauret, G., Lopez-Sanchez, J.F., Sahuquillo, A., Rubio, R., Davidson, C., Ure, A., “Improvement of the BCR Three Step Sequential ExtractionPprocedure prior to the Certification of New Sediment and Soil Reference Materials”, Journal of Environmental Monitoring, Cilt 1, 57-61, 1999.
  • Dean, J.R. , Methods for Environmental Trace Analysis, John Wiley&Sons Ltd, England, 2003.
  • Morillo. J., Usero, J., Gracia, I. , “Heavy metal distribution in marine sediments from the southwest coast of Spain”, Chemosphere, Cilt 55, 431-442, 2004.
  • United States Environmental Protection Agency, “Metod 9045 C: Soil and Waste pH”, USEPA Documents, Revision 3, Washington, 1995.
  • Franson, M.A.H., Greenberg, A.E., Clesceri, L.S., Eaton, A.D., “Fixed and Volatile Solids Ignited at 5500C”, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, American Public Health Association, Washington DC, 2-57, 1992.
  • Franson, M.A.H., Greenberg, A.E., Clesceri, L.S., Eaton, A.D, “ Chlorine Analysis 4500-Cl-B” Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. American Public Health Association.Washington DC, 4–36, 1992.
  • Chen, M., Ma, L.Q., “Comparison of three aqua regia digestion methods for twenty Florida soils”, Soil Science Society of America Journal Cilt 65, 491–499, 2001.
  • Antoniadis, V., Alloway, B.J., “Availability of Cd, Ni, and Zn to ryegrass in sewage sludge treated soil at different temperatures”, Water, Air and Soil Pollution, Cilt 132, 201-214, 2001.
  • Pascual, I., Antolin, M.C., Garcia C., Polo, A., Sanchez-Diaz, M., “Plant availability of heavy metals in a soil amended with high dose of sewage sludge under drought conditions”, Biology and Fertility of Soils, Cilt 40, 291-299, 2004.
  • Kloke, A., SAuerbeck, D.R., Vetter, H., Changing metal cycles and human health, Nriagu, Springer-Veriag, Berlin, 113, 1994.
  • Bose, S., Jain, A., Rai, V., Ramanathan, A.L., “Chemical fractionation and translocation of heavy metals in Canna indica L. Grown on industrial waste amended soil”, Journal of Hazardous Materials, Cilt 160, 187-193, 2008.
  • He, M., Tian, G., Liang, X., Yu, Y., Wu, J.,Zhou, G., “Effects of two sludge application on fractionation and phytotoxicity of zinc and copper in soil”, Journal of Environmental Sciences, Cilt 19, 1482-1490, 2007.
  • Sivapatham, P., Lettimore, J.M., Alva, A.K., Jayaraman, K., HArper, L.M., “Chemical fractionationof Cu, Zn, Cd, Cr and Pb in sewage sludge amended soils at the end of 65-d sorghum-sudan grass growth”, Journal of Environmental Health and Science, Cilt 49, 1304-1315, 2014.
  • Akinci, G., Güven, E.D., “Bioleaching of heavy metals contaminated sediment by pure and mixed cultures of Acidithiobacillus spp”, Desalination, Cilt 268, 221-226, 2011.
  • Resmi Gazete, “Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik” Resmi Gazete No: 27661, T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı, Ankara, 2010.
  • Morillo, J., Usero, J., Gracia, I.,”Heavy metal distribution in marine sediments from the southwest coast of Spain” Chemosphere, Cilt 55, 431–442,2004.

Deri arıtma çamuru kompostu ilavesiye gerçekleştirilen çim yetiştiriciliğinde Cr, Cu, Zn ve Ni metallerinin kimyasal dağılımı ve bitkiye transferi

Yıl 2016, , 589 - 596, 06.09.2016
https://doi.org/10.17341/gummfd.93335

Öz

Araştırma kapsamında, farklı oranlarda deri arıtma çamuru kompostu ilave edilen funda toprağında çim yetiştirilmiş ve 45 günlük deney periyodu sonunda Cr, Cu, Zn ve Ni metallerinin bitkiye transfer katsayıları belirlenmiştir. Çalışmanın temel amacı sözkonusu metallerin toprak-kompost karışımında bağlı bulundukları kimyasal bağlanma formlarının dağılımını tespit ederek, bu dağılımın metalin bitkiye transferindeki etkisini irdelemektir. Deney sonuçlarına göre, toprağa kütlece %5ve %10 oranında kompost ilavesinin bitki gelişimini %29-32 oranında arttırdığı görülmüştür. Ağır metallerin bitkiye transfer katsayıları büyükten küçüğe Zn>Cu>Ni>Cr olarak bulunmuştur. Ağır metallerin topraktaki kimyasal bağlanma formlarının bitkiye transferlerinde doğrudan etkisi olduğu anlaşılmıştır. Karışımlarda, toplam konsantrasyonu yüksek olan Cr büyük oranda (%47.24-76.09) hareketsiz (immobil) haldeki  kalıntı fraksiyonda bulunmaktadır. Bu durum, krom için tespit edilen düşük transfer katsayılarını açıklamaktadır. Zn ise deneme topraklarında yüksek oranda kararsız fraksiyonlarda bulunmakta ve toprak-bitki etkileşiminde mobil davranarak çim bitkisine kolaylıkla transfer olmaktadır. Cu ve Ni yüksek oranda organik fraksiyona bağlı olup, transfer katsayıları deneme sırasında mineralize olan organik madde ile orantılıdır.

Kaynakça

  • Schaub, S.M., Leonard, J.J., “Composting: An Alternative Waste Management Option for Food Processing Industries”, Trends in Food Science &Technology, Cilt 7 No 8, 263-268, 1996.
  • Briski, F., Horgs, N., Vukovic, M., Gomzi, Z., “Aerobic Composting of Tobacco Industry Solid Waste-A Stimulation of the Process”, Clean Technology Environment, Cil 5, 295-301, 2003.
  • Araijo, A., Monterio, R., “Plant Bioassaysto Assess Toxicity of Textile Sludge Compost”, Scienta Agricola(Piracicaba, Braz.), Cilt 65, 491-499, 2001.
  • Gupta, A., Sinha, S., “Chemical Fractionation and Heavy Metal Accumulation in the Pşant of Sesamum indicum (L) var T55 Grown on Soil Amended with Tannery Sludge: Selection of Single Extractants”, Chemosphere, Cilt 64, No 1, 161-173, 2006.
  • Haroun, M., Idris, A., Seydomer, S.R., “Characterization and Composting of Tannery Sludge”, Malaysian Journal of Soil Science, Cilt 11, 71-80, 2007.
  • Silva, J.D.C., Leal, T.T.B., Araujo, A.S.F., Gomes, R.L.F., Melo, W.J., Singh, R.P., “Effect of Tannery Sludge Compost Amendment Rates on Growth, Biomass Accumulation and Yield Responses of Capsium Plants”, Waste Management, Cilt 30, 1976-1980, 2010.
  • Gui-Ju, L., Chuan-Bo, Z., Jing, Z., Feng, W., “Chrome Sludge Compost-Effects on Crops and Soils”, Journal of the Society of Leather Technologists and Chemists, Cilt 90, 10-13, 2006.
  • Rauret, G., Lopez-Sanchez, J.F., Sahuquillo, A., Rubio, R., Davidson, C., Ure, A., “Improvement of the BCR Three Step Sequential ExtractionPprocedure prior to the Certification of New Sediment and Soil Reference Materials”, Journal of Environmental Monitoring, Cilt 1, 57-61, 1999.
  • Dean, J.R. , Methods for Environmental Trace Analysis, John Wiley&Sons Ltd, England, 2003.
  • Morillo. J., Usero, J., Gracia, I. , “Heavy metal distribution in marine sediments from the southwest coast of Spain”, Chemosphere, Cilt 55, 431-442, 2004.
  • United States Environmental Protection Agency, “Metod 9045 C: Soil and Waste pH”, USEPA Documents, Revision 3, Washington, 1995.
  • Franson, M.A.H., Greenberg, A.E., Clesceri, L.S., Eaton, A.D., “Fixed and Volatile Solids Ignited at 5500C”, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, American Public Health Association, Washington DC, 2-57, 1992.
  • Franson, M.A.H., Greenberg, A.E., Clesceri, L.S., Eaton, A.D, “ Chlorine Analysis 4500-Cl-B” Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. American Public Health Association.Washington DC, 4–36, 1992.
  • Chen, M., Ma, L.Q., “Comparison of three aqua regia digestion methods for twenty Florida soils”, Soil Science Society of America Journal Cilt 65, 491–499, 2001.
  • Antoniadis, V., Alloway, B.J., “Availability of Cd, Ni, and Zn to ryegrass in sewage sludge treated soil at different temperatures”, Water, Air and Soil Pollution, Cilt 132, 201-214, 2001.
  • Pascual, I., Antolin, M.C., Garcia C., Polo, A., Sanchez-Diaz, M., “Plant availability of heavy metals in a soil amended with high dose of sewage sludge under drought conditions”, Biology and Fertility of Soils, Cilt 40, 291-299, 2004.
  • Kloke, A., SAuerbeck, D.R., Vetter, H., Changing metal cycles and human health, Nriagu, Springer-Veriag, Berlin, 113, 1994.
  • Bose, S., Jain, A., Rai, V., Ramanathan, A.L., “Chemical fractionation and translocation of heavy metals in Canna indica L. Grown on industrial waste amended soil”, Journal of Hazardous Materials, Cilt 160, 187-193, 2008.
  • He, M., Tian, G., Liang, X., Yu, Y., Wu, J.,Zhou, G., “Effects of two sludge application on fractionation and phytotoxicity of zinc and copper in soil”, Journal of Environmental Sciences, Cilt 19, 1482-1490, 2007.
  • Sivapatham, P., Lettimore, J.M., Alva, A.K., Jayaraman, K., HArper, L.M., “Chemical fractionationof Cu, Zn, Cd, Cr and Pb in sewage sludge amended soils at the end of 65-d sorghum-sudan grass growth”, Journal of Environmental Health and Science, Cilt 49, 1304-1315, 2014.
  • Akinci, G., Güven, E.D., “Bioleaching of heavy metals contaminated sediment by pure and mixed cultures of Acidithiobacillus spp”, Desalination, Cilt 268, 221-226, 2011.
  • Resmi Gazete, “Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik” Resmi Gazete No: 27661, T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı, Ankara, 2010.
  • Morillo, J., Usero, J., Gracia, I.,”Heavy metal distribution in marine sediments from the southwest coast of Spain” Chemosphere, Cilt 55, 431–442,2004.
Toplam 23 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Duyuşen Elif Güven

Görkem Görkem Akinci

Gülden Gök

Yayımlanma Tarihi 6 Eylül 2016
Gönderilme Tarihi 10 Ağustos 2015
Yayımlandığı Sayı Yıl 2016

Kaynak Göster

APA Güven, D. E., Akinci, G. G., & Gök, G. (2016). Deri arıtma çamuru kompostu ilavesiye gerçekleştirilen çim yetiştiriciliğinde Cr, Cu, Zn ve Ni metallerinin kimyasal dağılımı ve bitkiye transferi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31(3), 589-596. https://doi.org/10.17341/gummfd.93335
AMA Güven DE, Akinci GG, Gök G. Deri arıtma çamuru kompostu ilavesiye gerçekleştirilen çim yetiştiriciliğinde Cr, Cu, Zn ve Ni metallerinin kimyasal dağılımı ve bitkiye transferi. GUMMFD. Eylül 2016;31(3):589-596. doi:10.17341/gummfd.93335
Chicago Güven, Duyuşen Elif, Görkem Görkem Akinci, ve Gülden Gök. “Deri arıtma çamuru Kompostu Ilavesiye gerçekleştirilen çim yetiştiriciliğinde Cr, Cu, Zn Ve Ni Metallerinin Kimyasal dağılımı Ve Bitkiye Transferi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31, sy. 3 (Eylül 2016): 589-96. https://doi.org/10.17341/gummfd.93335.
EndNote Güven DE, Akinci GG, Gök G (01 Eylül 2016) Deri arıtma çamuru kompostu ilavesiye gerçekleştirilen çim yetiştiriciliğinde Cr, Cu, Zn ve Ni metallerinin kimyasal dağılımı ve bitkiye transferi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31 3 589–596.
IEEE D. E. Güven, G. G. Akinci, ve G. Gök, “Deri arıtma çamuru kompostu ilavesiye gerçekleştirilen çim yetiştiriciliğinde Cr, Cu, Zn ve Ni metallerinin kimyasal dağılımı ve bitkiye transferi”, GUMMFD, c. 31, sy. 3, ss. 589–596, 2016, doi: 10.17341/gummfd.93335.
ISNAD Güven, Duyuşen Elif vd. “Deri arıtma çamuru Kompostu Ilavesiye gerçekleştirilen çim yetiştiriciliğinde Cr, Cu, Zn Ve Ni Metallerinin Kimyasal dağılımı Ve Bitkiye Transferi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31/3 (Eylül 2016), 589-596. https://doi.org/10.17341/gummfd.93335.
JAMA Güven DE, Akinci GG, Gök G. Deri arıtma çamuru kompostu ilavesiye gerçekleştirilen çim yetiştiriciliğinde Cr, Cu, Zn ve Ni metallerinin kimyasal dağılımı ve bitkiye transferi. GUMMFD. 2016;31:589–596.
MLA Güven, Duyuşen Elif vd. “Deri arıtma çamuru Kompostu Ilavesiye gerçekleştirilen çim yetiştiriciliğinde Cr, Cu, Zn Ve Ni Metallerinin Kimyasal dağılımı Ve Bitkiye Transferi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 31, sy. 3, 2016, ss. 589-96, doi:10.17341/gummfd.93335.
Vancouver Güven DE, Akinci GG, Gök G. Deri arıtma çamuru kompostu ilavesiye gerçekleştirilen çim yetiştiriciliğinde Cr, Cu, Zn ve Ni metallerinin kimyasal dağılımı ve bitkiye transferi. GUMMFD. 2016;31(3):589-96.