Murat KÜÇÜKHEMEK, Kemal GÜR, Ali BERKTAY

Evsel karakterli atıksu arıtma çamurlarının çim bitkisi ağır metal (MN, ZN, Nİ, CU, CR, PB, CD) içeriği üzerine etkisi

Bu çalışma, organik madde ve besin elementleri açısından fakir bir toprağa, farklı düzeylerde uygulanan evsel karakterli arıtma çamurunun, yetiştirilen çim bitkisi (Mixture 4M “Star” 0126827) ağır metal (Mn, Zn, Ni, Cu, Cr, Pb, Cd) içerikleri üzerine etkisinin belirlenmesi amacıyla yürütülmüştür. Çalışmada arıtma çamuru, dört farklı düzeyde (0/kontrol, 40, 80 ve 120 ton/ha), iki yıl süreyle arazi şartlarında uygulanmıştır. Elde edilen iki yıllık verilere göre; arıtma çamuru uygulamalarının kontrole göre, çim bitkisinin Zn, Ni, Cu, Cr ve Pb içeriklerini artırdığı, bu artışın en fazla Pb, Zn ve Cr içeriklerinde olduğu, Mn içeriğinde ise düşüşe neden olduğu tespit edilmiştir. Ancak arıtma çamuru uygulamalarıyla çim bitkisi ağır metal içeriklerinde görülen artışların, bitkiler için yeterli aralıklarda kaldığı ve toksik değerlerin oldukça altında olduğu görülmüştür. Kontrol uygulamasında yetiştirilen çim bitkilerinde çinko eksikliği tespit edilirken, arıtma çamuru uygulanan tüm düzeylerde (40, 80 ve 120 t/ha) çinko içeriklerinin yeterli değerlerde olduğu görülmüştür. Araştırma sonucunda, endüstriyel kaynaklı deşarj içermeyen arıtma çamurunun besin elementlerince fakir bir toprakta 40‐120 t/ha düzeylerinde toprak iyileştiricisi olarak kullanılmasıyla yetiştirilen çim bitkisinde ağır metallerin kabul edilebilir seviyelerde olduğu ve özellikle kontrol uygulamasında görülen Zn eksikliğinin giderildiği tespit edilmiştir.

Effects of municipal sewage sludge on grass plant heavy metal (Mn, Zn Ni, Cu, Cr, Pb, Cd) contents

This field experiment was conducted to determine the effects of municipal sewage sludge, on heavy metal (Mn, Zn, Ni, Cu, Cr, Pb and Cd) contents of the pasture grass (Mixture 4M “Star” 0126827) which grown in poor soil. The sewage sludge was incorporated into the soil at four different rates (0 as a control, 40, 80, and 120 t/ha) with three replications as a factorial experimental design. The experiment was run for two years. It was determined that sewage sludge applications have increased the grass plant Zn, Ni, Cu, Cr and Pb contents on the plant samples but, the grass plant Mn contents were decreased with the sewage sludge applications as compared to the control. It was observed that grass plant samples Zn deficiency occurred in the control treatments. However, levels of Zn in the grass plant samples amended with the sewage sludge were sufficient levels. Therefore, it was suggested that 40‐120 t/ha levels of sewage sludge, with no industrial input, could be incorporated as a source of organic material for this kind of soil and also for this kind of plants without any heavy metal risk.

___

Allison, L.E. and C.D. Moodie, 1965. Corbonate. In: C.A. Black et al (ed.) Methods of Soil Analysis, Part 2. Argon.):1379‐1400. Am. Soc. of Agron., Inc., Madison, Wisconsin, USA.

Asher, C.J., 1991, Benefical elements, functional nutrients, and possible new essential elements. Micronutrients in Agriculture, 2nd. ed. Soil Sci. Soc. Amer. Book Series No: 4, p. 703‐723, Madison, W.I. USA.

Bayraklı, F., 1987, Toprak ve Bitki Analizleri. 19 Mayıs Üniv. Zir. Fak. Yayın. No: 17, Samsun.

Bennett, W.F., 1996, Nutrient Deficiencies and Toxicities in Crop Plants, The American Phytopathological Society St. Paul, Minnesota. Bilgin, N., Eyüpoğlu, H. ve Üstün, H., 2002., Biyokatıların (Arıtma Çamurlarının) Arazide Kullanımı,

Ankara Büyükşehir Belediyesi Su ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürlüğü, Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Araştırma Enstitüsü, Ankara.

Bollard, E.G., 1983, Involvement of unusual elements in plant growth and nutrition. p. 695‐755. In: Encyclopedia of Plant Physiology, New Series. Vol. 15B, Springer‐Verlag, New York.

Bouyoucous, G.J., 1951, A recalibration of the hydrometer method for making mechanical analysis of soils, Argon. J. 43: 434‐438.

Chimbary, M., Madyiwa, S., Musesengwa, R., 2001, Pollution implications of disposing wastewater in pasture lands: a focus on heavy metals. 2nd WARFSA/WaterNet Symposium: Integrated Water Resources Management: Theory, Practise, Cases; Cape Town.

Cuhna, T.J., 1987, Salt and trace minerals for livestock, poultry and other animals. Salt institute, 206 N. Washington St., Alexandria, VA 22314.

Filibeli, A., 2005, Arıtma Çamurlarının İşlenmesi. D.E.Ü. mühendislik Fakültesi Basım Ünitesi. İzmir. Sayfa: 222.

Houba, V.J.G., Van der Lee, J.J., Navozomsky, I., and Walinga I., 1989, Soil and Plant Analysis, Part 5, Wageningen Agricultural University, The Netherlands.

Jackson, M., 1958, Soil Chemical Analysis. Prentice Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey.

Johnson, C.M. and Ulrich, A., 1959, Analytical methods for use in plant analysis, II. California Agri. Exp. Sta. Bull., 766.

Jones, J.R. 1980. Turf Analysis, Golf Course Manag, 48, 1, 29‐32.

Kacar, B. ve Katkat, A.V., 1998, Bitki Besleme. Uludağ Ünv. Güçlendirme Vakfı Yayınları. No: 127, Bursa.

Linden, D.R., Clap, C.E., and Dowdy, R.H., 1983, Hydrologic management: nutrients. Proceedings of the workshop on utilization of municipal wastewater and sludge on land. Riverside, p. 79‐103, University of California.

Lindsay, W.L. and Norvell, W.A., (1978), Development of a DTPA test for zinc, iron, manganese and copper, J. Soil Sci. Soc. Am, 42, 421‐428.

Madyiwa, S., Chimbari, M., Nyamangara, J., Bangira, C., 2002, Phyto‐Extraction Capacity of Cynodon nlemfuensis (Star Grass) at Artificially Elevated Concentrations of Pb and Cd in Sandy Soils under Greenhouse conditions. 3rd WaterNet/Warfsa Symposium “Water Demand Management for Sustainable Development”, Dar es Salam.

Marschner, H., 1995, Mineral Nutrition of Higher Plants. 2nd. Ed. p. 1‐889. Academic Press. New York.

Martens, D.C., and Westermann, D.T., 1991, Fertilizer applications for correcting micronutrient deficiencies in micronutrients in agriculture. Mortvedt, J.J. et al., eds., Soil Sci. Soc. of American Soc. of Agronomy.

Marx, E.S., Hart, J., and Stevens, R.G., 1996, reprinted 1999. Soil test interpretation guide, EC 1478 (Oregon State Universitiy, OR.)

Mengel, K., and Kirkby E.D., 1987, Principles of Plant Nutrition. International Potash Institute. Bern. Switzerland.

Michalk, D.L., Curtis, I.H., Langford, C.M., Simpson, P.C. and Seaman, J.T., 1996, Effects of sewage sludge on pasture production and sheep performance. Proceedings of the 8th Australian Agronomy Conference, Toowoomba.

Nyamangara, J. and Mzezewa, J., 1999, The effect of long term sewage sludge application on Zn, Cu, Ni and Pb levels in a clay loam soil under pasture grass in Zimbabwe, Agriculture, Ecosystems and Environment, 73, 199‐204.

Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanabe, F.S. and Dean, L.A., 1954, Estimation of available phosphorus in soil by extraction with sodium bicarbonate. U.S. Dep. Agric. Circ. 939, USDA, Washington, DC.

Önal, M.K., Topçuoğlu, B. ve Arı, N., 2003, Toprağa uygulanan kentsel arıtma çamurunun domates bitkisine etkisi, II. gelişme ve meyve özellikleri ile meyvede mineral içerikleri, Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 16, 1, 97‐106.

Richard, L.A., 1954. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkaline Soils. Handbook: 60, U.S. Dept. of Agriculture.

Sommers, L.E., 1997, Chemical composition of sewage sludges and analysis of their potential use as fertilizer, J. Environ. Qual., 6, 225–232.

Tasi, J., 2004, Macroelement, microelement and heavy metal content of grass species and dicotyledons. EGF Luzern, Svájc. Proceedings Volume 9. Szerk. Lüscher A., B. Jeangros, W. Kesler, O. Huguenin, M. Lobsiger, N. Millar, D. Suter. 1002–1005.

Toprak Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği, 2005. Resmi Gazete, 31.05.2005–25831.

Türkmen, C. 2004. Kireçli toprak sisteminde kentsel arıtma çamurunun arpa bitkisinin gelişimi ve bazı ağır metallerin alımı üzerine etkisi, Doktora Tezi, Ankara Üniv., Fen Bil. Enst., Ankara.