Assessment of Phytotoxicity of Cadmium, Chromium and Lead on Ceratophyllum demersum L. and Pogostemon erectus (Dalzell) Kuntze

Kadmiyum, Krom ve Kurşunun Ceratophyllum demersum L. ve Pogostemon erectus (Dalzell) Kuntze Üzerine Fitotoksisitesinin Değerlendirilmesi

Abstract

Industrial activities cause many heavy metals to mix in the water environment. The heavy metals have serious toxic effects on plants. In this study, the morphological effects and the median effective concentration (EC50) values of cadmium (Cd), chromium (Cr) and lead (Pb) metals on Ceratophyllum demersum L. and Pogostemon erectus (Dalzell) Kuntze were investigated. The data obtained at the end of 5 days were evaluated statistically by Probit Analysis. The EC50 values for C. demersum were determined to be 1.403 mg/L (1.018- 1.864) for Cd, 8.473 mg/L (6.198 – 11.667) for Cr and 78.349 mg/L (49.622-112.981) for Pb. The EC50 values of P. erectus were found to be 0.879 mg/L (0.590 - 1.252) for Cd, 1,120 mg/L for Cr (0.729 - 1.646) and 1.727 mg/L (1.144 - 2.653) for Pb. In terms of EC50 values, the most toxic heavy metals for C. demersum and P. erectus were recorded as Cd > Cr > Pb. The toxic effects of heavy metals on plants were increased at high-level metal applications. In general, chlorosis, leaf loss, softening and deaths were observed in the plants under metal toxicity. This study can provide significant contributions to the phytoremediation studies that will be done with these plants.

Özet

Sanayi faaliyetleri, birçok ağır metalin su ortamına karışmasına neden olmaktadır. Ağır metaller bitkiler üzerinde ciddi toksik etkiler gösterirler. Bu çalışmada, kadmiyum (Cd), krom (Cr) ve kurşun (Pb) metallerinin Ceratophyllum demersum L. ve Pogostemon erectus (Dalzell) Kuntze üzerine morfolojik etkileri ve medyan etkili konsantrasyon (EC50) değerleri araştırılmıştır. 5 gün sonunda elde edilen veriler istatistiksel olarak Probit Analizi ile değerlendirilmiştir. C. demersum’da EC50 değerleri Cd için 1.403 mg/L (1.018-1.864), Cr için 8.473 mg/L (6.198 - 11.667) ve Pb için 78.349 mg/L (49.622-112.981) olarak tespit edilmiştir. P. erectus’da EC50 değerleri Cd için 0.879 mg/L (0.590 - 1.252), Cr için 1.120 mg/L (0.729 - 1.646) ve Pb için 1.727 mg/L (1.144 - 2.653) olarak bulunmuştur. EC50 değerleri bakımından C. demersum ve P. erectus için en toksik ağır metaller Cd > Cr > Pb olarak kaydedilmiştir. Ağır metallerin yüksek seviyelerde uygulanması bitki üzerindeki toksik etkiyi artırmıştır. Genel olarak, metal toksisitesi altındaki bitkilerde kloroz, yaprak dökülmesi, yumuşama ve ölümler gözlenmiştir. Bu çalışma, bu bitkiler ile yapılacak olan fitoremediasyon çalışmalarına önemli katkılar sunabilir.