Bazı tekstil boyalarının penicillium funiculosum küfü ile biyosorpsiyon ve biyoakümülasyon özelliklerinin incelenmesi

Endüstride kullanılan tekstil boyaları, doğada zor parçalanmaları ve toksik etkileri nedeniyle su kaynakları ve oradaki canlılar için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Geleneksel atıksu arıtma yöntemleri bu tür kirleticilerin gideriminde genellikle yetersiz kalmakta ya da yüksek maliyetli ve enerji gereksinimli olmaları nedeniyle sürdürülebilirlik açısından sınırlamalar taşımaktadır. Bu bağlamda, çevre dostu ve ekonomik açıdan daha uygulanabilir çözümler sunan biyolojik arıtım yöntemleri son yıllarda önem kazanmaktadır. Biyosorpsiyon, mikroorganizmaların hücre yüzeylerindeki işlevsel gruplar (karboksil, amino, hidroksil vb.) aracılığıyla metabolik enerji gerektirmeden çözünmüş kirleticileri fiziksel ve kimyasal etkileşimlerle tutma sürecidir. Düşük maliyet ve yüksek verimlilik gibi avantajlarıyla dikkat çeker. Biyoakümülasyon ise metabolik olarak aktif hücrelerin çevresel kirleticileri hücre içine alması ve depolaması sürecidir. Bu çalışma, tekstil atık sularında yaygın olarak bulunan Acid Violet 90 (AV90) ve Direct Blue 86 (DB86) boyalarının, Penicillium funiculosum küfü ile biyosorpsiyon ve biyoakümülasyon yoluyla giderimini incelemeyi amaçlamaktadır. Deneysel çalışmalar farklı pH, temas süresi, sıcaklık, karıştırma hızı, boya konsantrasyonu ve biyokütle miktarı, parametreleri belirlenerek optimum şartlarda gerçekleştirilmiş, ayrıca FTIR ve mikroskobik analizlerle yüzey değişimleri incelenmiştir. P. funiculosum küfü ile biyosorpsiyon sonuçlarına göre, en yüksek verim AV90 boyası için %99, DB86 boyası için %98 olarak değerlendirilmiştir. AV90 boyası, özellikle düşük pH ve kısa sürede daha yüksek giderim sağladığı için biyosorpsiyon yoluyla gideriminde daha uygun bir boya olduğunu göstermektedir. AV90 ve DB86 boyalarının P. funiculosum küfü ile biyosorpsiyonları sonrasında asidik, bazik ve alkollü ortamda tekrar kullanılabilirlik testlerinde, asidik çözelti ortamda kullanım potansiyelinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Kinetik analizlerde, her iki boya için de ikinci dereceden kinetik modele ve Langmuir izoterm modeline uyum gözlenmesi süreçte kimyasal sorpsiyonun ve tek tabakalı adsorpsiyonun baskın olduğunu göstermektedir. Biyoakümülasyon çalışmaları canlı küf ile yürütülmüş, en yüksek verim pH 6,7, 28 °C sıcaklık ve 160 rpm çalkalama hızında gözlemlenmiştir. AV90 ve DB86 boyaları için giderim verimi %97 düzeyine ulaşmıştır. AV90, biyoakümülasyon açısından da benzer şekilde DB86'ya göre daha kararlı bir performans sergilemiştir. Sonuç olarak, bu çalışmada elde edilen bulgular, P. funiculosum küfünün hem biyosorpsiyon hem de biyoakümülasyon mekanizmaları yoluyla AV90 ve DB86 boyar maddelerinin sudan uzaklaştırılmasında son derece etkili bir biyosorbent olarak işlevini ortaya koymuştur. Özellikle AV90 boyar maddesi söz konusu olduğunda, P. funiculosum küfü daha yüksek ve tutarlı uzaklaştırma verimleri sergileyerek, daha uyumlu olduğunu göstermiştir. Biyosorpsiyon sürecinde yüksek yüzey alanı ve yüzey fonksiyonel grupları sayesinde kimyasal bağlanma kapasitesinin güçlü olması, biyoakümülasyon aşamasında ise boyanın hücre içine alınıp tutulabilmesi, bu organizmayı çift etkili bir arıtım ajanı hâline getirmiştir. Elde edilen yüksek verimlilik, geniş pH toleransı, tekrar kullanılabilirlik potansiyeli ve düşük maliyetli uygulama imkânı göz önünde bulundurulduğunda, P. funiculosum küfünün, geleneksel fizikokimyasal arıtma yöntemlerine sürdürülebilir bir alternatif olarak değerlendirilmesi mümkündür. Bu çalışma, söz konusu küf türünün, tekstil atıksularının arıtımında biyolojik ve çevre dostu bir alternatif olarak değerlendirilebileceğini ortaya koymaktadır.