Nano Üre Ile Modifiye Edilmiş Hidroksiapatit Nanopartikülü Içeren Hibrit Nano-Gübre Ve Bileşenlerinin Daphnia Magna Model Organizması Üzerindeki Toksik Etkilerinin Belirlenmesi Ve Bazı Sucul Makrofitler Ile Gideriminin Araştırılması
Ergönül M. B. (Yürütücü), Çelik M., Arslan P.
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2025 - 2027
- Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
- Destek Programı: 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı
- Başlama Tarihi: Aralık 2025
- Bitiş Tarihi: Aralık 2027
Proje Özeti
Nüfus artışıyla birlikte çok yakın bir gelecekte insanoğlunun gıda ve su sorunları ile karşılaşması kaçınılmaz bir son olarak görünmektedir. Bu bağlamda artan gıda talebine bir çözüm üretebilmek ve mahsul verimini arttırmak amacıyla araştırmacılar yenilikçi nanoteknoloji ile üretilmiş kimyasal tarım ürünleri sentezlemişlerdir. Nanoteknoloji tarımda genellikle mahsulün korunması için nano-pestisitler ve verimi arttırmak için nano-gübrelerle sektöre katkı sağlamaktadır. Nano-gübreler tarımsal ürünlerin makro ve mikro besleyici element ihtiyaçlarını yavaş salınım sağlayarak daha üzün süreler boyunca karşılayabilmektedirler. Ancak bu nanoteknolojik tarım ürünlerinin kullanılmaya başlanmasıyla birlikte karasal ve sucul ekosistemler nanopartiküllere daha çok maruz kalmıştır. Çevreye sızan her türlü kirleticide olduğu gibi nihai alıcı ortam sucul habitatlar olduğu için bu durum sucul ortamların nano-kimyasallarla kirlenmesine ve sulak alanlar ile burada yaşayan canlıların risk altına girmesine yol açmaktadır. Netice olarak son yıllarda nanoteknolojik ürünlerin birçok sektörde kullanımının artmasıyla birlikte nano-kimyasalların sucul ortamdan uzaklaştırılması önemli bir konu haline gelmiştir. Bu bağlamda çevrede ilave sorunlara yol açmayan doğa dostu, düşük maliyetli bir arıtım tekniği olan fitoremediasyon öne çıkmaktadır. Sucul ortamlarda ağır metal, ilaç kalıntıları, pestisitler gibi kirleticilerin gideriminde kullanılan sucul makrofitler son yıllarda nanopartiküllerin de gideriminde kullanılmaya başlanmıştır.
Bu proje kapsamında bitkilerin makro element ihtiyacını karşılamak üzere kullanılan hidroksiapatit nano-partikülü (fosfat kaynağı olarak) ve nano-üre (azot kaynağı), ayrıca mikro-element kaynağı olarak yine yaygın bir şekilde kullanılan FeO-NP (demir kaynağı) ile ZnO-NP (çinko kaynağı) nanopartiküllerinin:
- sucul toksikoloji çalışmalarında sıklıkla kullanılan D. magna model organizması üzerindeki 24, 48, 72 ve 96 saatlik ortalama öldürücü konsantrasyon (LC50) ve 21 günlük üreme üzerine etkili konsantrasyon (ECX) değerlerinin belirlenmesi
- canlılar üzerinde yol açabileceği oksidatif stres ve antioksidan savunma mekanizmalarındaki değişimlerin izlenmesi amacıyla adı geçen nanopartiküllere 24 ve 96 saat maruz bırakılan su pirelerinde (D. magna) bazı enzim aktivitelerinin (süperoksit dismutaz (SOD), glutatyon peroksidaz (GPx), katalaz (CAT), malondialdehit (MDA)) belirlenmesi
- ilaveten sentezlenen hibrit nano-gübre ve bileşenlerinin (hidroksiapatit nano-partikülü, nano-üre, FeO-NP ve ZnO-NP) 3 farklı konsantrasyonuna (D. magna için belirlenecek olan LC50 değerlerinin 0.25, 0.5 ve 1 katları) maruz bırakılan 3 farklı sucul makrofit türünün (Pistia stratiotes, Myriophyllum spicatum ve Egeria densa) bu nano gübre bileşenlerini giderim oranı 4 farklı süre (1, 7, 14 ve 21 gün) boyunca izlenmesi amaçlanmaktadır.
Bu proje TÜBİTAK 2024-2025 Ar-Ge ve Yenilik Konu Başlıkları ilanında yer alan ?ileri gübre teknoloji hedefi? doğrultusunda, ?nano-gübre kullanımı ile ilgili teknolojilerin olumsuz etkilerin ve arıtım teknolojilerinin araştırılması? için dizayn edilmiştir. Ek olarak tarımsal kaynaklı su kirliliğini önlemeye yönelik uygulamaları yaygınlaştırmak ve bu uygulamalar için altlık oluşturacak veriler sağlamayı hedeflemiştir. Tüm bunların yanı sıra yine bu proje çıktıları ile 12. Kalkınma Planı hedef ve politikaları kapsamında Öncelikli Gelişme Alanlarda yer alan Tarım ve Gıda, Bilim Teknoloji ve Yenilik gibi başlıklara katkı sunmak hedeflenmiştir.