Bartın ili orman alanlarındaki toprakta mevcut olan ağır metallerin seviyesinin belirlenmesi

Abstract

Antik çağlarda metal cevherlerin işlenmeye başladığı günlerden bu yana ağır metaller, doğal çevrimlerin dışında insan faaliyetlerinin sonucunda, atmosfer ve toprağa yayılmaya başlamışlardır. Ağır metallerin etkileri, yüzyıllar boyunca bilinmeden çeşitli amaçlar için kullanılmıştır. Sanayileşmenin başlamasıyla ağır metal içeren kömürler yakılmaya başlandı ve bunun sonucunda endüstri bölgelerinde ağır metal kirlilik miktarı büyük boyutlara ulaşmıştır. Endüstriyel faaliyetlerde ortaya çıkan hava ve su kirleticilerinin toprağa karışımları, kimyasal yollarla olmaktadır. Toprakta meydana gelen kirlilik, dönüşümü olmayan ve giderilemeyen kirlilik türlerindendir. Bu topraklarda tarım yapılamamakla birlikte, bu topraklar atık kalmakta. Tabiatta serbest olarak 35’ten fazla metal elementi bulunmakta olup, bunların 23 tanesi ağır metaldir. 5g/cm3‘den yüksek olan metaller, ağır metal olarak tanımlanmakta. Krom (Cr), civa (Hg), bakır (Cu), kurşun (Pb), nikel (Ni),çinko, demir (Fe), kadmiyum (Cd)ve kobalt (Co) en sık karşılaşılan ağır metallerdir. Atmosfere yayılan ağır metaller, zaman içinde birikerek ile yeraltı sularına, toprağa ve yüzeysel sulara karışarak ekolojik dengeye zarar verebilmektedir. Bartın Organize Sanayi Bölgesi ve Bartın Çimento Fabrikası etrafında bulunan farklı meşcere koşullarına sahip orman vejetasyonundaki üst toprak koşullarında bulunan ağır metallerin seviyesinin belirlendiği bu araştırmada; Bartın Organize Sanayi Bölgesindeki orman vejetasyonu alanında üst toprak kademesinde Cu’nun ortalama değeri 24,76mg/kg, Zn’nin ortalama değeri 48,13mg/kg, Mn’nin ortalama değeri 153,25mg/kg, Ni’nin ortalama değeri 43,96mg/kg, Cr’nin ortalama değeri 57,14mg/kg ve Pb’nin ortalama değeri 64,45mg/kg olarak tespit edilmiştir. Araştırma materyalinin ikinci kısmını oluşturan Bartın Çimento Fabrikası etrafında bulunan orman vejetasyonun 50m ara ile 4 tekrarlı olarak alınan üst toprak numunelerinde Cu’nun ortalama değerinin 35,83mg/kg, Zn’nin ortalama değerinin 54,39mg/kg, Mn’nin ortalama değerinin 132,34mg/kg, Ni’nin ortalama değerinin 28,45mg/kg, Cr’nin ortalama değerinin 41,52mg/kg ve Pb’nin ortalama değerinin 75,23mg/kg olduğu belirlenmiştir. Araştırmada her iki lokasyonda da üst toprak kademesinde belirlenen ağır metal türlerinin tümünde ortalama değerlerin FAO ve Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından belirlenen sınır değerlerin içinde olduğu tespit edilmiştir. Ancak bu durum her iki yöredeki orman vejetasyon alanlarında bitki sosyolojisi gruplarında meşcere toprağının yavaş yavaş ağır metal türleri tarafından kirlenmeye başladığı gerçeğini gölgelememelidir. Bu kapsamda Cu, Zn ve Pb ağır metal türleri Çimento Fabrikası çevresinde orman vejetasyon alanında OSB bölgesine göre daha yüksek seviyede çıkmış olmakla birlikte Mn, Ni ve Cr ağır metal türleri OSB bölgesindeki orman vejetasyon alanındaki üst toprak koşullarında ortalama değerler üzerinden daha yüksek bulunmuştur.

Since the days when metal ores began to be processed in ancient times, heavy metals have begun to spread to the atmosphere and soil as a result of human activities outside of natural cycles. The effects of heavy metals have been used for a variety of purposes unknowingly for centuries. With the start of industrialization, coal containing heavy metals started to be burned and as a result, the amount of heavy metal pollution in industrial areas has reached great levels. The mixtures of air and water pollutants, which occur in industrial activities, into the soil occur by chemical means. The pollution that occurs in the soil is one of the types of pollution that cannot be transformed and removed. Although agriculture cannot be done on these lands, these lands remain as waste. There are more than 35 free metal elements in nature, 23 of which are heavy metals. Metals higher than 5g/cm3 are defined as heavy metals. Chromium (Cr), mercury (Hg), copper (Cu), lead (Pb), nickel (Ni), zinc, iron (Fe), cadmium (Cd) and cobalt (Co) are the most common heavy metals. Heavy metals emitted into the atmosphere can damage the ecological balance by accumulating over time and mixing with groundwater, soil and surface waters. In this research, in which the level of heavy metals in the top soil conditions of the forest vegetation with different stand conditions around the Bartın Organized Industrial Zone and the Bartın Cement Factory was determined; In the forest vegetation area in Bartın Organized Industrial Zone, the average value of Cu is 24.76mg/kg, the average value of Zn is 48.13mg/kg, the average value ofMn is 153.25mg/kg, the average value of Ni is 43, 96mg/kg, mean value of Cr 57.14mg/kg and mean value of Pb 64.45mg/kg. The average value of Cu is 35.83mg/kg, the average value of Zn is 54.39mg/kg, and the average value of Mn is 132 in the topsoil samples taken from the forest vegetation around the Bartın Cement Factory, which constitutesthe second part ofthe research material, in 4 repetitions with 50m intervals. It was determined that the mean value of Ni was .34mg/kg, the mean value of Ni was 28.45mg/kg, the mean value of Cr was 41.52mg/kg, and the mean value of Pb was 75.23mg/kg. In the study, it was determined that the average values of all heavy metal species determined in the upper soil level in both locations were within the limit values determined by FAO and the Ministry of Environment and Urbanization. However, this situation should not overshadow the fact that the stand soil has gradually started to be polluted by heavy metal species in the plant sociology groups in the forest vegetation areas in both regions. In this context, Cu, Zn and Pb heavy metal types were found at higher levels in the forest vegetation area around the Cement Factory compared to the OSB region, but Mn, Ni and Cr heavy metal types were found higher than the average values in the top soil conditions in the forest vegetation area in the OSB region.