1
T.C. Namık Kemal Üniversitesi
Çorlu Mühendislik Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü
Proje Adı: Edincik (Bandırma) Körfezi Sedimanlarında Ağır Metal Konsantrasyonları Ve Foraminiferler Üzerindeki Etkilerinin Araştırılması”
Proje No: NKUBAP.00.17.AR.13.06 Nolu
(NKU BAP PROJE SONUÇ RAPORU)
Yrd.Doç.Dr. Zeki Ünal YÜMÜN
ARALIK-2014
2
İÇİNDEKİLER LİSTESİ
ÖNSÖZ ... 6
ÖZET ... 7
1. GİRİŞ ... 8
3.1. Materyal Temini ... 12
3.2. Laboratuar Çalışmaları ... 12
3.3 ICP OS Ölçüm Yöntemi ... 17
3.4. Doğal Deniz Sularının Ağır Metal İçerikleri Ve Ağır Metal-Lerin Bulunuş Şekilleri ... 18
3.4.1. Denizlerde Kirlilik Meydana Getiren Başlıca Ağır Metaller ... 18
3.4.1.1. Cıva ... 18
3.4.1.2. Arsenik ... 18
3.4.1.3. Kadminyum ... 19
3.4.1.4. Kurşun ... 19
3.4.1.5. Çinko ... 19
3.4.1.6. Bakır ... 20
3.4.1.7. Demir ... 20
3.4.1.8. Mangan ... 20
3.4.1.9. Kobalt ... 20
3.4.1.10. Alüminyum ... 21
3.4.1.11. Nikel ... 21
3.4.1.12. Krom ... 21
3.4.2. ICP-OS Analizi Sonuçları ... 22
3.5 Foraminiferlerin Genel Özellikleri ... 45
3.5.1. Kavkı ... 46
3.5.2. Localar ve locaların sarılma şekli ... 47
3.5.3. Ağız açıklıkları ( apertür ) ve kanal sistemleri ... 47
3.5.4. Üreme biçimi ... 48
3.5.5. Yalancı ayaklar... 49
3.5.6. Yaşam ortamları ... 49
3.6. Foraminiferlerde Morfolojik Değişime Neden Olan Etmenler ... 51
3.7. Foraminifer Toplulukları ... 51
3.8. Foraminiferlerdeki Morfolojik Değişimler ... 52
4. BULGULAR VE TARTIŞMA ... 55
5. SONUÇLAR ... 58
6. KAYNAKLAR ... 60
3
TABLOLAR LĠSTESĠ
Tablo 3. 1: Erdek Körfezinde Alınan Deniz Sedimanı Örnekleri………13
Tablo 3. 2: SK-2 den alınan numuneler ve yapılan analizler... 14
Tablo 3. 3: SK-5 den alınan numuneler ve yapılan analizler... 14
Tablo 3. 4: Erdek Grab numuneler ve yapılan analizler ... 15
Tablo 3. 5: Erdek Grab numuneler ve yapılan analizler ... 16
Tablo 3. 6: Erdek SK-2 ICP-OS Sonuçları ... 22
Tablo 3. 7: Erdek SK-5 ICP-OS Sonuçları ... 29
Tablo 3. 8: Grap Numunelerinin ICP-OS Sonuçları ... 36
Tablo 3. 9: Grap numunelerinin ICP-OS sonuçları ... 37
Tablo 3. 10: Edincik Körfezi SK-2 Numunelerinin Foraminifer Topluluğu ... 53
Tablo 3. 11: Edincik Körfezi Grap Numunelerinin Foraminifer Topluluğu ... 54
Tablo 3. 12: Edincik Körfezi SK-5 Numunelerinin Foraminifer Topluluğu ... 55
Tablo 3. 13: SK-2, SK-5 ve Grap numunelerin ağır metal konsantrasyonları ortalaması ... 57
4
ġEKĠLLER LĠSTESĠ
Şekil 2. 1: İnceleme alanının yer bulduru haritası ... 10
Şekil 2. 2: Edincik Bölgesinde yapılmış Sondaj Logları karşılaştırması ... 11
Şekil 3. 1: Erdek Körfezinde Alınan Deniz Sedimanı Örnekleri... 12
Şekil 3. 2: ICP-OS Cihazı Ölçüm Prosesi ... 17
Şekil 3. 3: SK-2 sondaj numunelerinin Co-Derinlikle değişimi grafiği ... 23
Şekil 3. 4: SK-2 sondaj numunelerinin Fe-Derinlikle değişimi grafiği ... 23
Şekil 3. 5: SK-2 sondaj numunelerinin Pb-Derinlikle değişimi grafiği ... 24
Şekil 3. 6: SK-2 sondaj numunelerinin As-Derinlikle değişimi grafiği ... 24
Şekil 3. 7: SK-2 sondaj numunelerinin Cr-Derinlikle değişimi grafiği ... 25
Şekil 3. 8: SK-2 sondaj numunelerinin Cu-Derinlikle değişimi grafiği ... 25
Şekil 3. 9: SK-2 sondaj numunelerinin Co-Derinlikle değişimi grafiği ... 26
Şekil 3. 10: SK-2 sondaj numunelerinin Al-Derinlikle değişimi grafiği ... 26
Şekil 3. 11: SK-2 sondaj numunelerinin Mn-Derinlikle değişimi grafiği ... 27
Şekil 3. 12: SK-2 sondaj numunelerinin Ni-Derinlikle değişimi grafiği ... 27
Şekil 3. 13: SK-2 sondaj numunelerinin Hg-Derinlikle değişimi grafiği ... 28
Şekil 3. 14: SK-2 sondaj numunelerinin Cd-Derinlikle değişimi grafiği ... 28
Şekil 3. 15: SK-2 sondaj numunelerinin Ağır Metallerin-Derinlikle değişimi grafiği . 29 Şekil 3. 16: SK-5 sondaj numunelerinin Co-Derinlikle değişimi grafiği ... 30
Şekil 3. 17: SK-5 sondaj numunelerinin Fe-Derinlikle değişimi grafiği ... 30
Şekil 3. 18: SK-5 sondaj numunelerinin Pb-Derinlikle değişimi grafiği ... 31
Şekil 3. 19: SK-5 sondaj numunelerinin As-Derinlikle değişimi grafiği ... 31
Şekil 3. 20: SK-5 sondaj numunelerinin Cr-Derinlikle değişimi grafiği ... 32
Şekil 3. 21: SK-5 sondaj numunelerinin Cu-Derinlikle değişimi grafiği ... 32
Şekil 3. 22: SK-5 sondaj numunelerinin Zn-Derinlikle değişimi grafiği ... 33
Şekil 3. 23: SK-5 sondaj numunelerinin Al-Derinlikle değişimi grafiği ... 33
Şekil 3. 24: SK-5 sondaj numunelerinin Mn-Derinlikle değişimi grafiği ... 34
Şekil 3. 25: SK-5 sondaj numunelerinin Ni-Derinlikle değişimi grafiği ... 34
Şekil 3. 26: SK-5 sondaj numunelerinin Hg-Derinlikle değişimi grafiği ... 35
Şekil 3. 27: SK-5 sondaj numunelerinin Cd-Derinlikle değişimi grafiği ... 35
Şekil 3. 28: Grap numunelerinin Ağır Metal-Derinlikle değişimi grafiği ... 38
Şekil 3. 29: Grap numunelerinin Fe-Derinlikle değişimi grafiği... 38
Şekil 3. 30: Grap numunelerinin Co-Derinlikle değişimi grafiği ... 39
5
Şekil 3. 31: Grap numunelerinin Pb-Derinlikle değişimi grafiği ... 39
Şekil 3. 32: Grap numunelerinin As-Derinlikle değişimi grafiği... 40
Şekil 3. 33: Grap numunelerinin Cr-Derinlikle değişimi grafiği ... 40
Şekil 3. 34: Grap numunelerinin Cu-Derinlikle değişimi grafiği ... 41
Şekil 3. 35: Grap numunelerinin Zn-Derinlikle değişimi grafiği... 41
Şekil 3. 36: Grap numunelerinin Al-Derinlikle değişimi grafiği... 42
Şekil 3. 37: Grap numunelerinin Mn-Derinlikle değişimi grafiği ... 42
Şekil 3. 38: Grap numunelerinin Ni-Derinlikle değişimi grafiği ... 43
Şekil 3. 39: Grap numunelerinin Hg-Derinlikle değişimi grafiği ... 43
Şekil 3. 40: Grap numunelerinin Cd-Derinlikle değişimi grafiği ... 44
Şekil 3. 41: Grap numunelerinin Ağır Metal-Derinlikle değişimi grafiği ... 44
Şekil 3. 42: Bir foraminiferin iç ve dış organları ... 45
Şekil 3. 43: Farklı Kavkı, Loca Şekli ve Loca Düzenlenmelerine Örnekler (İnan 2006) ... 48
Şekil 3. 44: Dimorfizm Gösteren Bir Foraminiferin Üreme Döngüsü (İnan 2006) ... 49
Şekil 3. 45: a: Massilina secans (SK-2.2.2R), b: Ammonia compacta (ERD 13.11.3), c: Elphidium crispum (ERD 13.4.1) ... 52
6 ÖNSÖZ
“Edincik (Bandırma) Körfezi Sedimanlarında Ağır Metal Konsantrasyonları Ve Foraminiferler Üzerindeki Etkilerinin Araştırılması” konulu çalışma, Namık Kemal Üniversitesi tarafından NKUBAP.00.17.AR.13.06 Nolu Bilimsel Araştırma Projesi (BAP) olarak desteklenmiştir. Projenin amacı; Edincik bölgesinde Marmara deniz dibi sedimanlarını stratigrafik olarak inceleyerek, deniz suyu, dip çamuru ve foraminifer topluluklarında ağır metal birikim analizlerini gerçekleştirmektir. Ortam koşularındaki meydana gelen kirlilikler (Ağır Metal Kirlilikleri) ile tek hücreli canlılardan olan Foraminiferler üzerinde meydana getirebileceği morfolojik değişimlerin ilişkisi araştırılmıştır. Bu araştırmalarda Bio-indikatör olarak kullanılan Foraminiferler‟de meydana gelen değişimler ortam kirliliği indeksi olarak değerlendirilmektedir.
Bu çalışma balıkçılık, turizm ve yaşam olanakları bakımından son derece önemli olan denizel alanların korunması açısından önemli bulgular sunmuştur.
7 ÖZET
Marmara Denizi içerisinde yer alan Edincik Körfezinde güncel sedimanların ağır metal analizleri ve bu ağır metallerin canlılar (Foraminiferler) üzerindeki etkilerinin araştırılması konulu bu çalışmada deniz tabanında, antropojenik (İnsan etkisiyle) ve doğal yollarla oluşan ağır metal kirliliğinin deniz dibi sedimanlarındaki birikimi incelenmiş ve bu birikimin foraminiferler üzerinde yarattığı morfolojik bozukluklar araştırılmıştır.
Çalışma alanı Marmara Denizi'nde sanayileşmenin çok yoğun olmadığı bir bölgededir. Marmara Denizi'nde veya diğer denizlerde sanayinin çok yoğun olduğu başka denizlerde yapılmış veya yapılacak olan benzer çalışmalarla karşılaştırma olanağı sunmuştur.
Edincik Körfezi'nden projeden önce yapılmış 6 adet zemin araştırma sondajından temsil edici 2 tanesi incelenerek zeminde düşey doğrultuda meydana gelen ağır metal dağılımları ve foraminifer taksonomisi ortaya çıkarılmıştır. 2 sondajdan ve tekne yardımıyla körfezin 14 değişik noktasından özel numune alıcılarla deniz sedimanı alınmıştır. Hem sondaj hemde grap numunelerde bentik foraminifer ve ağır metal içeriği incelenmiştir.
Ağır metal analizleri için foraminiferlerin derlendiği düzeylerden alınan sediman örneklerinde 12 adet ağır metalin (Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Al, Co, Cr, Mn, Ni, As ve Hg) analizi yapılmıştır. Numuneler analiz için Namık Kemal Üniversitesi Merkez Araştırma Laboratuvarı'na (NABİLTEM) gönderilmiştir. Ağır metal analizleri ICP-OS cihazı ile yapılmıştır.
Bentik foraminifer içeriği için 15 gr kuru sediman numunesi alınmış 125 µ elekte yıkanarak elenmiş ve her örnekte bulunan bentik Foraminiferler‟in taksonomik tanımlamalar yapılmıştır. Bu çalışma sonucunda “Adelosina cliarensis, Adelosina dutcharsi, Adelosina mediteranensis, Adelosina pulchella, Ammonia compacta, Ammonia parkinsionia, Ammonia tepida, Coscinospira hemprichii, Cribroelphidium poeyonum, Cycloforina contorta, Elphidium aculeatum, Elphidium complanatum, Elphidium crispum, Elphidium galvestonense, Lobatula lobatula, Massilina secans, Miliolinella subrotunda, Pseudotriloculina oblanga, Pseudotriloculina rotunda, Quinqueloculina lamarciana, Quinqueloculina seminula, Quinqueloculina polygona, Spiroloculina angulosa, Spiroloculina excavata, Textularia sp., Triloculina marioni”
foraminifer cins ve türleri saptanmıştır.
Edincik körfezinde alınan grap numunelerinde saptanan Elphidium crispum, Massilina secans ve Ammonia compacta foraminiferlerde morfolojik değişimlere rastlanmıştır. Morfolojik değişimlerin gözlendiği bu lokasyonlarda ağır metal konsantrasyonlarında aşırı artışlarda gözlenmiştir. Bu lokasyonlarda gözlenen Zn, Pb ve Cd elementlerinin kökeni, çevrenin tarım faaliyetlerinden (İlaçlama ve gübreleme) kaynaklandığı anlaşılmıştır.
8 1. GĠRĠġ
Sanayi devrimi ile kontrolsüzce artan sanayileşme olası çevre problemlerini de beraberinde getirmiştir. Kirlenme, başladığı ilk yıllarda çevrenin taşıma kapasitesi sayesinde insanlar tarafından dikkate alınmamış fakat zamanla taşıma kapasitesinin maksimum seviyeye ulaşması bilim insanlarının gözlerini çevre kirliliğine çevirmelerine neden olmuştur. Çevre kirliliği fark edilinceye kadar denizler, akarsular, toprak ve atmosfer gibi alıcı ortamlarda birikimler meydana gelmiştir.
Kirliliğe neden olan en önemli ve tehlikeli atıklardan birisi de ağır metallerdir. Ağır metaller girdikleri su ortamında çözünmeden ve toksik özelliğini kaybetmeden uzun yıllar kalabilme özelliğine sahiptir. Bu özelliğinden dolayı devamlı kirleticiler adını alan ağır metallerin denizlerimizdeki miktarı her geçen gün birikerek artmaya devam etmektedir.
Çalışmada biyoindikatör olarak kullanılan foraminiferler tek hücreli ve kavkılı rhizopod protozoalardır. Protoplazmaları endoplazma ve ektoplazma olarak ayrımlaşmıştır ve protoplazmadan yalancı ayaklar (pseudopoda) uzanır.
Bu çalışmada deniz tabanında, antropojenik ve doğal yollarla oluşan ağır metal kirliliğinin deniz dibi sedimanlarındaki birikimi incelenmiş ve bu birikimin foraminiferler ve ostaracodlar üzerinde yarattığı morfolojik bozukluklar gözlemlenmeye çalışılmıştır.
Edincik körfezi için önceki yıllarda yapılan kapsamlı bir çalışma yoktur. Bu yüzden yapılan çalışma inceleme alanı için örnek teşkil edecektir.
Bu çalışmanın amacı, Marmara Denizi'nin Edincik Körfezinde (Balıkesir) deniz dibi sedimanlarını stratigrafik olarak incelenerek, deniz suyu, dip çamuru ve foraminifer topluluklarında ağır metal birikim analizlerini yapmayı amaçlamaktadır. Ortam koşullarındaki kirlilikler ile Foraminiferlerde meydana gelen morfolojik değişimlerin ilişkisi araştırılacaktır. Bu analizler kirlilik-mikro canlılardaki değişim ilişkisini hem düşey hem de yanal yayılım boyunca inceleneceği için evsel atıklar ve sanayi atıklarının arttığı son 50 yıl ile sanayi atıklarının olmadığı daha eski dönemleri karşılaştırma olanağı da sunacaktır. Ayrıca bu bölge Marmara denizinde sanayileşmenin çok yoğun olmadığı bir bölgedir. Marmara denizinde veya diğer denizlerde sanayinin çok yoğun olduğu başka denizlerde yapılmış veya yapılacak olan benzer çalışmalarla deneştirme olanağı sunacaktır.
Mersin Sahilinde Makroalg (Ulva Sp. ve Enteromorpha Sp.) ve Sedimentte Ağır Metal Düzeylerinin İncelenmesi (Alp, Özbay, Sungur, 2012) adlı çalışmada makroskobik yeşil algler ve sedimentte ağır metallerin birikiminin belirlenmesi amacıyla Al, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Pb ve Cd düzeyleri aylık olarak tespit edilmiştir. Bölgede yapılan çalışma sonucunda Cu ve Mn olan pestisitler ile Cr, Ni, Mn içeriği yüksek suni gübrelerin yaygın kullanılması, liman şehri olması ve ayrıca Ataş petrol rafinerisinin bu ilde olması sahil şeridinde bu metallerin fazla çıkma sebebi olarak düşünülebilir.
Çanakkale Boğazı‟nın Güncel Bentik Foraminifer, Ostrakod , Mollusk Topluluğunu Denetleyen Faktörler İle Çökel Dağılımının Jeokimyası (Meriç vd. , 2009 ) adlı çalışmada ise Çanakkale Boğazı‟nın güncel deniz tabanını örten çökellerin inorganik jeokimyası ortaya konmuştur. Çalışma sonucunda değinilen alanın Ege Denizi ve Akdeniz faunası etkisinde kaldığı görülmüştür.
9
İzmir Körfezi‟nde Deniz Kirliliğinin Değerlendirilmesi: Yüzey Sedimanlarında Ağır Metal Organik Madde Yoğunlukları (Aksu, Yaşar, Uslu, 1997) çalışmasında İzmir Körfezi‟nde deniz kirliliğinin boyutları yüzey sedimanlarında inorganik ve organik jeokimyasal verilerle değerlendirilmiştir.
İzmir Körfezi Boyunca Sedimentteki Ağır Metal Kirliliğinin ICP-MS ile İzlenmesi Ve İstatiksel Değerlendirilmesi (Erdoğan, 2009) adlı doktora tezinde İzmir körfezinde deniz kirliliğinin olduğu alanlardaki sedimentler incelenmiştir. Çalışma sonucunda İzmir‟in iç körfez kısmında sanayi ve evsel atıklara bağlı olarak ağır metal kirliliğinin daha fazla olduğu ortaya çıkmıştır.
Literatür özetinde de görüldüğü gibi inceleme alanında geçmişte yapılan bu tür bir çalışma yoktur. Yapılan çalışmalar sanayinin oldukça geliştiği bölgelerle sınırlı kalmıştır. Edincik körfezinde ağır metal oranlarının düşey (Zamansal) ve yatay (Mekansal) yayılımları boyunca dağılımları ve bu yayılımlar boyunca foraminifer topluluklarının taksonomisi ve morfolojik özellikleri incelenmektedir. Yapılan çalışmalar ile ortam koşullarının kirlenme durumu ve bu kirliliklerin canlılar üzerindeki etkileri ortaya çıkarmıştır. Yapılan bu çalışma ile Edincik Körfezi sedimanlarında meydana gelen ağır metal birikimleri ve bu birikimlerin foraminiferler üzerindeki etkileri araştırılmaktadır.
10 2. GENEL BĠLGĠLER
İnceleme alanı coğrafi olarak Balıkesir İli Bandırma ilçesi Edincik Beldesi Atizi mevkii sınırları içinde olup, Marmara Denizi içerisinde 35.000 m2 alanı kapsamaktadır.
Çalışma bölgesinin batimetrisi 3-8 m derinlikleri arasında değişmekte olup, çalışma alanı Türkiye‟nin Kuzey Batısında Güney Marmara‟da yer almaktadır. Kuzeyinde Erdek, doğusunda Bandırma, Güneybatısında Gönen ilçeleri ile sınırlı olan Edincik Beldesi, bağlı olduğu Bandırma ilçesine 8 km uzaklıktadır. (Şekil 1). Çalışma alanını jeomorfolojik olarak incelersek alan, kuzey ve güneyde iki yükselim alanı ve bu iki yükselim alanının ortasında geniş bir çöküntü alanından oluşur. Bu morfolojik yapı ile stratigrafik dizilim karşılaştırıldığında bölgedeki temel veya yaşlı kayaların yüksek alanları, genç birimlerin ise bölgedeki en alçak alanları meydana getirdiği izlenir.
Şekil 2. 1: İnceleme alanının yer bulduru haritası
Bilindiği gibi inceleme alanı Marmara denizi içerisinde yer almaktadır. İnceleme alanında yapılan deniz sondajlarına dayanarak temelde Karakaya (Trkk) formasyonu yer aldığı saptanmıştır. Deniz tarafında ise 0-9 m arasında değişen deniz suyu derinliğinden sonra 4-6 m kalınlığa sahip balçık (Yüksek su içerikli ince kumlu kil) daha derinlerde ise sıkı ve orta sıkı ince çakıllı kumlu kil zemin bulunmaktadır. Daha derinlerde ise Karakaya Formasyonu‟nun ayrışmış üst düzeyleri yer almaktadır.
İnceleme alanının yakın çevresinde temelden tavana doğru yer alan birimler aşağıda ayrıntılı olarak verilmiş ve İnceleme alanında yapılmış deniz sondaj loglarının korelasyon tablosu aşağıda verilmiştir.
İnceleme alanı morfolojik olarak güneyde ve doğuda yükselimlerden oluşan kaya birimleri tarafından çevrilmiş ve deniz karaya sokularak yarı koy yapmış durumdadır.
Kuzeydeki yükselim alanlarını Kapıdağı Yarımadası, Edincik, Bandırma (Karadağ)- Mudanya ve Gemlik yükselimleri, güneyde Uludağ yükselimi ve Söğütalan platosu oluşturmaktadır. Alçalım alanında ise Gönen, Manyas- Karacabey, Uluabat ve Bursa- Nilüfer havzaları yer alır. Bu morfolojik yapı ile stratigrafik dizilim karşılaştırıldığında
11
bölgedeki temel veya yaşlı kayaların yüksek alanları, genç birimlerin ise bölgedeki en alçak alanları meydana getirdiği izlenir. Marmara Bölgesi‟nin güney Marmara bölümünde, Yenice-Gönen, Manyas-Mustafakemalpaşa, Uluabat ve Bursa fayları tarafından denetlenen havzalar bulunmaktadır. Bölgenin jeomorfolojisi bu faylar etkisi ile büyük ölçüde tektonik denetimli olup, günümüzdeki fizyografik uzanımları yaklaşık doğu-batı doğrultuludur.
Şekil 2. 2: Edincik Bölgesinde yapılmış Sondaj Logları karşılaştırması
Bölgenin hidrografik özellikleri genellikle Ege, Marmara ve Karadeniz arasındaki morfolojik farklılıklar ve su değişimi ile kontrol edilmektedir. Bu nedenle bölge, Ege ve Karadeniz su kütlelerinin fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerine sahiptir (Avşar N, Aksu A ve Dinçer F., 2006 ). Körfez iki akarsu arasında kalmaktadır: Biga ve Gönen Çayı. Gönen Çayı, Çanakkale ve Balıkesir illerinin sanayinin hızla gelişmesinden oldukça etkilenerek endüstriyel atıklarla kirlenmiştir. Gönen Çayı'nın Erdek Körfezi'ne döküldüğü yerden alınan numuneler de incelenerek çayın etkileri araştırılmıştır.
12 3. GEREÇ VE YÖNTEM
3.1. Materyal Temini
Çalışma için gerekli olan numuneler Yümün Mühendislik Yapı Zemin İnşaat Mak.
Nak. Taah. Paz. Tur. İth. İhr. San. Ve Tic. Ltd. Şti tarafından 6 adet deniz içerisinde (Yüzer Duba kurularak) ve zemin araştırma sondajı yapılarak toplanmış ve imzalanan protokolle tarafımıza ücretsiz olarak verilmiştir. Numuneler alındıktan sonra numune sandıklarına koyulmuş ve kapalı olarak serin bir ortamda saklanmıştır. Yapılacak çalışmalar sonucu sondajlardan 7,6 mm çapında ve 15 m toplam uzunluğa sahip örselenmemiş karot numuneler elde edilmiştir. Bu karotların alındığı bölgelerde kayık kullanılarak özel numune alıcıları yardımıyla dip çamuru ve su numuneleri de alınmıştır (Tablo 3.1).
Şekil 3. 1: Erdek Körfezinde Alınan Deniz Sedimanı Örnekleri
3.2. Laboratuar ÇalıĢmaları
Laboratuar çalışmaları, örneklerin mikroskobik incelemeye hazır hale getirilmesi, mikroskopta incelenmesi, analizlerinin yapılması ve fotoğraflama aşamalarını kapsamaktadır. Deniz dibi çökel örneklerinden foraminifer toplulukları ayrılmıştır, ağır metal ölçüm analizleri yapıldıktan sonra fotoğraflama işlemine geçilmiştir.
DSK-2 ve DSK-5 Sondajlarından elde edilen karotlar 10 ve 20 cm'lik bölümlere ayrılarak laboratuarda ağır metal ve ostracoda ve foraminifer çalışmaları için hazır hale getirilmiştir.
Ağır metal numuneleri Namık Kemal Üniversitesi Merkez Araştırma Laboratuarı'na (NABİLTEM) gönderilmiş ve analizler başlamıştır. Analize Gönderilen numunelerin numara ve listesi tablo 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, ve 3.5„te verilmiştir.
13
Tablo 3. 1: Erdek Körfezinde Alınan Deniz Sedimanı Örnekleri
Alınan Noktalar
Örnek Numarası
Numune Derinliği (m)
Deniz Sıcaklığı C0
Coğrafik Koordinat (UTM USP WGS-84)
Su Numunesi
1. Nokta ERD-013/01 12,5 17 35T 0567003
UTM 4471908 +
2. Nokta ERD-013/02 13,5 18 35T 0567502
UTM 4471383 +
3. Nokta ERD-013/03 13,5 18 35T 0570149
UTM 4470727
+
4. Nokta ERD-013/04 15,5 19
35T 0572484 UTM 4470694
+
5. Nokta ERD-013/05 12,0 19 35T 0572046
UTM 4467624
+
6. Nokta ERD-013/06 20,0 19 35T 0569429
UTM 446621
+
7. Nokta ERD-013/07 20,0 18 35T 0567883
UTM 4464543
+
8. Nokta ERD-013/08 13,0 18
35T 0566726 UTM 4463310
+
9. Nokta ERD-013/09 17,0 18
35T 0564643 UTM 4462311
+
10. Nokta ERD-013/10 20,0 18
35T 0562906 UTM 4462422
+
11. Nokta ERD-013/11 18,5 19
35T 0560193 UTM 4463246
+
12. Nokta ERD-013/12 13,0 18 35T 0557370
UTM 4462789
+
13. Nokta ERD-013/13 2,0 18 35T 0553992
UTM 4464396 +
14. Nokta ERD-013/14 10,0 19 35T 0554140
UTM 4464540 +
14
Tablo 3. 2: SK-2 den alınan numuneler ve yapılan analizler
ETĠKET NO
NUMUNE ADI NUMUNE ĠÇERĠĞĠ AÇIKLAMA
(Bakılan Ağır Metaler)
SK-2/1 5.00-5.50 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/2 5.50-5.95 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/3 8.10-8.30 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/4 8.30-8.50 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/5 8.50-8.95 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/6 9.00-9.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/7 9.20-9.40 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/8 9.40-9.60 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/9 9.60-9.80 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/10 9.80-10.00 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/11 10.00-10.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/12 10.20-10.40 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/13 10.40-10.60 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/14 10.60-10.80 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/15 10.80-11.00 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/16 11.0-11.45 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/17 11.45-11.65 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/18 11.65-11.85 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/19 11.85-12.05 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-2/20 12.05-12.25 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg
Tablo 3. 3: SK-5 den alınan numuneler ve yapılan analizler ETĠKET
NO
NUMUNE ADI NUMUNE ĠÇERĠĞĠ AÇIKLAMA
SK-5 / 1 7.50 -11.00 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-5 / 2 11.00-12.00 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-5 / 3 12.00-12.20m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-5 / 4 12.20-12.40 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-5 / 5 12.40-12.60 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-5 / 6 12.60-12.80 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-5 / 7 12.80-13.00m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-5 / 8 13.00-13.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-5 / 9 13.20-13.40 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg SK-5 /10 13.40-13.60 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg
15
Tablo 3. 4: Erdek Grab numuneler ve yapılan analizler ETĠKET NO NUMUNE
ADI
NUMUNE ĠÇERĠĞĠ AÇIKLAMA
ERD/013-1 12.50-12.60 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-1 12.60-12.70 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-1 12.70-12.80 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-2 13.50-13.60 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-2 13.60-13.70 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-2 13.70-13.80 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-2 13.80-13.90 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-2 13.90-14.00 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-3 25.00-25.10 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-3 25.10-25.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-3 25.20-25.30 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-3 25.30-25.40 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-3 25.40-25.50 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-4 15.00-15.10 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-4 15.10-15.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-4 15.20-15.30 Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-5 12.00-12.10 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-5 12.10-12.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-5 12.20-12.30 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-6 20.00-20.10 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-6 20.10-20.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-6 20.20-20.30 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-7 20.00-20.10 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-7 20.10-20.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-7 20.20-20.30 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-8 13.00-13.10 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-8 13.10-13.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-8 13.20-13.30 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-8 13.30-13.40 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-8 13.40-13.50 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg
16
Tablo 3. 5: Erdek Grab numuneler ve yapılan analizler
ETĠKET NO NUMUNE ADI NUMUNE ĠÇERĠĞĠ AÇIKLAMA
ERD/013-9 17.00-17.10 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-9 17.10-17.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-9 17.20-17.30 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-9 17.30-17.40 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-9 17.40-17.50 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-10 20.00-20.10 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-10 20.10-20.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-10 20.20-20.30 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-11 18.50-18.60 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-11 18.60-18.70 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-11 18.70-18.80 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-11 18.80-18.90 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-11 18.90-19.00 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-12 13.00-13.10 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-12 13.10-13.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-12 13.20-13.30 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-12 13.30-13.40 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-12 13.40-13.50 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-13 2.00-2.10 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-13 2.10-2.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-13 2.20-2.30 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-13 2.30-2.40 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-13 2.40-2.50 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-14 10.00-10.10 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-14 10.10-10.20 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-14 10.20-10.30 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-14 10.30-10.40 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg ERD/013-14 10.40-10.50 m Deniz taban sedimanı Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni, As ve Hg
17
NABĠLTEME' e gönderilen numunelerin her biri için ;
Ağır metal analizi: ICP-OES cihazı ile (Namık Kemal Üniversitesi Temel Bilimler Uygulama ve Araştırma Laboratuarı) laboratuar ortamında gerçekleştirilecektir.
Granülometrik analiz:
Alınan örnekler yıkanarak çeşitli boylardaki eleklerden geçirilecek ve her bir derinlik için garanülometrik dağılımlar saptanmıştır.
Paleontolojik çalışmalar: Yaş elek analizi sonucunda elde edilen granüler numuneler, Stereo mikroskopta yardımıyla ayrıştırılarak FORAMİNİFER, OSTARACOD VE MOLLUSK fosilleri ayıklanmıştır.
3.3 ICP OS Ölçüm Yöntemi
ICP (Inductively Coupled Plasma) yani türkçesi indüktif eşleşmiş plasma olan elementlerin tayininde kullanılan bir makinadır. ICP „ yüksek düzeyde enerji söz konusudur ve Alev Emisyon spektroskopisinde yapılamayan tayinler ICP ile kolaylıkla yapılabilir. ICP‟nin çalışma prensibi şu şekildedir: Argon gazı yandığında sıcaklık 10.000 K seviyesine kadar Radyofrekans elektrik akımı metal indükleme sarmalından geçer ve bu akım sarmalın içine yerleştirilmiş kuartz tüplerden geçerek manyetik bir alan oluşturur. Tesla sarmalından çıkan kıvılcım çekirdek elektron ve iyonlar meydana getirir.
Elektronlar kuartz tüp içinde dairesel orbitallerde hareket etmeleri için manyetik alan vasıtası ile hızlandırılırlar. Enerji elektronların gaza çarpmasıyla aktarılır ve bunun sonucu olarak gaz ısınır. Bu noktada ulaşılan sıcaklık yüksek konsantrasyonlarda uyarılmış atom ve iyonların oluşmasını sağlar.Spektrometrede okuduğumuz değerler bize tayin hakkında bilgi verir.
Şekil 3. 2: ICP-OS Cihazı Ölçüm Prosesi
18
Ayrıca kullanılan argon gazının 3 temel görevi vardır. Bunlar:
• Plazmayı oluşturmak
• Numuneyi sürüklemek
• Dışarıdan geçirilerek tüplerin soğumasını sağlamaktır.
Bunun dışında numuneyi püskürtmek için çeşitli nebülizerler (sisleştiriciler) kullanılır.
Bunlar çapraz akış, konsantrik veya babington tipi sisleştiriciler olabilir.
3.4. Doğal Deniz Sularının Ağır Metal Ġçerikleri Ve Ağır Metal-Lerin BulunuĢ ġekilleri
Doğal ortamlarda kirlilik yaratan birçok parametre vardır. Kirliliğe sebep olan parametrelerden en önemlilerinden birisi de ağır metallerdir. Ağır metaller devamlı kirleticiler grubundadır. Deniz ortamına evsel, endüstriyel ya da doğal yollarla karışan ağır metaller yok olmazlar. Girdikleri su ortamlarında parçalanmadan kalır ve sudan sedimana geçerek sedimanda ve bentik canlılarda birikime uğrarlar. Çevredeki kalıcılıkları, yüksek konsantrasyonlardaki toksisiteleri, canlı dokularında birikme eğilimleri ve besin zincirinde biomagnifikasyona uğramaları nedeniyle insanlar için potansiyel tehlike oluşturmaktadırlar (Uluturhan ve ark. 1998). Deniz suyunda metaller fiziksel olarak dört esas formda bulunur. Bunlar, suda çözünmüş olarak, kolloid parçacıkları olarak, canlı organizmaların bünyesinde, diğer kolloid parçacıkların üzerindedir. Ağır metallerin denizel ortamlarda yarattıkları zehirlilik etkisi toksisite seviyelerine göre değişir. Ağır metallerin toksisitesi pH, çözünmüş oksijen, sıcaklık, çözeltinin yenilenme frekansı, çözeltideki diğer maddeler, sinerjetik etki gibi faktörlerdir (Anonim 2014-c).
Metallerin toksisite sırası: Hg> Cd> Ag> Ni> Pb> As> Cr> Sn> Zn şeklindedir (Güven 2005).
3.4.1. Denizlerde Kirlilik Meydana Getiren BaĢlıca Ağır Metaller 3.4.1.1. Cıva
Denizde 3x10-2 μg/L miktarında bulunur. Cıva çözünen bileşiği, cıva tetraklorid HgCl4-2
ve HgCl2 cıva II klorür (süblime) şeklinde bulunur. Bu cıva partiküllerini beraberinde taşır.Cıva ayrıca denizde metillenme sonucu metil HgCH3 ve dimetilcıva CH3-Hg-CH3 şeklinde bulunur. Bunlar uçucudur. Bu metillenme işlemi bakterilerce ve alglerce yapılır (Güven 2005). Kapalı denizler ve iç sular, kirlenmeyi kolaylaştıran organik maddeler yönünden daha zengin, pH değerleri bakımından daha uygun, kirliliklerin arınma imkanlarından yoksun kaldıkları için özellikle civa ile kirlenme bakımından açık denizlere oranla daha büyük bir kirlenmeyle karşı karşıyadırlar.
Ayrıca endüstriyel kuruluşların büyük bir kısmı bu tip denizlerin çevresinde toplanmakta ve kirlenmenin zararlı etkileri esas bulaşma bölgesinden diğer kesimlere ulaşabilmektedir (Levent ve Demet 1992).
3.4.1.2. Arsenik
19
Arsenik, yer kabuğunun doğal oluşumuna katılan elementlerdendir. Bu nedenle tüm canlılarda ve ekosistemlerde iz halinde bulunurlar. Ancak canlılardaki yoğunlukları;
endüstriyel etkinliklere, canlının beslenme koşulları ve beslenme şekline göre değişir.
Bu doğrultuda insan ve hayvanlara yansıyan arsenik yoğunlukları giderek artmaktadır. Arsenik tabiatta farklı bir çok bileşiğin yapısına katılır. Bileşikleri genellikle üç ve beş değerlidir. İnorganik üç değerli bileşiklerin başlıcaları arsenik trioksit, sodyum arscnit ve arsenik trikloridtir. Beş değerli inorganik bileşikler ise arsenik asit ve Ca-arsenat gibi arsenatlardır. Arsenik organik bileşiklerde de üç ve beş değerlidir. Arseniğin üç değerli bileşikleri beş değerli olanlardan daha toksiktir.
Arsenik elementel halde toksik değildir; ancak bileşikleri toksiktir. Arseniğin bir sistemden diğer bir sisteme geçişi genellikle su ile olur (Levent ve Demet 1992).
3.4.1.3. Kadminyum
Kadmiyum 1817 yılında keşfedilmiş toksik bir metaldir. Endüstriyel kullanımı 50 yıl öncesine dayanır. Nonkorroziv özelliği sebebi ile genellikle kaplama ve galvanizasyon sanayinde kullanılır. Ayrıca nükleer santrallerde nötron absorblayıcı olarak, nonkorroziv özelliği sebebi ile uçak sanayinde, insektisit formülasyonlarında, plastik yapımında stablizatör olarak kullanılmaktadır. Bunlardan başka boya ve nikel kadmiyumlu pil sanayinde de yaygın olarak kullanım alanı bulmaktadır. Kurşun üretiminde ise yan ürün olarak oluşur. Bu durum çevre kirlenmesi açısından önemlidir (Levent ve Demet 1992).
Fosfatlı gübreler de önemli miktarda kadmiyum içermektedir. Kadmiyum, çevrede çözünme yeteneği farklı olan tuzlar şeklinde bulunur. Su ve sedimentlerde bulunan kadmiyum özellikle plankton, bitkisel makrofitler, kabuklu ve yumuşakçalarda yoğunlaşır. Yumuşakça ve kabuklular kadmiyumu 300-10.000 kat yoğunlaştırabilmektedir (Serafim 2002, Clark 2003) . Civa, su ortamında besin zinciri boyunca artarak birikir. Oysa kadmiyumun biyoakümülasyonu selektiftir; organik bileşikler oluşturmayan kadmiyum için, su bitkileri ve yumuşakçalar gibi ara tuzaklar vardır. Kadmiyum düzeyi balıklarda 10-60 ppb dolayında bulunmasına karşılık, kabuklu ve yumuşakçalarda 500-1500 ppb‟ye ulaşabilmektedir. Bu verilere göre su ürünleri ile kontaminasyon beslenme tarzı ile yakından ilgilidir (Kayhan 2006) .
Çökellerin yaşı arttıkça kadminyumun hareketlilik derecesi de oldukça zayıflamaktadır. Yani derine doğru bu metalin sorpsiyon edilme seviyesi gittikçe azalmaktadır (Ökten 2009).
3.4.1.4. KurĢun
Kurşun insan faaliyetleri ile ekolojik sisteme en önemli zararlı veren ilk metal olma özelliği taşımaktadır. Kurşunlu benzin ve boya maddelerinin yanı sıra yiyecekler ve su da kurşun kaynağı olabilmektedir. Özellikle endüstriyel ve şehir merkezlerine yakın yerlerde yetişen yiyecekler; tahıllar, baklagiller, bahçe meyveleri ve birçok et ürünü bünyesinde normal seviyelerin üzerinde kurşun bulundurur. Su borularında kullanılan kurşun kaynaklar ve eski evlerde bulunan kurşun tesisatlarda, kurşunun suya karışmasına sebep olabilmektedir (Anonim 2002) .
3.4.1.5. Çinko
20
Çinko, pek çok besin maddesinde, suda, havada ve kısacası çevrede hemen her yerde bulunan bir metaldir. Galvanize bakır boru veya plastik boru ile temas sonucu sudaki çinko içeriği daha da artar. Deniz ürünleri, et, tahıl, kanatlılardan elde edilen ürünler ve kabuklu yemişler yüksek oranda çinko içerirler. Sebzelerdeki miktar düşüktür (Levent ve Demet 1992).
Çinko metali ve birçok bileşiği diğer ağır metallerle karşılaştırıldığında düşük zehirlilik etkisi gösterirler. Çinko ve çinko tuzlarından zehirlenme nadir görülmektedir (Rether 2002).
3.4.1.6. Bakır
Denizel ortam çökellerindeki bakırın esas ortalama miktarı genel olarak onun aktif kısmı ile ilişkilidir. Sığ deniz çökel tiplerinden pelajik derin deniz zonlarına doğru bakırın ortalama miktarı artmaktadır. Bunun yanı sıra, çökellerin yüzeysel tabakalarındaki sorpsiyon özelliğinde olan bakırın yüksek miktarının nedeni çökellerdeki kil minerallerine ve organik maddeyle ilişkilidir. Çökellerin yaşlanmasıyla sorpsiyon durumundaki bakırın değerinin azaldığı gözlemlenmektedir (Ökten 2009).
Bakırın bitkiler ve canlılar üzerindeki etkisi, kimyasal formuna ve canlının büyüklüğüne göre
değişir. Küçük ve basit yapılı canlılar için zehir özelliği gösterirken büyük canlılar için temel yapı bileşenidir. Bu nedenle bakır ve bileşikleri fungusit, biosit, anti bakteriyel madde ve böcek zehiri olarak tarım zararlılarına ve yumuşakçalara karşı yaygın olarak kullanılır (Rether 2002) .
3.4.1.7. Demir
Demir deniz suyunda Fe(OH)2.7 şeklinde bulunur, FeOOH (Goethite) sedimentte bulunur. Demirin denizde bulunuş şekilleri aşağıda verilmiştir.
Fe+3 + 2.7 H2O + 0.3 Cl ↔ Fe(OH)2.7 . Cl 0.3 + 2.7 H
FeOOH+ 3H + e → Fe2 + 2H2O FeOOH+ H + e → Fe(OH)2 + H2O FeOOH+ 3H + e → Fe3+ + 2H2O
Humik asid Fe ile kompleks oluşturur. Diatomeler demiri partikül şeklinde adsorbe eder. Polifenolik asit humik asit ile selat veya komplex yapar. Bu dinoflagellates bloom‟una, Gonyaulax tamerensis‟ in gelişmesine sebep olur. Balıkta solungaçlarda tutunur. Epiteli tahriş eder kırmızı renk alır, inflamasyona sebep olur. 0.9 mg/L, pH 6.5-7.5 ta balığı öldürür. Demirin kanser yapma ihtimali tartışmalıdır (Güven 2005) .
3.4.1.8. Mangan
Mn ortamda doğal olarak bulunan bir elementtir. Mangan bileşikleri temel bir metal gibi ortaya çıkmaz, ama 100' den fazla mineralin bileşenidir (Erdoğan 2009).
Toksisitesi yüksektir. 0.5 g/L denizde toksik etki eder (Güven 2005) .
Deniz suyu ile bazalt kaya arasındaki düşük sıcaklıktaki reaksiyonlar sonucu manganın denizel ortamlara geçtiği bir yol olduğu saptanmıştır (Elderfield 1976).
3.4.1.9. Kobalt
21
Yeryüzünde 25 mg/ton ortalama ile kobalt en az sıklıkla bulunan elementler grubundadır. Okyanus diplerinde bulunan mangan yumruları (% 0,25 Co) dışında, tahmini rezerv 5,7x106 ton olarak tahmin edilmektedir.
Kobalt stratejik ve endüstriyel uygulamalarda ve askeri alanda önemli kullanım alanlarına sahiptir. Suda çözünür kobalt bileşikleri ağız yolu ile alındığında % 75‟ i tekrar atılırken geriye kalan kobalt kan, karaciğer, akciğer, böbrek, testisler ve bağırsaklarda toplanmaktadır (Rether 2002) .
Denizde 0.1 µg/L miktarında bulunur. Başlıca Co+2 şeklindedir. Alglerde fazla bulunur. Vitamin B12‟nin yapı taşıdır (Güven 2005) .
3.4.1.10. Alüminyum
Alüminyum (Al) Alüminyum denizde 10 mg/L miktarında bulunur. 50 mg/L konsantrasyonunda Chlorella ve Cyanidium‟ unun büyümesini durdurur. Cyanidium Al‟ i sülfit şekline çevirir. Asit yağmurları Al‟ ın çözünürlüğünü artırır. Kerevitte adalede ve hepatopankreasta toplanır. NaCl dokudan serbestleşmesini kolaylaştırır.
Alüminyum calmaldulin (CaM, kalsiyum ayarlayan protein, balıkta solungaç ve mukozasında bulunur, hücrenin stimulasyonunda sekonder mesenger etkiye sahiptir, yapısal değişimini artırır) bağlanır ve bu toksik etkiye ait ilk fazdır. Alüminyum mukus tıkanması, hipervantilasyon ve NaCl kaybı yapar. RNA sentezini engeller ve RNA/
DNA dengesini bozar, karbonik anhidrazı ve Na-K- ATPase‟ i redükler (Güven 2005).
3.4.1.11. Nikel
Nikel (Ni) Deniz suyunda 0.46 µg/L miktarında bulunur. Bunun %28‟ i organik bileşik halindedir. Doğaya bulaşması dizel yağı, atık petrol yağlarının yakılması, sigara, katalizör olarak kimya sanayinde kullanılması, nikel endüstrisi, nikel kaplama ile olur.
Diatomelerde yığışır. Nikel başlıca NiCO (nikel karbonil), Ni3S3 , NiO bileşikleri vardır.
NiCO burunda kanser yapar. NiCO3 balık için çok toksiktir. İnsanda akciğer kanseri yapar (Güven 2005).
3.4.1.12. Krom
Vücutta insulin hareketini sağlayarak karbonhidrat, su ve protein metabolizmasını etkileyen krom, doğada her yerde bulunan bir metal olup havada > 0.1 μg/m3 ve kirlenmemiş suda ortalama 1 μg/L bulunur. Pek çok toprakta az miktarda krom (2 - 60 mg/kg) bulunurken, kirlenmemiş bazı topraklarda bu değer 4 g/kg‟ a kadar çıkmaktadır. İlk kez 1789 da Fransız L. N. Vauquelin tarafından üretilmiş ve çok renkliliğinden dolayı yunanca renkler anlamına gelen krom olarak adlandırılmıştır.
Günümüzde özellikle alaşım elementi olarak kullanılmaktadır. Kromun başta insan bünyesinde olmak üzere canlı organizmalardaki davranışı oksidasyon kademesine ve oksidasyon kademesindeki kimyasal özelliklerine ve bulunduğu ortamdaki fiziksel yapısına bağlıdır (Güven 2005).
22 3.4.2. ICP-OS Analizi Sonuçları
Sondaj numunelerinden ve körfezin değişik noktalarından alınan grap numunelerden ağır metal analizi için hazırlanan örnekler Namık Kemal Üniversitesi Temel Bilimler Laboraturı‟nda (NABİLTEM) analizleri yapılmıştır. Daha önce yapılmış benzer çalışmaların çoğunda 12 ağır metal (Fe, Al, Ni, Mn As, Co, Cr, Cu Hg, Pb, Zn ve Cd) içeriği kullanılmıştır.
Bu çalışmada da belirli konsantrasyonların üzerine çıkması durumunda çevre ve canlılar açısından tehlikeli sonuçlar veren bu 12 element incelenmiştir. Analiz sonuçları Tablo 3.6, 3.7 ve 3.8‟de verilmiş olup, sondaj numuneleri için her bir elementin derinlikle değişim grafikleri yapılarak değerlendirtmeler yapılmıştır (Şekil 3.3-3.27). Grap numuneleri için ise elementlerin yatay yönde alansal olarak elementlerin dağılımı grafikleri hazırlanmıştır (Şekil 3.28-3.35). Tablolar halinde hazırlanan ve grafikleri hazırlanan ağır metaller Bölüm 3.8 de değerlendirilmiştir.
Tablo 3. 6: Erdek SK-2 ICP-OS Sonuçları
No Derinlik Co Fe Pb As Cr Cu Zn Al Mn Ni Hg Cd
m ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppb
SK2/1 Bat 5.50 3,939 7638,50 3,85 11,7854 39,3 8,2 170,00 4289,60 92,2 1,1 292,0 481,9
SK2/2 5.50-5.95 11,302 22305,90 5,38 28,6834 81,5 5,2 93,60 10181,40 225,4 27,2 849,3 0,0
SK2/3 8.10-8.30 14,717 24916,10 9,49 25,2785 29,9 2,4 40,40 11145,90 388,5 11,8 1013,7 98,4
SK2/4 8.30-8.50 17,390 31182,40 2,57 27,5806 39,7 18 59,30 13554,50 543,8 20,4 1224,4 0,0
SK2/5 8.50-8.95 12,239 20922,10 4,37 19,2464 74,7 3,7 26,60 9552,40 252,8 26 815,4 0,0
SK2/6 9.0-9.20 15,421 27672,90 2,16 22,6486 35,3 33,2 49,50 12479,40 439,2 15 1071,0 0,0
SK2/7 9.20-9.40 14,598 25183,20 1,40 20,3334 72,7 7 35,40 12302,00 422 35,6 967,3 0,0
SK2/8 9.40-9.60 13,435 24592,60 2,41 21,9396 43,8 4,8 34,60 13152,00 309,5 15,5 962,7 0,0
SK2/9 9.60-9.80 14,617 25832,90 0,68 21,7518 36,3 2,6 39,50 14259,90 316 14,1 1030,0 0,0
SK2/10 9.60-.9.80 25,353 40509,10 0,00 27,664 36,4 31,3 76,20 18255,00 595 31,6 1660,0 0,0
SK2/11 9.80-10.00 17,248 30414,30 0,00 19,3258 31,8 12,8 48,90 16013,90 511,5 18 1221,1 0,0
SK2/12 10.00-10.20 18,809 32074,10 0,00 21,8185 40,8 16,1 48,80 16692,90 540,7 25,1 1285,4 0,0
SK2/13 10.20-10.40 19,576 34539,80 0,00 25,4766 42,3 16 96,20 16835,30 422,6 25,8 1403,0 0,0
SK2/14 10.40-10.60 20,874 34946,30 0,00 21,5378 34,1 17,7 60,20 17205,00 506,4 25,5 1394,9 0,0
SK2/15 10.60-10.80 16,953 34432,50 0,00 19,8883 31,5 15,1 185,80 17052,30 468,3 20,2 1383,4 0,0
SK2/16 10.8-11.00 18,743 34963,50 0,00 19,7416 50,6 16,2 73,80 18210,90 456,8 29 1401,0 0,0
SK2/17 11.00-11.45 20,011 36958,90 0,00 20,8501 46,3 16,6 68,00 18175,50 594,5 27,4 1506,0 0,0
SK2/18 11.45-11.65 16,776 30778,20 0,00 21,365 31,6 13 64,80 15479,50 464,5 19,3 1246,7 0,0
SK2/19 11.85-12.05 17,031 31654,10 0,00 19,7772 28,1 12,7 133,80 15701,90 483 17,1 1279,4 0,0
SK2/20 12.05-12.25 19,115 37043,90 0,00 20,3863 45,5 14 76,70 17638,10 619,8 23,5 1476,6 0,0
Ortalama Değerler 16.41 29428.07 1.61 21.85 43.61 13.33 74.11 14408.87 432.63 21.46 1174.17 29.02
23
Şekil 3. 3: SK-2 sondaj numunelerinin Co-Derinlikle değişimi grafiği
Şekil 3. 4: SK-2 sondaj numunelerinin Fe-Derinlikle değişimi grafiği
24
Şekil 3. 5: SK-2 sondaj numunelerinin Pb-Derinlikle değişimi grafiği
Şekil 3. 6: SK-2 sondaj numunelerinin As-Derinlikle değişimi grafiği
25
Şekil 3. 7: SK-2 sondaj numunelerinin Cr-Derinlikle değişimi grafiği
Şekil 3. 8: SK-2 sondaj numunelerinin Cu-Derinlikle değişimi grafiği
26
Şekil 3. 9: SK-2 sondaj numunelerinin Co-Derinlikle değişimi grafiği
Şekil 3. 10: SK-2 sondaj numunelerinin Al-Derinlikle değişimi grafiği
27
Şekil 3. 11: SK-2 sondaj numunelerinin Mn-Derinlikle değişimi grafiği
Şekil 3. 12: SK-2 sondaj numunelerinin Ni-Derinlikle değişimi grafiği
28
Şekil 3. 13: SK-2 sondaj numunelerinin Hg-Derinlikle değişimi grafiği
Şekil 3. 14: SK-2 sondaj numunelerinin Cd-Derinlikle değişimi grafiği
29
Tablo 3. 7: Erdek SK-5 ICP-OS Sonuçları
No Derinlik Co Fe Pb As Cr Cu Zn Al Mn Ni Hg Cd
m ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppb
SK5/2 11.00-
12.00 15,500 24287,50 0,00 17,582 67,3 6,6 66,20 15409,80 590,2 28 996,1 0,0
SK5/3 12.00-
12.20 114,498 73048,30 0,00 19,511 9019,3 147,2 88,80 16369,60 1619,7 4859 3024,6 0,0
SK5/4 12.20-
12.40 16,872 30528,50 0,00 21,057 37,8 15,9 61,70 14632,10 561,5 21 1209,9 0,0
SK5/5 12.40-
12.60 20,478 35554,90 0,00 26,397 48,4 19,7 72,40 17375,50 685,5 31,5 1429,2 0,0
SK5/6 12.60-
12.80 15,742 27361,40 0,00 22,857 45,8 11,2 55,60 13992,00 330,7 24,3 1088,6 0,0
SK5/7 12.80-
13.00 16,475 24840,80 0,37 22,061 64,5 6,6 48,10 12098,00 332,9 29,1 22,4 0,0
SK5/8 13.00-
13.20 15,834 29538,00 0,00 22,646 44,7 14,3 59,90 15088,10 361,1 22,5 1159,2 0,0
SK5/9 13.20-
13.40 9,552 20859,20 0,00 17,796 56,6 2,2 36,00 13240,30 281,5 19,4 850,3 0,0
SK5/10 13.40-
13.60 9,044 14881,00 0,00 17,522 79,3 6,7 11,40 9316,40 386 27,5 598,6 526,4
Ortalama
Değerler 25.99 31211.1 0.04 20.83 1051.5 25.6 55.57 14169.09 572.1222 562.46 1153.21 58.49
Şekil 3. 15: SK-2 sondaj numunelerinin Ağır Metallerin-Derinlikle değişimi grafiği
30
Şekil 3. 16: SK-5 sondaj numunelerinin Co-Derinlikle değişimi grafiği
Şekil 3. 17: SK-5 sondaj numunelerinin Fe-Derinlikle değişimi grafiği
31
Şekil 3. 18: SK-5 sondaj numunelerinin Pb-Derinlikle değişimi grafiği
Şekil 3. 19: SK-5 sondaj numunelerinin As-Derinlikle değişimi grafiği
32
Şekil 3. 20: SK-5 sondaj numunelerinin Cr-Derinlikle değişimi grafiği
Şekil 3. 21: SK-5 sondaj numunelerinin Cu-Derinlikle değişimi grafiği
33
Şekil 3. 22: SK-5 sondaj numunelerinin Zn-Derinlikle değişimi grafiği
Şekil 3. 23: SK-5 sondaj numunelerinin Al-Derinlikle değişimi grafiği
34
Şekil 3. 24: SK-5 sondaj numunelerinin Mn-Derinlikle değişimi grafiği
Şekil 3. 25: SK-5 sondaj numunelerinin Ni-Derinlikle değişimi grafiği
35
Şekil 3. 26: SK-5 sondaj numunelerinin Hg-Derinlikle değişimi grafiği
Şekil 3. 27: SK-5 sondaj numunelerinin Cd-Derinlikle değişimi grafiği
