Toprak ve bitkilerdeki bazı besin elementlerinin madencilik faaliyetlerine bağlı olarak değişimi: Bakır madenciliği örneği
Changes in some nutrient elements in soil and plants due to mining activities: The case of copper mining
- Tez No: 959383
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İNCİ SEVİNÇ KRAVKAZ KUŞCU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ormancılık ve Orman Mühendisliği, Çevre Mühendisliği, Forestry and Forest Engineering, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Son yüzyılda sanayi alanında ihtiyaç duyulan hammaddenin temin edilmesi için gerekli olan madencilik faaliyetleri sürekli artmaktadır. Yapılan bu faaliyetler doğrudan veya dolaylı olarak toprak, su ve havayı önemli ölçüde etkileyen faaliyetlerdir. Bu faaliyetler sonucunda hem çeşitli elementler doğaya salınmakta hem de toprağın yapısı önemli ölçüde değişebilmektedir. Madencilik faaliyetlerinin özellikle topraktaki etkilerinin belirlenmesi, hem madencilik faaliyetlerinin çevresel etkilerinin değerlendirilmesi, hem de bu sahaların madencilik faaliyetleri sonrasında restorasyonu konusunda yapılacak çalışmalar açısından önem taşımaktadır. Bu çalışmada uzun yıllardır bakır madenciliği yapılan bir sahada pasa sahası, bitkilendirme (revejetasyon) yapılmış ve en az 20 yaşında yetişkin ağaçların bulunduğu rehabilitasyon sahası ve maden sahası içerisinde bulunan ancak herhangi bir işlem yapılmamış ormanlık alanda farklı toprak derinliklerinden toprak örnekleri alınmıştır. Toprak örnekleri rehabilitasyon sahası ve ormanlık alanda Pinus nigra Arnold., Pinus silvestris L. ve Robinia pseudoacacia L. türlerinin yetiştiği topraklardan alınmış ayrıca aynı bölgelerdeki ağaçlardan yaprak, kabuk, odun ve kök örnekleri toplanmıştır. Çalışma kapsamında hem topraklarda tür ve toprak derinliği, hem de bitkilerde tür ve organlardaki element konsantrasyonlarının değişimi değerlendirilmiştir. Böylece element konsantrasyonlarının toprak ve bitkilerdeki düzeyi değerlendirilmiş ayrıca, bitkilerde her bir organ için biyokonsantrasyon faktörü (BCF) ve translokasyon faktörü (TF) hesaplanarak fitoremediasyon çalışmaları için en uygun tür ve organların belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma sonucunda genel olarak hem topraklarda hem de bitki organlarındaki element konsantrasyonlarının önemli düzeyde değiştiği belirlenmiştir. Çalışma sonucunda Cu konsantrasyonunun alt topraklarda pasa sahalarında sadece Pinus sylvestris türünde belirlenebilir limitler dahilin de birikim yaptığı belirlenmiştir. Hem pasa hem de Pinus sylvestris dışında rehabilite edilen pasa sahalarında Cu konsantrasyonunun belirlenebilir limitlerin altında kalması, madencilik faaliyetleri esnasında topraktan Cu'nun büyük ölçüde alındığını göstermektedir. Tür olarak birçok elementte en yüksek konsantrasyonlar genel olarak Pinus nigra'da elde edilmiştir. Çalışma kapsamında bitki organlarının TF değerleri hesaplanmıştır. Ağır metaller için TF değeri 1'den büyük olan ağaçlar güçlü akümülatörler olarak kabul edilmektedir. Çalışma sonucunda TF değeri Cu dışında B ve Ge elementlerinde organların çoğu için hesaplanamamıştır. Buna karşın bu elementler de dahil olmak üzere çalışmaya konu elementlerin Pb dışında tamamında en az 1 türün organında TF değerinin 1'in üzerinde olduğu hesaplanmıştır. Bu sonuç, çalışmaya konu türlerin birçok element için fitoremediasyon çalışmalarında kullanılabileceğini ortaya koymaktadır. Çalışma sonucunda topraklarda Cr ve Cd gibi insan sağlığı açısından son derece zararlı bazı element konsantrasyonlarının belirlenebilir limitlerin altında kaldığı belirlenmiştir. Bunun dışında Cu konsantrasyonu da pasa sahasındaki topraklarda büyük oranda belirlenebilir limitlerin altında kalmıştır. Ancak bu elementlerin bitkilerdeki konsantrasyonları oldukça yüksek düzeydedir. Bu sonuç madencilik sahalarında ağır metal kirliliğinin tek kaynağının toprak olmadığını göstermektedir. Bu sahalarda madencilik prosesi esnasındaki ağır metal kirlilik kaynaklarının ayrıca değerlendirilmesi önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
In the last century, mining activities, which are necessary to provide the raw materials needed in the industry, have been increasing continuously. These activities directly or indirectly affect soil, water, and air significantly. As a result of these activities, various elements are released into nature, and the structure of the soil can change considerably. Determining the effects of mining activities, especially on soil, is vital for evaluating the environmental impacts of mining activities and for the studies to be carried out on restoring these sites after mining activities. In this study, soil samples were taken from different soil depths in a copper mining site where copper mining has been carried out for many years, in a waste site, in a rehabilitation site with revegetation and adult trees at least 20 years old, and in a forested area within the mining site but without any treatment. Soil samples were taken from soils where Pinus nigra Arnold., Pinus silvestris L., and Robinia pseudoacacia L. species grow in the rehabilitation site and forest area, and leaf, bark, wood, and root samples were collected from trees in the same areas. Within the scope of the study, the variation of element concentrations in soils by species and soil depth and in plants by species and organs were evaluated. Thus, the element concentrations in soils and plants were evaluated, and the bioconcentration factor (BCF) and translocation factor (TF) were calculated for each plant organ to determine the most suitable species and organs for phytoremediation studies. As a result of the study, it was determined that element concentrations in both soils and plant organs varied significantly. As a result of the study, it was determined that Cu concentration accumulated within the determinable limits only in Pinus sylvestris species in the leach fields in the subsoils. Cu concentrations were below the determinable limits in both the tailings and rehabilitated tailings sites, other than Pinus sylvestris, indicating that Cu was largely removed from the soil during mining activities. In terms of species, the highest concentrations of many elements were generally obtained in Pinus nigra. TF values of plant organs were calculated within the scope of the study. Trees with TF values greater than 1 for heavy metals are considered strong accumulators. As a result, TF values could not be calculated for most of the organs for the elements B and Ge, except Cu. On the other hand, including these elements, the TF value was calculated to be above 1 in the organs of at least 1 species in all studied elements except Pb. This result reveals that the species subject to the study can be used in phytoremediation studies for many elements. In conclusion, it was determined that the concentrations of some elements, such as Cr and Cd, which are highly harmful to human health, were below the determinable limits. Apart from this, Cu concentration was also below the determinable limits to a great extent in the soils in the tailings area. However, the concentrations of these elements in plants are quite high. This result shows that soil is not the only source of heavy metal pollution in mining sites. It is recommended that the sources of heavy metal pollution during the mining process at these sites be evaluated separately.
Benzer Tezler
- Konya çevresindeki toprakların jeokimyası
Geochemistry of the soils in the vicinity of Konya
BİLGEHAN YABGU HORASAN
Doktora
Türkçe
2014
Jeoloji MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FETULLAH ARIK
- Artan miktarlarda uygulanan demir dozlarının ıspanak bitkisinin gelişimi ve kimi besin elementi içeriğine etkisi
Effects of increasing iron application doses on growth and some nutrient element concentration of spinach
OLGUN ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
ZiraatBursa Uludağ ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ÇELİK
- Nano demir, demir sülfat ve Fe-EDDHA uygulamalarının mısır bitkisinin gelişimine etkileri
Effects of nano iron, iron sulfate and Fe-EDDHA applications on the growing of corn plant
SEDA SARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
ZiraatSelçuk ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ZENGİN
- Farklı oranlarda vermikompost uygulamasının bazı sebzelerin besin elementi içeriklerine olan etkileri
The effects of different levels vermicompost application on plant nutritions ingredients of some vegetables
SEVİNÇ ERYÜKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
ZiraatNamık Kemal ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KORKMAZ BELLİTÜRK