Serpantin topraklarında ağır metallerin sürdürülebilir kullanım açısından 						  jeokimyasal özelliklerinin belirlenmesi
Determination of geochemical characteristics of heavy metals in serpentine soils for sustainable use
Yazar: ERDEM TEMEL
Danışman: PROF. DR. ALİ SUNGUR
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Serpantin = Serpentine

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında Çanakkale ili sınırları içindeki serpantin anamateryali üzerinde oluşmuş doğal alan (tarım yapılmayan) ve tarım topraklarından toplam otuz bir yüzey örneği alınmıştır. Alınan toprak örneklerinin fiziko-kimyasal özellikleri, toplam ağır metal konsantrasyonları ve ardışık ekstraksiyon yöntemi kullanılarak ağır metallerin jeokimyasal fraksiyonları belirlenmiştir. Ağır metallerin ekosistem üzerindeki etkilerini ortaya koymak için çevresel risk indeksleri (RAC, Cf, Er ve RI) hesaplanmıştır. Tarım toprakları için yaygın değerler göz önünde bulundurulduğunda toprakların toplam ağır metal konsantrasyonları ortalamaları Co, Cr, Cu, Ni ve Zn elementleri konsantrasyonlarının uluslararası standart değerlere göre yüksek, Cd ve Pb elementleri konsantrasyonlarının ise bu standart değerlere çok yakın olduğu görülmüştür. Gerçekleştirilen faktör analizi ve hiyerarşik kümeleme analizi de benzer sonuçlar vererek Cd, Co, Cr ve Ni elementlerinin litolojik; Pb ve Zn elementlerinin antropojenik ve litolojik; Cu elementinin ise antropojenik etkilerin daha yoğun olduğu hem litolojik hem de antropojenik etkilerle topraklarda zenginleştiğine işaret etmiştir. Ağır metallerin fraksiyonları incelendiğinde Co, Cr ve Ni'in tüm örneklerde F4 (kalıntı) fraksiyonunda baskın bulunduğu tespit edilmiştir. Risk değerlendirme kodu (RAC) değerleri incelendiğinde, Cd ve Pb orta düzey risk sınıfında bulunmuştur. Ağır metallerin ekolojik risk indekslerine (Er) bakıldığında ise Cd elementi orta risk sınıfına girmiştir.

Abstract:
In this thesis study, a total of thirty-one surface samples were taken from natural (non-agricultural) and agricultural soils formed on serpentine parent material within the borders of Çanakkale province. The physico-chemical properties of the samples and the total heavy metal concentrations were determined, and the geochemical fractions of heavy metals were analyzed using the sequential extraction method. Environmental risk indices (RAC, Cf, Er and RI) were calculated to reveal the effects of heavy metals on the ecosystem. Considering the common values for agricultural soils, it was observed that the average concentrations of Co, Cr, Cu, Ni and Zn elements were higher than the international standard values, while the concentrations of Cd and Pb elements were very close to these standard values. The Factor analysis and hierarchical clustering analysis provided similar results, indicating that Cd, Co, Cr, and Ni are lithological in origin, while Pb and Zn are both anthropogenic and lithological. Additionally, Cu was found to be enriched in soils affected by both lithological and anthropogenic factors, with a higher influence from anthropogenic effects. In the fractions of heavy metals, Co, Cr and Ni were found to be dominant in the F4 (residue) fraction in all samples. According to the risk assessment code (RAC) values, Cd and Pb were found in the medium risk class. According to the ecological risk indices (Er) of heavy metals, Cd was classified as medium risk.