Bursa'daki zeytin arazilerinde poliklorlu bifenil (PCB) konsantrasyonları ve hava-toprak arakesitindeki değişimleri
Polychlorinated biphenyl (PCB) concentrations and air-soil exchange in olive lands in Bursa
Yazar: ŞEYMA NUR ERKUL
Danışman: DOÇ. DR. GİZEM EKER ŞANLI
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Poliklorobifenil bileşikleri = Polychlorobiphenyl compounds

Özet:
Çalışmanın ilk aşamasında endüstriyel bir şehir olan Bursa'da farklı özellikteki zeytinlik arazilerden yüzeysel toprak örnekleri toplanarak PCB  konsantrasyonlarının bölgesel ve mevsimsel değişiminin ortaya konması  amaçlanmıştır. Bu kapsamda  Nisan 2016 ile Aralık 2016 tarihleri arasında yüzey toprak örnekleri (0-5 cm) toplanmış ve poliklorlu bifeniller (PCB'ler) analiz edilmiştir. Toplam 59 (∑59) PCB türünün konsantrasyon değerleri belirlenmiş ve konsantrasyonlar 3 ile 21.6 ng/g KM (Katı Madde) aralığında değişim göstermiştir. Toprak örneklerinde belirlenen ortalama konsantrasyon değerleri endüstriyel, kentsel ve yarı-kırsal bölgeler için sırasıyla 13,8±5.8 ng/g KM, 5,7±2,6 ng/g KM ve 5,3±2,3 ng/g KM'dir. Tüm örnekleme noktalarında 5CB (%31) en baskın homolog grup olarak bulunmuştur. Ardından 6-CB'ler (%14,7) ve 7-CB'ler (%14,3) gelmektedir. Bölgelerde ölçülen PCB konsantrasyonları mevcut yönetmelik değerleri ile kıyaslanmıştır. Bursa zeytinliklerinde ölçülen PCB konsantrasyonları, yönetmelikteki sınır değerlerden düşük çıkmıştır. Endüstriyel bölgede bulunan zeytin topraklarında daha yüksek oranda PCB kirliliği olduğu tespit edilmiştir. Tüm bölgeler, mevsim ve sıcaklığa göre değerlendirilmiş ancak PCB seviyeleri ve sıcaklık arasında anlamlı bir korelasyon elde edilememiştir. Ayrıca, dioksin benzeri toksisitede kabul edilen 8 PCB (PCB 81, 126, 169, 114, 118, 123, 156, 167) bileşiğinin konsantrasyonu 1,5-3,7 ng/g KM arasındadır. Çalışmanın ikinci aşamasında hava-toprak arakesitindeki PCB değişimleri incelenmiş ve PCB'lerin net çökelme akıları ve fugasite fraksiyonları kullanılarak geçiş yönlerinin tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, eş zamanlı olarak 3 örnekleme noktasından hava ve toprak örnekleri alınmıştır. Bölgelerdeki dış ortam hava örneklerinde belirlenen ortalama konsantrasyon değerleri endüstriyel, kentsel ve yarı-kırsal bölgeler için sırasıyla 0.6±0.5 ng/m3, 0.07±0.03 ng/m3 ve 0.08±0.05 ng/m3 olarak bulunmuştur. Toprak örneklerinde olduğu gibi endüstriyel bölgedeki hava konsantrasyonu kentsel ve yarı-kırsal bölgelere göre daha yüksek çıkmıştır. Ortalama net gaz fazı akıları endüstriyel, kentsel ve yarı kırsal bölgeler için sırasıyla 3,5 ± 1,5 ng/m2-gün, 0,6 ± 0,5 ng/m2-gün ve 2 ± 1,2 ng/m2-gün olarak hesaplanmıştır. Bu çalışmada, tüm homolog grupların ortalama akıları pozitif ve ff değerleri 0,5'ten büyük (>0,5) çıkmış olup, PCB'lerin geçiş yönünün topraktan havaya olduğu görülmüştür.

Abstract:
In the first stage of the study, it was aimed to investigate the regional and seasonal variations of PCB concentrations from olive groves in Bursa. In this context, soil samples (0-5 cm) were collected between April 2016 and December 2016 and polychlorinated biphenyls (PCBs) were analyzed. Concentration values of a total of 59 (PCB59) PCB species were determined and the concentrations ranged from 3 to 21.6 ng/g DM (Dry Matter). The average concentration values determined in soil samples were 13.8 ± 5.8 ng/g DM, 5.7 ± 2.6 ng/g DM and 5.3 ± 2.3 ng/g DM for industrial, urban and semi-rural regions, respectively. At all sampling points, 5CB (31%) was the most dominant homologous group. Following were 6-CBs (14.7%) and 7CB (14.3%). PCB concentrations were compared with the current regulation values. As a result, the PCB concentrations measured in Bursa olive groves were lower than the limit values. It was determined that the highest PCB pollution was obtained in olive soils in the industrial zone. All regions were evaluated according to season and temperature, but there was no significant correlation between PCB levels and temperature. In addition, the concentration of 8 PCBs (PCB 81, 126, 169, 114, 118, 123, 156, 167) which were accepted for dioxin-like toxicity were between 1.5-3.7 ng/g DM. In the second stage of the study, PCB changes in soil-air interface were investigated and it was aimed to determine the direction of transition of PCBs using net deposition fluxes and fugacity fractions. In this context, air and soil samples were also taken from 3 sampling points simultaneously. The mean PCB concentration values determined in outdoor air samples were 0.6 ± 0.5 ng/m3, 0.07 ± 0.03 ng/m3 and 0.08 ± 0.05 ng/m3 for industrial, urban and semi-rural regions, respectively. As in soil samples, the highest air PCB concentrations was obtained in the industrial sampling region. Average net gas phase fluxes were 3.5 ± 1.5 ng/m2-day, 0.6 ± 0.5 ng/m2-day and 2 ± 1.2 ng/m2-day for industrial, urban and semi-rural areas, respectively. In this study, the mean fluxes of all homologous groups were positive and the ff values were higher than 0,5 (>0,5) in all regions. The transition direction of PCBs were from soil to air during the sampling period.