Kırka (Eskişehir) Bor İşletmesi'nin toprak ve sular üzerindeki çevresel etkilerinin incelenmesi
Investigation of environmental effects of Kirka (Eskisehir) Boron Mine on soil and water
Yazar: MUHAMMET TANJU BAŞARAN
Danışman: DOÇ. DR. DİLEK TÜRER ; PROF. DR. CANDAN GÖKÇEOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bor, endüstrideki yaygın kullanım alanı ile kıymetli bir doğal kaynaktır. Yeryüzündeki bor yataklarının önemli bir bölümü Türkiye'nin batısındaki Neojen Havzalarında bulunmaktadır. Mevcut bor işletmelerinde üretilen ürünlerden elde edilen gelir ile ülke kalkınmasına fayda sağlanmaktadır. Bor madeninin işlendiği tesislerin olası çevresel etkileri çok sayıda araştırmaya konu olmuştur. Bu çalışmada Eskişehir ili sınırları içindeki Etimaden İşletmeleri Genel Müdürlüğü tarafından işletilmekte olan Kırka Bor İşletmesi'nin çevre, toprak ve sular üzerindeki olası olumsuz etkileri araştırılmıştır. Çalışma kapsamında; 2012 yılında 30 noktada yüzeyden ve 40-50 cm derinlikten toprak ile 10 noktada da yüzey ve yeraltı su örneklemesi yapılmıştır. Su örneklerinde yüksek performanslı iyon kromatografi yöntemi ile majör iyon ve ICP-MS yöntemi ile bor analizini de kapsayan ağır metal analizleri yapılmıştır. Toprak örneklerinin genel karakterizasyonu açısından XRD, pH, organik madde, katyon takas kapasitesi ve tane boyu dağılım özellikleri belirlenmiştir. Toprakta bor yükü, asit ve sıcak suda çözünme yöntemi ile ayrı ayrı belirlenmiştir. Toprak örneklerinde bor analizleri spektrofotometrik karmin ve ICP-MS yöntemleri ile ayrı ayrı yapılmış ve sonuçları tartışılmıştır. 
Çalışma alanında yapılan gözlemlerle işletme çevresinde toprak ve su ortamlarında bölgenin jeolojik yapısı nedeni ile ulusal ve uluslararası organizasyonlar tarafından tanımlanmış çevresel limit değerlerin üzerinde bor ve arsenik derişimlerinin varlığı belirlenmiştir. Zaten jeolojik olarak bölgede var olan bor ve arseniğin limit değerleri aşan derişimleri özellikle işletmenin güney-güney doğu bölümlerindeki madencilik faaliyetlerinden kaynaklanmaktadır. Çalışma alanı ve çevresinde yapılmış önceki çalışmalarda üretilen gözlemler derlenmiş ve işletmenin olası çevresel etkilerinin tarihsel gelişimi ortaya konmaya çalışılmıştır. Ancak; çözeltiye alma ve analiz tekniği gibi analitik yöntem farklılıklarından kaynaklanan uyumsuzluklar nedeniyle tarihsel verilerin sağlıklı bir biçimde değerlendirilmesi mümkün olmamıştır. Çalışma sonucunda elde edilen bilgilere istinaden işletme çevresinde gelecekte kullanılacak çevresel gözlem noktalarının önceden belirlenmesi ve her zaman aynı noktalarda gözlem yapılması, bor ve arsenik gibi işletme ile ilişkili element analizlerinde uluslararası standartlarda önerilen ICP-MS yöntemi kullanılması,toprak örneklerinde tutulmuş elementlerin çözeltiye alınmasında sıcak suda çözünebilir bor yönteminin uygulanması ve gelecekteki izleme faaliyetlerinde borun yanı sıra kanserojen etkileri kanıtlanmış arsenik içeriklerinin de izlenmesi önerilmektedir.

Abstract:
Boron is a precious natural resources widely used in the industry. A significant portion of the boron deposits on earth belong to the Neogene Basin at the west of Turkey. Proceeds benefit to the country's development with the income obtained from the existing boron business. The potential environmental impacts of boron processing plants have been the subject of numerous studies. In this study, potential negative effects on soil and water of the Kırka boron processing facilities of the Eti Mine Works General Directorate located at the Eskişehir Province was investigated. The scope of work; In 2012, soil sampling from surface and at a depth of 40-50 cm at 30 location and water sampling at 10 location on surface and groundwater were carried out. Major ions analysis with the high performance ion chromatography method and boron including heavy metal analysis with the ICP-MS method were performed with the water samples. XRD, pH, organic matter, cation exchange capacity and particle size distribution characteristics of soil samples were determined in terms of the overall characterization. Boron load in the soil is determined with the acid and the hot water dissolution method separately. Boron analysis of soil samples were conducted with spectrophotometric carmine and ICP-MS method and the results were discussed separately.
Because of the geological structure of the region; the presence of above the limit values of boron and arsenic concentrations defined by national and international environmental organizations were identified in soil and water environment around the boron operation facilities with the observations made in the study area.  Already existing in the region geologically boron and arsenic concentrations exceeding the limit values are mainly due to the mining activities in southern and south eastern parts of the boron operation area. Study field observations made in previous studies conducted in and around the boron operation facilities were compiled and tried to present the historical development of the potential environmental impacts. However; it was not possible to evaluate in a sound way of historical data due to mismatch arising from differences in analytical methods such as receiving the solution and analysis techniques. Based on information obtained from current study; around the boron mining facilities the predetermination of environmental observation points that will be used in the future and making observations always from the same points, use of the method recommended by ICP-MS in the international standard  in boron mining facilities  related elemental analysis such as boron and arsenic, use of hot water soluble boron method of taking the solution of the retained elements and monitoring of proven carcinogenic arsenic content as well as boron content in future monitoring activities are recommended.