Selenyumun Amik Ovası toprak serilerinde tayini ve bu toprakların fiziksel - kimyasal özellikleriyle ilişkileri
Determination of selenium and relations to physico – chemical properties of soil series in ag-lands of Amik Plain, Hatay
Yazar: ABDO ÖZKAN
Danışman: PROF. DR. ŞANA SUNGUR
Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Kimya = Chemistry ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Toprak özellikleri = Soil properties

Özet:
Selenyumun topraklar, bitkiler ve hayvanlar için gerekli eser element olduğu 1957 yılından beri yapılan çalışmalarla kanıtlanmıştır. Türkiye'nin güneyinde, Hatay ili sınırları içerisinde, batısında Amonos Dağları, kuzeyinde Karasu, doğusunda Afrin Vadisi, Güneyinde de Asi Vadisi ve Keldağ çıkıntılarınca çevrelenmiştir. Amik Ovasının ortalama yüksekliği 82 m ve toplam alanı 112.350 hektardır.  Çalışma alanından 2 x 2 km lik gritlerin kesişim noktalarından toplamda 179 yüzey toprağı (0-20 cm) örneklenmiştir.  Örneklerde toprakta farklı jeokimyasal fraksiyonlarda bağlanmış (değişebilir ve çözünebilir, organik bağlı ya da adsorblanmış, karbonatlara bağlı, demir/mangan oksit bağlı ve artakalan) selenyum miktarları, "The Standart Measurements And Testing Programme (SM&T) metodu" ile Martens ve ark. (1997) tarafından geliştirilen ardışık ekstraksiyon metoduna göre HRC-AAS cihazının hidrür sistemi kullanılarak yapılmıştır. Toprakların genel özelliklerinin tanımlanabilmesi için  amonyum asetat yöntemiyle değişebilir katyonlar, Walkley Black metoduyla organik madde, sodyum bikarbonat metoduyla fosfor,  toprak-su süspansiyonunda pH ve EC, Scheibler kalsimetresiyle kireç ve Bouyocuos hidrometresiyle tekstür gibi rutin toprak özellikleri belirlenmiştir. 
Topraklarda selenyumun Martens ve ark. (1997) tarafından önerilen metoda göre; değişebilir ve çözünebilir selenyum 19,3-134 µg/kg (Se4+), 16,4-73,0 µg/kg (Se6+),    27-145 µg/kg (Se2-), organik maddeye bağlı ya da adsorblanmış selenyum 247-3591 µg/kg (Se2-) ve artakalan selenyum 189-1226 µg/kg (Se0) aralığında değiştiği bulunmuştur. SM&T metoduna göre; çözünebilir selenyum 13,3-82,7 µg/kg (Se4+), 6,15-59,9 µg/kg (Se6+), 10,1-91,2 µg/kg (Se2-),  değişebilir ve karbonatlara bağlı selenyum 9,04-32,9 µg/kg (Se4+), 5,71-34,0 µg/kg (Se6+), 30,8-166 µg/kg (Se2-), demir/mangan oksitlere bağlı selenyum  17,1-611 µg/kg (Se4+), organik maddeye bağlı selenyum 239-3000 µg/kg (Se2-), artakalan selenyum 182-1025 µg/kg (Se0) olarak bulunmuştur. 
Her iki metodun ardışık ekstraksiyon basamaklarında gerçekleştirilmeye çalışılan yükseltgenme ve indirgenme işlemlerinin verimini hesaplamak için; farklı derişimlerde Se4+, Se6+ ve Se2- standartları kullanılarak geri kazanım çalışması yapılmıştır. Hazırlanan sentetik örneklerde % geri kazanımın; Se4+ için 95,6±1,22,  Se6+ için 94,4±3,00 ve Se2- için de 94,5±2,70 olduğu görülmüştür. Sertifikalı referans madde analizi ile uygulanan ardışık ekstraksiyon metotlarının geçerliliği test edilmiştir.  BCR 176 (uçucu kül) kullanılan bu çalışmada % 95,8±0,53 verim elde edilmiştir. 
Değişebilir katyonlar toplamının 53-140,9 mmol/kg, organik madde % 0,095-4 (w/w), fosfor 0,01-71,4 mg/kg (w/w), pH 7-8,9, elektriksel iletkenlik 78-1188,5 µS/m, kireç % 0-43,9 (w/w), kil % 0-58,8 (w/w), kum % 4,6-70,9 (w/w) ve silt % 15,6-88,8 (w/w) olarak bulunmuştur.
Elde edilen sonuçların SPSS programıyla istatistiksel olarak korelasyon ve regresyon analizleri yapılmıştır. Toprakların toplam selenyum içeriğiyle fiziksel-kimyasal özellikleri arasında Martens ve ark. (1997) ve SM&T jeokimyasal fraksiyonlar arasında önemli ilişkiler belirlenmiştir. Toprakların selenyum konsantrasyonuyla DKT, OM ve EC arasında önemli ilişkiler olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Selenium has been proven by the studies conducted since 1957 as a trace element and is necessary for soils, plants, and animals.  Amik Plain situating in the south of Turkey, within the boundaries of the province of Hatay, surrounded by the Amanos mountains in the West; Karasu in the North; Afrin valley in the east; and Asi valley and Keldağ protrusions in the South. It has an avarage of 82 m elevation and 112,350 hectares total area. In the study area, total of 179 surface soil samples were taken from the nodes of 2 x 2 km grit system. The amounts of selenium in different geochemical fractions (subject to change and soluble, organically bound or adsorbed, bound to carbonates, iron / manganese oxide bound and residual) were determined by sequential extraction methods of "The Measurements and Testing Standards Programme (SM&T)" and the method developed by Martens et al (1997) by means of HRC-AAS hydride system. Routine soil parameters such as the exchangeable cations by the ammonium acetate method, organic matter by the Walkley Black method, available phosphorus by sodium bicarbonate method, pH and EC in soil-water suspensions, lime equivalent by Scheibler calsimeter and texture analyzes by hydrometer were determined to describe soil samples.
Selenium in different jeochemical fraction according to Martens et al. (1997) method were in the range of 19,3 to 134 µg/kg (Se4+), 16,4 to 73,0 µg/kg (Se6+), 27 to 145 µg/ kg (Se2-) in exchangeable and soluble fractions; 247-3591 µg/kg (Se2-) in the soil organic mater; and 189 to 1226 µg/kg (Se0) the residual fraction. According to SM&T method, soluble selenium vary from 13,3 to 82,7 µg/kg (Se4+), 6,15 to 59,9 µg/kg (Se6+), 10,1 to 91,2 µg/kg (Se2-), exchangeable and  carbonat-bound selenium 9,04 to 32,9 µg/kg (Se4+), 5,71 to 34,0 µg/kg (Se6+), 30,8 to 166 µg/kg (Se2-), iron/mangenese oxide bound selenium 17,1 to 611 µg/kg (Se4+), organic matter bound selenium 239 to 3000 µg/kg (Se2-) and residual selenium 182 to 1025 µg/kg (Se0) were founded.
To calculate the recovery rate of the redox reactions of each step in both sequential extraction methods, a series of experiments were carried out by by using standards of different concentrations of the Se4+, Se6+ and Se2. The recovery percentages of the prepared synthetic samples were found to be; Se4+ 95,6 ±1,22, Se 6+ 94,4 ± 3,00, and for Se2 94,5± 2,70. The sequential extraction methods were validated by using certified reference material (BCR 176, fly ash) and % 95,8 ± 0,53  yield was obtained.  
Total of NH4-acetatate extractable cations 53-140,9 mmol/kg, organic matter %0,095-4 (w/w), phosphorus 0,01-71,4 mg/kg (w/w), pH 7-8,9, EC 78-1188,5 µS/m, lime equivalent %0-43,9 (w/w), clay %0-58,8 (w/w), sand %4,6-70,9 (w/w) and silt %15,6-88,8(w/w) were found.
The data were subjected to correlation and regression analysis with SPSS programme. Significant relations were determined between total selenium concentrations and soil physico-chemical properties and jeochemical fractions determined by Martens et al. (1997) and SM&T scheme. There were significant relation between soil selenium concentration and DKT, OM and EC parameters of soils.