İzmir Körfezi karot sedimentleri radyoaktivite ve kimyasal parametrelerle kirliliğinin araştırılması
Investigation of core sediments pollution with radioactivity and chemical parameters in Gulf of Izmir
Yazar: DİLEK KURT
Danışman: DOÇ. DR. EROL KAM
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Deniz Bilimleri = Marine Science ; Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Dünya üzerindeki herşey, hava, su, bitkiler ve hayvanlar hem doğal hem de antropojenik kaynaklı radyoaktif element içerirler. Son otuz yıldır özellikle Çernobil ve Fukuşima nükleer reaktör kazalarından sonra, bir çok araştırmacı doğal ve yapay radyonüklidleri inceleme adına müthiş bir eğilim göstermişlerdir. 
Çalışmada radyonüklid tespitinin yanı sıra denizel sedimentlerdeki ağır metal kirlilikleri de incelenmiştir. Deniz kıyılarında hızlıca artan sanayi ve ekonomik gelişimler, insanlar tarafından oluşturulan çeşitli bileşen ve kimyasalların artması ciddi problemleri ve çevresel risklerini beraberinde getirmiştir.  
Kirlilikler akuatik ortama salındıklarında, normalde partikül maddelere bağlanırlar ve sonuçta yere doğru yerleşerek denizel sedimentlere katılırlar. Denizel çökeltileri, batan kirliliklerin ikincil kaynağı olarak düşünülebilir. 
Bu çalışmada, İzmir Körfez kıyılarından Karşıyaka (12.5-13.5 m), İnciraltı (6.5-7.5 m), Bayraklı (10.0-12.0 m) ve Çeşmealtı (4.5-5.0 m) lokasyonlarının farklı derinliklerinden alınan güncel dip çamuru karot örnekleri ağır metal, gama doğal radyoaktivite ve toplam alfa ve toplam beta konsantreleri tespit edilmiştir.
Yapılan çalışmada radyonüklidlerin doğal gama aktivite değerleri HPGe yüksek saflıkta germanyum dedektör kullanılarak elde edilmiştir. Bunun sonucunda, U-238, Th-226, Ra-226, K-40 ve fisyon ürünü olan Cs-137 radyoaktif elementlerin gama aktivite konsantrasyonları ve dedekte edilen minimum ortalama aktiviteleri (MDA) sırasıyla;  8.4±0.23 Bq/kg, (MDA) 1.3±0.03 Bq/kg; 19.6±0.51 Bq/kg, (MDA) 1.37±0.04 Bq/kg; 8±0.96 Bq/kg, (MDA) 2±0.2 Bq/kg; 77.4±0.96 Bq/kg, (MDA) 8.28±0.05 Bq/kg ve 1.93±0.3 Bq/kg, (MDA) 0.124±0.04 Bq/kg'dır. 
Sediment örneklerinde toplam alfa ve toplam beta aktivitelerini belirlemek için düşük seviyeli sayım sistemi (Berthold, LB770-PC 10) kullanılmıştır. Dört bölgede ölçülen toplam alfa ortalama miktarı; 0.780 ± 0.06 Bq kg-1, dedekte edilen minimum aktivitesi (MDA) 0.056 Bq kg-1'dır. Aynı şekilde tüm bölgelerin toplam beta miktarları ise; 3.657 ± 0.16 Bq kg-1 ve dedekte edilen minimum ortalama beta aktivitesi 0.276 Bq kg-1'dır.
Ağır metal analizleri, mikrodalga çözümleme işleminden sonra sıvı haldeki örnekler ICP-OES ile ölçülmüştür. Özellikle denizel ortamlarda en çok kirliliğe sebep olan Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Al, Mn, Ni ağır metalleri incelenmiştir. Tüm bölgelerde elde edilen ortalama ağır metal yoğunlukları şöyledir; Cd- 109.39±2.51 μg/g, Cu- 30.9±0.78 μg/g, Pb- 46.70±0.72 μg/g, Zn- 120.0±3 μg/g, Co- 24±0.32 μg/g, Cr- 109.39±2.51 μg/g, Mn- 523±12.31 μg/g ve Ni- 70.85±2.15 μg/g'dır.

Abstract:
Everything on earth, air, water, plants and animals include both natural and anthropogenic radioactive elements. In the last three decades, particularly after the Chernobyl and Fukushima nuclear reactor accidents, a lot of researchers have demonstrated a terrific trend on analysis of natural and artificial radionuclides. 
In this study, radionuclide detection was also investigated as well as heavy metal contamination in marine sediments. Because of the rapid industrial and economic development on the sea coasts, the increase of various components and chemicals generated by human activities has brought serious problems and environmental risks.
When impurities are released to the aquatic environment, normally bind to particulate matter settling toward the ground and ultimately participate in marine sediments. Sinking marine sediments can be considered as a secondary source of pollution. 
In this study, current ground drilling cores (the depth of each sediment is variant) were taken from four different locations in the Gulf of İzmir, Karşıyaka (12.5-13.5 m), İnciraltı (6.5-7.5 m), Çeşmealtı (4.5-5 m) and Bayraklı (10-12 m). Their gamma natural and artificial radioactivity, gross alpha and gross beta concentrations, and heavy metal contaminations were determined. 
Gamma spectrometry measurements of each sample were made using an HPGe (High-Purity Germanium) semiconductor detector. In this study, U-232, Th-232, Ra-226, K-40 and Cs-137 were investigated. The results show that the average concentrations of the activity values and their MDA (minimum detectible activities) are respectively; 8.4 ± 0.23 Bq kg-1, (MDA) 1.3±0.03 Bq kg-1; 19.6 ± 0.51 Bq kg-1, (MDA) 1.37±0.04 Bq kg-1; 8 ± 0.96 Bq kg-1, (MDA) 2±0.2 Bq kg-1; 77.4 ± 0.96 Bq kg-1, (MDA) 8.28±0.05 Bq kg-1; and 1.93 ± 0.3 Bq kg-1, (MDA) 0.124±0.04 Bq kg-1.
Sediment samples were counted for gross alpha and gross beta radioactivity in a low-background counter (Berthold, LB770-PC 10) to obtain the results in units of Bq kg-1. The results show that the average concentrations of gross alpha and gross beta quantities with MDA values are respectively; 0.780 ± 0.06 Bq kg-1, (MDA) 0.056 Bq kg-1; 3.657 ± 0.16 Bq kg-1, (MDA) 0.276 Bq kg-1. 
In heavy metal analysis, after the Microwave analysis process, the liquid samples were measured by ICP-OES. Some of the heavy metals such as Cd, Cu, Pb, Zn, Co, Cr, Mn and Ni were investigated because they are the most damaging to the marine environment. The outcomes of these heavy metals are in respectively; 109.39±2.51 μg/g, 30.9±0.78 μg/g, 46.70±0.72 μg/g, 120.0±3 μg/g, 24±0.32 μg/g, 109.39±2.51 μg/g, 523±12.31 μg/g ve 70.85±2.15 μg/g.