Hidrotermal akışkanların topraklarda ağır metal hareketliliği üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of hydrotermal fluids on heavy metal mobility in soils
Yazar: ÖZCAN SOLUK
Danışman: PROF. DR. HASAN ÖZCAN
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Jeotermal akışkanların kimyasal bileşimleri ve asidite değerlerindeki farklılaşmalar etkileşim halinde bulundukları topraklarda kimyasal reaksiyonlarda değişime neden olarak birikimlere ve/veya yıkanmalara neden olabilmektedirler. Bu çalışmada, Büyük Menderes Grabeninde yer alan Denizli ili Buharkent-Sarayköy bölgesinde buhar çıkışı şeklinde görülen hidrotermal akışkanlarca etkilenen topraklarda,  toprak profilindeki ağır metal içeriği, jeokimyasal ayrışma düzeyleri ve mineralojik özellikleri incelenmiştir. Büyük Menderes Grabeninde 7 farklı noktada 0-30 cm, 30-60 cm, 60-90 cm ve 90-120 cm derinliklerinde alınan toprak örneklerinde ağır metal (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb ve Zn) analizleri ICP-OES, oksit analizleri ise XRF cihazında belirlenmiştir. Mineralojik özelliklerinin belirlenmesi için ince kesit yapılmıştır. Oksit analiz sonuçlarında jeokimyasal ayrışma düzeylerinin değerlendirilmesinde sekiz farklı ayrışma indeksi uygulanmıştır. Tüm örnekleme noktalarındaki ağır metal analiz sonuçları değerlendiğinde Ni>Cr>Zn>Pb>Co>Cu>Cd sıralaması belirlenmiştir. Ortalamalara göre en düşük ağır metal konsantrasyonu T1, en yüksek ağır metal konsantrasyonu ise T5 ve K2 noktasında bulunmuştur. Uygulanan ayrışma indekslerinden CIA, CIW, PIA ve V indeksine göre ayrışma sıralaması T3>T4>T5>K2>K1>T1-T2 şeklinde olup, en yüksek ayrışma T3-T4 noktalarındadır. Metal analiz sonuçlarına uygulanan kirlilik indekslerine göre toprakların Cd, Pb ve Ni yönünden hafif-orta düzeyde kirlilik riski taşıdıkları belirlenmiştir. Ayrıca mineral içerikleri dikkate alındığında jeotermal etkileşimin yüksek olduğu örnekleme noktalarında orta-ileri düzeyde, etkileşimin az olduğu örnekleme noktalarında zayıf-orta düzeyde ayrışma belirlenmiştir.

Abstract:
The chemical composition of the geothermal fluids and the differences in acidity values may cause changes in chemical reactions in the soil they interact with, causing accumulation and/or releasing. In this study, the heavy metal content, geochemical weathering levels and mineralogical properties of soil profile were investigated in the soils affected by hydrothermal fluids, which are seen as steam outflow in Denizli, Buharkent-Sarayköy region located in Büyük Menderes graben. Heavy metals (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn) were analyzed in soil samples taken at 0-30cm, 30-60cm, 60-90cm and 90-120 cm depths at seven different points in Büyük Menderes Graben by using ICP-OES and Oxide Analysis was determined on the XRF device. Thin section analysis was performed totally 13 soil samples. eight different weathering indexes were used to evaluate the geochemical weathering levels. The average heavy metal analysis results at all sampling points were evaluated and, Ni> Cr> Zn> Pb> Co> Cu> Cd ranking was determined. According to the averages, the lowest heavy metal concentration was found at T1 and the highest concentration at T5 and K2. The decomposition order according to CIA, CIW, PIA and V index among the applied weathering indexes is T3> T4> T5> K2> K1> T1-T2 and the highest decomposition is at T3-T4 points. The results for Cd, Pb and Ni based on the geo-accumulation index, enrichment factor and quantification of contamination index showed that almost all samples were uncontaminated to moderately contaminated and some samples with heavily contaminated especially by Ni. According to mineralogical properties some sampling points which are highly affected by geothermal fluids showed moderately to advanced weathering. However, the sampling points that has less effected by geothermal fluids showed weak to moderately weathering properties.