Pirhüseyin ve Yalıncak köyleri (Hafik, Sivas)civarındaki bölgede bulunan topraklarda arseniğin biyoyarayışlılığı, biyoalınabilirliği ve türlendirilmesinin araştırılması
Study of arsenic bioavailability, bioaccessibilty and speciation in soils around pirhuseyin and yalincak villages (Hafik,Sivas)
Yazar: BAŞAK ÖZER
Danışman: PROF. DR. NURCAN KÖLELİ
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Kayaçlardan ya da antropojenik faaliyetlerden kaynaklanan ve toprağa ulaşan arsenik (As) suda çözünmüş, çökelmiş ve adsorblanmış halde canlı ekosistemine etki ederek çevresel döngüye katılmaktadır. Topraklarda As gibi metal(loid)lerin mobilitesi, toprakta potansiyel olarak bulunan toplam metal(loid)lerin biyoyarayışlılık, biyoalınabilirlik, mobilite ve topraktan yıkanabilirliğine bağlıdır. Bu nedenle çeşitli doğal maddeler arasında dağılmış olan metal(loid)lerin derişiminin belirlenmesi toplam metal derişimini belirlemekten çok daha önemli hale gelmiştir. Bu çalışmada Pirhüseyin ve Yalıncak (Hafik, Sivas) köylerinden sekiz örnekleme noktasından profil boyunca alınan topraklarda toplam As konsantrasyonu belirlenmiştir. Ayrıca örnekleme noktalarında tek ve ardışık ekstraksiyon prosedürleri uygulanarak As türlendirmesi, biyoyarayışlılığı ve biyoalınabilirliği belirlenmiştir. Bu amaçla asit yağmurlarının topraktan As taşınımına etkisi yapay yağmur suyu ile yapılan Asit Yağmuruyla Yıkanabilirlik (SPLP) yöntemi ile test edilmiştir. Arsenik'in bioyarayışlılığı yani bitkiler tarafından alınabilirliği, Bitkiye Yarayışlı Metallerin Alınabilirliği (DTPA) yöntemiyle, ve kirlenmiş topraklardan As'nin mide-bağırsak sisteminde insanlar tarafından alınabilirliği ise in vitro gastro intestinal yöntem ile test edilmiştir. Toprakların farklı formlardaki As konsantrasyonlarının belirlenmesinde modifiye edilmiş Bureau Referans Komitesi (BCR) tarafından önerilen dört basamaklı ardışık ekstraksiyon prosedürü uygulanmıştır. Ayrıca türlendirme için ardışık ekstraksiyon prosedürleri uygulanmıştır. Toplam As, ardışık ekstraksiyon prosedürleri uygulanarak belirlenen As türlendirmesi, As biyoyarayışlılığı ve As biyoalınabilirliği arasındaki ilişki korelasyon analizleri ile istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar 3. ve 8. örnekleme noktasında profil boyunca As kirliliğinin olduğunu ortaya koymuştur. Topraktaki As'nin doğrudan yutulması ya da As içeren bitkilerin insanlar tarafından tüketilmesi ile mide-bağırsak sistemine alınması durumunda insan sağlığını tehlikeye sokabileceği belirlenmiştir. Elde edilen ayrıntılı bulgular Sivas-Hafik gibi As ile kirlenmiş toprakların iyileştirme stratejilerinin geliştirilmesinde temel veri oluşturmaktadır.

Abstract:
Arsenic (As), which originates from rocks or anthropogenic activities and reaches the soil; dissolved in water, precipitated and adsorbed to the live ecosystem is involved in the environmental cycle by acting. The mobility of metal (loid) such as As in soils depends on its bioavailability, bioaccessebility, mobility and washability from the soil. Therefore, the determination of the concentration of metal (loid)s dispersed among various natural substances has become more important than determining the total metal concentration. In this study, total As concentration was determined from the villages of Pirhüseyin and Yalıncak (Hafik, Sivas), from the eight sampling points, and in the soils taken along the profile. In addition, single and sequential extraction procedures were performed at sampling points to determine speciation, bioavailability and bioaccessibility. As leachability with acid artificial rain water by SPLP method, As bioavailability by the DTPA method, and gastro-intestinal system As accessibility from contaminated soils by people by the in vitro gastro-intestinal (gastrointestinal) will be tested by the method. The four-step sequential extraction procedure recommended by the Bureau Reference Committee (BCR), which was modified in the determination of As concentrations of soils in different forms, was applied. In addition, sequential extraction procedures were applied for derivatization. Total As; the relationship between As speciation, As bioavailability and As bioaccessibility, determined by squential extraction procedures, were evaluated statistically by correlation analysis. The results showed that there was Arsenic pollution along the profile at the 3rd and 8th sampling points. It has been determined that if As in the soil is directly swallowed or if the As-containing plants are consumed by humans, they may endanger human health if taken to the gastroinbtestinal tract. The detailed findings are the basic data in the development of remediation strategies in the treatment of As contaminated soils such as Sivas-Hafik.