Yabancı otlarla mücadelede kullanılan kimyasalların topraktaki ağır metal fraksiyonlarının üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of chemicals used in combating foreign herbs on heavy metal fractions in soil
Yazar: NACİYE DİLEK
Danışman: DOÇ. DR. AHMET DEMİRAK
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Çevre kirliliği toprak, hava ve su olmak üzere üç ana grupta incelemektedir. Bu kirlilikler insanında içinde bulunduğu ekosistemi olumsuz yönde etkilemektedir. Toprak kirliliği, temizlenmesi en zor bazen de temizlenmesi mümkün olmayan bir ortam oluşturur. Kirlenen topraklarda tarım yapılamamakta ve bu toprak kullanılamamaktadır. Toprak kirliliği açısından bakıldığında, herbisitler ve ağır metallerin en önemli kirletici kaynaklar arasında olduğu görülmektedir. Kimyasal gübre ve pestisit uygulamaları, kentsel atıkların gübre olarak kullanımı, motorlu taşıtların egzozları, maden yatakları ve işletmeleri, endüstriyel faaliyetler, atık su ile yapılan sulamalar ve arıtma çamuru uygulamaları ile önemli miktarda ağır metaller toprağa karışmaktadır. Ağır metallerin toprakta birikmesi sadece toprak verimliliği ve ekosistem faaliyetleri üzerinde etkili olmakla kalmayıp, bitki bünyesindeki fotosentez, solunum, büyüme ve gelişme gibi birçok metabolik olayı etkilemeleri nedeniyle bitki sağlığını bozmaktadır. Besin zinciri yoluyla da hayvan ve insan sağlığını dolaylı bir şekilde önemli düzeyde etkilemektedir. 
Ağır metallerin doğadaki kimyasal formları ve miktarlarıyla ilgili çalışmalar faydalı bilgiler verebilirler. Ancak, çalışmaların çoğu sadece toplam metal içeriğinin ölçülmesini içermektedir. Topraktaki metallerin toplam içeriği hakkında bilgi sahibi olmak, topraktaki ağır metallerin hareketliliği, biyoyararlanımı ve toksisitesi hakkında çok az bilgi verir. Topraktaki farklı metal türlerinin fraksiyonlarının daha iyi anlaşılmasını sağlamak için, ağır metallerin toksisitesi, hareketliliği ve biyoyararlanımı hakkında daha doğru veriler sağlamak için genellikle operasyonel olarak tanımlanmış çeşitli ardışık ekstraksiyon teknikleri kullanılır.
Bu çalışmada, yabancı otlarla mücadelede kullanılan herbisitlerin, kekik uçucu yağı ve zeytin karasuyunun toprak yapısındaki ağır metallerin hareketliliklerine ve toprak bileşimine olan etkileri araştırılmıştır. Bu kapsamda toprak örneklerine yabancı otlar ile mücadelede kullanılan; pendimethalin ve s-metolachlor herbisitleri, tıbbi ve aromatik bitkilerden elde edilen ve allelopatik etkileri temsil eden kekik uçucu yağı, içeriğindeki fenolik bileşikler nedeni ile allelopatik etki gösteren zeytin karasuyunun toprak yapısındaki Cd, Zn, Pb ve Cu metallerinin hareketliliklerine ve toprak bileşimine olan etkileri BCR ardışık ekstraksiyon yöntemi ve FAAS ölçümleriyle toprakta oluşan metal fraksiyon değişimleri takip edilmiştir.
Toprak numunelerine saf su ile birlikte farklı konsantrasyonlarda ayrı ayrı S-metolachlor, pendimethalin, kekik uçucu yağı ve zeytin karasuyu ilave edilerek  farklı zamanlarda Bureau Referans Komitesi (BCR) tarafından önerilen üç basamaklı ardışık ekstraksiyon prosedürü uygulanmıştır. BCR prosderünde belirlenen element fraksiyonları:  değişebilir,  indirgenebilir ve oksitlenebilir  FAAS ile tayin edilmiştir. Toprak numunelerindeki toplam metal konsantrasyonu mikrodalga kullanılarak asitte çözünürleştrime ile bulunmuştur. BCR ardışık ekstraksiyon prosedürü basamaklarının toplamı ve toplam metal konsantrasyonları kullanılarak verim değerleri hesaplanmıştır. Topraktaki Cd, Cu, Pb, Zn metallerinin konsantrasyon değerleri mg/L cinsinden bulunmuştur.
Bu çalışmada sonuç olarak herbisitler, kekik uçucu yağı ve zeytin karasuyunun metal konsantrasyonlarının ölçüm sonuçlarında önemli bir değişime neden olmadığı görülmüştür. Sonuçlarda zamana bağlı değişimin olduğu fakat önemli bir farklılığa neden olmadığı gözlenmiş, metal sıralı ekstraksiyon konsantrasyonlarının, uygulanan herbisit tipine bağlı olmadığını göstermiştir.
Anahtar Kelimeler: S-metolachlor, Pendimethalin, Kekik Uçucu Yağı, Zeytin Karasuyu, Ağır Metal, Fraksiyon

Abstract:
Environmental pollution is divided into three main groups: soil, air and water. These pollutants affect the ecosystem in human being negatively. Soil pollution creates an environment that is difficult to clean and sometimes impossible to clean. It is not possible to use agriculture in polluted soils. In terms of soil pollution, herbicides and heavy metals are among the most important sources of pollutants. Chemical fertilizer and pesticide applications, use of urban wastes as fertilizers, exhausts of motor vehicles, mineral deposits and operations, industrial activities, irrigation with wastewater and treatment sludge applications, significant amounts of heavy metals are mixed with soil. Accumulation of heavy metals in soil not only affects soil fertility and ecosystem activities, but also affects plant metabolism such as photosynthesis, respiration, growth and development in plants. It also indirectly affects animal and human health through the food chain.
Studies on the chemical forms and quantities of heavy metals in nature can provide useful information. However, most studies involve only measuring total metal content. Knowledge of the total content of metals in the soil gives little information about the mobility, bioavailability and toxicity of heavy metals in the soil. In order to provide a better understanding of the fractions of different types of metals in the soil, a variety of sequentially operated sequential extraction techniques are often used to provide more accurate data on the toxicity, mobility and bioavailability of heavy metals. 
In this study, the effects of herbicides used in the control of weeds, thyme essential oil and olive oil wastewater on the mobility of heavy metals in soil structure and soil composition were investigated.In this context, soil samples used in the fight against weeds; pendimethalin and s-metolachlor herbicides, thyme essential oil obtained from medicinal and aromatic plants and representing allelopathic effects, due to phenolic compounds contained in the allelopathic effect of olive oil wastewater in the soil structure Cd, Zn, Pb and Cu on the mobility of metals and soil composition BCR sequential effects extraction method and FAAS measurements were followed by metal fraction changes in soil.
S-Metolachlor, pendimethalin, thyme essential oil and olive oil wastewater were added to the soil samples separately with pure water at different concentrations and the three-step sequential extraction procedure recommended by the Bureau Reference Committee (BCR) was performed at different times. The element fractions determined in the BCR process: were determined by exchangeable, reducible and oxidizable FAAS. Total metal concentration in soil samples was determined by acid dissolution using microwave. The yield values were calculated using the sum of BCR sequential extraction procedure steps and total metal concentrations. The concentration values of Cd, Cu, Pb, Zn metals in soil were found in mg / L.
As a result of this study, it was observed that metal concentrations of herbicides, thyme essential oil and olive oil wastewater did not cause a significant change in measurement results. The results showed that there was a time-dependent change but did not cause a significant difference and showed that metal sequential extraction concentrations did not depend on the type of herbicide applied.
Keywords: S-metolachlor, Pendimethalin, Thyme Oil, Olive Oil Wastewater, Heavy Metal, Fraction