Harran toprak serisinde endosulfanın adsorpsiyon ve desorpsiyonu

Bölgemiz tarımsal üretimin oldukça yoğun gerçekleştirildiği, sürekli nüfus artışının yaşandığı ve buna bağlı olarak gıda tüketiminin her geçen gün artma eğilimi gösterdiği bir yerdir. Artan ihtiyaca paralel olarak birim alandan en fazla ve kaliteli ürünü elde etmek esas amaç haline gelmiştir. Tarımda bu amacı gerçekleştirmek için son zamanlarda zirai mücadele ilaçları yaygın şekilde kullanıma geçmişştir. Zararlıböcek, ot ve mantarlara karşı kullanılan kimyasalların genel adı olan pestisit ifadesison yıllarda tarımda yoğun kullanımı ve doğal ortamlarda oluşturduğu kirlilik nedeniyle oldukça sık gündeme gelmektedir. Herbisit, fungusit, akarisit veinsektisitler doğada güç ayrışan, insan ve hayvanlar açısından toksik etkiye sahip ve uzun dönemde canlı vücutta bir takım zararlar oluşturan bileşiklerdir. Pestisitlerinkontrollü kullanımlarıyla birlikte topraktaki davranışları bilinmelidir. Bu çalışma kapsamında seçilen pestisit, yörede yoğun kullanılan ve toprakta kalıcı özellik gösteren bir türdür. Şanlıurfa'da pamuk, meyve-sebze, tahıl, pirinç, mısır, sorgum gibi çok çeşitli ürünlere yaygın uygulanan bir insektisitveya akarisittir. Çalışmanın amacı, iki farklı izomeri olan endosulfanın daha çok pamuk tarımı yapılan Harran toprak serisinde davranışını araştırmaktır. Budoğrultuda,- Harran serisinden alınan toprağın fiziksel ve kimyasal özelliklerininincelenmesi,- Harran Ovası'nda belirli bir bölgede farklı horizonlardan alınan toprak örnekleri kullanılarak alfa ve beta endosulfanın adsorpsiyon ve desorpsiyonizotermlerinin belirlenmesi- Elde edilecek sonuçlara göre endosulfanın üst ve alt horizonlardakiadsorpsiyon-desorpsiyon durumunun yorumlanması hedeflenmiştir. Harran serisinde açılan profilde farklı derinliklerden toprak örnekleri alınmıştır. Yüzeyden 0-27 cm, 27-40 cm, 40-55 cm, 55-70 cm, 70-85 cm ve 85 -100cm derinliklerden alınan örnekler, 20-25 oC'de hava kuru hale getirilerek 2 mm likelekten elenmiştir. Topraklar hacim ağırlık, nem, toprak tekstürü, katyon değişimkapasitesi, organik madde, pH, kireç miktarı açısından incelenmiştir. Tüm toprak analizleri 3 paralelli gerçekleştirilmiştir. Daha sonra Batch metodu kullanılarak AP veBW 2 horizonları üzerinde endosülfan'ın adsorpsiyon-desorpsiyon kinetikleri veizotermleri araştırılmıştır. 1/5 toprak/çözelti oranı kullanılmıştır (5 g toprak, 25 mlçözelti). Blank ve kontrol çözeltileri de hazırlanmış, iki paralelli çalışılmıştır. Kinetikçalışmada, toprak-çözelti karışımı belirli süreler zarfında çalkalanmış ve santrifüjedilmiş endosulfan miktarları belirlenmiştir. Dengeye ulaşma süresi hesaplanmış ve adsorpsiyon izoterm çalışmasında bu süreler uygulanmıştır. Desorpsiyon kinetikçalışmasında üst sıvı endosulfan içermeyen 0.01 M CaCl 2 ile yer değiştirilmiş ve aynı işlemler gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon ve desorpsiyon izotermlerininbelirlenmesi aşamasında 5 farklı konsantrasyon ile çalışılmıştır. Tüm adsorpsiyondesorpsiyon denemelerinin Freundlich ve Langmiur izotermlerine uygunluklarınabakılmıştır. Alfa ve beta endosulfanın adsorpsiyonu ilk saatlerde hızlı gerçekleşmiştir. Yaklaşık 3. saatte dengeye ulaşmıştır. 24. saate kadar adsorpsiyonun hızı azalmış ancak proses devam etmiştir. Alfa ve beta endosulfan izomerlerinin AP ve BW2horizonları üzerindeki adsorpsiyonlarının L tipi izoterme dolayısıyla Langmiurizotermine uyduğu gözlenmiştir. Endosulfanın toprak partikülleri üzerindekiaffinitesi oldukça yüksek bulunmuştur. Ancak bu çalışmada, endosulfan türlerinin adsorpsiyon mekanizmalarının Freundlich izotermine çok daha iyi uyum sağladığı görülmüştür. Alfa endosulfanın AP üzerindeki adsorpsiyonu (Kf: 21.63 mL/g), BW2'ye göre (Kf: 16.33 mL/g) daha fazla bulunmuştur. Beta endosulfanın BW2üzerindeki adsorpsiyonu ise (Kf: 17.98 mL/g), AP'ye göre (Kf: 14.01 mL/g) daha yüksektir. Endosulfanın farklı iki izomerinin horizonlar üzerinde farklı adsorpsiyon özellikleri göstermesi, toprakların kil ve organik madde oranlarındaki farklılıklaaçıklanmaktadır. Bu bağlamda, alfa endosulfanın organik madde üzerinde killerden daha fazla tutunma eğilimi olduğu, bunun aksine beta endosulfanın killer üzerinde, organik maddeye göre daha büyük adsorpsiyon eğilimi taşıdığı varsayılmaktadır. Bunun yanı sıra endosulfanın topraktaki adsorpsiyonunda gerek pestisit gerek ortam özelliklerinin önem taşıdığı sonucuna ulaşılmaktadır. Alfa ve beta endosulfanın desorpsiyon kinetiklerinin adsorpsiyonkinetiklerinden daha hızlı gerçekleştiği görülmektedir. Alfa ve beta endosulfandesorpsiyonu Freundlich izotermine iyi uyum sağlamaktadır. Alfa endosulfanınLangmiur izotermine uyumu zayıf olurken, beta endsoulfan desorpsiyonu, katsayılarbakımından Langmiur izotermi ile açıklanamamaktadır. Alfa endosulfanın APhorizonundan desorpsiyonu BW2'den daha fazla, beta endosulfanın ise BW2horizonundan desorpsiyonu AP'den daha büyük bulunmuştur. AP horizonundan alfaendosulfanın desorpsiyonu diğerlerinin 2 katından daha yüksek çıkmıştır. Yani, üsthorizonda beta endosulfan toprağa daha sıkı tutunurken, BW2 horizonunda alfaendosulfan toprağa daha sıkı bağlanmaktadır. Bunun yanı sıra Harran Ovası'nı çevreleyen kuyulardan su numuneleri alınmış ve kalıntı endosulfan araştırılmıştır. Belirli oranlarda desorpsiyon eğiliminin olması, endosulfanın farklı yerlere taşınabileceğini ifade etmektedir. Yeraltı sularında kalıntıendosulfana rastlanmasında, endosulfan desorpsiyonunun da önemli bir rolü olduğu düşünülmektedir. Ova yakınındaki kuyularda kalıntı endosulfana rastlandığı halde, ovaya uzak mesafedeki kuyularda alfa veya beta endosulfan kalıntılarıbulunamamıştır. Bunun sebebinin Harran Ovası'nın çanak şeklindeki yapısından kaynaklandığı düşünülmektedir. Çünkü yeraltı suyunun akış yönü ovaya doğru gerçekleştiği için, üst kısımlarda kullanılmış olan pestisit kalıntıları sürekli HarranOvası'na yakın kuyulara doğru taşınmış ve bu alanlarda birikim göstermiştir. Ayrıca yeraltı suyunu hareketinin de hızlı olduğu sonucuna varılmıştır. Bu çalışmadan elde edilen veriler, bölgede henüz araştırılmamış olanendosulfanın topraktaki hareketi veya davranışı gibi önemli bir konuya birtakım açıklamalar getirmiştir. Sonuç olarak endosulfanın Harran serisine dahil topraklarda çok iyi adsorbe olduğu, ancak belirli oranlarda desorpsiyon eğiliminin de bulunduğu, bu iki mekanizmanın toprak ve pestisit özellikleri tarafından yönlendirildiğibelirlenmiştir. Toprağa çok iyi adsorbe olduğu bulunan bir pestisitin yeraltı sularınakadar ulaşabilmesi ise, adsorpsiyon-desorpsiyon olayının birçok şarttan etkilendiğini ve bu şartların kapsamlı biçimde araştırılması gerektiğini ortaya koymaktadır.