HAZAR GÖLÜ SUYU VE SEDĐMENTĐNDE FOSFOR KĐRLENMESĐ

Transkript

1 HAZAR GÖLÜ SUYU VE SEDĐMENTĐNDE FOSFOR KĐRLENMESĐ Derya YILDIRIM 1, Samet AYAN 1, Fırat AYDIN 1 1 Dicle Üniversitesi, Fen Ed. Fakültesi, Kimya Bölümü, III.Sınıf Öğrencisi,D iyarbakır.deryayildirim21@gmail.com 1 Dicle Üniversitesi, Fen Ed. Fakültesi, Kimya Bölümü, III.Sınıf Öğrencisi, Diyarbakır.samet_ayan@hotmail..com 1 Dicle Üniversitesi, Fen Ed. Fakültesi, Kimya Bölümü, Öğretim Üyesi, Diyarbakır faydin@dicle.edu.tr ÖZET Bu çalışma Türkiye nin Elazığ ili Sivrice ilçesinde yerleşim ve yerleşim alanlarına uzak bölgelerinden alınan dip sedimentlerdeki fosfatın ardışık ekstraksiyonu ile fosfor türlerinin kantitatif değerlerini tespit etmek amacıyla yapılmıştır. Araştırmada toplam fosfor, toplam inorganik fosfor ve fosforun inorganik formları (zayıf adsorbe olmuş fosfor, alüminyum bağlı fosfor, demir bağlı fosfor ve kalsiyum bağlı fosfor) ve organik fosfor un miktarları belirlenmiştir. Sonuçlar standart referans madde ile doğrulanmıştır. Anahtar Sözcükler: Sediment,, Türlendirme, Hazar Gölü, Zayıf Tutulmuş, Alimünyum Bağlı, Kalsiyum Bağlı, Demir Bağlı. ABSTRACT The aim of this study is to investigate the distribution of phosphorus bioavailability (total phosphorus, organic and inorganic phosphorus) in the surface sediments from areas located Sivrice district of Elazig city of Turkey and far from this residential district. Speciation of inorganic phosphorus was carried out using a method based on sequential extractions of the sediment each releasing of four forms of inorganic phosphorus: loosely sorbed phosphorus, phosphorus bound to aluminium (P-Al), phosphorus bound to calcium (P-Ca) and phosphorus bound to iron (P-Fe). The Certified Reference Material (CRM 2702) was used in order to verify the accuracy of the method, and whether the results were in good agreement with the certified values. Giriş Su bitkileri de dâhil, bitkilerin gelişmeleri için çeşitli elementlere ihtiyaç vardır. Bunlar başlıca karbon, azot, fosfor, potasyum, kükürt ve bazı eser elementlerdir (2). Göllere özgü en tipik kalite bozulmalarının bir çeşidi de ötrifikasyondur. Evsel ve bazı endüstriyel atık sular ile tarımsal sulama suları azot ve fosforca zengindir. Bu besin maddelerinin belirli sınırların üzerinde çıkması halinde göllerde fotosentezle aşırı bitkini üremesine ve organik madde miktarının artmasına yol açarlar. Üreyen bitkiler dışarıdan atık sularla göle verilen organik kirleticilere çok benzeyen davranışlar gösterirler ve aynı zamanda sudaki oksijen miktarını etkilerler. Ötrifikasyon olayı bir defa başladıktan sonra göle giren besin maddelerinin girişi tamamen önlense bile ötrofikasyonun olumsuzlukları uzun bir süre daha devam eder (7). Çevresel örneklerde fosfor türlerinin

2 belirlenmesi, ekosistemin sağlık değerini, biojeokimyasal sürecin araştırılmasını ve yasaların uygulanabilirliğini kontrol etmek için temel bilgiyi sağlar. Çevresel davranış fosfor türlerinin fizikokimyasal biçimlerine bağlı olduğundan fosfor türlendirmesi bilgisi gereklidir (3-6). Bu çalışma Türkiye nin güneybatı kuzeydoğu doğrultusunda Elazığ ili Sivrice ilçesinde yer alan ve bir tektonik göl olan Hazar Gölünün yerleşim alanından ve yerleşim alanının uzağından alınan dip sediment ve su örneklerinde fosforun organik ve inorganik formların belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Denel Bölüm Sediment ve su örnekleri 1 Mart Nisan 2008 tarihleri arasında Elazığ ilinin Güneydoğusunda bulunan ve Đl merkezine 25 km. uzaklıkta, Elazığ-Diyarbakır Karayolu na paralel olan Hazar Gölünün Sivrice ilçesinde yerleşim alanından ve yerleşim alanına uzak bölgelerinden alınmıştır. Örnekler usulüne uygun olarak alınmış ve analizi yapılana kadar gerekli şartlarda saklanmıştır. Sedimentler deki toplam fosfor miktarını bulmak için Şekil 1deki, Mineral miktarını bulmak için Şekil 2 deki işlemler uygulanmıştır. türlendirmesi amacıyla Şekil 3 de gösterildiği gibi bir dizi ekstraksiyon işlemi uygulanmıştır (1). Deneylerde kullanılan reaktifler Analitik saflıkta olup, analizler UV/VIS (Perkin Elmer Lambda 35) ile yapılmıştır. UV/VIS analizleri asitli ortamda molibdat iyonuyla fosfo molibdik asitin indirgen bir madde ile muamalesi sonucu kolorimetrik olarak dalga boyu λ = 860 nm de yapılmıştır. Çalışmanın ve analizin doğruluğu sertifikalı referans standart sediment SRM 2702 ile doğrulanmıştır. Şekil 1: Sediment ve sudaki toplam fosfor miktarını bulmak için yapılan çözünürleştirme işlemi Sediment H 2 SO 4 ve HClO 4 (1:1) oranında ilave edilir Karıştırma (30 dakika) Süzülür (Mavi Bant Süzgeç Kağıdından) Asit Ekstraksiyonu Toplam

3 Şekil 2: Mineral fosfor miktarını bulmak için uygulan analitiksel işlemler. SEDIMENT H 2 SO 4 + NH 4 F 30 dakika karıştırılır Asit Ekstraksiyo Spectrophotometric analizler UV % 95 i Mineral NaOH ile Isıtılır ve karıştırılır Baz Ekstraksiyo Spectrophotometric analizler UV Mineral un Geri Kalanı

4 Şekil 3: türlendirmesi amacıyla uygulanan ekstraksiyon işlemleri SEDIMENT 1 M NH 4 Cl 30 dakika karıştırılır NH 4 Cl ile Đşlem Gevşek Bağlı 0.5 M NH 4 F 60 dakika karıştırılır NH 4 F ile Ekstraksiyon Aliminyum Bağlı 0.1 M NaOH 17 saat karıştırılır NaOH ile Ekstraksiyon Demir Bağlı 1 M H 2 SO 4 60 dakika karıştırılır H 2 SO 4 ile Ekstraksiyo n Kalsiyum bağlı fosfor

5 Sonuçlar ve Tartışması Bu çalışmada Elazığ ın Sivrice ilçesindeki Hazar gölünden alınan yüzey sedimentlerinin fosfor türlendirilmesi yapılmış ve elde edilen sonuçlar Tablo 1. ve Tablo 2 te verilmiştir. Tablo 1: Sedimenteki Toplam ve Mineral Miktarı (µg.pg -1 Kuru Ağırlık). A B Sediment Su Sediment Su Toplam P ± ± ± ± 0.03 Mineral P ± ± ± ± 0.01 Organik P 1.18 ± ± ± ± 0.01 Tablo 2. Hazar Gölü Sedimenti ve Suyunda fosforun organik ve inorganik formların belirlenmesi. A B Sediment Su Sediment Su Mineral P ± ± ± ± 0.04 Ca-P ± ± ± ± 0.02 Fe-P ± ± ± ± 0.03 Al-P 4.08 ± ± ± ± 0.01 Zayıf Bağlı P 1.19 ± ± ± ± 0.01 A: Yerleşim yerine yakın yerlerden alınan örnekler B: Yerleşim alanına uzak yerlerden alınan örnekler Örneklerin ilkbahar da alınması insan faaliyetleri nedeniyle geçen yıldan kalan organik fosforların bozunarak inorganik fosfatlar haline gelmesi nedeniyle toplam fosforun çoğu mineral fosfor şeklindedir. Yerleşik alanlara yakın yerlerde fosfor değerleri ± 0.14 µg.pg -1 bulunmuştur. Organik fosfor toplam fosfor da mineral fosfor değerleri çıkarılarak bulunmuştur. Tablo 2 de de görüldüğü gibi mineral fosforun en fazla şekilde kalsiyum bağlı fosfor olduğu (%66,53), bunu demir bağlı fosfor (% 24,33), sonra Alüminyum bağlı fosfor (%7,06) ve en az yüzdesi olan gevşek bağlı fosfor (%2,06) olduğu tespit edilmiştir. Yerleşim yerlerine uzak yerlerden alınan örneklerde ise fosfor miktarları daha az olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak yerleşim yerlerine yakın yerlerden alınan sediment ve su örneklerindeki fosfat değerlerinin yüksek çıkması evsel ve tarımsal atıkların göle karışmasından kaynaklanmaktadır. Beklendiği gibi fosforun %97 den fazlasının inorganik fosfor olduğu ve bu fosforun en fazla kalsiyum bağlı fosfor olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca zayıf bağlı fosfatın miktarının az olması da sevindirici bir unsurdur. Yerleşim yerlerine yakın yerlerden alınan sedimentteki fosforun, yerleşim yerlerinden uzak bölgeden alınan sedimentteki fosfora göre

6 yaklaşık 5 kat fazla çıktığı Tablo 2 de görülmektedir. Aynı zamanda sediment ile su arasındaki fosfat miktarının yaklaşık 50 kat fazla olması Hazar Gölünde şu an için fosfat bakımından tehlikeli oranda bir kirlenmenin olmadığını, fakat önlem alınmasa ileriki yıllarda kirliliğin tehlikeli boyutlara gelebileceği sonucuna varılmıştır. Kaynaklar 1. Frankowski L., Bolalek J., Szostek A., (2002) Phosphhorus in bottom sediments of Pomerian Bay (Southern Baltic-Poland) Estuarine, Coastal and Shelf Science 54, Gündüz T., (1998) Çevre Sorunları, Gazi Kitabevi 201 sayfa ANKARA. 3. Gümgüm, B. ve Hamamcı,C. (1993) ICP-AES ile Vanadomolibdo fosforik asitte Molibden, Vanadyum, Posfor Tayini Doğa-Türk Kimya Dergisi 17, Okbah. M.A.A., (2006) Bioavailability of phosphorus in Abu Qir Bay and Lake Edku Sediments, Mediteranean Sea,Egypt,Chemistry and Ecology, 22,6, Ribeiro D.C., Martins G., Nogueira R., Cruz,J.V., Brito A.G., (2008) Phosphours fractianition in volcanic lake, sediments (azores-portugal) Chemosphere Tuncel S.G., Tuğrul S., Topal T., (2007), A Case Study on Trace Metals in surface sediment and disolved inorganic nutrients in surface water of Ölüdeniz Lagoon-Mediterranean, Turkey Water Research 4, ( ) 7. Unlu A., Coban F., Tunc M.S., (2008), Hazar Gölü Su Kalitesinin Fiziksel ve Đnorganik Kimyasal Parametreler Açısından Đncelenmesi J.Fac.Eng.Arch.GaziUniv., 23,1,