Investigation of Heavy Metal Levels of Cr, Zn, Pb, Cu, As in the Nevsehir Province Kızılırmak River Sediments Using Toxic Risk Index (TRI)

Abstract

Increasing anthropogenic activities with the industrial revolution cause the negative effects on the natural environment to increase due to advances in industry and technology, wrong agricultural policies and other anthropogenic effects. Investigations of heavy metal-related pollution in rivers and lakes as a result of these negative effects; It has become the focus of attention of many scientists who conduct research in different branches of science. This study, which includes field and laboratory studies, was carried out on the line of Kızılırmak River, one of the most important rivers of Turkey, in the Gülşehir District, Nevşehir Province, Avanos District and Sarıhidır Village of Ürgüp District. Cr (Chromium), Zn (Zinc), Pb (Lead), Cu (Copper), As (Arsenic), heavy metal levels in the indisurbed sediment core samples obtained from seven sampling points determined on the Kızılırmak River were evaluated based on the TRI (Toxic Risk Index) used to determine the toxic effects of the elements. It was determined that the percentage of toxic effect risk of Cr (Chromium) heavy metal was at the highest level in all locations. As (Arsenic) heavy metal ranks second in terms of toxic risk effect percentage. As (Arsenic) heavy metal has the highest values in the analysis results obtained from the 2nd location in terms of toxic risk effect percentage.

Keywords

• Toxic Risk Index
• Kızılırmak
• Sediment
• Heavy Metal
• Pollution

Project Number

NEUBAP14F4

Toksik Risk İndeksi (TRI) Kullanılarak Nevşehir İli Kızılırmak Nehri Sedimentlerinde Cr, Zn, Pb, Cu, As Ağır Metal Düzeylerinin Araştırılması

Abstract

Sanayi devrimi ile birlikte artan antropojenik faaliyetler günümüzde, sanayi ve teknoloji alanında gerçekleşen ilerlemeler, yanlış tarım politikaları ve diğer antropojenik etkilere bağlı olarak doğal ortam üzerinde olumsuz etkilerin artmasına neden olmaktadır. Bu olumsuz etkilerin bir sonucu olarak ortaya çıkan, akarsularda ve göllerde ağır metal kaynaklı kirlilik araştırmaları; farklı bilim dallarında araştırmalar yürüten birçok bilim insanın ilgi odağı haline gelmiştir. Saha ve labaratuvar çalışmalarını içeren bu çalışma, Türkiye’nin en önemli akarsularından biri olan Kızılırmak Nehri’nin Gülşehir İlçesi, Nevşehir İli, Avanos İlçesi ve Ürgüp İlçesi’ne bağlı Sarıhııdır Köyü hattı üzerinde gerçekleştirilmiştir. Kızılırmak Nehri üzerinde belirlenen yedi örnekleme noktasından elde edilen bozulmamış sediment karot örneklerinde, Cr (Krom), Zn (Çinko), Pb (Kurşun), Cu (Bakır), As (Arsenik) ağır metal düzeyleri, elementlerin toksik etkilerinin belirlenmesi için kullanılan TRI (Toksik Risk İndeksi) esas alınarak değerlendirilmiştir. Tüm lokasyonlarda Cr (Krom) ağır metalinin toksik etki risk yüzdesi, en üst seviyede olduğu belirlenmiştir. As (Arsenik) ağır metali ise toksik risk etki yüzdesi bakımdan ikinci sırada yer almaktadır. As (Arsenik) ağır metali toksik risk etki yüzdesi bakımından, en yüksek değerlerini 2. Lokasyondan elde edilen analiz sonuçlarında aldığı tespit edilmiştir.

Keywords

• Toksik Risk İndeksi
• Kızılırmak
• Sediment
• Ağır Metal
• Kirlilik

Supporting Institution

Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Project Number

NEUBAP14F4

Thanks

Bu çalışma, Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından NEUBAP14F4 nolu proje ile desteklenmiştir.

References

1. Metin Dereli E., Ertürk A., Çakmakçı M. (2017). Yüzeysel Sularda Ağır Metallerin Etkileri ve Ötrofikasyon ile İlişkisi. İstanbul Üniversitesi Su Bilimleri Fakültesi, s.215-230, Kocaeli.
2. Haktanır, K. & Arcak, S. (1998). Çevre Kirliliği. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Toprak Bölümü, Ankara, 323s.
3. Shrivastava P., Saxena A, Swarup A, (2003). Heavy metal pollution in a sewage-fed lake of Bhopal. Lakes & Resevoirs: Research and Management, 8:1-4.
4. Şener Ş. & Şener E, (2015). Kovada Gölü (Isparta) Dip Sedimanlarında Ağır Metal Dağılımı ve Kirliliğinin Değerlendirilmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 19 (2): 86-96.
5. Kırıkkale İl Çevre ve Orman Müdürlüğü. Kırıkkale İl Çevre Durum Raporu (2007). İl Çevre ve Orman Md.Kırıkkale, 2-3-21-35.
6. İlalan, F. (2021). Nevşehir İli Kizilirmak Nehri’nden Alınan Bozulmamış Sediment Karot Örneklerinde Ağır Metal Düzeylerinin İncelenmesi. Nevşehir H.B.V. Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 122 Sayfa. Nevşehir, Türkiye.
7. Reid, Leslie M.: Rapid evaluation of sediment budgets / Leslie M. Reid & Thomas Dunne. - Reiskirchen: Catena Verl. (1996) (GeoEcology paperback) ISBN 3-923881-39-5.
8. Tessier A. & Campbell P.G.C. (1987). Partitioning of trace metals in sediments: Relationships with bioavailability. In: Thomas R.L., Evans R., Hamilton A.L., Munawar M., Reynoldson T.B., Sadar M.H. (eds) Ecological Effects of In Situ Sediment Contaminants. Developments in Hydrobiology, vol 39. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-009-4053-6_5/.

9. Kankılıç G. B (2019). Kapulukaya Barajı Aşağı Havza’sı Sediment Örneklerinde Ağır Metal Kirlilik Düzeylerinin Değerlendirilmesi (Kızılırmak, Kırıkkale). Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(3), 903 - 913.
10. Üçüncü T, E., (2016). Beyşehir Gölü'nde Su ve Sedimentte Ağır Metal Birikimi ve Sedimentte Antropojenik Kontaminasyon Değerlendirmesi, Ordu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 6 (2), s. 205-219.
11. Sönmez, A., Hisar, O. & Yanık, T. (2013). Karasu Irmağında Ağır Metal Kirliliğinin Tespiti ve Su Kalitesine Göre Sınıflandırılması. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 43 (1), 69-77.
12. Wang, J. Baskaran, M. Kumar, A. et al. (2020). Reconstruction of Temporal Variations of Metal Concentrations Using Radiochronology (239+240Pu and 137Cs) in Sediments from Kizilirmak River, Turkey. Journal of Paleolimnology 65, s.137–149.
13. Bilhan, Ö. & İlalan, F. (2021). Bozulmamış Sediment Örnekleyici Kullanılarak Kızılırmak (Nevşehir-Türkiye) Nehri Sedimentlerinde Arsenik Ağır Metalinin Değerlendirilmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Ejosat Özel Sayı, 2021 (ARACONF), 302-308. DOI: 10.31590/ejosat.900690.
14. Bilhan Ö., (2017). Saha Çalışmaları ve Nümerik Modeller Kullanılarak Kızılırmak Havzasında Sediment Taşınımı ve Birikiminin Analizi. NEÜBAP14F4 numaralı BAP, (Nevşehir Hacı Bektaş T.C. Veli Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi) Projesi, s. 56, Nevşehir, Türkiye.
15. Zhang, G., Bai, J., Zhao, Q., (2016). Heavy Metals in Wetland Soils along a Wetland-Forming Chronose Quence in the Yellow River Delta of China: Levels, Sources and Toxic Risks. Ecological Indicators. 69, 331–339.
16. Long, E.R. & MacDonald, D.D., (1998). Recommended uses of empirically derived, sediment quality guidelines for marine and estuarine ecosystems. Hum. Ecol.Risk Assess. 4 (5), 1019–1039.
17. Fural Ş. & Kükrer, S., (2021). Sulak Alanlarda Potansiyel Toksik Element (PTE) Kaynaklı Bölgesel Ekolojik Risk Araştırmalarında Kullanılan Analitik Metotlar. Türk Coğrafya Dergisi, Sayı 77, 211-222.