Investigation of the Biogeochemical Anomalies for Mn, Zn, Cu, Ni and Co in the Kırka (Eskişehir), Bigadiç (Balıkesir) and Emet (Kütahya) Boron Deposits Area

Abstract

Plants accumulates a lot of elements and determination of the amount of elements in the plants is important for biogeochemical prospecting. 14 plant species and 220 plant and soils samples were collected from Kırka (Eskişehir) primarily, Bigadiç (Balıkesir) and Emet (Kütahya) boron deposits area and element contents of plant and soil samples were determined. The biogeochemical anomalies were determined with the help of the statistical relations between element contents of the soil and the plant species samples. There are no statical relationship established between the Zn, Cu, Ni ve Co values of plant and soil samples. Twigs of Gypsophila perfoliata L. (n=13, r=0.79, R²=0.62, P<0.01 for Mn) observed were found to be indicator plants. The indicator plants could be successfully used for biogeochemical prospecting and environmental monitoring. In addition, the correlation analysis was performed in order to determine the inter-elemental relationships between the soil (for B, Sr, Li, Mn, Zn, Cu, Ni and Co) and Mn in G. perfoliata L. While there is a positive significant (S) relationship between Mn in plant and Mn in soil, there is a negative significant(-S) relationship between Mn in plant and Li in soil.

Keywords

• Biogeochemistry
• Boron
• Mn
• Indicator plant
• Kırka
• Bigadiç
• Emet

Kırka (Eskişehir), Bigadiç (Balıkesir) ve Emet (Kütahya) Bor Yatakları Bölgesinde Mn, Zn, Cu, Ni ve Co için Biyojeokimyasal Anomalilerin Araştırılması

Abstract

Bitkiler pek çok elementi bünyelerinde biriktirirler. Biriken bu elementlerin miktarlarının belirlenmesi biyojeokimyasal prospeksiyon açısından önemlidir. Başta Kırka (Eskişehir) olmak üzere Bigadiç (Balıkesir) ve Emet (Kütahya) bölgelerinde 14 bitki türünden, 220 bitki örneği ve yetiştikleri topraklardan örnekler alınmış ve element içerikleri belirlenmiştir. Biyojeokimyasal anomalilerin saptanması için bitki ve toprak örnekleri arasındaki ilişki istatistiksel olarak incelenmiştir. Zn, Cu, Ni ve Co elementleri için biyojeokimyasal anomaliler saptanamazken Mn için Gypsophila perfoliata L. bitki türünün (n=13, r=0.79, R²=0.62, P<0.01, dalda) belirtgen bitki olabileceği ve bu belirtgen (indikatör) bitkinin biyojeokimyasal prospeksiyonda ve çevresel izleme aracı olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Buna ilaveten G. perfoliata L. bitki türündeki Mn değerleri ile topraktaki B, Sr, Li, Mn, Zn, Cu, Ni ve Co değerleri arasındaki inter- element ilişkileri de incelenmiştir. Bitkideki  Mn ile topraktaki Mn  arasında pozitif çok önemli (ÇÖ) bir ilişki saptanırken topraktaki Li ile negatif çok önemli (-ÇÖ)  bir ilişki saptanmıştır.

Keywords

• Biyojeokimya
• Bor
• Mn
• Belirtgen bitki
• Kırka
• Bigadiç
• Emet

References

1. Alkan, A., 1998. Farklı Tahıl Türleri ile Buğday ve Arpa Çeşitlerinin Bor Toksisitesine Dayanıklılığının Araştırılması ve Dayanıklılıkta Rol Alan Faktörlerin Belirlenmesi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, Doktora Tezi, 135 s (yayımlanmamış).
2. Arslan, N., Çiçek, A., Akkan, C., 2010. Accumulation of heavy metals by earthworms in boron-contaminated area (Kırka-Eskişehir), Advances of the 4th International Oligoochaeta Taxonomy Meeting Zoology in the Middle East, Supplementum 2, 111-116.
3. Babaoğlu, M., Gezgin, S., Sade, B., Dural, H., 2004. Gypsophila sphaerocephala Fezl ex Tchihat.: A.Boron Hyperaccumulator Plant Species That May Phytoremediate Soils with Toxic B Levels, TUBİTAK. Turkish Journal of Botany, 273-278.
4. Benton, J., Jones, R., 1984. Developments in the measurement of trace metal in foods, Anal.Food. cont., 157-206.
5. Bingham, F. T., 1982. “Boron,” In: A. L. Page, R. H. Miller and D. R. Keeney, Eds., Methods of Soil Analysis, Part 2, Madison, , 431-447.
6. Brooks, R.R., Baker, A.J.M., Malaisse, F., 1992. Copper flowers national geographic, Research and exploration, 8 (3), 338-351.
7. Brooks, R.R., Dunn, C. E., Hall, G.E.M., 1995. Biological System in Mineral Exploration and Processing, Elles Horwood Limited, 538 p.
8. Davis, P. H. (Ed.), 1965-1985. Flora of Turkey and the East Aegean Islands, vol. 1-9. Universty Pres, Edinburgh.

9. Demir ve Özdemir, 2013. Kazanlı- Mersin Bölgesinde Cu, Mn, Zn, Cd ve Pb İçin Biyojeokimyasal Anomalilerin incelenmesi ve çevresel ortamın Yorumlanması, Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 37 (4), 119-140.
10. Dunn, C.E., 2007. Biogeochemistry in Mineral Exploration, Handbook of Exploration and Environmental Geochemistry, Elsevier, London, V.9, 462 p.
11. Garcia- Veigas, J., Helvacı, C., 2013. Mineralogy and Sedimentology of the Miocene Göcenoluk borate deposit, Kırka district, western Anotolia, Turkey, Semdimentary Geology, 290, 85-96.
12. Ghaderian, S.M., Baker, A. J. M., 2007. Geobotanical and biogeochemical reconnaissance of the ultramafics of Central Iran, Journal Geo. Exploration, 92, 34-42.
13. Gök, S., Çakır, A., Dündar, A., 1979. Survey of Kırka Towns and Surrounding Area Borate Deposits and other Industrial Minerals, Mineral Research and Exploration Institute of Turkey (MTA), Report No: 6768.
14. Helvacı, C., 1983. Minerology of the Turkish borate deposits, Geological Engineering, 17, 37-54.
15. Helvacı, C., 1984. Occurrence of rare borate-minerals: veatch. A.tunellite, teruggite and cahnite in the Emet borate deposits, Turkey, Mineralium Deposite, 19, 217-226.
16. Helvacı, C., 2004. The Geological Situation and Economical importance of Turkey Borate
17. Deposits and Borate Policy, 5. Symposium of Industrial Minerals, İzmir, 11-27.
18. Helvacı, C., Orti, F., 2004. Zoning in The Kırka borate deposit, western Turkey: primary
19. evaporitic fractionation or diagenetic modifications, The Canadian Minerologist, 42, 1179-1204.
20. Köksoy, M., 1991. Uygulamalı Jeokimya, Hacettepe Üniversitesi Yayınları, A-64, 366 s.