Umurbey Ovası (Çanakkale) Trabzon Hurması Bahçe Topraklarının Ağır Metal İçeriklerinin Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışma Çanakkale ili Umurbey ovasında yürütülmüştür. Çalışma kapsamında Trabzon hurması yetiştiriciliği yapılan alanlardaki topraklarının fiziko-kimyasal özellikleri ve ağır metal konsantrasyonlarını belirlenmiştir. Bu amaçla toplam Trabzon hurması yetiştiriciliği yapılan 13 bahçeden 0-20 cm derinlikte yüzeyden toprak örnekleri alınmıştır. Toprakların fiziko-kimyasal özelliklerini belirlemek için toprak reaksiyonu (pH), elektriksel iletkenlik (EC), kalsiyum karbonat (%CaCO3), organik madde (%OM) ve tekstür analizleri yapılmıştır. Ağır metal konsantrasyonları ise kral suyu yaş yakma yöntemi ile belirlenmiştir. Ağır metal konsantrasyonlarını belirlemede alevli atomik absorpsiyon spektrometresi kullanılmıştır. Toprakta ağır metal kaynaklarını belirlemek için faktör ve hiyerarşik kümeleme analizi uygulanmıştır. Toprakların fiziko-kimyasal özellikleri ve ağır metal konsantrasyonları arasındaki ilişkiyi belirlemek için Pearson korelasyon analizi uygulanmıştır. Ağır metal analiz sonuçları irdenelendiğinde ortalama Cu konsantrasyonun 42,03±16,04 μg/g; Ni konsantrasyonun 41,52±17,49 μg/g; Pb konsantrasyonun 33,79±7,97 μg/g ve Zn konsantrasyonun 41,52±17,49 μg/g olduğu ve bu verilerden Cu, Pb ve Zn değerlerinin genel toprak ortalamalarına göre yüksek olduğu görülmüştür. İstatistiksel analizler, Cu, Pb ve Zn’nin hem litolojik hem de antropojenik faaliyetlerden etkilendiğine, Ni’in ise litolojiden kaynaklandığına işaret etmiştir . Toprakların %kum içeriği ile Ni, Pb ve Zn konsantrasyonları arasında istatistiksel olarak negatif bir ilişki bulunmuştur.

Keywords

• Umurbey
• Toprak
• Ağır metal
• Trabzon hurması

Determination of Heavy Metal Content in the Soil of the Persimmon Orchard in Umurbey Plain (Çanakkale)

Abstract

This study was conducted in the Umurbey plain in the province of Çanakkale. Within the scope of the study, the physico-chemical properties and heavy metal concentrations of the soils in areas where persimmon cultivation is practiced were determined. For this purpose, soil samples were taken from a depth of 0-20 cm from the surface of 13 orchards where Trabzon persimmons are grown. To determine the physicochemical properties of the soils, soil reaction (pH), electrical conductivity (EC), calcium carbonate (%CaCO3), organic matter (%OM), and texture analyses were performed. Heavy metal concentrations were determined using the wet digestion method. Flame atomic absorption spectrometry was used to determine heavy metal concentrations. Factor alaysis and hierarchical cluster analysis were applied to identify heavy metal sources in the soil. Pearson correlation analysis was applied to determine the relationship between the physicochemical properties of the soils and heavy metal concentrations. When the heavy metal analysis results were evaluated, the average Cu concentration was 42.03±16.04 μg/g; the Ni concentration was 41.52±17.49 μg/g; the Pb concentration was 33.79±7.97 μg/g, and the Zn concentration was 41.52±17.49 μg/g. These data indicate that the Cu, Pb, and Zn values are high compared to the general soil averages. Statistical analysis indicate that Cu, Pb, and Zn are affected by both lithological and anthropogenic activities, while Ni originates from lithology. A statistically significant negative relationship was found between the sand content of soils and Ni, Pb, and Zn concentrations.

Keywords

• Umurbey
• Soil
• Heavy metal
• Persimmon

References

1. Adriano, D. C. (2001). Trace elements in terrestrial environments: biogeochemistry, bioavailability, and risks of metals (Vol. 860). New York: Springer.
2. Ali, H., Khan, E., Ilahi, I. (2019). Environmental chemistry and ecotoxicology of hazardous heavy metals: environmental persistence, toxicity, and bioaccumulation. Journal of Chemistry, 2019(1), 6730305.
3. Alloway, B. J. (1990). Heavy Metals in Soils, Blackie Academic and Professional, Glasgow.
4. Alloway, B. J. (2013). Sources of heavy metals and metalloids in soils. Heavy metals in soils. In: Alloway, B.J. (Ed.), Trace Metals and Metalloids in Soils and Their Bioavailability, third ed. Springer, pp. 11–50.
5. Andrea, M. M. E., Carolina, T. E. A., José, C. B. T., Luis, M. N. J., Carlos, G. M. L. (2019). Evaluation of contaminants in agricultural soils in an Irrigation District in Colombia, Heliyon, 5(8).
6. Anonim.(2025). Çanakkale Tarım İl Müdürlüğü 2024 Yılı Brifing Raporu. https://mgm.gov.tr/
7. Basta, N. T., Ryan, J. A., Chaney, R. L. (2005). Trace element chemistry in residual‐treated soil: Key concepts and metal bioavailability. Journal of Environmental Quality, 34(1), 49-63.
8. Dönmez, M., Akçay, A. E., Duru, M., Ilgar, A., Pehlivan, Ş. (2008). 1: 100.000 ölçekli Türkiye jeoloji haritaları, Çanakkale H 17 paftası No 101, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, 27 s.

9. Ekinci, H., Özcan, H., Everest, T., (2023). Çanakkale Toprakları. Çanakkale’nin Stratejik Sektörü Tarım-2. (pp.1-60), Gaziantep: Özgür Yayınları.
10. FAO. (2006). Guidelines for soil description. 4th ed. Rome: FAO.
11. Gee, G. W., Or, D. (2002). Particle-size analysis”, Methods of Soil Analysis, Part 4: Physical Methods, Editörler: Dane, J.H., Topp, G.C. Madison: SSSA Book Ser.
12. Girotto, E., C. ShiA. Ceretta, G. Brunetto, A. Miotto, T. L. Tiecher, L. De Conti, R. L. Cledimar, F. Lorensini, P. I. Gubani, S. L. da Silva, Nicoloso T.F. (2014). Copper availability assessment of Cu-contaminated vineyard soils using black oat cultivation and chemical extractants. Environ. Monit. Assess. 186 (12):9051–63.
13. Hou, Q., Yang, Z., Ji, J., Yu, T., Chen, G., Li, J., Xia, X., Zhang, M., Yuan, X. (2014). Annual net input fluxes of heavy metals of the agro-ecosystem in the Yangtze River delta, China. Journal of Geochemical Exploration, 139, 68-84.
14. MGM. 2025. Meteoroloji Genel Müdürlüğü. İllere Ait Mevsim Normalleri.
15. Nelson, D. W., Sommers, L. E. (1982). Total carbon, organic carbon, and organic matter. Editör: Page, A. L. Madison: ASA, SSSA.
16. Nelson, R. E. (1982). Carbonate and gypsum. Editör: Page, A. L. Madison: ASA, SSSA.
17. Özcan, H., Sungur, A., Everest, T., Temel, E., Bozcu, M., Soylak, M. (2022). Serpantin Üzerinde Oluşmuş Topraklarda Kobalt, Krom ve Nikelin Jeokimyasal Fraksiyonlarının Belirlenmesi (Çanakkale-Ezine, Türkiye). Turkish Journal of Agricultural and Natural Sciences, 9(3), 509-517.
18. Parlak, M., T. Everest, and T. Tunçay. (2023). Spatial distribution of heavy metals in soils around cement factory and health risk assessment: A case study of Canakkale-Ezine (NW Turkey). Environ. Geochem. Health 45 (7):5163–79.
19. Rashid, A., Schutte, B. J., Ulery, A., Deyholos, M. K., Sanogo, S., Lehnhoff, E. A., Beck, L. (2023). Heavy metal contamination in agricultural soil: environmental pollutants affecting crop health. Agronomy, 13(6), 1521.
20. Rhoades, J.D. 1996. Salinity: Electrical Conductivity and Total Dissolved Solids. In Methods of Soil Analysis; Sparks, D.L., Page, A.L., Helmke, P.A., Loeppert, R.H., Soltanpour, P.N., Tabatabai, M.A., Johnston, C.T., Sumner, M.E., Eds.; Soil Science Society of America, Inc.: Madison, WI, USA, 1996; pp. 417– 435.
21. Shi, T., Ma, J., Wu, X., Ju, T., Lin, X., Zhang, Y., Li, X., Gong, Y., Hou, H, Zhao, L., Wu, F. (2018). Inventories of heavy metal inputs and outputs to and from agricultural soils: A review. Ecotoxicology and environmental safety, 164, 118-124.
22. Soil Survey Division Staff. (1993). Soil Survey Manual, Soil Conservation Service. Washington (DC):U.S. Department of Agriculture Handbook 18.
23. Sungur, A., Temel, E., Everest, T., Soylak, M., Özcan, H. (2023). Effects of soil texture on trace metal concentrations and geochemical fractions in the soil of apple orchards (Çanakkale, NW Turkey). Archives of Agronomy and Soil Science, 69(13), 2677-2691.
24. Temel, E., Everest, T., Sungur, A., Özcan, H. (2024). Determination of Cu, Pb, and Zn Contents of Soils Formed on Different Parent Materials (Çanakkale, Türkiye). Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 11(1), 216-225.
25. Temel, E., Gür, E., Everest, T., Sungur, A., Özcan, H., Soylak, M. (2025). Environmental Risk Assessment of Heavy Metals in the Agricultural Soils of Bayramiç-Çanakkale, NW Türkiye. Soil and Sediment Contamination: An International Journal, 1-20.
26. Thomas, G. W. (1996). Soil pH and Soil Acidity, Methods of Soil Analysis, Part 3: Chemical Methods, Editörler: Sparks, D.L., Page, A.L., Helmke, P.A., Loeppert, R.H., Soltanpour, P. N., Tabatabai, M. A., Johnston, C. T., Summer, M. E. Madison: SSSA Book Ser.
27. Tuğyan, G., Sungur, A. (2020). Farklı Ana Materyaller Üzerinde Oluşmuş Toprakların Ağır Metal İçeriklerinin Belirlenmesi (Kırklareli, Türkiye). Lapseki Meslek Yüksekokulu Uygulamalı Araştırmalar Dergisi, 1(1), 40-47.
28. Tuzen, M., Sari, H., Soylak, M. (2004). Microwave and Wet Digestion Procedures for Atomic Absorption Spectrometric Determination of Trace Metals Contents of Sediment Samples. Analytical Letters, 37(9), 1925- 1936.
29. Wuana, R. A., Okieimen, F. E. (2011). Heavy metals in contaminated soils: a review of sources, chemistry, risks and best available strategies for remediation. International Scholarly Research Notices, 2011(1), 402647.