Sinop İli Karasu Deresi Sedimentlerinde Ağır Metal Kirliliğinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, Sinop ilindeki Karasu Deresi'nin olası kirlenme nedenlerini belirlemek ve sediman kalitesini değerlendirmekti. 2023 yılının Nisan ve Eylül ayları arasında, üç farklı noktadan sediman örnekleri toplandı ve bunların ağır metal konsantrasyonları incelendi. Sonuçlar, insan faaliyetlerinin, özellikle yerleşim alanlarından kaynaklanan kirlilik kaynaklarının, derenin su kalitesi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Nüfus yoğunluğu yüksek alanların yakınında bulunan İstasyon 2, en yüksek miktarda besin maddesi, organik kirletici ve ağır metal içerirken, derenin kaynağına yakın ve insan yerleşimlerinden uzak olan İstasyon 1, muhtemelen doğal ortamın bir sonucu olarak en düşük miktarlara sahipti. Birkaç bölgede önemli ölçüde kirlilik ve zenginleşme olduğunu gösterirken, kirlilik endekslerine (Cf, Cd, mCd, EF ve Igeo) göre genel olarak ağır metal kirliliği düşük düzeydeydi ve ekolojik bir tehlike oluşturmuyordu. Çalışmanın bulguları, Karasu Deresi'nin su kalitesini korumak ve iyileştirmek için gerekli önlemlerin alınması gerektiğini vurgulamaktadır.

Keywords

• Sediment kalitesi
• eser elementler
• kirlilik değerlendirmesi
• Karasu Deresi
• Sinop

Investigation of Heavy Metal Pollution in the Sediments of the Karasu Stream, Sinop Province

Abstract

The purpose of this study was to determine possible causes of contamination and assess the sediment quality of the Karasu Stream in Sinop Province. Between April and September 2023, sediment samples were collected from three distinct locations and their heavy metal concentrations was examined. Results show that human activities, especially pollution sources from residential areas, have a major impact on the stream's water quality. Station 2, which is located near densely populated areas, had the greatest quantities of nutrients, organic contaminants, and heavy metals. On the other hand, Station 1, which is close to the stream's source and far from human habitation, had the lowest amounts, most likely as a result of the natural environment. While Ni indicated considerable pollution and enrichment at several sites, overall heavy metal contamination was modest and did not pose an ecological risk, according to pollution indices (Cf, Cd, mCd, EF, and Igeo). The study's findings highlight the necessity of taking the required actions to preserve and enhance Karasu Stream's water quality.

Keywords

• Sediment quality
• trace elements
• pollution assessment
• Karasu Stream
• Sinop

References

1. Gleick, P. H. (1996). Encyclopedia of climate and weather. Water Resources, In: Schneider, S.H., Ed., Encyclopedia of Climate and Weather 2, 817-823. Oxford University Press, New York,
2. Arslan, Ç., Parlak, H., Katalay, S. (2005). Ege denizinde yaşayan balıkların (Gobius niger L., 1758) karaciğer dokusundaki bazı ağır metallerin birikimi. Ege Üniversitesi, Su Ürünleri Dergisi, 22, 385-388.
3. Kiracı, A. (2014). Azap Gölü'nün sedimentlerindeki ve sularındaki ağır metal miktarlarının belirlenmesi. [Yüksek Lisans Tezi, Adnan Menderes Üniversitesi], Aydın.
4. Keleş, R. Hamamcı, C., (1993). Çevrebilim. İmge Kitapevi Yayınları, Ankara.
5. Kaptan, H. (2014). Eğirdir Gölü (Isparta)’nün suyunda, sedimentinde ve gölde yaşayan sazan (Cyprinus carpio L., 1758)’ın bazı doku ve organlarındaki ağır metal düzeylerinin belirlenmesi. [Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi], Isparta.
6. Ustaoğlu, F. (2017). Pazarsuyu deresi (Bulancak-Giresun) su ve sediment kalitesinin belirlenmesi [Doktora Tezi, Giresun Üniversitesi], Giresun.
7. Sönmez, A.Y., Hisar, O., Karataş, M., Arslan, G., & Aras, M. S. (2008). Sular Bilgisi. Nobel Yayın Dağıtım A.Ş. Ankara.
8. Kalyoncu, H., Özan, C., & Tekin-Özkan, S. (2016). Isparta Deresi'nin su ve sedimentlerindeki ağır metal birikiminin incelenmesi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 7, 268-280.

9. Seven, T., Can, B., Darende, N. B., & Ocak, S. (2018). Hava ve toprakta ağir metal kirliliği. Ulusal Çevre Bilimleri Araştırma Dergisi, 1, 91-103.
10. Akaydın, A. (2014). Doğu Karadeniz sularından yakalanan ekonomik öneme sahip bazı balık türlerinde ağır metal birikiminin değerlendirilmesi. [Yüksek Lisans Tezi, Giresun Üniversitesi], Giresun.
11. Acı, İ. (2015). Gökkuşağı alabalığı, Oncorhynchus mykiss (Walbaum, 1792)’de ağır metal birikimi. [Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi], Elazığ.
12. Duffus, J. H. (2002). Heavy metals a meaningless term? (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry.74, 793-807.
13. Kahvecioğlu, Ö., Kartal, G., Güven, A., & Timur, S. (2008). Metallerin Çevresel Etkileri-I. İTÜ Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Ders Notları.
14. Pandit, D., Haque, M. M., Bhuyan, M. S., Harun-Al-Rashid, A., Barman, P. P., Roy, R., Sarker, B., Saifullah, M. K., & Kunda, M. (2025). A comprehensive scenario of heavy metals pollution in the rivers of Bangladesh during the last two decades. Environmental Science and Pollution Research, 32(16), 10240-10257. https://doi.org/10.1007/s11356-024-34225-6
15. Wang, Y., & Chadwick, M. A. (2024). The assessment of heavy metal accumulation and risks in urban rivers and sediments of China’s nine major river systems: a meta-analysis. Environmental Processes, 11(3), 43. https://doi.org/10.1007/s40710-024-00720-8
16. Basti, S., Sahu, C., Pati, S. S., & Sahu, S. K. (2024). Impact of organic carbon on heavy metals of river sediments and aquatic ecosystems: A review. Environmental Quality Management, 34(2), e22253. https://doi.org/10.1002/tqem.22253
17. Islam, A. R. M. T., Rabbi, A. H. M. F., Anik, A. H., Khan, R., Al Masud, M. A., Nedjoud, G., Idris, A.M., Rahman, M. N., & Senapathi, V. (2025). Source distribution, ecological risks, and controlling factors of heavy metals in river sediments: Receptor model-based study in a transboundary river basin. International Journal of Sediment Research, 40(1), 45-61. https://doi.org/10.1016/j.ijsrc.2024.10.001
18. Liang, H. Y., Zhang, Y. H., Du, S. L., Cao, J. L., Liu, Y. F., Zhao, H., & Ding, T. T. (2024). Heavy metals in sediments of the river-lake system in the Dianchi basin, China: Their pollution, sources, and risks. Science of the Total Environment, 957, 177652. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.177652
19. Chen, X., Fu, X., Li, G., Zhang, J., Li, H., & Xie, F. (2024). Source-specific probabilistic health risk assessment of heavy metals in surface water of the Yangtze River Basin. Science of the Total Environment, 926, 171923. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.171923
20. Han, X., Wu, H., Li, Q., Cai, W., & Hu, S. (2024). Assessment of heavy metal accumulation and potential risks in surface sediment of estuary area: A case study of Dagu river. Marine Environmental Research, 196, 106416. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2024.106416
21. Baycan, N., Alyürük, N., Kazancı, Y., Alpergün, C., Kara, N., Taşdelen, Ö., & Gündüz, O. (2025). Effects of Industrial and Domestic Wastewater Treatment Plants on Microplastic Pollution in an Urban River in Türkiye. Water, Air, & Soil Pollution, 236(12), 1-16. https://doi.org/10.1007/s11270-025-08469-y
22. Kutlu, B., Çevik, F., & Çetindağ, S. (2025). Assessments of heavy metal contaminations of surface water and sediment of Pülümür Stream (Türkiye). Environmental Forensics, 26(1), 107-121. https://doi.org/10.1080/15275922.2024.2330024
23. Özşeker, K., & Terzi, Y. (2025). Seasonal geochemical analysis of toxic metal contamination and ecological risk assessment in sediments of the Değirmendere River Basin and Estuary, Türkiye. Water, Air, & Soil Pollution, 236(8), 520. https://doi.org/10.1007/s11270-025-08191-9
24. Çarlı, U. (2015). Karasu Çayı ve Sırakaraağaçlar Deresi’nde bazı fiziko-kimyasal ve mikrobiyolojik parametrelerin araştırılması. [Yüksek Lisans Tezi, Sinop Üniversitesi], Fen Bilimleri Enstitüsü, Sinop, 136s.
25. Swain, C. K. (2024). Environmental pollution indices: a review on concentration of heavy metals in air, water, and soil near industrialization and urbanisation. Discover Environment, 2(1), 5. https://doi.org/10.1007/s44274-024-00030-8
26. Loska, K., Wiechuła, D., & Korus, I. (2004). Metal contamination of farming soils affected by industry. Environment İnternational, 30(2), 159-165.
27. Hakanson, L. (1980). An ecological risk index for aquatic pollution control. A sedimentological approach. Water Research, 14(8), 975-1001.
28. Salman, S. A. (2025). Calcium carbonate impact on Pb and Cd distribution in the Nile Floodplain soil and soil quality modeling. Modeling Earth Systems and Environment, 11(2), 84. https://doi.org/10.1007/s40808-024-02277-9
29. Afifudin, A. F. M., Pramesti, H. N., Irawanto, R., Sari, A., Soegianto, A., Affandi, M., & Payus, C. M. (2025). Spatial distribution and risk assessment of heavy metal contamination in western madura strait sediments. Results in Engineering, 105157. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.105157
30. Klik, B. K., Gusiatin, Z. M., & Kulikowska, D. (2020). Suitability of environmental indices in assessment of soil remediation with conventional and next generation washing agents. Scientific Reports, 10(1), 20586.
31. Abrahim, G. M. S., & Parker, R. J. (2008). Assessment of heavy metal enrichment factors and the degree of contamination in marine sediments from Tamaki Estuary, Auckland, New Zealand. Environmental Monitoring and Assessment, 136(1), 227-238.
32. Balık, İ., & Tunca, E. (2015). A review of sediment contamination assessment methods. Turkish Journal of Maritime and Marine Sciences, 1(1), 7-17.
33. Özbay, Ö., Göksu, Z., Alp, M., Sungur, M. (2013). Bardan Çay’ı (Tarsus-Mersin) sedimentinde ağır metal düzeylerinin araştırılması. Ekoloji Dergisi, 22, 68-74.
34. Kır, İ., Tuncay, Y., Tekin, S. (2007). Kovada Gölü’nün su ve sedimentlerindeki bazı ağır metallerin mevsimsel değişimi. Ege Üniversitesi, Su Ürünleri Dergisi, 24, 155-158.
35. Hotton, V. K. (2005). Assessment of trace element contamination in streambed sediment and spatial associations in Palolo Valley Watershed, Honolulu, O'Ahu, Hawai'i. University of Hawai'i at Manoa. (Master’s thesis, University of Hawaiʻi). University of Hawaiʻi at Mānoa ScholarSpace.
36. Li, J., Xu, Y., Zhang, Y., Liu, Z., Gong, H., Fang, W., OUyang, Z., Li, W., & Xu, L. (2024). Quantifying the mitigating effect of organic matter on heavy metal availability in soils with different manure applications: A geochemical modelling study. Ecotoxicology and Environmental Safety, 276, 116321. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2024.116321
37. Chung, J., Kim, S. H., Hwang, D. S., Sung, C. G., Moon, S. D., Kim, C., Choi, M., & Lee, J. H. (2024). Integrated Chemical and Ecotoxicological Assessment of Metal Contamination in the Andong Watershed: Identifying Key Toxicants and Ecological Risks. Water, 16(22), 3176. https://doi.org/10.3390/w16223176
38. Emin, N., & Mutlu, E. (2024). Akgöl Gölet Havzasının (Sinop-Ayancık) Su kalitesinin yerinde analizlerle tespiti ve ağır metal kirliliğinin araştırılması. Menba Kastamonu Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Dergisi, 10(3), 243-252. https://doi.org/10.58626/menba.1575325
39. Bat, L., Şahin, F., & Öztekin, A. (2019). Assessment of heavy metals pollution in water and sediments and Polychaetes in Sinop shores of the Black Sea. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 22(5), 806-816. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.v22i45606.535882