Belediye Katı Atık Döküm Sahası Çevresi Orman Topraklarında Ağır Metal Konsantrasyonlarının Değerlendirilmesi

Yıl 2023, Cilt: 6 Sayı: 1, 32 - 45, 03.07.2023

Temel Sarıyıldız , Gamze Savacı

Öz

Modern ekonomilerde, tarım, sanayi ve ulaşım da dahil olmak üzere çeşitli faaliyet türleri, büyük miktarda atık ve yeni tür kirleticiler üretmektedir. Toprak, hava ve su, geleneksel olarak tüm bu atıkların bertaraf edildiği alanlar olarak kullanılmıştır. Çalışmanın temel amacı, belediye katı atık çöp döküm sahası çevresi orman topraklarının ağır metal konsantrasyonlarının toprak derinliği dikkate alınarak belirlenmesidir. Bu amaçla, şehir çöplüğünün yakın çevresinden başlayarak 100 m, 200 m, 300 m, 750 m ve 2000 metre uzaklıkta örnekleme alanları alınmıştır. Toprak örneklemesi her bir örnek alanında dört farklı toprak derinlik kademesinden (0-5 cm, 5-10 cm, 10-15 cm ve 15-20 cm) yapılmıştır. Toprak örneklerinin pH, tekstür (kum, toz kil) ve ağır metal konsantrasyonları (Zn, Pb, Ni, Cu, Cr ve Cd) belirlenmiştir. Sonuçlar, orman toprağındaki ağır metal konsantrasyonu ile çöplük alanına olan uzaklık arasında önemli bir ilişkinin olduğunu göstermiştir. Çöplük alanından uzaklaştıkça topraktaki ağır metal konsantrasyonunun (Cd hariç) artış gösterdiği tespit edilmiştir. Uzak mesafelerdeki toprakların yüksek ağır metal konsantrasyonunun, katı atık döküm sahasında meydana gelen yangınlardan sonra, güçlü rüzgârların bu elementleri çevresi ormanlık alanlara taşınmasından kaynaklanabileceği sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Düzensiz (Vahşi) depolama yöntemi, orman toprağı, mesafe, toprak derinliği, Kastamonu

Assessment of Forest Soil Heavy Metal Concentrations Nearby Municipal Solid Waste Dumping Site

Öz

In modern economies, various types of activity, including agriculture, industry and transportation, produce a large amount of wastes and new types of pollutants. Soil, air and water have traditionally been used as sites for the disposal of all these wastes. The main aim of this study was to investigate the heavy metal concentrations of forest soils in relation to soil depths and the distances from the municipality solid waste dumping site. For this purpose, soil samples were taken from nearby the dumping place and carried out from a distances of 100 m, 200 m, 300 m, 750 m and 2000 m. The soil samples were collected from four different soil depths (0-5cm, 5-10 cm, 10-15 cm and 15-20 cm). The soil samples were analysed for pH, texture (sand, silt and clay) and heavy metal concentrations (Zn, Pb, Ni, Cu, Cr and Cd). The results showed that there was a significant relationship between the heavy metal concentrations in forest soil and the distance to the soild waste dumping site. It was noted that the heavy metal concentrations in the soil (excluding Cd) increased with the distance from the soild waste dumping site. It is concluded that the high heavy metal concentrations of the soils at long distances may be due to the strong winds carred these elements into the surrounding forested areas after the fires in the solid waste dump site.

Anahtar Kelimeler

Open dumping (wild) method, forest soil, distance, soil depth, Kastamonu

Kaynakça

• Kong, X.B., 2014, China must protect high-quality arable land. Nature 506 (7). http://dx.doi.org/10.1038/506007a (06 February 2014).
• CEC, 2006a, Thematic Strategy for Soil Protection. COM (2006)231 Final. Commission of the European Communities, Brussels (22.9.2006).
• van Liedekerke, M., Prokop, G., Rabl-Berger, S., Kibblewhite, M., Louwagie, G., 2014, Progress in themanagement of contaminated sites in Europe. EUR 26376. Publications Office of the European Union, Luxembourg (68 pp.).
• CEC, 2006b, Impact Assessment of the Thematic Strategy on Soil Protection. COM (2006)231 Final (SEC(2006)1165).
• Khan, S., Cao, Q., Zheng, Y.M., Huang, Y.Z., Zhu, Y.G., 2008, Health risks of heavy metals in contaminated soils and food crops irrigated with wastewater in Beijing, China, Environmental Pollution, 152 (3), 686–692.
• Zhang, M. K., . Liu, Z.Y., Wang, H., 2020, Use of single extraction methods to predict bioavailability of heavy metals in polluted soils to rice, Communications in Soil Science and Plant Analysis, 41 (7), pp. 820–831.
• Carvalho, M.E.A., Castro, P.R.C., Azevedo, R.A., 2020, Hormesis in plants under Cd exposure: From toxic to beneficial element? Journal of Hazardous Materials 384: 121434. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121434.
• Singh, H., Yadav, M., Kumar, N., Kumar, A., Kumar, M., 2020, Assessing adaptation and mitigation potential of roadside trees under the influence of vehicular emissions: A case study of Grevillea robusta and Mangifera indica planted in an urban city of India. PLoS ONE 15(1): 1–20. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227380.
• Kumar, V., Sharma, A., Kaur, P., Sidhu, G.P., Bali, A.S., Bhardwaj, R., Thukral, A.K., Cerda, A., 2019, Pollution assessment of heavy metals in soils of India and ecological risk assessment: A state-of-the-art. Chemosphere 216: 449–462. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.10.066
• Guarda, P.M., Pontes, A.M.S., Domiciano, R.S., Gualberto, L.S., Mendes, D.B., Guarda, E.A., José, E.C., da Silva, J.E.C., 2020, Assessment of Ecological Risk and Environmental Behavior of Pesticides in Environmental Compartments of the Formoso River in Tocantins, Brazil. Archives of Environmental Contamination and Toxicology 79, 524–536. https://doi.org/10.1007/s00244-020-00770-7
• Phalsson, A.M.B., 1989, Toxicity of heavy metals (Zn, Cu, Cd, Pb) to vascular plants, Water, Air, Soil Pollution, 47, 287-319.
• Okcu, M., Tozlu, E., Kumlay, A.M., Pehluvan, M., 2009, Ağır Metallerin Bitkiler Üzerine Etkileri. Alınteri, Zirai Bilimler Dergisi, 17(2), 14-26.
• Yerli, C., Çakmakcı, T., Şahin, Ü., Tüfenkçi, Ş., 2020, Ağır Metallerin Toprak, Bitki, Su ve İnsan Sağlığına Etkileri, Türk Doğa ve Fen Dergisi, 9, 103-114.
• Berkun, M., 1991, Solid waste characteristic and removal planning in the Eastern Black Sea. Region research projects no. 91112001, Karadeniz Technical University, Trabzon, Turkey
• Mee, D.L. and Topping, G., 1998, Black Sea pollution assessment. In: GEF Black Sea environmental programme. Black Sea environmental series, p 10.
• Ziadat, A.H, and Mott, H., 2005, Assessing solid waste recycling opportunities for closed campuses. Manag Environ Qual 16:250–256
• Kocasoy, G., 2002, Solid waste management in Turkey. Waste Manag 21.
• Yılmaz, A. ve Bozkurt, Y., 2010, Türkiye’de Kentsel Katı Atık Yönetimi Uygulamaları ve Kütahya Katı Atık Birliği (KÜKAB) Örneği. Süleyman Demirel Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 15 (1), 11-28.
• Gökçe, G. F., Kırkık Aydemir, K.P., Hasanoğlu, P., Özbay, M., 2015, Katı Atık Düzenli Depolama Sahalarının ve Vahşi Depolama Alanlarının Islahı ve Bitkilendirilmesi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 3, 258-271.
• Tekin, Ö.F. ve Söylemez, A., 2018, Bir Yerel Çevre Politikası Olarak Vahşi Depolama Alanlarının Islahı: Konya Aslım Çöplüğü Örneği. Uluslararası Su ve Çevre Kongresi SUÇEV (22-24 Mart 2018) Bildiriler Kitabı, s.: 1407-1414, Bursa.
• Ertürk, M.C. ve Görgün, E., 2011, Türkiye’deki Düzensiz Çöp Döküm Sahalarının Islahında Güncel Bir Örnek: Mersin Çavuşlu Çöp Depolama Sahasının Rehabilitasyonu. Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, Sigma, 3, 200-208.
• TÜİK (Türkiye İstatistik Kurumu Başkanlığı) (2017), Belediye Atık İstatistikleri, 2016. Haber Bülteni, 29/11/2017, Sayı: 24876.
• Ozsahin, E., Sari, H., Eroglu, I., Yuksel, O., Ozdes, M., 2019, Düzensiz çöp döküm sahalarının toprak kirliliğine etkisinin değerlendirilmesi. B. Gonencgil, T. A. Ertek, I. Akova ve E. Elbasi (Ed.), 1st Istanbul International Geography Congress Proceedings Book (s. 356-363) içinde. İstanbul, Türkiye: Istanbul University Press. https://doi.org/10.26650/PB/PS12.2019.002.036
• United States Fire Administration, 2002, Landfill fires: Their magnitude, characteristics, and mitigation. Federal Emergency Management Agency, United States Fire Administration, National Fire Data Center. FA–225.
• KASMİB, 2018, Kastamonu ili 2017 yılı çevre durum raporu. Kastamonu Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü. 117 sayfa.
• Akbaş, B., Akdeniz, N., Aksay, A., Altun, İ.E., Balcı, V., Bilginer, E., Bilgiç, T., Duru, M., Ercan, T., Gedik, İ., Günay, Y., Güven, İ.H., Hakyemez, H.Y., Konak, N., Papak, İ., Pehlivan, Ş., Sevin, M., Şenel, M., Tarhan, N., Turhan, N., Türkecan, A., Ulu, Ü., Uğuz, M.F., Yurtsever, A. vd., 2011, 1:1.250.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Yayını, Ankara-Türkiye.
• Coşkun, S., 2021, Küre Dağlarının Kastamonu iklimi üzerindeki etkileri. Türk Coğrafya Dergisi, (77), 37-52. https://doi.org/10.17211/tcd.833701
• Banar, M., Cokaygil, Z., Ozkan, A., 2009, Life cycle assessment of solid waste management options for Eskisehir, Turkey. Waste management, 29(1), 54-62.
• Kanmani, S., and Gandhimathi, R., 2013, Assessment of heavy metal contamination in soil due to leachate migration from an open dumping site. Applied water science, 3, 193-205.
• Ali, S. M., Pervaiz, A., Afzal, B., Hamid, N., Yasmin, A., 2014, Open dumping of municipal solid waste and its hazardous impacts on soil and vegetation diversity at waste dumping sites of Islamabad city. Journal of King Saud University-Science, 26(1), 59-65.
• Jackson, M.L., 1962, Soil chemical analysis. (Constable and Company, Ltd: London).
• Bouyoucos, G.J., 1962, Hydrometer method improved for making particle size analyses of soils 1. Agronomy Journal, 54(5), 464-465.
• Turhan, Ş., Garad, A.M.K., Hançerlioğulları, A., Kurnaz, A., Gören, E., Duran, C., ... & Aydın, A., 2020, Ecological assessment of heavy metals in soil around a coal-fired thermal power plant in Turkey. Environmental Earth Sciences, 79, 1-15.
• Al-Haidarey, M.J.S., Hassan, F.M., Al-Kubaisey, A.R.A., Douabul, A.A.Z., 2010, The geoaccumulation index of some heavy metals in Al-Hawizeh Marsh, Iraq. E-Journal of Chemistry, 7(S1), S157-S162.
• Loska, K., Cebula, J., Pelczar, J., Wiechuła, D., Kwapuliński, J., 1997, Use of enrichment, and contamination factors together with geoaccumulation indexes to evaluate the content of Cd, Cu, and Ni in the Rybnik water reservoir in Poland. Water, Air, and Soil Pollution, 93, 347-365.
• Hakanson, L., 1980, An ecological risk index for aquatic pollution control. A sedimentological approach. Water research, 14(8), 975-1001.
• Tomlinson, D.L., Wilson, J.G., Harris, C.R., Jeffrey, D.W., 1980, Problems in the assessment of heavy metal levels in estuaries and the formation of a pollution index. Helgoländer meeresuntersuchungen, 33, 566-575.
• Chakravarty, M., & Patgiri, A. D. (2009). Metal pollution assessment in sediments of the Dikrong River, NE India. Journal of Human Ecology, 27(1), 63-67.
• Odiyo, J. O., Bapela, H. M., Mugwedi, R., Chimuka, L., 2005, Metals in environmental media: A study of trace and platinum group metals in Thohoyandou, South Africa. Water SA, 31(4), 581-588.
• Liu, C., Cui, J., Jiang, G., Chen, X., Wang, L., Fang, C., 2013, Soil heavy metal pollution assessment near the largest landfill of China. Soil and Sediment Contamination: An International Journal, 22(4), 390-403.
• Şahinci, A., 1991, Doğal Suların Jeokimyası, Reform Matbaası, 151-246, İzmir.
• Özkul, C., 2019, Kütahya şehir merkezinde yer alan çocuk parklarındaki toprakların ağır metal kirliliğinin belirlenmesi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19(1), 226-240.
• Gümüş Kıral, N., 2019, Batman ili şehir merkezinin toprak jeokimyası (Master's thesis, Batman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü).
• Özkul, C., Acar, R.U., Köprübaşı, N., Er, A.E., Kızılkaya, H.İ., Metin, M., Şenel, M.N., 2018, Altıntaş (Kütahya-Türkiye) ovası tarım topraklarında ağır metal kirliliğinin araştırılması, öncel çalışma. Uygulamalı Yerbilimleri Dergisi, 17(1), 13-26.
• Mohseni-Bandpei, A., Ashrafi, S. D., Kamani, H., Paseban, A., 2017, Contamination and ecological risk assessment of heavy metals in surface soils of Esfarayen city, Iran. Health scope, 6(2).
• Machender, G., Dhakate, R., Prasanna, L., Govil, P.K., 2011, Assessment of heavy metal contamination in soils around Balanagar industrial area, Hyderabad, India. Environmental Earth Sciences, 63, 945-953.
• Bláha, L., Bocková, R., Hnılıčka, F., Hnılıčková, H., Holubec, V., Möllerová, J., ... & Zıeglerová, J., 2003, Rostlina a stres (Plant and Stress). 1 vyd. Praha: VÚRV Praha, 156 s. ISBN 80-86555-32-1.
• Getachew, D., and Habtamu, D., 2015, Heavy metal pollution of soil around solid waste dumping sites and its impact on adjacent community: the case of Shashemane open landfill, Ethiopia. Journal of Environment and Earth Science, 5(15), 169-178.
• Naveen, B.P., Sumalatha, J., Malik, R.K., 2018, A study on contamination of ground and surface water bodies by leachate leakage from a landfill in Bangalore, India. International Journal of Geo-Engineering, 9, 1-20.
• Asemave, K. and Anhwange, B.A., 2012, Evaluation of heavy metals in waste dumpsites. Germany, Lambert Academic Publishing; ISBN: 978-3-659-37380-0. Available:https://www.researchgate.net/pu blication/2369049_32.
• Adriano, D.C., 2001, Trace elements in terrestrial environments: Biochemistry, bioavailability and risks of metals. 2nd Edition, Springer- Verlag, New York, Available:http://dx.doi.org/10.1007/978-0-387-21510-5
• Savacı, G. and Öksüz, Ç., 2020, Investigation of heavy metal concentrations in soil caused by Kastamonu city wild storage dumpsite. Turkish Journal of Forest Science, 4(1), 26-39.
• Dijkstra, E.A., 1998, Micromorphological study on the development of humus profiles in heavy metal polluted and non-polluted forest soils under Scots pine. Geoderma, 82, 341 –358.
• Tyler, L.D., Gerth, J., Brummer, G., 1984, The relative affinities of Cd, Ni and Zn, for different soil clay fractions and goethite. Geoderma, 34, 17 –35.
• McBride, M., Sauve´, S., Hendershot, W., 1997, Solubility control of Cu, Zn, Cd and Pb in contaminated soils. Eur J Soil Sci., 48, 337 –346.
• Tumuklu, A., Yalcin, M.G., Sonmez, M., 2007, Detection of Heavy Metal Concentrations in Soil Caused by Nigde City Garbage Dump. Polish Journal of Environmental Studies, 16(4), 651-658.
• KASMİB, 2021, Kastamonu ili 2021 yılı çevre durum raporu. Kastamonu Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü.
• Huisman, D.J., Vermeulen, F.J.H., Baker, J., Veldkamp, A., Kroonenberg, S.B., Klaver, G.T., 1997, A geological interpretation of heavy metal concentrations in soils and sediments in the southern Netherlands. J Geochem Explor, 59, 163 –174.