Investigation of Fly Ash Originated Heavy Metal Distribution in the Close Surroundings of Afşin Elbistan-A Thermal Power Plant with Gaussian Semivariogram Model

Öz

Fly ash coming out of the chimneys of Afşin Elbistan-A Thermal Power Plant disperses with the effect of the wind and then settles on the soil. In this study, the relationship between heavy metal pollution on the soils in the vicinity of the power plant and the prevailing wind directions and blowing numbers was investigated with the Gaussian Semivariogram Model. Soil samples were taken from the close vicinity of the thermal power plant and analyzed for eight heavy metals (Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Zn, Co and Mn). Analysis results of soil samples; It was higher than the 100 mg/kg limit value given for chromium in the Soil Pollution Control Regulation No. 25831 dated 31.05.2005, and the 75 mg/kg limit value given for nickel. When the Gaussian distribution graphs obtained according to the Dominant Wind Direction and Blowing Numbers of the heavy metal contents determined in the soil samples around Afşin Elbistan A Thermal Power Plant are examined; Lead (14.7 to 35.7 mg/kg), cadmium (0.99 to 2.29 mg/kg), and copper (30.6 to 38.8 mg/kg) are distributed along the southwest-northeast axis. Chromium (199 to 256 mg/kg), nickel (144 to 206 mg/kg), zinc (54.6 to 70.9 mg/kg), cobalt (30.7 to 41.3 mg/kg) ) and manganese (between 725 and 925 mg/kg) are distributed along the northwest-southeast axis. These results show that after the fly ash leaves the chimney, it disperses around the power plant according to the direction and speed of the wind and collapses in the vicinity of the power plant. It can be said that the increase in heavy metals in the soils in the vicinity of the thermal power plant is due to the fly ash coming out of the power plant chimneys. The heavy metal concentrations observed decrease with distance from the plant.

Anahtar Kelimeler

• Fly Ash
• Heavy Metal
• Gausssian Semivariogram Model
• Afşin-Elbistan

Afşin Elbistan-A Termik Santrali Yakın Çevresinde Uçucu Kül Kaynaklı Ağır Metal Dağılımının Gausssian Semivariogram Modeli ile İncelenmesi

Öz

Afşin Elbistan-A Termik Santrali bacalarından çıkan uçucu küller rüzgarın etkisiyle dağılmakta ve daha sonra toprak üzerine çökmektedir. Bu çalışmada, santrala yakın çevrede topraklar üzerinde oluşan ağır metal kirliliği ile hakim rüzgar yönleri ve esme sayıları arasındaki ilişki Gausssian Semivariogram Modeli ile incelenmiştir. Toprak örnekleri termik santralin yakın çevresinden alınmış ve sekiz adet ağır metal (Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Zn, Co ve Mn) açısından analiz edilmiştir. Toprak örneklerinin analiz sonuçları; 31.05.2005 tarihli ve 25831 sayılı Toprak Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliğinde krom için verilen 100 mg/kg sınır değerinden, ayrıca nikel için verilen 75 mg/kg sınır değerinden yüksek çıkmıştır. Afşin Elbistan A Termik Santrali çevresinde toprak örneklerinde belirlenen ağır metal içeriklerinin hakim Rüzgar Yönüne ve Esme Sayılarına göre elde edilen Gauss dağılım grafikleri incelendiğinde; Kurşun (14,7 ile 35,7 mg/kg arasında), kadmiyum (0,99 ile 2,29 mg/kg arasında) ve bakır (30,6 ile 38,8 mg/kg arasında) güneybatı-kuzeydoğu ekseninde dağılmaktadır. Krom (199 ile 256 mg/kg arasında), nikel (144 ile 206 mg/kg arasında), çinko (54,6 ile 70,9 mg/kg arasında), kobalt (30,7 ile 41,3 mg/kg arasında) ve mangan (725 ile 925 mg/kg arasında) kuzeybatı-güneydoğu ekseninde dağılmaktadır. Bu sonuçlar, uçucu küllerin bacadan çıktıktan sonra rüzgârın esme yönüne ve hızına göre santral çevresinde dağıldığını ve santral yakın çevresinde çöktüğünü göstermektedir. Termik santral yakın çevresindeki topraklardaki ağır metal artışının, santral bacalarından çıkan uçucu küller nedeniyle olduğu söylenebilir. İzlenen ağır metal derişimleri santralden uzaklaştıkça azalmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Uçucu Kül
• Ağır Metal
• Gausssian Semivariogram Modeli
• Afşin-Elbistan

Kaynakça

1. Leloğlu S., Özdoğan M.G., Durak S., Mollaoğlu Y., Uçar N., Demir E., Tütüncü F., Hancı A., Zaman M., Güldoğan H., Erdemir H. İ., Uluğ Birsen A., Eren Ö., Sır V., 2020. TMMOB Maden Mühendisleri Odası Kömür ve Enerji Raporu, Ankara.
2. M. Türkmenoğlu, M. Anıl, “Afşin Elbistan-A Termik Santrali Yakın Çevresindeki Yer altı Sularının Ağır Metal Kirliliği Açısından İncelenmesi.” 4. Madencilik ve Çevre Sempozyumu, 02- 03 Haziran 2011, s 199-208, İzmir.
3. Karaca A. “Afşin Elbistan Termik Santrali Emisyonlarının Çevre Topraklarının Fiziksel, Kimyasal ve BiyolojikÖzellikleri Üzerine Etkileri.” Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Ziraat Mühendisliği,Toprak Anabilim Dalı Doktora Tezi, Ankara, 1997.
4. M. Anıl, M. Türkmenoğlu, N. Yapıcı ve S. Arın, “Afşin-Elbistan Linyit İşletmesinde Havada Asılı Toz, Çöken Toz, Gürültü ve Titreşim Ölçümleri ve Değerlendirilmesi.” Türkiye 16. Kömür Kongresi ve Madencilik Sergisi, 26-28 Mayıs 2008, s 275-287, Zonguldak.
5. B. A. Mert, ve A. Dag, “A computer program for practical semivariogram modeling and ordinary kriging: a case study of porosity distribution in an oil field.” Open Geosciences, 9(1), 663-674, 2017.
6. I. Clark and W.V Harper, “Practical Geostatistics” Ecosse North America lie. Columbus Ohio, USA, 2000
7. P. Schachtschabel, H. P. Blume, G. Bürümmer, K. H. Hartge, and U.Schwertmann, . Çevirenler; Özbek. H., Kaya, Z., Gök, M. ve Kaptan, H., 1993. “Toprak Bilimi.” Ç.Ü. Ziraat Fakültesi, Genel Yayınları, No:73, Ders kitabı No:16, Adana.
8. Toprak Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği (TKKY). No: 25831, tarih: 31.05.2005