Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Evaluation of the Heavy Metal Mobility by a Sequential Extraction Method in the Agricultural Fields of Özbek Plain (Çanakkale)

Yıl 2018, Cilt: 4 Sayı: 1, 43 - 55, 17.05.2018
https://doi.org/10.28979/comufbed.393821

Öz

Heavy
metal contamination of the soil caused by human activity brings along the
environmental concerns. Heavy metal pollution in the terrestrial environment is
a worldwide problem for agricultural areas. The aim of this study is to
determine the heavy metal fractionation, mobility, and its possible sources in
Özbek Plain agricultural fields using a sequential extraction method. For this
purpose, soil samples were taken from a total of twelve points in the Özbek
plain (Çanakkale), which has an important agricultural potential. Cadmium (Cd),
chromium (Cr), copper (Cu), lead (Pb) and zinc (Zn) elements found in the
samples were extracted into the solvent by sequential extraction method using a
different solvent system in each phase and the metal concentrations were
determined by a flame atomic absorption spectrometer. As the analysis of total
metal contents found in soil samples indicate, the values of Cd, Pb, and
partially Cu were determined to be higher than the general agricultural soil
values. Application of the sequential extraction method revealed that Cd (59%)
and Pb (58%) elements have high rates of mobile fractions, which is fed by
anthropogenic sources. It was concluded that the control and monitoring of Cd
and Pb elements in the investigation site will be important for the environment.
It will be beneficial to use the sequential extraction methods in a wider range
both ecologically and in terms of agricultural production, as they provide more
detailed and reliable information for planning and management, especially in
areas where agricultural production is made.

Kaynakça

  • Alloway B.J., 1990. Heavy Metals in Soils, Blackie Academic and Professional, Glasgow.
  • Bouyoucos G.J., 1951. A Recalibration of The Hydrometer Method for Making Mechanical Analysis of Soils. Agronomy Journal 43(9): 434–438.
  • Grewelling T., Peech M., 1960. Chemical Soil Tests, Cornell University, Agr. Expt. Station Bull., Ithaca, NY.
  • Nelson R.E., 1982. Carbonate and Gypsum. In: Page, A. L., Et Al (Eds) Methods of Soil Analysis, Part 2: Chemical and Microbiological Properties, 2nd Ed. ASA, SSSA, Madison, WI. 181–197.
  • Nelson D., Sommers L.E., 1982. Total Carbon, Organic Carbon, and Organic Matter. In: Page, A.L. Et Al. (Eds) Methods of Soil Analysis, Part 2: Chemical and Microbiological Properties, 2nd edn, ASA, SSA, Madison. 539-579.
  • Rao C., Sahuquillo A., Sanchez J.L., 2008. A Review of The Different Methods Applied in Environmental Geochemistry for Single and Sequential Extraction of Trace Elements in Soils and Related Materials. Water, Air, Soil Pollution 189(1-4): 291-333.
  • Rauret G., 1998. Extraction Procedures for The Determination of Heavy Metals in Contaminated Soil and Sediment. Talanta 46(3): 449–455.
  • Rauret G., Lopez-Sanchez J.F., Sahuquillo A., Rubio R., Davidson C., Ure A., Quevauviller P., 1999. Improvement of The BCR Three Step Sequential Extraction Procedure Prior to The Certification of New Sediment and Soil Reference Materials. Journal of Environmental Monitoring 1(1): 57–61.
  • Richards L.A., 1954. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils (Agriculture Handbook), United States Salinity Laboratory, USDA, Washington, DC.
  • Saracoğlu S., Soylak M., Elci L., 2009. Extractable Trace Metals Content of Dust from Vehicle Air Filters as Determined by Sequential Extraction and Flame Atomic Absorption Spectrometry. Journal of AOAC International 92(4): 1196–1202.
  • Sungur A., Özcan H., 2013. DTPA ve BCR Ardışık Ekstraksiyon Yöntemleriyle Toprak Örneklerinde Ağır Metal Analizi. JOTAF/Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi 10 (3): 46-53
  • Sungur A., Soylak M., Yilmaz S., Ozcan H., 2014a. Determination of Heavy Metals in Sediments of The Ergene River by BCR Sequential Extraction Method. Environ Earth Sci 72: 3292–3305.
  • Sungur A., Soylak M., Ozcan H., 2014b. Investigation of Heavy Metal Mobility and Availability by The Bcr Sequential Extraction Procedure: Relationship Between Soil Properties and Heavy Metals Availability. Chem Spec Bioavailab 26(4): 219–230.
  • Sungur A., Soylak M., Yilmaz E., Yilmaz S., Ozcan H., 2015. Characterization of Heavy Metal Fractions in Agricultural Soils by Sequential Extraction Procedure: The Relationship Between Soil Properties and Heavy Metal Fractions. Soil Sediment Contam 24(1): 1–15.
  • Tüzen M., 2003. Determination of Trace Metals in The River Yeşilırmak Sediments in Tokat, Turkey Using Sequential Extraction Procedure. Microchem. J. 74(1): 105-110.
  • Vural A., 2013. Assessment of Heavy Metal Accumulation in The Roadside Soil and Plants of Robinia Pseudoacacia, in Gumushane, Northeastern Turkey. Ekoloji 10:1–10. doi: 10.5053/ekoloji.2013.891.
  • Vural A., 2014. Assessment of Metal Pollution Associated with an Alteration Area: Old Gümüşhane, NE Black Sea. Environ Sci Pollut Res 3219–3228. doi: 10.1007/s11356-014-2907-7.
  • Vural A., 2015a. Biogeochemical Characteristics of Rosa Canina Grown in Hydrothermally Contaminated Soils of The Gümüşhane Province, Northeast Turkey. Environ Monit Assess 187:486. doi: 10.1007/s10661-015-4708-y.
  • Vural A., 2015b. Contamination Assessment of Heavy Metals Associated with an Alteration Area : Demirören Gumushane , NE Turkey. Journal of the Geological Society of India 86: 215–222.
  • Zhang M.K., Liu Z.Y., Wang H., 2010. Use of Single Extractionmethods to Predict Bioavailability of Heavy Metals in Polluted Soils to Rice. Communications in Soil Science and Plant Analysis 41(7): 820–831.
  • Zimmerman A.J., Weindorf D.C., 2010. Heavy Metal and Trace Metal Analysis in Soil by Sequential Extraction: A Review of Procedures. International Journal of Analytical Chemistry doi: 10.1155/2010/387803.

Özbek Ovası (Çanakkale) Tarım Topraklarında Ağır Metal Mobilitesinin Bir Ardışık Ekstraksiyon Yöntemiyle Değerlendirilmesi

Yıl 2018, Cilt: 4 Sayı: 1, 43 - 55, 17.05.2018
https://doi.org/10.28979/comufbed.393821

Öz

İnsan faaliyetlerine bağlı olarak
toprakların ağır metallerce kirletilmesi çevresel kaygıları beraberinde
getirmektedir. Karasal ortamdaki ağır metal kirliliği, tarım alanları için
dünya çapında bir sorundur. Bu çalışmanın amacı Özbek Ovası topraklarında ağır
metal fraksiyonlanmasını, mobilitesini ve olası kaynaklarını bir ardışık
ekstraksiyon yöntemi kullanarak belirlemektir.
Bu amaçla önemli
bir tarımsal potansiyeline sahip olan Özbek Ovasından (Çanakkale) toplam on iki
noktadan toprak numuneleri alınmıştır. Örneklerde bulunan kadminyum (Cd), krom
(Cr), bakır (Cu), kurşun (Pb) ve çinko (Zn) elementleri ardışık ekstraksiyon
yöntemiyle her basamakta farklı çözücü sistemi kullanarak çözücü içerisine
ekstrakte edilmiş ve metallerin konsantrasyonları alevli atomik absorpsiyon
spektrometresi ile belirlenmiştir.
Topraklarda
bulunan toplam ağır metal içerikleri incelendiğinde Cd, Pb ve kısmen Cu’nun genel
tarımsal toprak değerlerin üzerinde olduğu görülmüştür. Ardışık ekstraksiyon yönteminin
uygulanması, Cd (% 59) ve Pb (% 58) elementlerinin yüksek oranda mobil fraksiyonlara
sahip olduğu ve bunun antropojenik kaynaklardan beslendiğini göstermiştir.
Çalışma alanında
özellikle Cd ve Pb elementlerinin kontrol altında tutulması ve izlenmesi çevre
açısından önemli olacağı kanısına varılmıştır.
Gerek
çevresel bakımdan gerekse de tarımsal üretim bakımından ardışık ekstraksiyon
yöntemleri, özellikle tarımsal üretimin yapıldığı alanlarda planlama ve yönetim
için daha ayrıntılı ve güvenilir bilgiler verdiğinden daha geniş kapsamlı
kullanılması yararlı olacaktır.



 

Kaynakça

  • Alloway B.J., 1990. Heavy Metals in Soils, Blackie Academic and Professional, Glasgow.
  • Bouyoucos G.J., 1951. A Recalibration of The Hydrometer Method for Making Mechanical Analysis of Soils. Agronomy Journal 43(9): 434–438.
  • Grewelling T., Peech M., 1960. Chemical Soil Tests, Cornell University, Agr. Expt. Station Bull., Ithaca, NY.
  • Nelson R.E., 1982. Carbonate and Gypsum. In: Page, A. L., Et Al (Eds) Methods of Soil Analysis, Part 2: Chemical and Microbiological Properties, 2nd Ed. ASA, SSSA, Madison, WI. 181–197.
  • Nelson D., Sommers L.E., 1982. Total Carbon, Organic Carbon, and Organic Matter. In: Page, A.L. Et Al. (Eds) Methods of Soil Analysis, Part 2: Chemical and Microbiological Properties, 2nd edn, ASA, SSA, Madison. 539-579.
  • Rao C., Sahuquillo A., Sanchez J.L., 2008. A Review of The Different Methods Applied in Environmental Geochemistry for Single and Sequential Extraction of Trace Elements in Soils and Related Materials. Water, Air, Soil Pollution 189(1-4): 291-333.
  • Rauret G., 1998. Extraction Procedures for The Determination of Heavy Metals in Contaminated Soil and Sediment. Talanta 46(3): 449–455.
  • Rauret G., Lopez-Sanchez J.F., Sahuquillo A., Rubio R., Davidson C., Ure A., Quevauviller P., 1999. Improvement of The BCR Three Step Sequential Extraction Procedure Prior to The Certification of New Sediment and Soil Reference Materials. Journal of Environmental Monitoring 1(1): 57–61.
  • Richards L.A., 1954. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils (Agriculture Handbook), United States Salinity Laboratory, USDA, Washington, DC.
  • Saracoğlu S., Soylak M., Elci L., 2009. Extractable Trace Metals Content of Dust from Vehicle Air Filters as Determined by Sequential Extraction and Flame Atomic Absorption Spectrometry. Journal of AOAC International 92(4): 1196–1202.
  • Sungur A., Özcan H., 2013. DTPA ve BCR Ardışık Ekstraksiyon Yöntemleriyle Toprak Örneklerinde Ağır Metal Analizi. JOTAF/Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi 10 (3): 46-53
  • Sungur A., Soylak M., Yilmaz S., Ozcan H., 2014a. Determination of Heavy Metals in Sediments of The Ergene River by BCR Sequential Extraction Method. Environ Earth Sci 72: 3292–3305.
  • Sungur A., Soylak M., Ozcan H., 2014b. Investigation of Heavy Metal Mobility and Availability by The Bcr Sequential Extraction Procedure: Relationship Between Soil Properties and Heavy Metals Availability. Chem Spec Bioavailab 26(4): 219–230.
  • Sungur A., Soylak M., Yilmaz E., Yilmaz S., Ozcan H., 2015. Characterization of Heavy Metal Fractions in Agricultural Soils by Sequential Extraction Procedure: The Relationship Between Soil Properties and Heavy Metal Fractions. Soil Sediment Contam 24(1): 1–15.
  • Tüzen M., 2003. Determination of Trace Metals in The River Yeşilırmak Sediments in Tokat, Turkey Using Sequential Extraction Procedure. Microchem. J. 74(1): 105-110.
  • Vural A., 2013. Assessment of Heavy Metal Accumulation in The Roadside Soil and Plants of Robinia Pseudoacacia, in Gumushane, Northeastern Turkey. Ekoloji 10:1–10. doi: 10.5053/ekoloji.2013.891.
  • Vural A., 2014. Assessment of Metal Pollution Associated with an Alteration Area: Old Gümüşhane, NE Black Sea. Environ Sci Pollut Res 3219–3228. doi: 10.1007/s11356-014-2907-7.
  • Vural A., 2015a. Biogeochemical Characteristics of Rosa Canina Grown in Hydrothermally Contaminated Soils of The Gümüşhane Province, Northeast Turkey. Environ Monit Assess 187:486. doi: 10.1007/s10661-015-4708-y.
  • Vural A., 2015b. Contamination Assessment of Heavy Metals Associated with an Alteration Area : Demirören Gumushane , NE Turkey. Journal of the Geological Society of India 86: 215–222.
  • Zhang M.K., Liu Z.Y., Wang H., 2010. Use of Single Extractionmethods to Predict Bioavailability of Heavy Metals in Polluted Soils to Rice. Communications in Soil Science and Plant Analysis 41(7): 820–831.
  • Zimmerman A.J., Weindorf D.C., 2010. Heavy Metal and Trace Metal Analysis in Soil by Sequential Extraction: A Review of Procedures. International Journal of Analytical Chemistry doi: 10.1155/2010/387803.
Toplam 21 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Araştırma Makalesi
Yazarlar

Mehmet İşler

Ali Sungur

Mustafa Soylak

Yayımlanma Tarihi 17 Mayıs 2018
Kabul Tarihi 15 Mart 2018
Yayımlandığı Sayı Yıl 2018 Cilt: 4 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA İşler, M., Sungur, A., & Soylak, M. (2018). Özbek Ovası (Çanakkale) Tarım Topraklarında Ağır Metal Mobilitesinin Bir Ardışık Ekstraksiyon Yöntemiyle Değerlendirilmesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 4(1), 43-55. https://doi.org/10.28979/comufbed.393821
AMA İşler M, Sungur A, Soylak M. Özbek Ovası (Çanakkale) Tarım Topraklarında Ağır Metal Mobilitesinin Bir Ardışık Ekstraksiyon Yöntemiyle Değerlendirilmesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. Mayıs 2018;4(1):43-55. doi:10.28979/comufbed.393821
Chicago İşler, Mehmet, Ali Sungur, ve Mustafa Soylak. “Özbek Ovası (Çanakkale) Tarım Topraklarında Ağır Metal Mobilitesinin Bir Ardışık Ekstraksiyon Yöntemiyle Değerlendirilmesi”. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 4, sy. 1 (Mayıs 2018): 43-55. https://doi.org/10.28979/comufbed.393821.
EndNote İşler M, Sungur A, Soylak M (01 Mayıs 2018) Özbek Ovası (Çanakkale) Tarım Topraklarında Ağır Metal Mobilitesinin Bir Ardışık Ekstraksiyon Yöntemiyle Değerlendirilmesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 4 1 43–55.
IEEE M. İşler, A. Sungur, ve M. Soylak, “Özbek Ovası (Çanakkale) Tarım Topraklarında Ağır Metal Mobilitesinin Bir Ardışık Ekstraksiyon Yöntemiyle Değerlendirilmesi”, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 4, sy. 1, ss. 43–55, 2018, doi: 10.28979/comufbed.393821.
ISNAD İşler, Mehmet vd. “Özbek Ovası (Çanakkale) Tarım Topraklarında Ağır Metal Mobilitesinin Bir Ardışık Ekstraksiyon Yöntemiyle Değerlendirilmesi”. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 4/1 (Mayıs 2018), 43-55. https://doi.org/10.28979/comufbed.393821.
JAMA İşler M, Sungur A, Soylak M. Özbek Ovası (Çanakkale) Tarım Topraklarında Ağır Metal Mobilitesinin Bir Ardışık Ekstraksiyon Yöntemiyle Değerlendirilmesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2018;4:43–55.
MLA İşler, Mehmet vd. “Özbek Ovası (Çanakkale) Tarım Topraklarında Ağır Metal Mobilitesinin Bir Ardışık Ekstraksiyon Yöntemiyle Değerlendirilmesi”. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 4, sy. 1, 2018, ss. 43-55, doi:10.28979/comufbed.393821.
Vancouver İşler M, Sungur A, Soylak M. Özbek Ovası (Çanakkale) Tarım Topraklarında Ağır Metal Mobilitesinin Bir Ardışık Ekstraksiyon Yöntemiyle Değerlendirilmesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2018;4(1):43-55.

 14421         download