Yıl 2019, Cilt , Sayı 17, Sayfalar 951 - 958 2019-12-31

Silivri (İstanbul) ve Çanakkale Boğazı Arasındaki Denizel Sedimanlarda ICP-OES ve LIBS Yöntemleri ile Toksik Element Analizleri

Zeki Ünal Yümün [1] , Erol KAM [2]


Bu çalışmada Marmara Denizi deniz sedimanlarının toksik element konsantrasyonları LIBS (Lazer Kaynaklı Arıza Spektroskopisi) ve ICP-OES (İndüktif Eşleşmiş Plazma-Optik Emisyon Spektrometresi) teknikleri ile belirlenmiştir. LIBS tekniği ile elde edilen sonuçların desteklenmesi için aynı sediman örnekleri ICP-OES yöntemi ile de analiz edilmiştir. Çıkan sonuçlar karşılaştırılarak yorumlanmıştır. İki yöntemden de elde edilen sonuçlar karşılaştırıldığında LIBS yönteminin sediman örnekleri üzerinde kullanılabilirliği görülmüştür. Çünkü ICP-OES ile elde edilen sonuçlar ile LIBS ile elde edilen sonuçlar birbirleri ile paralellik göstermektedir. Geleneksel diğer tüm yöntemlerden hızlı sonuç vermesi ve ön hazırlık sürecinin kısa olması gibi avantajları olan LIBS yöntemi, doğal ve antropojenik kökenli elementlerin belirlenmesi için önemli ve pratik bir tekniktir. ICP-OES yöntemiyle yapılan analiz sonuçlarında elementlerin miktarları ppm cinsinden, LIBS yöntemiyle elde edilen analiz sonuçları ise sadece % cinsinden verilmektedir.  LIBS yöntemi ile elde edilen Zn, Mn, Co, Cr ve Cu konsantrasyonları her bölgeye göre değişmektedir. Bu çalışmada ICP-OES analizi sonucuna göre Zn (42.2-111.7 ppm), Mn (163.2-581.1 ppm), Co (37.14-65.87 ppm), Cr (42.5-112.6 ppm), Cu (5.71-24.33 ppm), Ni (98.20-175.55 ppm), Al (16568.8-24850.9 ppm), Fe (20936.9-37397.9 ppm), Na (5223.4-12384.7), Mg (4800.4-7385.3 ppm), K (3290.8-5582.0), Ca (42405.2-154577.0 ppm) olarak elde edilmiştir. LIBS analiz sonuçlarıda buna parallellk gösteremiş ve Zn (% 0-22), Mn (%0-28), Co (%0-21), Cr (%0-23), Cu (%0-19), Ni (%0-2), Al (%67-78), Fe (%94-95), Na (%70-87), Mg (%82-90), K (%85-94), Ca (%66-80) olarak elde edilmiştir. LIBS metodu antropojenik faktörlerle zenginleştirilmiş elementleri ve doğal proseslerden kaynaklanan elementleri tanımlamak için önemli bir tekniktir. Denizel veya karasal ortamlardaki elementlerin kaynağını belirlemek için LIBS metodu kullanılabilir. Ek olarak, LIBS yöntemi; Antropojenik faktörlerle deniz sedimentinde artan Mn, Cr, Co ve Cu gibi toksik elementlerin belirlenmesinde de önemli sonuçlar göstermiştir. 

LIBS, ICP-OES, Toksik Element
  • [1] Senesi, G.S., Baldassarre, G., Senesi, N., Radina, B., (1999). Trace element inputs into soils by anthropogenic activities and implications for human health. Chemosphere 39, 343–377.[2] Rusak D. A., Castle B.C., Smith B.W., Winefordner J.D. (1997). Fundamentals and Applications of Laser Induced Breakdown Spectroscopy. Crit. Rev. Anal. Chem. 27. 257-290.Schecter I. (1997). Laser Induced Plasma Spectroscopy. A Rewiev of Recent Advances. Rev. Anal. Chem. 16 (3). 173-298.[3] Song K., Lee Y., Sneddon J., (1997). Applications of Laser Induced Breakdown Spectroscopy. Appl. Spectrosc. Rev. 32 (3). 183-235. [4] Velioğlu M. H., Sezer B., Bilge G., Baytur S.E., Boyacı İ.H.(2018). Identification of Offal Adulteration in Beef by Laser Induced Breakdown Spectroscopy. Meat Science. 138. 28-33.[5] Christoper Dockery R. And Scott Goode R. (2003). Lser-induced Breakdown Spectrocopy fort he Detection of Gunshot Residues on the Hands of a Shooter. APPLIED OPTICS. 42.30.[6] Almessiere M.A., Altuwiriqi R., Gondal M.A., Aldakheal R.K., Alotaibi H.F. (2018). Qualitative and quantitative analysis of human nails to find correlation between nutrients and vitamin D deficiency using LIBS and ICP-AES. Talanta. 185.61-70.[7] Anzano, J.M., Villoria, M.A., Ruíz-Medina, A., Lasheras, R.J., (2006). Laser-induced breakdown spectroscopy for quantitative spectrochemical analysis of geological materials: Effects of the matrix and simultaneous determination, Analytical Chimica Acta 575 (2): 230-235. [8] Samek, O., Krzyžánek, V., Beddows, D.C., Telle, H.H., Kaiser, J., Liška, M., (2001). In: material identification using laser spectroscopy and pattern recognition algorithms, International Conference on Computer Analysis of Images and Patterns, Springer, Berlin: 443–450. [9] Vadillo, J.M., Cardell, K., Cremers, D.A., Laserna, J.J., (1999) . Rapid screening method for heavy metals in contaminated soils using LIBS, Quimica Analytica, 18: 169- 174.[10] Yümün, Z. Ü., Kam, E., Önce, M. (2019). Analysis of Toxic Element with Icp-Oes and Libs Methods in Marine Sediments Around the Sea of Marmara in Kapidağ Peninsula". Journal of Engineering Technology and Applied Sciences 4 (1). : 43-50.[11] Yümün ZÜ. (2017). The effect of heavy metal pollution on foraminifera in the western Marmara Sea (Turkey). Journal of African earth Science.129. 346-365.[12] Yümün Z.Ü and Önce M. (2017). Monitoring heavy metal pollution in foraminifera from the Gulf of Edremit (northeastern Aegean Sea) between Izmir, Balıkesir and Çanakkale (Turkey). Journal of African Earth Sciences.[13] Kam E. And Önce M. (2016). Pollutıon Potentıal Of Heavy Metals In The Current Sea Sedıments Between Bandırma (Balıkesir) And Lapseki (Çanakkale) In The Marmara Sea. Journal of Engineering Technology and Applied Sciences. 3.141-148.[14] Barbini, R., Colao, F., Fantoni, R., Palucci, A., Capitelli, F., (1999). Application of laser induced breakdown spectroscopy to the analysis of metals in soils, Appl. Phys. A 69: S175–S179 Supp. l.[15] Yang N. (2009). Elemental Analysis of Soil Using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy . University of Tennessee. Master Theses.[16] Pandhija S., Rai NK., Rai AK., Thankur SN. (2010). Contaminant Concentration in Enviromental Samples Using LIBS and CF-LIBS. Applied Physics B. 98. 231-241.[17] Yümün Z.Ü. (2016). The Effects of Heavy Metal Concentrations in The Çanakkale Strait (Turkey): Morphological Differences in The Holocene Foraminiferal Assemblages. Journal of Engineering Technology and Applied Sciences. 1(2). 77-88.[18] Bayrak K., Yümün Z.Ü., Kam E., (2018). Determination of Natural Radiation Levels in Izmit Gulf Altinova Shipyard Area, Journal of Biological and Environmental Sciences, vol.12, pp.7-11.
Birincil Dil en
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0003-0658-0416
Yazar: Zeki Ünal Yümün
Kurum: NAMIK KEMAL ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0001-5850-5464
Yazar: Erol KAM (Sorumlu Yazar)
Kurum: YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 31 Aralık 2019

APA Yümün, Z , KAM, E . (2019). Silivri (İstanbul) ve Çanakkale Boğazı Arasındaki Denizel Sedimanlarda ICP-OES ve LIBS Yöntemleri ile Toksik Element Analizleri. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (17) , 951-958 . DOI: 10.31590/ejosat.626485