Kurşunlu Maden Alanı Çevresindeki Yeraltısularında Asit Kaya Drenajı ve İz Element Kirliliği

Yıl 2013, Cilt: 37 Sayı: 1, 1 - 26, 15.06.2013

Tülay Ekemen Keskin , Sonay Toptaş Filiz Ersöz

Öz

Asit maden drenajı, pirit gibi sülfürlü minerallerin su ve oksijen ile
reaksiyonu sonucunda meydana gelmektedir. Bu reaksiyonlar sonucunda sular asidikleşmekte
ve önemli su kirliliği problemleri açığa çıkmaktadır. Ortakent (Koyulhisar)
çevresini kapsayan çalışma alanında, işletilmekte olan Pb-Zn-Cu maden yatakları
bulunmaktadır. Yeraltısuyunun kimyasal
bileşimini kontrol eden mineral-su reaksiyon proseslerini saptamak amacıyla
uygulanan korelasyon, faktör ve kümeleme analizleri, sülfürlü cevherleşmeye
sahip volkanik kayaçların yeraltısuyuna etkisini açık bir şekilde ortaya
koymaktadır. Sülfür minerallerinin oksidasyonu sonucu bölgedeki sular
asidik karakter kazanmakta ve yüksek oranda SO₄ ve Fe içermektedir.
Asidikleşme, bazı iz elementlerin (Al, Fe, Mn Pb, Zn) sularda zenginleşmesine
sebep olmaktadır. Çalışma alanındaki asidik suların Al, Fe ve Mn konsantrasyonları, Türk İnsani
Tüketim Amaçlı Sular Standartları’ndaki (Sağlık Bakanlığı, 2005) sınır değerini birkaç kat aşmaktadır.
Ayrıca bazı kaynakların SO₄
ve Pb içerikleri, içme suyu standart değerini aşmaktadır. Aktif olan
madencilik faaliyetlerinin katı ve sıvı atıkları, sularda iz element
kirliliğine sebep olmaktadır. Jeokimyasal
veriler, asidik sulardaki ağır toksik metallerin çoğunlukla serbest metal ve
metal-sülfat formunda olduklarını göstermektedir. Bu veriler ışığında, çalışma
alanındaki yüksek düzeyde iz element kirliliği içeren yeraltısuları ve
yüzeysularının insan, hayvan ve bitki sağlığı açısından oldukça yüksek risk
içerdikleri anlaşılmaktadır. 

Anahtar Kelimeler

Asit maden drenajı, Faktör ve kümeleme analizi, Korelasyon, Koyulhisar, Sülfürlü cevherleşme, Yeraltısuyu kirliliği

Kaynakça

• Akçay, M., 2002. Jeokimya: Temel Kavramlar ve Uygulamaya Aktarım. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi Yayınları, Trabzon, 506.
• Altun, İ.E., Senin, M., Akbaş, B., Keskin, H., Mengi, H., Köse, Z., Arslan, H., Deniz, N., Yaşar, T., Erdoğan, K., Acar, Ş., 1994. Giresun-Piraziz-Şebinkarahisar arasında kalan bölgenin jeolojisi. Maden Teknik ve Arama Genel Müdürlüğü, Jeoloji Etütleri Dairesi, Ankara.
• Appelo C.A.J., Postma, D., 1996. Geochemisrty, Groundwater and Pollution. A.A. Balkema, Rotterdam, 536 p.
• Apte, S.C., Benko, W.I., Day, G.M., 1995. Partition and complexation of copper in the Fly River, Papua, New Guinea. Journal of Geochemical Exploration, 52, 67-79.
• Atilla, A.Ö., Arıkan, A., 2001. Antalya traverten platosu yeraltısularının kümeleme ve faktör analizi ile sınıflandırılması. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 25, 41-53.
• Baba, A,, Gündüz, O., 2010. Effect of alteration zones on water quality: a case study from Biga Peninsula, Turkey. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 58, 499-513.
• Bi, S., 2000. Speciation of aluminium in the stream waters from the Susquehanna River watershed, Chesapeake Bay. Environmental Geology, 40, 300-304.
• Edet, A.E., Merkel, B.J., Offiong, O.E., 2004. Contamination risk assessment of fresh groundwater using the distribution and chemical speciation of some potentially toxic elements in Calabar (southern Nigeria). Environmental Geology, 45, 1025-1035.
• Freeze, R.A., Cherry, J.A., 1979. Groundwater. Prentice-Hall, New Jersey, 604 p.
• Gökçe, A., Özgüneylioğlu, A., 1988. Kurşunlu (Ortakent-Koyulhisar-Sivas) Pb-Zn-Cu yataklarının jeolojisi, oluşumu ve kökeni. Yerbilimleri, Mühendislik Fakültesi Bülteni, Cumhuriyet Üniversitesi, 5, 23-36.
• Gündüz, O., Baba, A., 2008. Fate of acidic mining lakes in Can Lignite District, Turkey. In Proceedings of the XXXVI IAH congress integrating groundwater science and human well-being, Proceedings CD-ROM, 26 October–1 November 2009, Toyoma, Japan.
• Gündüz, O., Okumuşoğlu, D., Baba, A., 2007. Acidic mining lakes and their influence on water quality: a case study from Can (Canakkale)-Turkey. In: Trefry MG (ed) Proceedings of the 6th groundwater quality conference (GW07: securing groundwater quality in urban and industrial environments), Fremantle, Western Australia.
• He, Z.L., Yang, X.E., Stoffella, P.J., 2005. Trace elements in agroecosystems and impacts on the environment. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 19, 125-140.
• Hemley, J.J., Hostetler, P.B., Gude, A.J., Mountjoy, W.T., 1969. Some stability relations of alunite. Economic Geology, 64, 599-612.
• Karakaya, N., Karakaya, M.Ç., Nalbantçılar, M.T., Yavuz, F., 2007. Relation between spring-water chemistry and hydrothermal alteration in the Şaplıca volcanic rocks, Şebinkarahisar (Giresun, Turkey). Journal of Geochemical Exploration, 93, 35-46.
• Keskin, T.E., Toptaş, S., 2012. Heavy metal pollution in the surrounding ore deposits and mining activity: a case study from Koyulhisar (Sivas-Turkey). Environmental Earth Sciences, 67, 859-866.
• Knight, J.E., 1977. A thermochemical study of alunite, enarjite, luzonite and tennantite deposits. Economic Geology, 72, 1321-1336.
• Krauskoft, K.B., 1967. Introduction to Geochemisrty. New York, McGraw Hill, 721 p.
• MTA, 2009. 1/100.000 ölcekli Türkiye jeoloji haritaları-Giresun G39, G40, H39, H40 paftaları. MTA Genel Müdürlüğü, Jeoloji Araştırma Dairesi, Ankara (yayımlanmamış).
• Özdamar, K., 1999. Paket Programlar ile İstatistiksel Veri Analizi 2 (Çok Değişkenli Analizler). Kaan Kitabevi, Eskişehir, 502 s.