Fosfojips Atığının Çevresel Etkilerinin Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada; Güney Marmara bölgesinde, tarım yapılan topraklarda bulunan ağır metaller araştırılmış, bu kapsamda bulunan ağır metal konsantrasyon değerlerinin yüksek olmasının sebepleri irdelenmiştir. Bu anlamda, bölgede fosforik asit üretimi esnasında yan ürün olarak açığa çıkan fosfojipsin depolanması ve taşınmasının oluşturabileceği çevresel etkiler araştırılmıştır. Rüzgar taşınım yönüne bağlı olarak depolama sahasından gittikçe artan aralıklarla yaklaşık 15 km uzaklığa kadar alınan 30 adet toprak numunesinin ICP-MS cihazında analiz edilen ağır metal konsantrasyonları Cd: 1-307 mg/kg; Cr: 162-558 mg/kg; Zn: 30-496 mg/kg; Cu: 22-650 mg/kg; Ni: 13-461 mg/kg; Pb: 0,10-70 mg/kg; Co: 5-79 mg/kg aralığında değişmektedir. Fosfojips depolama alanından 14 km uzaklıkta bile kirlenmemiş toprağın yaklaşık 240 katı yüksek bir Cd konsantrasyonu analiz edilmiştir. İyon seçici elektrod kullanılarak ORION 5 Star iyon analizörü ile yapılan florür analizinde numunelerin florür konsantrasyonlarının çok değişken aralıkta (30-1082 mg/kg) olduğu saptanmıştır. ÇNAEM (Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi)’de gamma spektrometresinde analizi yapılan PG numunelerinin ortalama 226Ra konsantrasyonu (503 Bq/kg), EPA tarafından verilen inşaat malzemesinde ve tarım toprağında şartlayıcı olarak kullanılması sınırını (370 Bq/kg) aşmıştır. Fe-Mg, Fe-Cd, Cu-Cd, Mn-Cr, Mn-Al, Cr-Mg, Al-P, Na-K and K-Zn metalleri arasında korelasyonların pozitif ve yüksek bulunması kirleticilerin aynı kaynak veya kaynaklardan geldiğini göstermektedir. Toprakta Ni, Cu, Co, Zn, Se, Pb ve Cr elementleri anlamlı zenginleşen, Sb ve Cd ise ekstrem derecede yüksek zenginleşen elementlerdir. Faktör analizinde yüksek pozitif yüklemeye sahip Cd, Cu, Ni, Sb ve Pb metallerinin antropojenik kaynaklı olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Çalışma alanında ağır metal kaynaklı yutma ve deri teması yoluyla alıcılarda kanser ve kanser dışında oluşabilecek sağlık risklerinin olduğu belirlenmiştir.

In this study the levels of heavy metals in the agricultural lands around the South Marmara Region were explored and the reasons for the high level of heavy metal concentration in the soil were assessed. Moreover, environmental impacts of the storage and transportation of phosphogypsum, which is revealed as a by-product of phosphoric acid production, were also analysed. Thirty different soil samples were taken from storage area and they were analysed with ICP-MS equipment. Heavy metal concentrations in soil samples varies; Cd: 1-307 mg/kg; Cr: 162-558 mg/kg; Zn: 30-496 mg/kg; Cu: 22-650 mg/kg; Ni: 13-461 mg/kg Pb: 0,10-70 mg/kg; Co: 5-79 mg/kg. Cd concentration was founded 240 times higher than in unpolluted soil even on 14km away from the storage area. The floride levels of the soil samples were analysed by using Ion selective electrode with a ORION 5 Star ion analyser and floride concentration ranged from 30-1082 mg/kg. The average 226Ra concentration of PG samples (503 Bq/kg) was measured by a gamma ray spectrometer at ÇNAEM (Çekmece Nuclear Research and Training Center) and it exceeded maximum limit ( 370 Bq/kg) in building materials and in agricultural soil set by EPA. High and positive correlations between -Mg, Fe-Cd, Cu-Cd, Mn-Cr, Mn-Al, Cr-Mg, Al-P, Na-K and K-Zn indicates that pollutants come from the same source(s). Ni, Cu, Co, Zn, Se, Pb and Cr elements enriches in soil but Sb and Cd xtremely enrich in soil. Cd, Ni, Sb, Pb were found to have antropojenic origin. Study area has potential health risks through ingestion and skin contact with heavy metals.