Murgul bakır madeni ve çevresindeki toprak ve sedimentlerde meydana gelen ağır metal kirliliğinin değerlendirilmesi

Abstract Aim of study: This study focuses on the changes of heavy metal pollution in soil and sediment. Study area: The study area covers Murgul district of Artvin located over the Eastern Black Sea region, Turkey. Material and method: Sampling areas were determined at distances in the direction of surface flow along the stream route where waste water was discharged by assuming the Copper Plant as the central point. A total of 54 soil and 10 sediment samples were taken from sampling points. Main results: The results of analysis of soil and sediment samples indicated that the mean values of Copper, Lead and Zinc were remarkably higher than the threshold values and the soil pH decreased as it moved away from the center point. The contaminated sediments, deposited over the years in the river bank sediments may act as secondary source of pollution to the covering water column in the river. Research highlights: Heavy metals from the soil during the rehabilitation activities to be applied in the mining sites, it is suggested to investigate the phytoremediation techniques, which are very successful and effective methods both economically and ecologically, and to use appropriate plant species in the rehabilitation areasÇalışmanın amacı: Bu çalışmada; toprak ve sedimentteki ağır metal kirliliğinin mesafeye bağlı olarak değişimi ortaya konulmaya çalışılmıştır. Çalışma alanı: Türkiye’nin Doğu Karadeniz Bölgesinde yer alan Artvin İli, Murgul İlçesi sınırları içerisinde yer alan bakır işletmesi ve güzergâhını kapsamaktadır. Materyal ve yöntem: Örnek alanlar, merkez noktası bakır işletmesi kabul edilerek atık suyun boşaltıldığı dere güzergâhı boyunca yüzeysel akış yönünde belirlenmiştir. Örneklemede toplamda 0-10 ve 10-20 cm derinlik kademelerinden 54 adet toprak ve 0-10 cm derinlik kademesinden ise 10 adet sediment örneği alınmıştır. Temel sonuçlar: Toprak ve sediment örneklerinin ağır metal analiz sonuçlarına bakıldığında özellikle kirletici kaynağa yakın alanlarda Bakır, Kurşun ve Çinko değerlerinin ortalamaları sınır değerlerin çok üzerinde olduğu ve merkez noktadan uzaklaştıkça toprak asitliğinin azaldığı tespit edilmiştir. Araştırma vurguları: Maden sahalarında yapılacak rehabilitasyon çalışmalarında ağır metallerin topraktan giderilmesine katkı yapmak üzere, hem ekonomik hem de ekolojik bakımdan oldukça başarılı ve etkin bir yöntem olan fitoremediasyon tekniklerinin araştırılması ve uygun bitki türlerinin belirlenerek kullanılması önerilmektedir.Artvin Coruh University: F10.02.0

Removing heavy metals from the soil with phytoremediation

Günümüzde insan sağlığını olumsuz yönde etkileyen önemli faktörlerin başında çevresel kirlilikler gelmektedir. Hayat standartlarının artması, kentlerdeki hızlı nüfus artışı ve bunun yanında sanayinin gelişmesi ile birlikte oluşan atıklar çevreyi olumsuz yönde etkilemektedir. Endüstriyel faaliyetler sonucunda çevreye yayılan kirleticilerin giderilmesi için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Bu yöntemlerin çoğunda ileri teknolojiler kullanılır. Bu ise yüksek yatırım ve işletme maliyetlerinin yanında yetişmiş eleman ihtiyacını da zorunlu kılar. Gelişmiş ülkeler bu olumsuz koşulları dikkate alarak son yıllarda diğerlerine nazaran daha çevre dostu bir arıtma sistemi olan fitoremediasyonu (bitkisel ıslah sistemleri) geliştirmişlerdir. Bitkisel ıslah olarak da bilinen fitoremediasyon ortamda bulunan kirleticilerin giderilmesinde veya etkisiz hale getirilmesinde çeşitli bitkilerin kullanılması şeklinde tanımlanmaktadır. Diğer ıslah teknolojileri ile karşılaştırıldığında fitoremediasyon; yerinde arıtım sağlaması, estetik açıdan memnun edici ve düşük maliyetli olması gibi avantajlara sahiptir. Hardal (Brassicajuncea), Kırmızı Yumak (Festucarubra), Karahindiba (Taraxacumofficinale) gibi hiperakümülatör bitkiler ağır metalleri bünyelerinde tutup gaz formuna dönüştürerek doğaya saldıkları bilinmektedir. Bu çalışmada, toprak kirliliğinin giderilmesinde kullanılabilecek fitoremediasyon teknolojisi, bitki türleri ve ülkemiz açısından uygulanabilirliği ortaya konulmaktadır.Environmental pollution is one of the most critical factors adversely affecting human health. Improvement in living standards, the rapid increase of urban populations, and widespread industrial production, all result in the generation of huge amounts of environment-polluting waste. Various methods are used to remove the pollutants generated by industrial activity but most of these methods require advanced technologies, involving a large financial investment and qualified personnel. Taking these costs and overheads into consideration, some economically developed countries have recently started working with phytoremediation (plantbased remediation) which, compared with the alternatives, is a much more environment-friendly waste treatment system. Also known as plant-based remediation, phytoremediation is defined as the use of various plants to stabilize or reduce contamination in the environment. Compared with other remediation technologies, phytoremediation offers the advantages of on-site treatment, aesthetic value, and low costs. Hyperaccumulators such as Indian Mustard (Brassica juncea), Red Fescue (Festucarubra), and Dandelion (Taraxacum officinale) are known to absorb heavy metals, releasing them into the atmosphere in the form of gas. This study examines phytoremediation technology, the plant species that could be used for this purpose, and the feasibility of using phytoremediation in Turkey

Investigation of forest fire effects on morel (morchella spp.) mushroom proliferation: a case study of Alucra, Giresun

Türkiye’de her yıl binlerce hektar alanda etkili olan orman yangınlarından sonra yanan alanlarda birçok yeni bitki ve hayvan türü ortaya çıkmaktadır. Aynı şekilde yangınlardan sonra bölgede çok sayıda mantar türünün yoğun olarak ortaya çıktığı bilinmektedir. Bu türlerden kuzugöbeği mantarı (Morchella spp.) fiyatı çok yüksek olmasına rağmen tüm dünyada sevilerek tüketilmektedir. Mantar toplayarak gelir temin eden yöre halkı nazarında kuzugöbeği mantarı potansiyel yüksek bir gelir kaynağıdır. Kuzugöbeği mantarlarının bazı türleri, orman yangınlarından sonra yanmış alanlarda toprak kimyasındaki ani değişiklikler, küçük dal ve yaprakların yanması sonucu oluşan kül birikmesi nedeniyle bol miktarda ortaya çıkar. Bu çalışmanın amacı, yanan ormanlık alanlarda toprak reaksiyonu (pH) ve organik maddeye bağlı olarak kuzugöbeği mantarının çoğalma potansiyelini belirlemektir. Sonuçlar, yangınla birlikte toprak pH'ının ve beraberindeki organik maddenin arttığını ve dolayısıyla kuzugöbeği mantarı çoğalmasının arttığını göstermiştir. Mantar, toprak pH değeri yüksek ve organik madde oranı düşük veya organik maddesi yüksek ve toprak pH değeri düşük topraklarda tek başına tespit edilmemiştir. Alanda yüksek toprak pH'sı ve yüksek organik madde birlikte bulunmalıdır. Orman yangınına maruz kalan ve mantarın bulunduğu alanların ortalama organik madde ve pH değerleri sırasıyla 7,25 ve 6,71 olarak bulunurken, aynı ekolojik özellikleri gösteren yanmamış orman alanının ortalama organik madde ve pH değerleri sırasıyla 5,65 ve 5.98 olarak bulunmuştur. Ülkemiz ormanlarında tahribata neden olan en önemli doğal afetlerden biri olan orman yangınlarının kuzugöbeği mantarı üretimi kapsamında da kullanılabileceği söylenebilir. Yanan alanlardaki mantar üretiminden elde edilen gelir, yerel orman köylülerinin gelirlerini artıracak ve sınırlı yıllık bütçelerine ek bir mali yardım sağlayacaktır.After each forest fire, which are effective in thousands of hectares of land every year in Turkey, many new plant species appear in burning areas and many animals start browsing on these areas. Likewise, it is known that many mushroom species intensely emerge in the area after each fire. Among these species, some species of Morel mushrooms (Morchella spp.), which are consumed all around the world despite their high price. For that reason, it is a very high potential income source for the local forest villagers. Some kinds of Morel mushroom species emerge abundantly in burnt areas after forest fires due to sudden changes in soil chemistry and ash accumulation after the burns of small branches and lives. The aim of this present study is to determine Morel mushroom proliferation growth potential after burnt of forested land based on the soil pH and organic matter. Our results showed that together with the fire, the soil pH and accompanying organic matter increased and therefore proliferation of the morel mushroom increased. The soils that the mushroom was not detected on have either high pH value and low organic matter or high organic matter and low soil pH value alone. A high soil pH and high organic matter should be presented at the site together. The average organic matter and pH values of the area which including mushroom exposed to forest fire were found to be 7.25 and 6.71 respectively while the average organic matter and pH values of the unburned forested area showing same ecological characteristics were found to be 5.65 and 5.98. We conclude that forest fires, one of the most important natural disasters that cause damage in the forests, can also be used within the scope of morel mushroom production. Income from mushroom production in the burnt areas will boost the income of local forest villagers and make an additional financial relief into their limited annual budgets

Effects of forest fires on water sources

Environmental pollution is the most important factor concerning destruction of water, soil and air ecosystems in the world. Water sources are one of the areas mostly affected by environmental pollution. It is required to obtain sustainable and accurate data concerning water quality so that qualifications, areal and temporal change of water sources can be understood. Quality of water sources from water basins consisting of forest lands might deteriorate due to natural disasters, forestry activities and use of forest lands for recreation purposes. Quality of water from forests which are not destructed or deteriorated due to natural disasters is generally quite high. Even though forest fires are favorable for the health of forests in the long term, they affect water quality of streams, lakes and rivers in water basins negatively. Researches reveal that forest fires or incineration of production waste in forests result in increase of chemical element amount on the soil surface. Certain amount of such elements remain dissolved, while others reach water sources through sediments. It is identified that N, P, K, Mg, Na, Ca, Mn, Cl and HCO3 concentrations increase 2 to 100 times in these sources. According to statistical data of the last 25 years, 2070 (on the average) forest fires occured and 11245 ha forest area is burned every year in our country. These forest fires result in pollution of water sources in addition to major environmental effects

Investigation of the removal of mineral deposit and adjacent soils contaminated with heavy metal ions by using phytoremediation method

Madencilik faaliyetleri sonucu çoklu metal ile kirlenmiş alanların geri kazanım sürecinde biyolojik ıslah ve bitkilendirme önemli bir yer tutmaktadır. Çalışma alanının çevre ve iklim koşullarına bağlı olarak doğru seçilecek bitki türleri ve doğru bitkilendirme teknikleri ile alanın bitkilendirilmesi ve buna bağlı olarak alanın ekolojik, ekonomik ve estetik değerlerinin yeniden oluşturulması ve geri kazanılması mümkündür. Çalışma kapsamında bazı akümülatör bitkiler (Helianthus annuus L., Ricinus communis, Betula pendula ve Populus tremula) kullanılarak çoklu metal ile kirlenmiş topraklar iyileştirilmeye çalışılmıştır. Çalışma iki aşamalı olarak gerçekleştirilmiştir. Birinci aşama; Murgul Bakır İşletmesi civarında bulunan pasa döküm sahası ve ormanlık alandan getirilen toprak örnekleri belirli oranlarda (%0, 50, 75 ve 100) karıştırılarak sera ortamında fitoremediasyon çalışması yapılmıştır. İkinci aşamada ise kirlilik düzeyinin yüksek olduğu pasa döküm sahasında 4 farklı deneme parseli oluşturularak yine aynı bitki türleri kullanılıp yerinde fitoremediasyon çalışması yapılmıştır. Çalışma sonunda tek ve çok yıllık bitkiler içinde yapılan hesaplama sonucunda serada kontrollü koşullar da yetiştirilen bitkilerden yabani hint yağı bitkisi ile Zn kirliliği yaklaşık 3,58 yıl üst üste yetiştirildiğinde topraklardan temizlenebilmektedir. Diğer yandan Pb kirliliği kavak yetiştirildiğinde en kısa sürede (2,34 yıl) temizlenerek normal değerlere ulaşabilmektedir. Serada Cu kirliliğinin giderilmesinde en etkin bitki sırasıyla Hint yağı>Ayçiçeği>Kavak>Huş olarak sıralanabilir. Arazi çalışması sonuçları incelendiğinde, yabani hint yağı bitkisi ile Cu kirliliği yaklaşık 6,18 yılda, Pb kirliliği 3,10 yıl ve Zn kirliliği ise 4,33 yıl gibi kısa sürede topraktaki normal düzeylerine kadar temizlenebilmektedir. Huş ise Zn kirliliğini hint yağı bitkisinden daha kısa sürede (2,78 yıl) temizleyebilme potansiyeline sahiptir. Elde edilen veriler, huş, kavak, ayçiçeği ve hint yağı bitkilerinin madencilikle bozulan alanların restorasyonunda, ağaçlandırma öncesi ve fidan dikim aşamalarında kullanılabilir olduklarını göstermiştir.Bioremediation and planting have an important place in the recovery process of multimetal contaminated areas as a result of mining activities. Depending on the environmental and climatic conditions of the study area, it is possible to plant the area with the right plant species and correct planting techniques, and accordingly, it is possible to regenerate and regain the ecological, economic and aesthetic values of the area. Within the scope of the study, some accumulator plants (Helianthus annuus L., Ricinus communis, Betula pendula and Populus tremula) were used to improve multimetal contaminated soils. The study was carried out in two stages. First stage; Phytoremediation study was carried out in the greenhouse environment by mixing the soil samples brought from the waste dumping area and forest area around Murgul Copper Enterprise at certain rates (0, 50, 75 and 100%). In the second stage, 4 different trial plots were created in the waste dumping area, where the pollution level is high, and the same plant species were used and phytoremediation study was carried out on-site. At the end of the study, as a result of the calculation made for single and perennial plants, the wild castor oil plant, which is one of the plants grown under controlled conditions in the greenhouse, can be cleaned from the soil when it is grown for approximately 3.58 years in a row. On the other hand, Pb pollution can reach normal values by being cleaned as soon as possible (2.34 years) when poplar is grown. The most effective plant in removing Cu pollution in the greenhouse can be listed as Castor oil> Sunflower> Poplar> Birch. When the results of the field study are examined, Cu pollution by wild castor oil plant can be cleaned up to normal levels in the soil in a short time such as 6.18 years, Pb pollution in 3.10 years and Zn pollution in 4.33 years. Birch, on the other hand, has the potential to remove Zn pollution in a shorter time (2.78 years) than the castor oil plant. The data obtained showed that birch, poplar, sunflower and castor oil plants can be used in the restoration of mining degraded areas, before afforestation and at the planting stages