PROF. DR. MEHMET EMİN AYDIN

Bazı ağır metallerin topraktaki taşınımlarının belirlenmesine yönelik modelleme çalışması

Bu tezde, bazı ağır metallerin topraktaki taşınımları incelenmiştir. Çalışmada 10 farklı toprak numunesi kullanılmış ve bu numuneler yine farklı illerimizden (Bolu, Ankara, Konya) temin edilmiştir. Çalışmada kullanılan toprak numuneleri ön işlemden geçirilerek kurutulmuş ve daha sonra uygun eleklerden geçirilerek numunelerin homojenliği sağlanmıştır. Elde edilen örneklerde, modelleme çalışmasının temel verilerini oluşturacak (fiziksel ve kimyasal özellikler) uygun analiz yöntemleri ile tespit edilmiştir. Bunlar pH, tuzluluk, kireç, organik madde, toplam azot, fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum, sodyum, mangan, çinko, demir, bakır ve toprak tekstürü (kum, kil, silt içeriği) dir. Sonraki aşamada hazırlanan kolon deney düzeneğine, toprak numuneleri topraktan alındıkları derinliklere uygun olarak yerleştirilmişlerdir (0-30, 30-60, 60-90 cm). Kolon sisteminde sentetik kirletici olarak kullanılacak olan Zn, Pb, Cu, Ni çözeltileri hazırlanarak kolon sisteminden geçirilmiştir. Kolon deneyi esnasında kirlilik konsantrasyonları (toprak numunelerinden alınan örneklere göre) ölçülerek bilgisayar programı hazırlanmadan önceki veri setlerinin oluşturulması sağlanmıştır. Visual Basic ile oluşturulan program SPTM (Toprak kirletici taşınım modellemesi) yardımı ile mevcut data setler kullanılarak bilgisayar eğitilmiş, yine program yardımı ile farklı toprak tiplerine yönelik bir modelleme algoritması oluşturularak program tamamlanmıştır. SPTM ile kirleticilerin toprak içindeki düşey yöndeki taşınımları bilgisayar yardımı ile modellenmeye çalışılmıştır. Çalışmada taşınımları incelen metallerin (Zn, Pb, Cu, Ni) topraktaki düşey hareketine dair datalar elde edilerek, mevcut model yapısının doğruluğuna yönelik araştırmalar yapılmıştır. Toprak tekstürünün, çözeltilerin toprak içerisinde hareketine olan etkisi veriler neticesinde gözlemlenmiştir. Kil oranı yüksek topraklarda yüzeyde tutunma daha fazla olup, metal çözeltilerinin toprağın alt katmanlarına ulaşması daha uzun süreler (ortalama 3 saat) almıştır. Buna bağlı olarak da metal konsantrasyonlarının toprağın diğer alt katmanlarındaki miktarları azalmıştır. Aynı şekilde kum oranı yüksek topraklardaki metal çözeltilerinin düşey hareketi daha kolay olmuş, çözeltilerin toprak katmanlarının daha derinlerine inmesi daha kısa sürelerde meydana gelmiş (ortalama 2 saat) ve metal konsantrasyonları buna paralel olarak daha derin tabakalarda da gözlemlenebilmiştir. SPTM programının veri seti, mevcut verileri arttırılarak zenginleştirildiği takdirde kullanılan algoritmanın modelin doğruluk payını arttırmaya pozitif katkısını olacağı düşünülmektedir. Bunun için yapılabilecekler, yeni toprak numunelerinin fiziksel, kimyasal ve tekstür özellikleri programın veri tabanına eklenebilir. Veri tabanına eklenen toprak numunelerinde metal çözeltilerinin taşınımlarına yönelik analizler yapılarak elde edilen veriler SPTM programının eğitiminde kullanılabilir. Anahtar Kelimeler: Toprak kirliliği, Kirlilik Taşınımı, Modelleme, Kolon sistemi, Ağır Metal.

Konya katı atık depolama sahası sızıntı sularının toksisitesinin değerlendilmesi

Hızlı nüfus artışı ve endüstriyel gelişmeye paralel olarak çevre kirliliği problemlerine neden olan evsel ve endüstriyel atık ve atıksu miktarı da gittikçe artmaktadır. Evsel katı atıklarla beraber pek çok endüstriyel proses tarafında da üretilen yüksek miktarlardaki katı atıklar depolama sahalarına uzaklaştırılırken atıksular ise kanalizasyon sistemlerine deşarj edilmektedir. Depolama sahası sızıntı suları ya da atıksular yüzey sularına ve yer altı sularına ulaşmakta ve de toksik bileşikler ile kontamine olmuş bu sular yaşayan organizmalara ve bütün akuatik ekosisteme zarar vermektedir. Bu çalışmada Konya katı atık depolama sahası sızıntı sularının toksisitesi değerlendirilmiştir. Fitotoksisitesinin değerlendirilmesinde yöntem olarak Lemna minor toksisite testi ve Lepidium sativum toksisite testleri kullanılmıştır. Sızıntı sularının akuatik ortama olan etkisininin değerlendirilmesinde ise Vibrio fisheri toksisite testi kullanılmıştır. Ayrıca tüm test yöntemleri test organizmalarının duyarlılığını ve test performansının doğruluğunu kontrol etmek için farklı konsantrasyonlarda K2Cr2O7 solusyonları için referans test olarak gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada kullanılan farklı biyolojik test metotları duyarlılık yönünden karşılaştırılmıştır. Test sonuçları deneylerle eş zamanlı gerçekleştirilen kontrol çalışmaları ile karşılaştırılarak % inhibasyon ve EC50 değerleri hesaplanmıştır. Yapılan toksisite test serileri sonucunda Lemna minor testi en hassas test organizması olarak tespit edilmiştir. Arkasından, Lepidium sativum gelmektedir. En düşük hassasiyete sahip tür ise Vibrio fischeri olarak görülmektedir. Çalışılan tüm test türleri için sızıntı suyu genellikle çok toksik çıkmıştır. Konya Katı Atık Depolama Sahası sızıntı sularının bitki ve akuatik yaşam için çok toksik olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Toksisite; Katı Atık Depolama Sahası; Sızıntı Suyu; Lemna minor; Lepidium sativum; Vibrio fischeri.

Konya kent atmosferinde sabit ve motorlu taşıt kaynaklı poliaromatik hidrokarbonlar ve bazı uçucu organik bileşiklerin tayini ve izlenmesi

Bu çalışmada hava ortamında bulunan poliaromatik hidrokarbonlar (PAH’lar) ve uçucu organik bileşiklerin (UOB’ler) kromatografik teknikler kullanılarak kantitatif olarak tayini için metot optimizasyonu gerçekleştirilmiş ve optimize şartlar belirlenerek atmosfer havasında gaz ve partikül fazında bulunan PAH, gaz fazda bulunan UOB’ler, Ağustos 2007- Haziran 2008 peryodunda izlenmiştir. Elde edilen veriler ile çocuk, yetişkin kadın ve yetişkin erkek populasyonu için soluma yolu ile kanser riski (LRi) analizleri ve istatistiksel analizler yapılmıştır. Tespit edilen partikül fazda ortalama PAH konsantrasyonu 422-506 ng m-3, gaz fazda 2068-2338 ng m-3, gaz fazda ortalama UOB konsantrasyonu 108-143 ng m-3 olarak tespit edilmiştir. Baskın tespit edilen bileşikler PAH bileşikleri içerisinde Nap, Acy, Ace, F, P, A, Fluor, Pyr, Anthan ve Coro iken UOB’ler içerisinde m/p xylen, EtBenz, ve o-xylen olmuştur. Örnek noktaları arasında N3’de (Kapalı otopark) diğer örnek noktalarına göre yüksek konsantrasyon değerleri tespit edilmiştir. UOB konsantrasyonu bu örnek noktasında 616,98 ng m-3, partikül fazdaki PAH konsantrasyonu 1028 ng m-3, gaz fazdaki PAH konsantrasyonu 4626 ng m-3 olarak tespit edilmiştir. Tespit edilen bileşiklerin meteorolojik parametrelerle (sıcaklık, basınç, relatif nem, rüzgar hızı ve yönü) ile olan ilişkisi incelendiğinde ise sıcaklıkla gaz fazda bulunan kirletici konsantrasyonunun iyi bir korelasyon göstererek arttığı gözlenmiş ve bileşiklerin gaz fazındaki konsantrasyonlarının bileşiğin molekül ağırlığının artması ile azaldığı tespit edilmiştir. Rüzgâr hızı, nisbi nem ve atmosferik basınç gibi meterolojik parametrelerle UOB ve PAH konsantrasyonu arasında anlamlı bir korelasyon belirlenmemiştir. Konya kent atmosferindeki PAH bileşiklerinin kaynağının önemli kısmının ısınma amaçlı yakıt tüketimi olduğu, UOB’lerin kaynağının önemli bir kısmını Ağustos-Aralık peryodunda trafik kaynaklı oluşumların oluşturduğu, ısınma kaynaklı faaliyetlerinde Ocak ayında baskın kirletici kaynak olduğu tespit edilmiştir. 11 aylık izleme peryodu süresince elde edilen m/p xylen/EtBenz oranlarına göre tüm noktalarda yakın bir kaynaktan kısa zamanda kirleticilerin dağıldığı belirlenmiştir. Örnek noktalarının tamamında ozon oluşum potansiyeli kirletici konsantrasyon değerleriyle paralel olarak ocak, ağustos, aralık ve şubat ayında en yüksek değerlere ulaşmıştır. Ortalama maruziyette oluşan risk değerlendirmesi sonuçları ile 0-17 yaş grubu çocuk, yetişkin kadın ve yetişkin erkek popülasyonları için 30 dakikalık maruziyette oluşan risk değerlendirmesi sonuçlarının benzer olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: hava kirliliği, poliaromatik hidrokarbonlar (PAH’lar), uçucu organik bileşikler (UOB’ler), metot optimizasyonu, gaz kromatografi, Konya.