Artvin İli Tatlı Su Ekosistem Sedimentlerin’de Ağır Metallerin Çevresel Ekolojik Risk Etkilerinin Alansal ve Zamansal Değerlendirilmesi

Spatial and Temporal Assessment of Environmental Ecological Risk Effects of Heavy Metals in Freshwater EcosystemSediments in Artvin Province

Özet

Bu çalışmada, doğal ve antropojenik kaynaklı metal kirliliğinin ekolojik risk durumu Artvin İlinde bulunan tatlı su ekosistemsedimentlerinde fizikokimyasal parametreler ile birlikte alansal ve zamansal olarak incelenmiştir. Tatlı su ekosistemleri bölgede bulunan barajgölleri ve bu gölleri besleyen dereler olmak üzere iki alt kategoride irdelenmiştir. Bu kapsamda araştırma her bir baraj gölü için 4’er istasyon vebaraj göllerini besleyen her bir dere için 3’er istasyon olmak üzere 21 farklı istasyon belirlenerek yapılmıştır. Örnekler 2-75 m derinlikaralığından elde edilmiştir. Örneklemeler ilkbahar, sonbahar, kış ve yaz olmak üzere dört farklı iklim koşulunda Haziran 2015 ve Eylül 2016tarihleri arasında mevsimsel olarak yürütülmüştür. Bakır (Cu) ve Kurşun (Pb) araştırılacak elementler olarak seçilmiştir. Ağır metal analizleriACME analitik kimya laboratuarında ICP-MS yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. En yüksek ortalama metal değerleri sonbahar mevsiminde gölekosistemleri içerisinde Borçka Baraj Gölü’nde (Cu=361,9 ppm, Pb= 176,8 ppm), dere ekosistemleri içerisinde ise Murgul Deresi’nde( Cu=801,3 ppm, Pb= 192,7 ppm) olarak tespit edilmiştir. Bölgedeki kirlilik boyutunun ortaya konulması amacıyla sediment zenginleşme faktörü(SEF), kirlilik yük indeksi (PLI), jeoakümülasyon indeksi (IGEO), toplam ekolojik risk indeksi (RI) ve sediment kalite rehberi (SGV) yöntemlerikullanılmıştır. Bu çalışmanın sonuçlarına dayanarak, Cu ve Pb elementlerinin Artvin ili tatlı su ekosistemleri için toksik etki gösterebileceği vebu ekosistemlerin metal kirliliği açısından orta risk sınıfında yer aldığı ortaya konulmuştur.

Abstract

In this study, the ecological risk status of natural and anthropogenic origin metal pollution was investigated spatially and temporally together with physicochemical parameters in the freshwater ecosystem sediments of Artvin province. Freshwater ecosystems are examined in two sub-categories as dam lakes and streams feeding these lakes. In this context, the survey was conducted by identifying 21 different stations, including 4 stations each for each dam lake and 3 stations each for each stream feeding the dam lakes. Samples were obtained from a depth range of 2-75 m. The samples were seasonally conducted between June 2015 and September 2016 under four different climatic conditions: spring, autumn, winter and summer. The highest average metal values were observed in Borçka Dam Lake which is the lake ecosystems (Cu = 361.9 ppm, Pb = 176.8 ppm) and Murgul Stream which is the river ecosystems (Cu = 801.3 ppm, Pb = 192.7 ppm) in the autumn season. Sediment enrichment factor (SEF), pollution load index (PLI), geoaccumulation index (IGEO), total ecological risk index (RI) and sediment quality guide (SGV) methods were used to determine the pollution size in the region. Based on the results of this study, it was concluded that Cu and Pb elements can be toxic effects for freshwater ecosystems in Artvin province and these ecosystems should be evaluated in the medium risk class in terms of metal pollution.