Doğu Karadeniz`de sediment örneklerinde 137Cs radyoizotopunun deneysel ekolojik ömür tayini ve bazı ağır metal konsantrasyonlarının belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, 22 yıl önce Doğu Karadeniz kıyısı boyunca yapılan çalışmadaki aynı örnekleme noktalarından (15 istasyon) toplanan sediment örneklerinde radyoaktivite seviyeleri ve bazı ağır metallerin (Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As ve Pb) konsantrasyonları araştırılmıştır. Sediment örneklerinde 226Ra, 232Th, 40K ve 137Cs için aktiflik konsantrasyonlarının sırasıyla 10,94-25,95, 12,14-33,05, 265,74-459,89 ve 2,08-37,45 Bq kg-1 aralığında değiştiği tespit edilmiştir. İki örnekleme istasyonu hariç, 22 yıl süresince tüm örnekleme istasyonlarında sediment örneklerinde 137Cs aktiflik konsantrasyonu değerlerinde ciddi bir azalma tespit edilmiştir. 137Cs radyoizotopu için ekolojik yarı-ömür değerleri 5,24–92,48 yıl aralığında bulunmuştur. Bunlara ilaveten, hesaplanan radyolojik risk parametreleri uluslararası sınır değerlerle karşılaştırıldığında halk sağlığı açısından herhangi bir risk tespit edilmemiştir. Ayrıca, sediment örneklerinde Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As ve Pb için konsantrasyon değerlerinin sırasıyla 470,81-776,26 µgg-1, % 3,33-4,95, 11,59-79,72 µgg-1, 28,52-100,74 µgg-1, 52,70-147,91 µgg-1, 3,82-14,85 µgg-1 ve 17,10-102,34 µgg-1 aralığında değiştiği tespit edilmiştir. Tüm istasyonlarda metallerin genel ortalamasına bakıldığında Cu ve Pb değerlerinin dünya şeyl ortalaması değerlerinden yüksek olduğu görülmüştür. USEPA tarafından önerilen Sediment Kalite Yönergesi kriteri değerlerine göre bölgede Ni, Zn ve Pb için orta derecede, Cu ve As için ise ağır derecede kirlenme tespit edilmiştir. Ağır metallerin kaynaklarını belirlemek için yapılan Temel Bileşenler Analizi (PCA) sonuçlarına göre sediment örneklerinde birikim gösteren Cu, Zn, As ve Pb elementlerinin ana kaynağının antropojenik kökenli olduğu sonucuna varılmıştır.

In this study, radioactivity levels and some heavy metals (Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As and Pb) concentrations were investigated in sediment samples collected from the same sampling points (15 station) in the study conducted 22 years ago along the Eastern Black Sea coast. The activity concentrations for 226Ra, 232Th, 40K and 137Cs in the sediment samples were changed between 10.94-25.95, 12.14-33.05, 265.74-459.89 and 2.08-37.45 Bq kg-1, respectively. A significant decrease in 137Cs activity concentration values was found in sediment samples at all sampling stations for 22 years, except for two sampling stations. Ecological half-life values for the 137Cs radioisotope ranged from 5,24 to 92,48 years. In addition, when the calculated radiological risk parameters are compared with international limit values, no risk has been determined in terms of public health. Concentration values of Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As and Pb in sediment samples were changed between 470.81-776.26 μgg-1, 3.33-4.95 %, 11.59-79.72 μgg-1, 28.52-100.74 μgg-1, 52.70-147.91 μgg-1, 3.82-14.85 μgg-1 and 17.10-102.34 μgg-1, respectively. In all stations, Cu and Pb values were found to be higher than the world shale averages when the general average of metals was examined. According to the criteria of Sediment Quality Guideline recommended by USEPA, Ni, Zn and Pb in the region were found to be moderately whereas Cu and As were found to be heavily contaminated. According to the results of Principal Component Analysis (PCA), the main source of Cu, Zn, As and Pb elements in the sediment samples was found to be anthropogenic in origin.