Meden Çayı (Elazığ) boyunca biyojeokimyasal anomalilerin incelenmesi

Abstract

IV ÖZET Doktora Tezi MADEN ÇAYI (ELAZI?) BOYUNCA BİYOJEOKİMYASAL ANOMALİLERİN İNCELENMESİ Zeynep ÖZDEMIR l Fırat Üniversitesi ! Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilin Dalı 1996, sayfa:....145 Bu çalışma ile Maden Çayı boyunca (Maden-Elazığ) su, toprak ve bitki örneklerindeki bakır, çinko, mangan ve demir anomalileri ve bu elementler için uygun indikatör bitkiler saptanmaya çalışılmıştır. Maden ilçesinde bulunan Cu yatağı (Ana yatak) M.ö. 2000 yıllarından beri işletilmiş ve 1939* dan bu yana da modern yöntemlerle işletilmektedir. Flotasyon atıkları, pasa, cüruf ve işletme sahasından çıkan metalce yüklü sular doğrudan Maden Çayı' na verilmekte ve Maden Çay' ı boyunca bitkiler, metal açısından yüklü bu ortamda yetiştiklerinden; birçoğu yapilarmda elementleri yüksek oranlarda biriktirmektedirler. Maden çayı buyunca kirlenmenin olduğu bölgelerde ve kirlenmeden önceki, çalışma alanından uzak olan Malatya ve Kral Kızı -barajından toplanan bitki (yaprak, dal, çiçek gibi organlarında),V toprak ve su örneklerindeki bakır, çinko, mangan ve demir elementlerinin düzeyleri Alevli Atomik Absorpsiyon Spektrofotometresi ile analiz edilmiştir. Bitki ve toprak örneklerindeki bakır, çinko, mangan ve demir elementlerinin düzeyleri, Maden Çayı boyunca kirlenme bölgesi ve diğer bölgelerdeki değerlerle karşılaştırılarak anomali değerler ve bitki/toprak arasındaki ilişki saptanmıştır. Fabrika flatasyon atıklarındaki Cu, Zn, Mn ve Fe düzeyleri sırasıyla 2.68, 6.03, 18.4 ve 103.1 ppm düzeyinde iken, yaklaşık 1.5 km uzaklıktaki Maden çayı su örneklerinde ise sırasıyla 1.0, 0.43, 1.09 ve 56.9 ppm olarak saptanmıştır'. Atıkların karıştığı bölgeden itibaren alınan toprak örneklerinde Cu, Zn, Mn ve Fe düzeyleri sırasıyla 23^.6-6646, 663-7205, 436.4-1966.6 ve 11756- 135231 ppm aralığında ve kirlenmeden önceki toprak örneklerinde ise Cu, Zn, Mn ve Fe düzeyleri sırasıyla 72- 249.9, 1071-5899.2, 988.1-1348 ve 37843.5-65164.8 ppm aralığında değişmektedir. Çalışma alanın dışındaki bölgelerden alman toprak örneklerinde; Sordar çayı'ndan alınan toprak örneklerindeki Cu 50.8 ppm, Zn 1012 ppm, Mn 981.3 ppm ve Fe ise 61844.3 ppm olarak, Kral Kızı barajından alınan toprak örneklerindeki Cu 37.2-936 ppm, Zn 628.6-986 ppm, Mn 583.3 -1003.2 ppm ve Fe ise 2733.6 - 27633.5 ppm olarak belirlenmiştir. Elementlerin bitki/toprak arasındaki ilişkileri istatiksel olarak incelendiğinde (örnek sayısına bağlı olarak, r^-go^k ^deneysel olması gerekir) ; Cu için; Salix acmophylla (n= 19, r= 0.9322, R= 0.869i;, Tamarix smyrnensis (n= 19, r= 0.9307, R= 0.8666), Phragmites australis (n= 18, r=0.7197, R= 0.5180) türlerinin odun kısmında, Zn için; Platanus orientalis (n= 17, r= 0.8681, R= 0.7536), Salix armenorossica (n= 9. r= 0,7548, *R= 0.5690 ), Populus nigra (n= 18, r= -0.8033, R= 0.6453) türlerininvı odun kısmında, Mn için; Salix acmophylla (n= 22, r= 0.7580,. R= 0.574 6 ), Tamarix smyrnensis (n= 20, r= 0,7729, R= 0.5975 ) türlerinin sırasıyla yaprak ve ince dal kısımlarında ve Fe için de; Phragmites australis (n=21, r= 0.8683, R= 0. 7539 ), Carex acuta (n=10, r= 0.8945, R= 0.8001 ) türlerinin de yaprak kısımlarında topraktaki element düzeyleri ile ilişkisinin çok önemli (P < 0.01) olduğu belirlenmiştir. 3u bitki türlerinin bakır, çinko, mangan ve demir için iyi bir indikatör bitki oldukları ve biyojeokimyasal prospeksiyonda başarılı bir şekilde kullanılabilecekleri sonucuna varılmıştır. ANAHTAR KELİMELER: Bakır,. Çinko, Mangan ve Demir, îndikatör bitkiler, Anomali değerler, Biyojekimyasal prospeksiyon, Maden çayı, Maden-Elazığ.

VII ABSTRACT Ph. D Thesis INVESTIGATION OF BIOGEOCHEMICAL ANOMALIES ALONG MADEN ÇAYI {MADEN-ELAZI?) Zeynep OZDEMIR Fırat University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Geological Engineering 1996, Page: 145 In this work, the element anomalies in the plants, water and soil along Maden Çayı in Maden-Elazığ was investigated. Copper deposits of Maden had been operated since 2000 B.C. and in the modern system have been since 1939. The flotation waste water, slags, waste and metallic water are directly charged to Maden Çayı. Thus plants along Maden Çayı accumulate very high levels of elements (such as copper, zinc, manganese and iron). Water, soil and plant samples (such as leaves, stream and flower) were collected along Maden Çayı (before and after the discharge area) and at unpolluted area (Malatya and Kral Kızı). Copper, zinc,Vill manganese and iron contents of samples were determinated by Flame Atomic Absorption Spectrophotometer. While Copper, zinc, manganese and iron contents of the wastes (waste water, slags, waste and metallic water) are 2.68, 6.03, 18.4 and 103.1 ppm, approximately 1.5 km further water sample of Maden çayı are 1.0, 0.43, 1.09 ve 56.9 ppm, respectively. Concentration range of copper, zinc, manganese and iron in polluted area soil are 230.6- 6646, 663-7205, 436.4-1966.6 ve 11756-135231 ppm and in unpolluted area soil are 72 -249.9, 1071 - 5899.2, 988.1 - 1348 ve 37843.5 -65164.8. ppm, respectively. On the other hand, Cu 50.8 ppm, Zn 1012 ppm, Mn 981.3 ppm and Fe 61844.3 ppm, in the Sordar çayı soil and Cu 37.2 -936 ppm, Zn 628.6 -986 ppm, Mn 583.3-1003.2 ppm ve Fe ise 2733.6- 27633.5 ppm in the Kral Kızı soil are determinated. The anomalies of copper, zinc, manganese and iron in plant and soil samples along Maden Çayı area are compared with other areas plant/soil relationship and were investigated for these elements. Data- for the statistical significance of plant/soil relationship (relatively sample number, correlation coefficient -Experimental should be higher than rteoritical) f°r copper, zinc, manganese and iron are summarised. The Salix acmophylla (n= 19, r= 0.9322, R= 0.8691;, Tamarix smyrnensis (n= 19, r= 0.9307, R= 0.8666), Phragmites australis{n- 18, r=0.7197R= 0.5180), species for copper; the Platanus orientalis (n= 17, r= 0.8681, R= 0.7536), Salix armenorossica (n= 9. r= 0,7548, R= 0.5690), Populus nigra (n= 18, r= -0.8033, R= 0.6453) species for zinc; the Salix acmophylla (n= 22, r=. 0.7580, R= 0.5746), Tamarix smyrnensis (n- 20, r= 0,7729, R= 0.5975) species for manganese and the Phragmites australis (n=21, r= 0.8683, R= 0. 7539 ), Carex acuta (n=10, r= 0.8945-, R=IX 0.8001) species for iron' showed highly si-gnificant <P < 0.01) relationship. These plant species are apparently good indicators for the these elements and could be successfully used for further biogeochemical prospecting. KEY WORDS: Copper, zinc, manganese and iron, indicator plants, anomali levels, Biogeochemical prospecting, Maden Çayı, Maden-Elazığ -*-V-e*s faa.