Aliağa Körfezi (İzmir) sedimanlarında ağır metal kirliğinin tespiti

Abstract

Ege Denizi'nde yer alan ve yoğun endüstriyel faaliyetlerin çevrelediği Aliağa Körfezi'nin deniz sedimanlarında ağır metal birikiminin ve yayılımının, kirliliğe sebep olması muhtemel antropojenik ve jeolojik faktörlerin araştırılması amacıyla MTA Selen Araştırma Gemisi ile deniz içinden 3 adet gravite karot ve 15 adet yüzey sediman örneği alınmıştır. Örnekler üzerinde jeokimyasal (Fe, Al, Zn, Mn, As, Cr, Cu, Co, Ni, Pb, Mo, V), mineralojik, tane boyu, karbon, manyetik duyarlılık analizleri yapılarak parametrelerin birbirleri ile olan ilişkileri istatiksel yöntemler ile incelenmiştir. Sedimanlarda olası kirliliğin derecesinin tespiti için dünya ortalama şeyl metal konsantrasyon değerleri, temel değerler olarak kullanılarak Zenginleşme Faktörü (Ef), Jeobirikim İndeksi (Igeo), Kirlilik Faktörü (Cf) ve Kirlilik Yükü İndeksi (PLI) hesaplanmıştır. Ef değerlerine göre yüzey örnekleri, Mo için önemli derecede zenginleşmeye varan değerler gösterirken As ve Pb için minumum ve orta derecede zenginleşme göstermiştir. Diğer metaller için ise örneklerde minumum düzeyde zenginleşme söz konusudur. Igeo değerlerine göre yüzey örnekleri, Mo için orta derecede kirlenmeye varan değerler gösterirken As ve Pb için kirlenmemiş ve kirlenmeye başlamış sınıflarını gösteren değerler almıştır. Örnekler, diğer metaller için ise kirlenmemiş sınıfındadır. Cf değerlerine göre yüzey örnekleri, Mo için orta ve önemli derecede kirlenme gösterirken Pb için tüm örneklerde orta derecede kirlenme, As ve Cr için az ve orta derecede kirlenme göstermiştir. PLI değerlerine göre yüzey örnekleri, kirlenmemiş sınıfındadır. Karot örnekleri ise Ef değerlerine göre As, Pb ve Mo için orta derecede zenginleşmeye varan değerler göstermiştir. Igeo değerlerine göre ise sadece AKRT 01 karotunda Pb ve Mo için orta derecede kirliliğe varan değerler görülürken, As için tüm karotlar kirlenmemiş ve kirlenmeye başlamış sınıflarını göstermektedir. Körfezin batı kesiminde elde edilen yüksek metal değerlerini gemi söküm ve rafineri ile ilişkilendirmek mümkün iken körfez çıkışının doğu tarafında ölçülen değerleri endüstriyel ve evsel atıkların deşarj edildiği Güzelhisar Deresi'nin taşıdığı malzemelerle ilişkilendirmek mümkündür. Aliağa bölgesindeki volkanik kayaçların As ve Pb içeriklerinin ortalama kabuk değerleri ile karşılaştırıldıklarında görece yüksek olması ve özellikle bölgedeki termal suların yüksek As içermesi bölgede jeolojik etkinin de önemli olduğunu göstermektedir. Ayrıca ağır metallerin TOK, silt ve kil içeriği ile genellikle pozitif bir korelasyon gösterirken kum ve çakıl içeriği ile genellikle negatif bir korelasyon göstermesi ağır metallerin ince taneli sedimanlar ve organik maddelerce tutulduğunu işaret etmektedir.

In order to investigate the heavy metal accumulation and distribution, the anthropogenic and geological factors that are likely to cause pollutionin the marine sediments of the Aliaga Bay, which is located in Aegean Sea and surrounded by intensive industrial activities, 3 gravity cores and 15 surface sediments were taken from the sea with MTA Selen Research Ship. Geochemical (Fe, Al, Zn, Mn, As, Cr, Cu, Co, Ni, Pb, Mo, V), mineralogical, grain size, carbon and manyetic susceptibility analysis were performed on the samples and the relationship between the parameters were investigated using statistical methods. In order to determine the possible pollution levels in sediments, by using the world average shale metal concentrations as backgroundvalues, Enrichment Factor (Ef), Geo-accumulation Index, Contamination Factor (Cf) and Pollution Load Index (PLI) were calculated. According to Ef values, while surface samples showed values reaching up to significant enrichment values for Mo and they showed minimum and moderate enrichment for As and Pb. For other metals, there was a minimum enrichment in the samples. According to the Igeo values, the surface samples showed values reachig up to moderate pollution values for Mo, whereas values for As and Pb showed unpolluted and from unpolluted to moderately polluted classes. For the other metals, samples were in the unpolluted class. According to the Cf values, while surface samples showed moderate and significant contamination for Mo, they all showedmoderate contamination for Pb, and low and moderate contamination for As and Cr. According to PLI values, the surface sediments were in unpolluted class. Core samples showed values reaching up to moderate enrichment values for As, Pb and Mo according to Ef values. According to the Igeo values, only in AKRT 01 core, values reaching up to moderate pollution for Pb and Mo were seen, for As, all cores showed unpolluted and from unpolluted to moderately polluted classes. While it is possible to relate the high metal values obtained in the western part of the bay with the ship dismantling facilities and refinery, it is possible to relate the values measured on the eastern side of the bay exit, with the materials carried by Güzelhisar Creek where industrial and domestic wastes are discharged. The fact that As and Pb contents of the volcanic rocks in the Aliağa region are relatively high compared to the average crust values and that the thermal waters in the region contain high As indicate that the geological effect is also important in the region. In addition, heavy metals generally show a positive correlation with TOC, silt and clay content, whereas sand and gravel content generally show a negative correlation, indicating that heavy metals are retained by fine-grained sediments and organic materials.