PAH ve OCP bileşiklerinin toprak ortamında mekansal dağılımının belirlenmesi ve hava-toprak fazı geçişlerinin araştırılması

Abstract

PAH VE OCP BİLEŞİKLERİNİN TOPRAK ORTAMINDA MEKÂNSAL DAĞILIMININ BELİRLENMESİ VE HAVA-TOPRAK FAZI GEÇİŞLERİNİN ARAŞTIRILMASI AIGERIM KISTAUBAYEVA Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi Tez Danışmanı: Doç. Dr. Arslan Saral Kalıcı organik kirleticiler (KOKlar) fiziksel, kimyasal ve biyolojik olarak parçalanmaya dirençli organik bileşiklerdir. Genellikle halojenlerle bileşik oluştururlar ve yağ kütlelerinde birikimlerini sağlayan, düşük su çözünürlüğü ve yağda yüksek çözünürlükleriyle karakterize edilirler. KOKlar dirençli yapıları nedeniyle çevreye verildiklerinde uzun süre bozulmadan kaldıklarından, besin zinciri yoluyla insan ve hayvanların yağ dokularında birikerek ciddi sağlık sorunları oluştururlar. Aynı zamanda bu bileşikler hava akımlarıyla çok uzun mesafelere taşınabildiklerinden, küresel ölçekte bir çevre ve sağlık sorunu oluşturmaktadırlar. PAH (Poliaromatik Hidrokarbonlar), PCB (Poliklorlu Bifeniller) ve OCP (Organo Klorlu Pestisitler) gibi çoğu kalıcı oranik kirleticiler yarı uçucu organik bileşiklerdir. Yarı uçucu özelliklerinden dolayı da birikim gerçekleşmeden önce atmosferde uzun mesafeler taşınabilmektedirler. Aynı zamanda bu fizikokimyasal özelliklerinden ötürü hem buhar fazında, hem de partiküller üzerinde adsorbe olmuş şekilde uzun taşınıma elverişlidirler. PAHlar iki veya daha fazla aromatik halkanın birleşmesinden oluşan yarı uçucu organiklerdir. Topraktaki organik kirleticilerden olan PAHların kanserojen yapıda olan bilesikler olduğu bilinmektedir. Günümüzde, birçok ülkede farklı kullanım alanlarındaki topraklarda PAH miktarları ve kaynaklarının dağılımı çalışma konusu olmuştur. xi OCPler, dünyada yaygın şekilde kullanılmış kalıcı organik kirleticiler olup, toksisiteleri ve kalıcılıkları kanıtlandıktan sonra birçok ülkede yasaklanmışlardır. Bazı ülkelerde isodrin ve endrin’in 1972’den bu yana kullanımlarına izin verilmezken; lindane kullanımına sadece özel koşullarda müsaade edilmektedir. Tarımda Hexachloro Cyclohexanes (HCH) ve Dichloro Dimethyl Trichloroethan (DDT) gibi organik çevresel kirleticiler, geniş kullanımları sebebiyle hava ve su ile taşınarak küresel ölçekte yayılmaktadır. Organoklorlu pestisitler, biyodegradasyona dayanıklı olarak bilinirler. Böylece besin zincirinde döngüsel davranış gösterebilirler ve zincirin sonunda beklenen konsantrasyonlarının üzerine çıkabilirler. Bu tez çalışmasında İstanbul ilinin Anadolu ve Avrupa yakalarında, topraklarda mekânsal olarak PAH ve OCP kirliliğinin dağılım seviyeleri araştırılmıştır. İstanbul’un her iki yakasında toplam 35 nokta tespit edilmiş olup, noktaların mekansal durumu kentsel ve kırsal niteliği temsil edecek şekilde seçilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre OCP türlerinde örnekleme yapılan 7 ayın tümünde α-HCH ve DDT bileşikleri, PAH türlerinde asenaftilin baskınlık göstermiştir. Hem OCP, hem de PAHların mekansal dağılımını belirlemek için yapılan kirlilik haritalamasında, PAHların yoğun dağılımı genel olarak İstanbul’un endüstriyel bölgesinde (batı İstanbul), gemilerin bekleme istasyonları (kuzey İstanbul), tersane (güneydoğu) ve gemilerin geçtiği bogaz kısımlarında görünürken; OCPler İstanbul’un batı, güneybatı, boğaz kısımlarında ve kıyıya yakın olan yerlerde tespit edilmiştir. Fugasite hesaplamaları sonucunda, yılın sıcak aylarında hafif ve orta molekül ağırkıklı PAHların havaya net buharlaştığı ve toprağın ikincil kaynak olduğu tespit edilmiştir. OCP bileşikleri için toprak yıl boyunca rezervuar görevin görmüştür.