Search

Rare earth elements (REE) or lanthanides refer to 15 elements with atomic numbers from 57 to 71 in the periodic table. REEs, which are used in many areas from the aviation and automobile industry to mobile phones, spread easily to the environment and pose a great threat to the ecosystem due to their radioactive properties. Uranium is an element used for special requirements in industrial applications (petroleum, catalysis, etc.). When considered in terms of human health, uranium can cause cancer in bones, liver and lung. In this study, the environmental effects of Uranium, which is an important REE, and its risks on human health were evaluated., Nadir toprak elementleri (NTE) veya lantanitler, periyodik cetvelde atom numaraları 57’den 71’e kadar olan 15 elementi ifade etmektedir. Havacılık ve otomobil sektöründen, cep telefonlarına kadar pek çok alanda kullanılan NTE’leri çevreye kolayca yayılmakta ve radyoaktif özelliklerinden dolayı ekosistem için büyük bir tehdit oluşturmaktadır. Uranyum endüstriyel uygulamalarda (petrol, kataliz vb.) özel gereksinimler için kullanılan bir elementtir. İnsan sağlığı açısından düşünüldüğünde ise Uranyum kemiklerde, karaciğer ve akciğerde kansere sebep olabilmektedir. Bu çalışmada önemli bir NTE’i olan Uranyumun çevresel etkileri ve insan sağlığı üzerine olan riskleri değerlendirilmiştir.

Aluminum (Al) is the third most abundant and reactive element in the earth's crust after silicon and oxygen. The main source of Al in the world is bauxite deposits, which supplies 99% of metallic aluminum. Due to its high thermal and electrical conductivity, high corrosion resistance and low density, it is the most used metal in industry after iron (Fe). Bauxite minerals ranging from red to brown is a naturally occurring heterogeneous mineral and consists of one or more aluminum hydroxide minerals, mainly alumina, gibbsite, bohemite and diaspore. The weathering process involves the exposure of various igneous, sedimentary and metamorphic rocks to tropical and subtropical climates over millions of years. Bauxite deposits are the source of aluminum because they contain high amounts of aluminum and aluminum oxide and are easily processed. It is used in the production of chemistry, construction, transportation, food, electricity, machinery, high alumina fire bricks, iron - steel production, sandpaper and grinding stone materials. Various mining processes have adverse effects on the environment, both during mining operations and for years after the mine is closed. Mining activities can expose you to problems such as noise produced by machinery and equipment, blasting, drilling, digging and breaking, noise, heat, humidity, ultraviolet radiation and radioactive materials. Environmental problems of mining activities include soil pollution due to water, dust and leakage. Soil pollution or soil contamination occurs as waste products are absorbed into the soil during the mining process., Alüminyum (Al), yerkabuğunda silisyum ve oksijenden sonra en bol bulunan üçüncü ve reaktif bir element elementtir. Dünyadaki Al ana kaynağı boksit yatakları olup, metalik alüminyumun %99'unu karşılamaktadır. Yüksek ısı ve elektrik iletkenliği, yüksek korozyon direnci ve düşük yoğunluğundan dolayı, endüstride demirden (Fe) den sonra en fazla kullanılan metaldir. Kırmızıdan kahverengine kadar değişen boksit mineralleri, doğal olarak oluşan heterojen bir mineraldir ve başlıca alümina, gibsit, bohemit ve diyaspor olmak üzere bir ya da daha fazla alüminyum hidroksit mineralinden oluşmaktadır. Ayrışma süreci, çeşitli magmatik, sedimanter ve metamorfik kayaçların milyonlarca yıl boyunca tropikal ve subtropikal iklimlere maruz kalmasını içermektedir. Boksit yatakları, yüksek miktarda alüminyum ve alüminyum oksit içerdiğinden ve kolay işlenebilir olmasından dolayı alüminyumun kaynağıdır. Kimya, inşaat, ulaştırma, gıda, elektrik, makine, yüksek alüminalı ateş tuğlaları, demir – çelik üretiminde, zımpara kağıdı ve zımpara taşı malzemelerinde üretiminde kullanılmaktadır. Çeşitli madencilik süreçleri, hem madencilik faaliyetleri sırasında hem de maden kapatıldıktan sonraki yıllar boyunca çevre üzerinde olumsuz etkiler yaratmaktadır. Madencilik faaliyetleri, makine ve ekipmanın ürettiği ses, patlatma işlemi, delme, kazma ve kırma, gürültü, ısı, nem, ultraviyole radyasyon ve radyoaktif maddeler gibi sorunlara maruz bırakabilir. Madencilik faaliyetlerinin çevresel sorunları arasında su, toz ve sızıntı nedeniyle toprak kirliliği yer almaktadır. Madencilik işlemi sırasında atık ürünler toprağa emildiği için toprak kirliliği veya toprak kirlenmesi meydana gelmektedir.

Çalışma alanı, Terzili köyü (Yerköy - Yozgat) Kırşehir İ32-b3paftasında yer almaktadır. Bu bölgede yetişen Euphorbia cyparissias bitkisindenve ilişkili toprak örneklerinden 10’ar adet toplanarak analizi yapılmıştır.İnceleme alanından toplanan bu bitkinin dalında As, Co, Fe, Ni, Ag ve V elementdeğerleri, yapraklarında As, Cr, Co, Fe, Ni, Ag, Th ve V element değerleri vebu bitkinin üzerinde yetiştiği toprak örneklerinde (Fe ve Th dışında) tümelement değerleri, bitki ve toprak için önerilen değerlerden yüksektir.İncelenen toprak örneklerindeki Pb ve Th değerleri ile pH değerleri arasındadoğrusal bir ilişki saptanırken, Ag, Co, Cu, Ni, U, V ve Zn değerleri ile pHarasında doğrusal bir ilişki saptanamamıştır. Düşük pH şartlarında buelementlerin çözünürlüğünün yüksek olduğu görülmüştür. Toprak örneklerindeelement çiftleri arasında; Al-Cr, Co-Ni, Cu-Fe ve Al-Mn pozitif yüksekkorelasyon görülmektedir (p, Thestudy area is located in Kırşehir İ32-b3 section in Terzili village(Yerköy-Yozgat). 10 samples were analyzed after collected from Euphorbiacyparissias plant which grows in this region and from related soil. Since As,Co, Fe, Ni, Ag and V element values on the stems of this plant collected fromthe study area, As, Cr, Co, Fe, Ni, Ag, Th and V element values on the leavesof this plant, and all the element values (except for Fe and Th) in the soilwhere this plant grows are higher than the suggested values. There was nolinear relationship between pH values and Ag, Co, Cu, Ni, U, V and Zn values,while Pb and Th values in soil samples were correlated with pH values. At lowpH conditions, the solubility of these elements is high. At the soil samples,higher positive correlation is seenbetween pairs element Al-Cr, Co-Ni, Cu-Fe and Al-Mn (p

Bu çalışmada, Temrezli tarım alanlarında yetiştirilen Triticum sativum L. (T. sativum) bitkisinden 20 adet örnek alınarak, bu bitkinin dal, kabuk ve tohumlarındaki uranyum ve toryumun (U ve Th) dağılımı ve akümülasyonu (birikimi) tanımlanmıştır. Bitki külü ve ilişkili toprak örneklerinde U ve Th’u belirlemek için ICP-MS ile analiz edilmiştir. T. sativum bitkisinin topraklarında, saplarında, kabuklarında ve tohumlarında ortalama U ve Th değerleri (sırasıyla), 2.73 mg/kg, 0.16 mg/kg, 0.17 mg/kg, 0.16 mg/kg ve 34.01 mg/kg, 1.02 mg/kg, 0,65 mg/kg, 1,09 mg/kg olarak bulunmuştur. Bu bitkinin ortalama U ve Th zenginleştirme katsayıları 1'den düşüktür. EC değerlerinin düşük olması, bitki organlarının metalin doygunluğundan kaynaklanabilir. Bu nedenle, T. sativum bitkisi, U ve Th tarafından kirlenen alanların iyileştirilmesinde ve fitoremeditasyonunda kullanılabilir., In this study, 20 samples Triticum sativum L. (T. sativum) plants grown in Temrezliagriculture areas were collected and the distribution and accumulation ofuranium and thorium (U and Th) in stems, shells and grains of this plant wereidentified. In addition, plant ashes and nearby soil samples were analyzed by ICP-MSto determine the concentrations of U and Th. The mean U and Th values in thesoils, stems, shells and grains of T.sativum plant, were calculated as 2.73 mg/kg, 0.16 mg/kg, 0.17 mg/kg, 0.16mg/kg and 34.01 mg/kg, 1.02 mg/kg, 0.65 mg/kg, 1.09 mg/kg (in respectively).The mean U and Th enrichment coefficients of this plant were less than 1. Thedecrease in EC may be due to the saturation of metal uptake and/or transport.Therefore, T. sativum plant may beuseful in phytoremediation and in remediation areas contaminated by U and Th.

A study was carried out to identify Cd, Pb and Zn concentrations which exist in the roots and stems ofAstragalus pycnocephalus Fischer and Verbascum euphraticum L. plants which grow in the GörgüPb-Zn mining area. A total of 60 samples were collected, 30 samples from plants and 30 samplesfrom the soils where the plants grow. When the anaytical results gained are statistically examined,according to correlation coeffi cients graphic between the soil and plant, fi nding positive correlationbetween (A. Pycnocephalus) soil-root (Cd, r =0.77), soil-stem (Cd, r =0.86) and soil-stem (Pb, r=0.77) could mean that these could be indicator plants and can be used for remediation of the soilspolluted by Cd and Pb metals. It is observed that the metallic concentration times values of the plantsin this study taken from polluted areas compared to the plants taken from unpolluted areas, are quitehigh in total 44 samples. Transition factor is >1 in some sample locations and range between 0.13and 2.07. Enrichment coeffi cients is>1 for the location of V11 (Cd, root/soil). A. Pycnocephalusand V. Euphraticum, in some locations, according to transition factor, enrichment coeffi cients, timesvalues and element concentrations could be identifi ed as accumulator/hyperaccumulator for Cd, Pband Zn elements..

The amount of elements in plants is important for biogeochemical explorations. In this study 28 plant species and soil samples were collected from boron deposit area in Akdağmadeni. Boron is determined in plants and soil samples. Additionally, statistical relations were established between the boron values of plant and soil samples. Metal pollution has become one of the most serious environmental problems. Phytoremediation utilizes plants to uptake contaminants and can potentially be used to remediate metal-contaminated sites. The present study investigates boron uptake from soil by different organs of Astragalus pycnocephalus Fischer and Verbascum euphraticum L. The concentration of this metal was measured in the roots, shoots, leaves, and the soil. Assay results show that the highest accumulation of boron was found in the roots. In addition, the determination of a enrichement coefficient and a translocation factor showed that both plant types were suitable for phytoremediation of Boron.

İnceleme alanı Malatya ilinin yaklaşık 20 km batısında yer almaktadır. Çalışma alanının güneyinde Görgü Pb-Zn yatağı yer almaktadır. Bu yatak Permo-Karbonifer yaşlı Malatya Metamorfitleri içerisinde yer almaktadır ve karbonatlı ve sülfürlü Pb-Zn cevherleşmeleri içermektedir. Yatağın başlıca cevher mineralleri simitsonit, zinkit, hidrozinkit, anglezit-serisit, sfalerit, galen, pirit, markazit ve limonittir. Hem bu yatak çevresinde hem de topografik olarak daha alt seviyelerinde 112 adet toprak ve 23 adet farklı bitki örneği alınmıştır.Pb-Zn yatağı yakın çevresinde toprak örnekleri yüksek Ag, As, Cd, Cu, Pb, Zn konsantrasyonu (anomali) sunmaktadır. Ayrıca Görgü köyünün doğusunda, Kurşunlu Dere civarında ve Görgü Köyü'nün doğusunda toprakta bu elementler zenginleşmektedir. Bu elementlerin dağılım şekilleri birbirlerine çok benzemektedir.Cu hariç, yukarıda sayılan elementler, kayısının (Prunus Armeniaca) dal, yaprak ve meyvesinde de topraktaki dağılımla uyumlu bir dağılım şekli sunmaktadırlar. Alıç (Crataegus monogyna) dalı - toprak arasında ve alıç yaprağı - toprak arasında Zn, Pb, As, Au, Cd, Hg, Ag ve Se elementleri için, farklı katsayı değerlerinde de olsa, pozitif korelasyon gözlenmektedir. Sütleğen (Euphorbia macroclada) kökü ile toprak arasında da birçok element için (Zn, Ag, Mn, Cu, Se, Pb) benzer bir ilişki bulunmaktadır. Aynı durum Peynirmayası (Cruciata taurica) dalında Ag, As, Pb ve Zn için de gözlenmektedir.Yukarıda belirtilen elementler için sayılan bitkilerin yanında, çalışma alanında incelenen bitkilerin çoğu, kirlilikten etkilenmemiş alanlarda yetişen bitkilerin değişik katlarında Ag, Ba, Cd, Pb, Zn içermektedirler. Bu elementlerin topraktaki miktarları ile çoğu bitkilerin element içerikleri arasında iyi derecede pozitif korelasyon bulunmaktadır. Dolayısıyla, aynı zamanda bölgedeki cevherleşmenin ana bileşenlerinden olan, bu elementler belirtgen (indikatör) element olarak kullanılabilirler. Ancak bölgede bu bitkiler arasında Ag, Ba, Cd, Pb, Zn için hiperakümülatör özelliğe sahip bitki bulunmamaktadır.Normal gelincik'in (Glacium acutidentatum) kök ve yaprağındaki bazı element (Ag, Zn, Pb, Cd, Pd) içerikleri, anormal gelincik'in kök ve yaprağındaki aynı elementlere göre 2-3 kat fazladır.Hem topraktaki, hem de bitkilerdeki element dağılımlarında, cevherleşme kaynaklı ikincil anomali kirliliğinin etkisi çok baskın olduğundan, gerek inceleme alanı içerisinde geçen karayolu çevresinde ve gerekse gübreleme dolayısıyla, bölgede ortaya çıkması olası kirliliğin belirtileri izlenememektedir. The studied area is situated in 20 km West of Malatya township. Görgü Pb-Zn deposits are located in the South of the study area and placed in Permo-Carboniferous Malatya Metamorphites. They are composed of carbonate and sulphide ore minerals; smithsonite, zincite, hydrozinkite, anglesite ? sericite, sphalerite, galena, pyrite, marcasite and limonite. 112 soil samples and 23 plant of different species samples were collected from both surroundings of the deposit and lower elevated levels towards the North of the deposit.The soils around the deposit contain elevated values (anomaly) of Ag, As, Cd, Cu, Pb and Zn. The same elements are enriched along the Kurşunlu Dere (stream) on the lownlands, East of Görgü village. The distribution patterns of all these elements are similar.All of these elements except Cu, show similar distribution modes in the shoots, leaves and fruits of the Apricots (Prunus Armeniaca) of the study area. Zn, Pb, As, Au, Cd, Hg, Ag and Se elements show varied positive correlations between Azarole (Crataegus monogyna) shoots ? soils and Azarole leaves ? soils pairs. Similar relationships are present between Spurge (Euphorbia macroclada) roots and soils for Zn, Ag, Mn, Cu, Se, Pb. The same relationships are present for Ag, As, Pb and Zn between Cheese Ferment (Cruciata taurica) shoots and soils.Apart from above given plants the most of the studied plants contain many times higher Ag, Ba, Cd, Pb and Zn contents than the plants grown in incontaminated areas. The soil contents of these elements show positive correlations with those of plants. Therefore, these plants can be used as geochemical tools for exploration. However, none of the studied plants have ?hyperaccumulator plant? capacity for Ag, Ba, Cd and Zn.Ordinary Poppy (Glacium acutidentatum) bears 2-3 times higher Ag, Zn, Pb, Cd, Pd contents than the Poppy with extraordinary anatomy.The high metal contents of plants and soils are originated from the contamination caused by secondary anomaly dispersion from the ore deposits. Traces of contaminations caused by road traffic and agricultural activites were not detected. 228

ÖZET Yüksek Lisans Tezi MADEN (ELAZIĞ) ÇEVRESİNDE DRENAJ JEOKİMYASI Güllü KIRAT Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı 2004, Sayfa : 89 İnceleme alanı, Elazığ ilinin yaklaşık 75 km güneydoğusunda Elazığ'ın Maden ilçesi sınırları içerisinde yer almaktadır. İlçe merkezinin yaklaşık 1 km güneybatısında bulunan Maden Anayatak'ta Jura - Alt Kretase yaşlı Guleman Grubu ve Orta Eosen yaşlı Maden Karmaşığı olmak üzere iki birim yüzey lemektedir. Guleman Grubu serpantinit ve gabrolarla, Maden Karmaşığı ise diyabaz ve karbonatlı çamurtaşlanyla temsil edilmektedir. Anayatak cevherleşmesi Maden Karmaşığı' na ait diyabazlar içerisinde mercekler şeklinde gelişmiş ve üstten itibaren masif, ağsı - saçınımlı ve saçınımlı cevher en altta ise manyetit kütlesinden oluşmuştur. Maden Anayatak'ta ekonomik olarak yararlanılan bakır taşıyıcı tek mineral kalkopirittir. Kalkopirite değişik oranlarda pirit, manyetit, pirotin kromit, hematit, pentlandit, kübanit, markazit, sfalerit ve limonit eşlik etmektedir. Maden Çayı ve çevresinde kirliliğin etkisini belirlemek ve jeokimyasal arama ön çalışması yapmak amacıyla dere sedimenti ve su örneklemeleri yapılmıştır. Dere sedimentlerinde elementlerin kum örneklerinin ince fraksiyonunda yoğunlaştığı belirlenmiştir. Ayrıca element dağılımının daha çok erezyona bağlı olduğu bulunmuştur. Maden Çayı boyunca element dağılım profilleri incelendiğinde, Maden Bakır İşletmesi flatasyon katı atıklarının döküldüğü alanda hem su örneklerinde hem de dere sedimentlerinde bir artış gözlenmektedir. Bu da bölgede kimyasal bir kirliliğe neden olmuştur. Ayrıca bazı su örneklerinin bakteriyolojik analizleri Maden Çayı'nın bakteriyolojik açıdan da kirli olduğunu göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Çevre kirliliği, dere sedimenti, cevher kirliliği, su kimyası, Maden Elazığ. ABSTRACT Msc Thesis DRAINAGE GEOCHEMISTRY IN THE VICINITY OF MADEN, ELAZI? Güllü KIRAT Fırat University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Geology Engineerig 2004, Page: 83 The study area is situated in the outskirts of Maden township which is 75 km SE of Elazığ. Anayatak is placed 1 km SW of Maden town center. Two groups of lithologies make up the rocks of Anayatak. These are Jurassic - Lower Cretaceous Guleman Group and Middle Eocene aged Maden Complex. The Guleman Ophiolites represented by serpentinite and gabro and Maden Complex by diabase and carbonate mudstone. Anayatak ores occur as lensoid bodies in diabases of the Maden Complex and show zoning as (from top to bottom); massive, stockwork - disseminated, disseminated and magnetite ores. The sole economic Cu minerel of the Anayatak deposits is chalcopyrite, other ore minerals are; pyrite, magnetite, pyrrhotite, chromite, hematite, pentlandite, cubanite, marcasite, sphalerite, and limonite. Stream sediment and water sampling was carried out in order to determine the degree of contamination and to do preliminary geochemical exploration studies. This study determined that the elements are concentrated in fine fraction of stream sediments. Furthermore, it is also found that the metal distribution is principally controlled by erosion. Element distribution patterns along the Maden Çayı (stream) display sudden metal content increase in both sediments and water's at the place where solid wastes of the Maden Copper Works were discharged. This, in turn, caused chemical pollution in the area. In addition, biological investigation on same water samples indicated that Maden Çayı contaminated by bacteria. Key words: Environmental contamination, stream sediment, pollution cunsed by mining, water chemistry, Maden Elazığ. 89