Gümüşhane ilinde ağır metal kirliliği tespiti için sarıçam (Pinus sylvestris L.) bitkisinin biyomonitör olarak kullanılması

Abstract

Bu çalışma, sarıçam (Pinus sylvestris L.) bitkisi yapraklarının ağır metal kirliliğinde biyomonitor olarak kullanılabilirliğini belirleyerek, bu bitki aracılığıyla Gümüşhane ilinde Pb, Cd, Cu, Zn, Fe, Mn, Ni, Cr, Al, Co, As ve Hg gibi ağır metallerin seviyelerinin nicel olarak saptanması amacıyla yapılmıştır. Bu amaçla ağır metal kirliliğinin yüksek seviyede olabileceği şehir merkezi, organize sanayi bölgesi, transit yol ve sanayi bölgelerinden 35 farklı lokaliteden sarıçam örnekleri toplanmıştır. Ayrıca kirliliğin en az olabileceği 7 farklı kontrol noktasından örnekler alınmıştır. Ağır metal analizlerinden önce yaprak örnekleri, uygun çözücü karışımları kullanılarak kapalı sistem mikrodalga cihazında çözünürleştirilmiştir. Daha sonra örnekler uygun hacme seyreltilip, indüktif eşleşmiş plazma-kütle spektrofotometrisi (ICP-MS) cihazı yardımıyla ağır metallerin analizleri yapılmıştır. Çalışmamızda en yüksek ortalama Pb, Cr, Al, Mn ve Co seviyeleri sırasıyla 7,44 µg g-1, 1,09 µg g-1, 764,6 µg g-1, 144,2 µg g-1 ve 0,17 µg g-1 olarak sanayi bölgesinden alınan numunelerde, en yüksek ortalama Cd, Cu, Ni ve Zn miktarları sırasıyla 0,25 µg g-1, 4,69 µg g-1, 0,93 µg g-1 ve 53,5 µg g-1 olarak transit yol üzerinden alınan numunelerde, en yüksek ortalama Fe miktarı 379,3 µg g-1 olarak şehir merkezinden alınan numunelerde ve en yüksek ortalama As miktarı ise 0,78 µg g-1 olarak organize sanayi bölgesinden alınan numunelerde gözlemlenmiştir. Analizi yapılan bitki yapraklarının tamamında Hg seviyelerinin tayin sınırının altında olduğu tespit edilmiştir. Yaprak örneklerinde Pb, Cd, Cu, Ni, Cr ve Co konsantrasyonlarının bitkilerde tolere edilebilir üst sınırdan daha düşük olduğu görülmesine rağmen, Al seviyeleri tüm örneklerde bitkilerde tolere edilebilir üst sınırdan daha yüksek değerlerde tespit edilmiştir.

This study was carried out to investigate the usage of scotch pine (Pinus sylvestris L.) leaves as biomonitor in heavy metal pollution and to determine the levels of heavy metals such as Pb, Cd, Cu, Zn, Fe, Mn, Ni, Cr, Al, Co, As and Hg, quantitatively in Gumushane province by utilizing this plant. For this purpose scotch pine samples were collected from 35 different localities from the city center, organized industrial zone, highway area and industrial zone where the heavy metal pollution may be at high levels. In addition, the samples were collected from 7 different control points where the contamination is minimal. Prior to heavy metal analysis leaf samples were digested in a closed vessel microwave system using appropriate solvent mixtures. Then the samples were diluted to the appropriate volume and analyzed for the heavy metals by inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). In the study, the highest mean Pb, Cr, Al, Mn and Co levels were obtained as 7,44 µg g-1, 1,09 µg g-1, 764,6 µg g-1, 144,2 µg g-1 and 0,17 µg g-1, respectively in the industrial zone, the highest mean Cd, Cu, Ni and Zn levels were found as 0,25 µg g-1, 4,69 µg g-1, 0,93 µg g-1 and 53,5 µg g-1, respectively in the highway area, the highest Fe amount was obtained as 379,3 µg g-1 in the city center while the highest As level was determined as 0,78 µg g-1 in the organized industrial zone. The Hg levels were obtained below detection limit in all the analyzed plant leaves. Although the Pb, Cd, Cu, Ni, Cr and Co concentrations were detected lower than the tolerable limits of them in the plant samples, the Al levels were obtained higher than the tolerable limits of it in the plant samples in all analyzed leaf samples.