Assessment of Heavy Metal accumulation in the roadside soil and plants of robinia pseudoacacia, in Gumushane, Northeastern Turkey

Abstract

Özet Gümüşhane şehir merkezinden geçen karayolu boyunca toprak ve Robinia pseudoacacia bitkisindeki ağır elementlerin konsantrasyonları araştırıldı. Bu çalışmanın amacı bölgenin trafik yoğunluğu, sanayileşme, şehirleme ve/veya jeolojik özeliklerinden kaynaklanan ağır metal birikimlerinin anlaşılmasıdır. Topraktaki ağır metal birikimlerinin değerlendirilmesi Jeobirikim İndeksi, ve Zenginleşme Faktörü parametreleri ile, bitkilerdeki ise Biyobirikim Faktörü ile incelendi. Jeobirikim indeksine göre, toprak örnekleri Cr, Co, Cu, Rb ve Sr elementleri açısından kirlenmemiş, V, Ni, Ba ve Zn açısından kirlenmemiş-az derecede kirlenmiş, As açısından az ile aşırı-aşırı derece kirlenmiştir. Toprak örneklerinin kirliliği Pb açısından orta-aşırı-çok aşırı kirli derecesinde olduğu tespit edilmiştir. Zenginleşme Faktörüne göre, toprak örnekleri V için zenginleşme yok-orta-aşırı derece arasındadır. Zn elementi dikkate alındığında, zenginleşme az-aşırı arasındadır. Diğer yönden element zenginleşmesi As için aşırı-çok aşırı, Pb için ise az-çok aşırı seviyesindedir. Elde edilen veriler Zn, As ve Pb için çalışma sahasındaki toprakta önemli derecede kirlenmenin olduğunu göstermiştir. Robinio pseudoacacia sürgünlerindeki Cu, Fe, Mo, Ni, Sr ve Zn konsantrasyon seviyesinin normal değerlerin üzerinde ve/veya bu değerleri aşmış olduğu tespit edilmiştir.

The concentrations of heavy elements were studied in the soils and plants of Robinia pseudoacacia, along a highway passing through Gümüşhane City Center, Turkey. The aim of this study is to understand heavy metal accumulation due to dense traffic load, industrialization, urbanization, and/or geological features of the region. The assessment of the heavy metal accumulation of the soils is based on the Geoaccumulation Index and Enrichment Factor, and that of plants, is based on the Bioaccumulation Factor. According to the Geoaccumulation Index, soil samples were uncontaminated for Cr, Co, Cu, Rb, and Sr elements, uncontaminated to moderately contaminated for V, Ni, Ba, and Zn, and moderately to heavily-heavy contaminated for As. The contamination of soil samples changes from moderate–heavy-extremely contaminated degree for Pb. According to the Enrichment Factor; soil samples show, no enrichment- moderately-severe enrichment for V. Considering the Zn element, enrichment is in minor to severe enrichment. On the other hand, element enrichment is severe to very severe enrichment for As and that of Pb is minor to an extremely severe enrichment level. The data revealed that the soil in the study area is significantly contaminated for Zn, As, and Pb. Also, concentration levels of Cu, Fe, Mo, Ni, Sr, and Zn in the shoots of Robinia pseudoacacia at some location were determined as above and/or exceeded the upper limit of the normal range.