Çeşitli ardışık ekstraksiyon yöntemleri ile Sapanca Gölü sediment örneklerinde bazı ağır metallerin fraksiyonlarının incelenmesi

Abstract

Sapanca, Türkiye'de içme suyu sağlayan birkaç gölden biridir. Buna ek olarak Sapanca Gölü, Sakarya ili ve çevresindeki en önemli içme suyu kaynaklarından biridir. Bu çalışmada, örnekleme noktası olarak on farklı istasyon seçildi. Ocak 2016, Nisan 2016, Temmuz 2016 ve Ekim 2016 yıllarında bu istasyonlardan su ve sediment örnekleri toplandı. Su ve sediment örneklerinin ağır metal analizi ICP-MS kullanılarak gerçekleştirildi. Genel olarak, göl suyundaki ağır metal konsantrasyonları aşağıdaki sırayla azalmıştır: Fe > Mn > Zn > Cu > Ni > Cr > Pb > Cd. Sapanca Gölü suyundaki Cd, Cr, Cu, Fe, Pb, Mn, Ni ve Zn ağır metal konsantrasyonları WHO (Dünya Sağlık Örgütü) ve TS 266 (Türk Standardı) su standartlarına göre kabul edilebilir düzeydedir. Bu çalışma yanı sıra, Sapanca gölündeki sedimentlerin çevresel kirlilik seviyesi üzerinde yoğunlaşmaktadır. Ağır metallerin kimyasal fraksiyonları, modifiye edilmiş BCR ardışık ekstraksiyon yöntemi, mikrodalga destekli BCR ardışık ekstraksiyon yöntemi ve ultrasonik destekli BCR ardışık ekstraksiyon yöntemi kullanılarak belirlendi. Ultrasonik destekli ardışık ekstraksiyon metodunda, geleneksel BCR ardışık ekstraksiyon yöntemine kıyasla, toplam ekstraksiyon süresi 48 saatten 3 saate kadar kısaltıldı. Ayrıca, mikrodalga destekli ardışık ekstraksiyon metodunda geleneksel BCR ardışık ekstraksiyon metoduna kıyasla, toplam ekstraksiyon süresi 48 saatten 44 dakikaya kadar kısaltılmıştır. Sediment numunelerinde tüme yakın toplam metal miktarının belirlenmesinde mikrodalga sindirim (parçalama) yöntemi kullanılmıştır. Önerilen prosedürün hassasiyeti ve doğruluğu, sertifikalı bir referans madde (BCR 701) kullanılarak değerlendirildi.

Sapanca is one of the few lakes in Turkey which provides drinking water. In addition, Sapanca Lake is one of the most important drinking water sources for the province of Sakarya and its surroundings. In this study, ten different stations were chosen as sampling points. Water and sediment samples were collected from these stations in January 2016, April 2016, July 2016 and October 2016. The heavy metal analysis of water and sediment samples was carried out using ICP-MS. In general, heavy metal concentrations in the lake water decreased in the following sequence: Fe > Mn > Zn > Cu > Ni > Cr > Pb > Cd. Concentrations of the heavy metals Cd, Cr, Cu, Fe, Pb, Mn, Ni, and Zn in the water of Sapanca Lake are at acceptable levels according to WHO (World Health Organization) and TS 266 (Turkish Standard) water standards. In addition, this study concentrates on the environmental pollution level of sediments in the Sapanca Lake. Chemical fractions of the heavy metals were determined by using modified BCR sequential extraction procedure, BCR microwave assisted BCR sequential extraction procedure and ultrasonic assisted BCR sequential extraction procedure. In the ultrasonic assisted sequential extraction method, the total extraction time was shortened from 48 hours to 3 hours compared to the conventional BCR sequential extraction method. In addition, in the microwave assisted sequential extraction method, the total extraction time was shortened from 48 hours to 44 minutes compared to the conventional BCR sequential extraction method. Microwave digestion method was used to determine the pseudo total metal amount in sediment samples. The precision and accuracy of the proposed procedure were evaluated by using a certified reference material (BCR 701). Keywords: Sapanca Lake, heavy metals, seasonal changes, microwave assisted digestion, ICP-MS, Ultrasonic, Microwave, BCR, sediment.