Sapanca Gölü Sediment Örneklerinde Ultrasonik ve Mikrodalga Destekli Ardışık Ekstraksiyon Metotları İle Bazı Ağır Metallerin Tayini ve Sedimentlerde Fraktal Boyut Belirlenmesi

Abstract

ÖZET Sapanca, Türkiye'de içme suyu sağlayan birkaç gölden biridir. Buna ek olarak Sapanca Gölü, Sakarya ili ve çevresindeki en önemli içme suyu kaynaklarından biridir. Örnekleme noktası olarak on farklı istasyon seçildi. Ocak 2016, Nisan 2016, Temmuz 2016 ve Ekim 2016 yıllarında bu istasyonlardan su örnekleri toplandı. Numuneler bir mikrodalga sindirim prosedürü kullanılarak sindirildi. Numunelerin 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 çalışmada yanı sıra, Sapanca gölündeki sedimentlerin çevresel kirlilik seviyesi üzerinde yoğunlaşmaktadır. Sediment numuneleri indüktif çift plazma kütle spektrometresi (ICP-MS) kullanılarak analiz edilmiştir. Ağır metallerin kimyasal fraksiyonları, mikrodalga destekli BCR ardışık ekstraksiyon prosedürü ve ultrasonik destekli BCR ardışık ekstraksiyon prosedürü kullanılarak belirlendi. Önerilen prosedürün hassasiyeti ve doğruluğu, sertifikalı bir referans materyali (BCR 701) kullanılarak değerlendirildi. Proje kapsamında gölden alınan yüzey ve dip sedimentlerin tanecik büyüklük dağılımı, yapısı, geçirgenliği ve dayanaklığı üzerine pürüzsüzlüğün etkileri alan-çevre metodu kullanılarak elde edilen fraktal boyut ile belirlenmiştir. Bu nedenle projede hesaplanacak fraktal boyutun doğruluğunu arttırmak için analiz görüntüleme sistemi olan SEM programı kullanılmıştır. Anahtar kelimeler: Sapanca Gölü, ağır metaller, mevsimsel değişiklikler, mikrodalga destekli sindirim, ICP-MS, Ultrasonik, Mikrodalga, BCR, fraktal boyut, sediment.

ABSTRACT 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. Ten different stations were chosen as sampling points. Water samples were collected from these stations in January 2016, April 2016, July 2016 and October 2016. The samples were digested with the use of a microwave digestion procedure. The heavy metal analysis of 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 to this study concentrates on the environmental pollution level of sediments in the Sapanca lake. The sediment samples are analyzed using inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS). Chemical fractions of the heavy metals were determined by using microwave assisted BCR sequential extraction procedure and ultrasonic assisted BCR sequential extraction procedure. The precision and accuracy of the proposed procedure were evaluated by using a certified reference material (BCR 701). As well as, the effect of smoothness on size distribution, structure, transmittance, and endurance of the sediments collected by the surface and the deep of the lake was associated with the fractal size which is gathered with the surface area method. Because of that reason, SEM program was used in order to increase the accuracy of the fractal size. Keywords: Sapanca Lake, heavy metals, seasonal changes, microwave assisted digestion, ICP-MS, Ultrasonic, Microwave, BCR, fractal size, sediment.