Toprak ve bitkilerdeki bazı besin elementlerinin madencilik faaliyetlerine bağlı olarak değişimi: Bakır madenciliği örneği

Son yüzyılda sanayi alanında ihtiyaç duyulan hammaddenin temin edilmesi için gerekli olan madencilik faaliyetleri sürekli artmaktadır. Yapılan bu faaliyetler doğrudan veya dolaylı olarak toprak, su ve havayı önemli ölçüde etkileyen faaliyetlerdir. Bu faaliyetler sonucunda hem çeşitli elementler doğaya salınmakta hem de toprağın yapısı önemli ölçüde değişebilmektedir. Madencilik faaliyetlerinin özellikle topraktaki etkilerinin belirlenmesi, hem madencilik faaliyetlerinin çevresel etkilerinin değerlendirilmesi, hem de bu sahaların madencilik faaliyetleri sonrasında restorasyonu konusunda yapılacak çalışmalar açısından önem taşımaktadır. Bu çalışmada uzun yıllardır bakır madenciliği yapılan bir sahada pasa sahası, bitkilendirme (revejetasyon) yapılmış ve en az 20 yaşında yetişkin ağaçların bulunduğu rehabilitasyon sahası ve maden sahası içerisinde bulunan ancak herhangi bir işlem yapılmamış ormanlık alanda farklı toprak derinliklerinden toprak örnekleri alınmıştır. Toprak örnekleri rehabilitasyon sahası ve ormanlık alanda Pinus nigra Arnold., Pinus silvestris L. ve Robinia pseudoacacia L. türlerinin yetiştiği topraklardan alınmış ayrıca aynı bölgelerdeki ağaçlardan yaprak, kabuk, odun ve kök örnekleri toplanmıştır. Çalışma kapsamında hem topraklarda tür ve toprak derinliği, hem de bitkilerde tür ve organlardaki element konsantrasyonlarının değişimi değerlendirilmiştir. Böylece element konsantrasyonlarının toprak ve bitkilerdeki düzeyi değerlendirilmiş ayrıca, bitkilerde her bir organ için biyokonsantrasyon faktörü (BCF) ve translokasyon faktörü (TF) hesaplanarak fitoremediasyon çalışmaları için en uygun tür ve organların belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışma sonucunda genel olarak hem topraklarda hem de bitki organlarındaki element konsantrasyonlarının önemli düzeyde değiştiği belirlenmiştir. Çalışma sonucunda Cu konsantrasyonunun alt topraklarda pasa sahalarında sadece Pinus sylvestris türünde belirlenebilir limitler dahilin de birikim yaptığı belirlenmiştir. Hem pasa hem de Pinus sylvestris dışında rehabilite edilen pasa sahalarında Cu konsantrasyonunun belirlenebilir limitlerin altında kalması, madencilik faaliyetleri esnasında topraktan Cu'nun büyük ölçüde alındığını göstermektedir. Tür olarak birçok elementte en yüksek konsantrasyonlar genel olarak Pinus nigra'da elde edilmiştir. Çalışma kapsamında bitki organlarının TF değerleri hesaplanmıştır. Ağır metaller için TF değeri 1'den büyük olan ağaçlar güçlü akümülatörler olarak kabul edilmektedir. Çalışma sonucunda TF değeri Cu dışında B ve Ge elementlerinde organların çoğu için hesaplanamamıştır. Buna karşın bu elementler de dahil olmak üzere çalışmaya konu elementlerin Pb dışında tamamında en az 1 türün organında TF değerinin 1'in üzerinde olduğu hesaplanmıştır. Bu sonuç, çalışmaya konu türlerin birçok element için fitoremediasyon çalışmalarında kullanılabileceğini ortaya koymaktadır. Çalışma sonucunda topraklarda Cr ve Cd gibi insan sağlığı açısından son derece zararlı bazı element konsantrasyonlarının belirlenebilir limitlerin altında kaldığı belirlenmiştir. Bunun dışında Cu konsantrasyonu da pasa sahasındaki topraklarda büyük oranda belirlenebilir limitlerin altında kalmıştır. Ancak bu elementlerin bitkilerdeki konsantrasyonları oldukça yüksek düzeydedir. Bu sonuç madencilik sahalarında ağır metal kirliliğinin tek kaynağının toprak olmadığını göstermektedir. Bu sahalarda madencilik prosesi esnasındaki ağır metal kirlilik kaynaklarının ayrıca değerlendirilmesi önerilmektedir.