NEVŞEHİR İLİNİN TOPRAK, SU ve TARIM ÜRÜNLERİNDE DOĞAL RADYOAKTİVİTENİN ve AĞIR METALLERİN BELİRLENMESİ
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Fakültesi Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Nesli Bingöldağ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Pelin OTANSEV
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, Orta Anadolu'da yer alan Nevşehir ilinin toprak, su ve tarım ürünlerinde doğal radyoaktivite ve ağır metaller belirlenmiştir. Bu amaçla, çevresel gama doz hızlarını belirlemek için, yüksek hassasiyetli FHZ 674 NBR model NaI (Tl) gama sintilasyon dedektör içeren Thermo Scientific RadEye SX model radyasyon ölçüm cihazı kullanılmıştır. Gama doz hızları, yerden 1 metre yükseklikte 445 noktada ölçülmüştür. Nevşehir ilinin ortalama gama doz hızı 152.05 nGy.h-1 olarak bulunmuştur, bu da 186.47 µSv ortalama yıllık etkin doz eşdeğerine neden olur. Bu ortalama gama doz hızı farklı bölgelerin ortalama değerleri ile karşılaştırılmış olup farklı bölge ve dünya ortalamasından yüksek olduğu tespit edilmiştir. Nevşehir ilinin çok büyük bir kısmının volkanik kayaçlar üzerine kurulu olması gerçeği, gama doz hızlarının neden yüksek olduğunu açıklamaktadır. Nevşehir ilinin 323 farklı bölgesinden alınan toprak numunelerinde 226Ra, 232Th, 40K ve 137Cs'un aktivite konsantrasyonları, Canberra GX5020 model HPGe (Yüksek Saflıkta Germanyum) dedektörü olan gama spektrometrik sayım sistemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İlçelerin 226Ra, 232Th, 40K ve 137Cs ortalama gama aktivite konsantrasyonları sırasıyla 48.98 Bq.kg-1, 53.99 Bq.kg-1, 690.88 Bq.kg-1 ve 7.50 Bq.kg-1 olarak belirlenmiştir. İlçelerin 226Ra, 232Th, 40K ortalama gama aktivite konsantrasyonları dünya ortalamasından daha yüksektir. Ayrıca 323 toprak numunesinin 176 tanesinde ağır metal ve element analizi (CaO, Fe2O3, TiO2, As, Ba, Ce, Co, Cr, Cu, Ga, La, Mn, Nb, Ni, Pb, Rb, Sr, Th, U, V, Y, Zn, Zr), PANalytical AxiosmAX Advanced model WDXRF spektrometresi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Avanos ilçesi Büyük Ayhan köyünden (80 ve 370 mg.kg-1), Hacıbektaş ilçesi Akçataş köyünden (93 ve 115 mg.kg-1), Kozaklı ilçesi Buruncuk köyü ve Konak Otel'den (72 ve 124 mg.kg-1) alınan numunelerin As konsantrasyonu, Çevre ve Orman Bakanlığı'nın (Türkiye) izin verdiği sınır değerin (20 mg.kg-1) ve dünya ortalamasının (4.70 mg.kg-1) oldukça üzerinde belirlenmiştir. Ürgüp'ün Akköy köyündeki Cr konsantrasyonu (713.2 mg.kg-1), Çevre ve Orman Bakanlığı'nın (Türkiye) izin verdiği sınır değerin (100 mg.kg-1) ve dünya ortalamasının (42 mg.kg-1) çok üzerindedir. Nevşehir ilinden alınan 267 su numunesinin toplam alfa ve toplam beta analizleri Berthold LB770 model sayım sistemi kullanılarak yapılmıştır. Ortalama toplam alfa ve toplam beta aktivite konsantrasyonları 0.179 Bq.L-1 ve 0.216 Bq.L-1 olarak tespit edilmiştir. Hacıbektaş ilçesi Ilicekler ve Mikail köylerinden alınan sularda toplam alfa aktivite konsantrasyonları 1.041 Bq.L-1 ve 1.303 Bq.L-1 elde edilmiş olup kabul edilebilir sınır değerden (0.5 Bq.L-1) yüksektir. Kozaklı bölgesinin 2 termal suyunda toplam alfa aktivite konsantrasyonları 2.494 Bq.L-1 ve 3.800 Bq.L-1 olup kabul edilebilir sınır değerden (0.5 Bq.L-1) yüksektir. Kozaklı ilçesinin 2 termal suyunda toplam beta aktivite konsantrasyonları da 1.486 Bq.L-1 ve 1.240 Bq.L-1 olup kabul edilebilir sınırdan (1.0 Bq.L-1) daha yüksektir. Buna ek olarak, 139 su numunesinin eser element ve anyon analizleri de yapılmıştır. Çoğu ağır metal olan 23 elementin (Ag, Al, As, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Hg, K, Mg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se) kantitatif analizleri Perkin Elmer Optima 7000 DV model ICP-OES ve anyon analizleri (Florür (F-1), Klorür (Cl-1), Nitrit (NO2-1), Bromür (Br-1), Nitrat (NO3-1), Sülfat (SO4-2) ve Fosfat (PO4-3)) DIONEX ICS-3000 model iyon kromatografisi kullanılarak yapılmıştır. Nevşehir ili sularında ortalama As, Hg, Sb ve Se konsantrasyonları kabul edilebilir sınır değerden yüksek elde edilmiştir. Benzer şekilde, sularda Nitrat'ın ortalama konsantrasyonları da kabul edilebilir sınır değerden yüksektir. Nevşehir'de yaşayan insanlar tarafından tüketilen 36 farklı taze ve kurutulmuş tarım ürünlerinin 226Ra, 232Th, 40K ve 137Cs aktivite konsantrasyonları Canberra GX5020 model sayım sistemi kullanılarak belirlenmiştir. Pancar, patates, nohut, kuru kayısı ve elmanın aktivite konsantrasyonları diğer numunelerden daha yüksek tespit edilmiştir. Ayrıca 36 numunenin 12'sinde 27 elementin (Ag, Al, As, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Hg, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Sb, Se, Si, Sr, Th, U, V, Zn) analizi ICP-OES cihazı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Gülşehir ilçesinden alınan şeker pancarı numunesinde Cu (16.27 μg.g-1), Zn (20.09 μg.g-1), Co (5.26 μg.g-1) ve Fe (6147 μg.g-1) konsantrasyonları kabul edilebilir sınır değerden yüksektir. Ayrıca, tüm numunelerde Co konsantrasyonu kabul edilebilir sınırdan yüksek elde edilmiştir. Yaz ve kış mevsiminde radon aktivite konsantrasyonlarını belirlemek için CR-39 pasif radon dedektörleri kullanılmış ve 275 eve yerleştirilmiştir. Nevşehir ilinin yaz ve kış mevsiminde ortalama radon aktivite konsantrasyonları sırasıyla 70.75 Bq.m-3 ve 239.35 Bq.m-3 olarak bulunmuştur. Yaz ve kış mevsimleri için en yüksek radon aktivite konsantrasyonları Hacıbektaş bölgesinden elde edilmiştir. Bu bölgede yaşayan insanlar için toplam yıllık etkin doz eşdeğeri 4.284 mSv olarak hesaplanmıştır. Ayrıca, bireylerin yaşam boyu kanser riskleri de hesaplanmıştır. Bu çalışmanın sonuçları, Türkiye ve diğer ülkelerdeki sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.