The Determination of the Effect of Cayirhan Coal-Fired Power Plant Emission on Heavy Metals and Sulphur Contents of Regional Soils

Year 2009, , 0 - 0, 01.05.2009

Ayten Karaca Cafer Türkmen Sevinç Arcak Koray Haktanır Bülent Topçuoğlu Hakan Yıldız

https://doi.org/10.1501/Csaum_0000000004

Cited By: 5

Abstract

In this research, the effects of the emissions released by the Cayirhan Coal-Fired Power Plant on the soils were investigated. For this aim, taking into consideration that emissions would be transported in the prevailing wind direction, 20 soil samples from southwest fields, 7 samples from northwest fields in Beypazari township, 3 samples from northeast soils the position of which is in reverse direction to prevailing winds were taken at the depth of 0-20cm. Besides soil pH and organic matter contents, total Pb, Cd, Ni and S contents of the soil samples were also determined.pH values of the northwest soils were found to be lower than that of other soils and a significant negative correlation (P<0.001) was determined between total S, Cd and Pb contents.Total Pb and Ni contents of the soils of the three directions were found to be below the limits set out by the Soil Pollution Control Regulation. Therefore, metal contamination in these soils is out of question. Whereas, total Cd of the soils in the prevailing wind direction were observed to be considerably high in comparison with those in opposite wind direction, and to be above the limits of the regulation. Similarly, total S contamination was determined to be in the northwest and the majority of the southwest soils and the northeast soils of opposite direction to prevailing winds

Keywords

Cayirhan, coal-fired power plant, emission, soil, heavy metal, sulphur

Çayırhan Termik Santralı Emisyonlarının Yöre Topraklarının Bazı Ağır Metal ve Kükürt Kapsamlarına Etkilerinin Belirlenmesi

Abstract

Bu araştırmada Çayırhan Termik Santralı baca gazı emisyonlarının çevre toprakları üzerine yapmış olduğu etkiler araştırılmıştır. Bu amaçla emisyonların hakim rüzgar yönünde hareket edeceği göz önüne alınarak güney doğu yönünde bulunan tarım alanlarından 20 adet, kuzey doğu yönünden santral merkez kabul edilmek üzere Beypazarı ilçesine doğru 7 adet ve hakim rüzgar yönünün tersi istikameti olan kuzey batı yönünden de 3 adet toprak örneği 0-20 cm derinlikten alınmıştır. Toprak örneklerinin pH, organik madde ve toplam Pb, Cd, Ni ve S kapsamları belirlenmiştir.Kuzey doğu yönüne ait toprakların pH değerleri diğer yönlerin pH değerlerinden daha düşük olup, pH ile toplam kükürt, Cd ve Pb kapsamları arasında P<0.001 düzeyinde önemli negatif ilişki belirlenmiştir. Her üç yönden alınan toprakların toplam Pb ve Ni kapsamları Toprak Kirliliği Kontrol Yönetmeliği sınır değerlerinin altında bulunmuştur ve henüz yukarıda belirtilen metallerin kirliliğinden söz etmek mümkün değildir. Buna karşın, hakim rüzgar yönünden alınan toprakların toplam Cd değerleri hakim rüzgar yönü tersinden alınan topraklara nazaran oldukça yüksek ve Toprak Kirliliği Kontrol Yönetmeliği sınır değerlerinin üzerinde bulunmuştur. Benzer şekilde, kuzey doğu yönüne ait toprakların hepsinde ve güney doğu yönüne ait toprakların büyük çoğunluğunda S kirlenmesi ve hakim rüzgar yönü tersi olan kuzey batı yönünden alınan toprak örneklerinde de olası S kirlenmesi belirlenmiştir

Keywords

Çayırhan, termik santral, emisyon, toprak, ağır metal, kükürt

References

• Adriano, D.C., Page, A.L., Elseewi, A.A., Chang, A.C. and Straugham, I. 1980. Utilization and disposal of fly ash and other coal residues in terrestrial ecosystems. A review. J. Environ. Qual., 9:333-444.
• Aktaş, M. 1995. Bitki besleme ve toprak verimliliği. A.Ü.Z.F. Yayın No: 1429, Ders Kitabı: 416, Ankara.
• Alloway, W.H. 1968. Agronomic controls over environmental cycling of trace elements. Adv. Argon. 20: 235-274.
• Alpacar, N. 1989. Asit yağmurlarının ormanlar üzerindeki etkileri. Beşinci bilimsel ve teknik çevre kongresi, 5-8 Haziran, Adana.
• Anonymous 1989. TEK işletme ve bakım idaresi başkanlığı santraller işletme ve bakım müdürlüğü raporu (yayınlanmamış).
• Anderson, B.M., Keith, J.R. and Connor, J.J. 1975. Antimony, Arsenic, Germenium, Lithium, Mercury, Selenium, Titanium and Zinc in soil of the powder river basin. Second annual progress report. US Geol. Survey Open-file Report No. 75: 50-57.
• Aubert, H. and Pinta, M. 1979. Trace metals in soil. Elsevier Sci. Publ. Co., Amsterdam.
• Christensen, T.h. 1989. Cadmium sorption at low concentration: VIII. Correlation with soil parameters. Water Air Soil Pollut. 44: 71-82.
• Bunzl, K., Rosner, G. and Schmindt, W. 1983. Distribution of lead, cobalt and nikel in the soil around a coal fired power plant. Z. Pflanenernaehr. Bodenk, 146: 705-713.
• Connor, J.J., Anderson, B.M., Keith, J.R. and Boerngen, J.G. 1976. Soil and grass chemistry near the four corners power plant. Third annual Progress report. U.S. Geol.
• Çancı, B. 1998. Geochemical assessment of environmental effects of fly ash from Seyitömer (Kütahya) thermal power plant. Msc Thesis, İstanbul.
• Eskikaya, T. 1988. Kömürdeki iz elementler ve çevre kirliliği. Çevre 89 5. Bilimsel ve Teknik Çevre Kongresi Kitabı, 857-868.
• Gençsoy, T. Ve Kefelioğlu, S. 1994. Termik Santrallerde baca gazı kükürt arıtma tesisleri. Türkiye 6. Enerji Kongresi Teknik Oturum Tebliğ 2: 166-171.
• Gürkan, S. 1992. Çayırhan linyitlerinden kostik yıkama yöntemiyle mineral maddenin giderilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara.
• Hakerlerler, H., Taysun, A., Okur, İ. ve Arslan, S. 1992. GAP bölgesi topraklarının ağır metallerinin birikimi. Tr. J. Of Enginereing of Environ. Sci. 19: 423-431.
• Haktanır, K., Arcak, S., Erpul, G. ve Tan, A. 1995. Yol kenarındaki topraklarda trafikten kaynaklanan ağır metallerin birikimi. Tr. J. of Eng. Of Environ. Scien. 19: 423-431.
• Haktanır, K., Karaca, A., Ok, S., Arcak, S., Türkmen, C., Topçuoğlu, B. ve Türeli, F. 2006. Muğla Yatağan Termik Santral Emisyonlarının Etkisinde Kalan Tarım ve Orman Topraklarının Kirlilik Veri Tabanının Oluşturulması ve Vejetasyon Etkilerinin Araştırılması. A.Ü. Bilisel Araştırma Projeleri, Ankara.
• Harmsen, K. 1977. Behaviour of heavy metals in soils. Doctoral Thesis, Centre for Agric. Public. And Documents, Wageningen, 170.
• Hava Kalitesi Korunması Yönetmeliği, 1986. 2.11.1986 tarihli ve 19269 Sayılı Resmi Gazete.
• Hemida, S.K., Omar, S.A. and Abdel-Mallek, A.Y. 1997. Microbial populations and enzyme activity in soil treated with heavy metals. Water, Air, and Soil Pollution, 95: 13-22.
• Hutchinson, T.C. and Tam, D. 1981. Extrem metal and acidity tolerance in the alga chlorella saccharophila isolated from polluted Sudbory soils. Can. J. Bot.59.
• Jackson, M.L. 1962. Soil chemical analysis. Prentice - Hall, Inc. New York.
• John, M.K., Van Laerhoven, C.J. and Cross, C.H. 1975. Cd, Pb and Zn accumulation in soil near a smelter coplex. Environ. Lett. 10, 25.
• Kabata-Pendias, A. and Pendias, H. 1985. Trace elements in soils and plants. CRC Pres, Inc. Boca Raton, Florida.
• Kacar, B. 1995. Toprak Analizleri. A.Ü.Z.F. Eğitim, Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları No: 3, 627-629, Ankara.
• Karaca, A. 1997. Afşin-Elbistan termik santralı emisyonlarının çevre topraklarının fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri üzerine etkileri. Ankara Üniv. Fen Bil. Ens., Ankara. Doktora Tezi.
• Karaca, A., Turgay, O.C., Karaca, S., Sağlam, M., Türkmen, F., Deviren, S. ve Türkmen, N. 2007. Seyitömer termik santrali emisyonlarının çevre toprakları üzerine etkiler. Proje, Yayınlanmamış, Ankara.
• Kautz, K., Kirsch, H. and Laufhütte, D.W. 1975. Über die spurenelementgehalte in steinkohlen und den daraus entsehenden reingastauben. VGB Kraftwerkstechnik. 55: 612-676.
• Kızılkaya, R. 1998. Samsun Azot Sanayi (TÜGSAŞ) ve Karadeniz Bakır İşletmeleri (KBİ) çevresindeki tarım topraklarında ağır metal birikiminin toprakların bazı biyolojik özellikleri üzerine etkisi. Ankara Üniv. Fen Bil. Ens., Ankara. Doktora Tezi.
• Kloke, A. 1980. Orientierungtaden für tolerierbare gesamtghalte einger elemente in kulturboden. (Richwerte 80). Biologische Bundesantait for Land und Forstwirstchaft, Berlin.
• Lindsay, W.L. and Norvell, W.A., 1978. Development of a DTPA soil test for Zn, Fe, Mn and Cu. Soil Sci. Amer. J. 42 (3): 421-28.
• Martinez-Tarazona, M.R. and Spears, D.A. 1996. The fate of trace elements and bulk minerals in pulverized coal combustion in a power station. Fuel Processing Technology, 47:79-92.
• Mc Laughlin, M.J. and Sings, B.R., 1999. Cadmium in soils and plants. Volume 85. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht/Boston/London.
• Mejsrik, V. and Suacha, J. 1988. Concentration of Co, Cr, Cd, Ni and Zn in crop plants cultivated in the viciny of coal firewd power plant. The Science of the Environment, 72: 57-67.
• Miesch, A.T. and Huffman, C. 1972. Adundance and distribution of lead, zinc, cadmium and arsenic in soils in Helena Valley Montana Area Environmental Pollution study. Environ. Protec. Agency, Research Triangle Park. N.C. 65.
• Moen, J.E.T., Cornet, J.P. and Evers, C.W.A. 1986. Soil protection and remedial actions. Crkia for decision making and standarization of requirements. 441-448. İn: Contaminated soil (ed. J.W. Assink and W,J, Wanderbink) Martinus Nijhot Dordiecht).
• Nakos, G. 1979. Lead pollution. Fate of lead in the soil and its effects on pinus halepensis. Plant and soil. 53: 427-431.
• Nuhoğlu, Y. 1993. Muğla Kemerköy termik santralinin oluşturacağı çevre kirliliğinin ormanlar üzerindeki etkileri. İstanbul Üniv., Fen Bil. Enstitüsü, Doktora tezi, İstanbul.
• Onacak, T. 1999. Türkiyedeki termik santrallara beslenen kömürlerin ve yanma sonucu oluşan katı atıkların çevresel etkileri. Hacettepe Üniv., Fen Bil. Enstitüsü, Doktora tezi, Ankara.
• Pacyna, J.M. 1982. Trace element emissions from coal and oil power plants in Eurape methodology of calculations. Norwegian Ins. For Air Research. Nilu Supplement Til Technics Raport No. 5/82. Ref. 24781.
• Pacyna, J.M. 1987. Atmospheric emissions of As, Cd, Pd, and Hg from high temperature processes in power generation and industry. Ed. T.C. Hutchinson and K.M. Meema, John Wiley&Sons Ltd.
• Pacyna, J.M. and Nriagu, J.O. 1987. Atmoshferic emissions of Cr from natural and anthropogenic sources. Cr in the natural and human environments. (Ed. J.O. Nriago and E. Nieboer. John Willey and Sons Ltd. Inc.).
• Picthel, J.R. 1989. Microbial Respiration in Fly Ash/ Sewage Sludge Amended Soils. Environ. Poll., 63, 225-37.
• Richards, L.A., 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkalin soils. U.S. Dept. Agr. Handbook, No.60, 110-8pp.
• Rosenshtein, J.S. 1970. Sanitary toxicological assesment of low concentrations of As2O3 in the athmosphere. G.G. Sanit., 35(1): 15-20.
• Sarıgül, M. 1991. Hava kirliliğinin Muğla-Yatağan yöresinde orman toprağı ve ağaçları üzerine etkisi. Ormancılık Araştırma Ens. Teknik Bülten, No. 217-248.
• Schwartmann, W., Fischer, W.R. and Fecther, H. 1982. Spurenelemente in bodensequenzen. I. Zwei Brunerde-Podzol-Sequenzen aus fonschieferschutt. Z. Pflanzenern. Bodenk. 145: 181-196.
• Swaine, D.J. 1990. Trace Elements in Coal, Butterworths, London, England, 278 pp.
• Theis, T.L.and Wirth 1977. Sorptive behaviour of trace metals on fly ash in aqueous systems. Environ. Sci. Tech., 11: 1096-1100.
• TUSİAD 2005. http://www.tusiad.org/turkish/rapor/enerji/html/sec16.html.
• Türk Tabipleri Birliği 2000. Yatağan’da hava kirliliğinin değerlendirilmesi. TTB Raporu, yayınlanmamış.