Fosfatlı gübre fabrikalarında katı atık olarak elde edilen fosfojipslerin içerdiği potansiyel olarak toksik elementlerin ve radyonüklitlerin zenginleşme seviyelerinin değerlendirilmesi

Abstract

İnsan kaynaklı faaliyetler ve/veya doğal süreçler nedeniyle sürekli artan potansiyel olarak zehirli element (PZE) ve radyonüklit kirliliği, insan ve çevre sağlığı için önemli bir tehdit oluşturan küresel bir sorun hâline gelmiştir. Fosfatlı gübre üretiminin bir yan ürünü olarak elde edilen fosfojips (FJ), dünya çapında büyük miktarlarda üretilen ve stoklanan endüstriyel bir katı atıktır. FJ'ler, PZE'ler ve doğal olarak oluşan radyonüklitler gibi zehirli elementleri yüksek seviyede içerebilir. Bu çalışma, FJ atıklarının tekrar kullanılmasında ve atık sahalarının daha iyi karakterize edilmesinde değerlendirilebilecek veri elde etmek amacıyla Türkiye'nin farklı illerinde (Balıkesir, Mardin, Mersin ve Samsun) bulunan fosfatlı gübre fabrikalarının atık depolarından toplanan FJ örneklerinin majör-minör oksit, PZE ve doğal radyonüklit içeriklerinin belirlenmesine yönelik olarak yapılan ilk ayrıntılı çalışmadır. Çalışma kapsamındaki oksit, PZE ve radyonüklit analizleri, bir enerji dağılımlı X-ışını floresans spektrometresi kullanılarak gerçekleştirildi. FJ örneklerinde analiz edilen majör-minör oksitler, ortalama içeriklerine göre SO3 (%53,22) > CaO (%36,84) > SiO2 ( %2,08) > P2O5 (%1,21) > Al2O3 ( %0,13) > Fe2O3 (%0,11) olarak sıralandı. FJ örneklerinde analiz edilen PZE'lerden Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Ti, V, Zn, Zr ve Sr'nin içerikleri, sırasıyla < 2,0-23,5 mg/kg, < 3,0-41,1 mg/kg, 1,4-94,1 mg/kg, 2,4-43,4 mg/kg, 84,2-5760,0 mg/kg, 9,4-127,7 mg/kg, 1,4-46,9 mg/kg, 4,1-33,6 mg/kg, 42,8-284,7 mg/kg, 1,1-25,5 mg/kg, 3,0-285,9 mg/kg, 3,5-23,3 mg/kg ve 200,9-2098,0 mg/kg aralığında bulundu. FJ örneklerinde analiz edilen doğal radyonüklit Th ve U'nun içerikleri ise 1,1-9,1 mg/kg ve 1,1-46,9 mg/kg aralığında değişti. Çalışmada ayrıca jeobirikim indisi, tek yük indisi, kirlilik yük indisi ve zenginleşme faktörü gibi potansiyel ekolojik risk indisleri, FJ atık alanlarının kirlilik seviyelerini değerlendirmek amacıyla hesaplandı. Hesaplanan potansiyel ekolojik risk endeksleri Mardin, Balıkesir ve Samsun'da bulunan FJ atık alanlarının Cd ile yüksek seviye kirlendiğini gösterdi.