Projelendirme Biyokimya Çalışmaları ve Madenler 1 ANKARA ÜN İVERS İTES İ MÜHEND İSL İK FAKÜLTES İ JEOLOJ İ MÜHEND İSLİĞİ BÖLÜMÜ MÜHEND İSL İKTE PROJELEND İRME RAPORU B İYOK İMYA ÇALI ŞMALARI VE MADENLER Engin YILMAZ 03290641 Danı şman Prof. Dr. Do ğan AYDAL 2007- 2008 2 İÇ İNDEK İLER Sayfa No: İÇ İNDEK İLER……………………………………….…........................................................i ŞEK İLLER D İZ İN İ................................................................................................................iii TABLOLAR D İZ İN İ…….…….............................................................................................v ÖNSÖZ.....................................................................................................................................vi TEŞEKKÜR………………………………………………….……………………………....vi 1.G İR İŞ……………..................................................................................................................1 1.1.Tarihçe.................................................................................................................................1 1.2. Çalı şma Düzeni …………………………………………………………..………………2 1.3. Maden Yataklarında Prospeksiyon …………………………………..………………...2 1.3.1.Biyojeokimya....................................................……………………………………….…3 1.3.2. Jeobotanik………..…………………..………………………………………………….4 2. B İTK İ JEOKİMYASI……………………………...……………………………………...5 2.1. Biyokimyasal Çevrim…………………………….………………………………………5 2.2. Elementlerin Hareketlilik Katsayısı…………………………………………………….6 2.3. Elementlerin Bitki Bünyesine Alınması...........................................................................7 2.3.1. Makro Elementler.............................................................................................................8 2.3.1.1. Fosfor (P) ………..........................................................................................................8 2.3.1.2. Potasyum (K).................................................................................................................9 2.3.1.3. Kalsiyum (Ca)................................................................................................................9 2.3.1.4. Magnezyum (Mg) .......................................................................................................10 2.3.1.5. Azot (N).......................................................................................................................10 2.3.1.6. Kükürt (S)…………....................................................................................................11 2.3.2. Mikro Elementler…........................................................................................................12 2.3.2.1. Demir (Fe) ………………………………………………………………………..….12 2.3.2.2. Mangan (Mn)…………………………………………………………………….…..12 2.3.2.3.Çinko (Zn)………………………………………………………………………….…13 2.3.2.4. Molibden (Mo)….........................................................................................................14 2.3.2.5. Klor (CI)………………………….……………………………………………...…..14 2.3.2.6. Bakır (Cu)……………………………………………………………………………15 2.4. Bitki Köklerindeki Reaksiyonlar ile Bitkilerde Hareket ve Depolanma…………....15 2.5. Bitkilerdeki Element Miktarını Etkileyen Faktörler………………………………...18 2.5.1. Bitkiye Ba ğlı Faktörler…………………………………………………………………18 3 2.5.1.1. Tür Faktörü…………………………...……………………………………………...18 2.5.1.2. Organ Faktörü……………………………………………………….……………….18 2.5.1.3. Ya ş Faktörü…………………………………………………………………………..18 2.5.1.4. Kök Faktörü………………………………………………………………………….19 2.5.2. Elementlere Ba ğlı Faktörler …………………………………………...……………...19 2.5.3. Topra ğa Ba ğlı Faktörler..................................................................................................19 3.ANOMAL İ KAVRAMI………...…………..……………………………………………..20 3.1. Jeokimyasal Anomaliler……………………………………………………..................20 3.2. Biyojeokimyasal Anomaliler...........................................................................................21 3.2.1. Kontrast (Zıtlık) ve Etkile şim…………….....................................................................21 3.2.2. Homojenlik……………………………………………….............................................23 4. B İYOJEOK İMYASAL PROSPEKS İYONUN UYGULANMASI…………………....24 4.1. Hazırlık ve Ön Çalı şma ..............................................................................................…24 4.1.1. Bitki Organlarının Seçimi ……………………………………………………………..25 4.1.2. Bitkinin Ya şı…………………………………………………………………………………………..25 4.1.3. Bitki Köklerinin Gidebildi ği Derinlik………………………………………………….26 4.2. Örnek Alımı ve Analiz Hazırlı ğı…………………………………………………...…..27 4.2.1. Örnek Hazırlama Teknikleri…………………………………………………………...28 4.2.1.1. Kül Etme Tekni ği……………………………………………..…………...................28 4.2.1.2. Ya ş Kimyasal Parçalanma Tekni ği………………………………………………….28 4.3. Verilerin De ğerlendirilmesi………………………………………………………….....29 5. JEOBOTAN İK PROSPEKS İYONUN UYGULANMASI..............................................31 5.1. Ön Çalı şma ......................................................................................................................31 5.2. Verilerin De ğerlendirilmesi ………………………........................................................32 6. ÖNCEK İ ÇALI ŞMALAR………………………………………..……………………….33 7. SONUÇLAR……………………………………………………………………………….66 8. KAYNAKLAR……...………………………………………………………………….…67 ŞEK İLLER D İZ İN İ 4 Şekil-1: Elementlerin biyojeokimyasal çevrimi (Hawkes and Webb,1962)……………….….5 Şekil-2: Do ğada besin maddelerinin döngüsü (Özbek vd, 1993).………………………..……6 Şekil-3: Hareketlilik katsayısı demirden daha yüksek olan molibden do ğada demirin aksine daha az bulunmasına ra ğmen yapraklarda demirden daha fazla miktarlarda konsantre olur (Aydal, 2001).……………………………………………………………….…7 Şekil-4: Toprak ve bitkide element miktarı arasındaki ili şki (Rose vd,1979)…………………16 Şekil-5: Bazı elementlerin toprak ve bitki miktarları arasındaki ili şki (Rose vd,1979)………17 Şekil-6: Anomali, temel ve e şik de ğerler arasındaki ili şki (Köksoy, 1991)………………….20 Şekil-7: Nijerya’da Nyeba Pb-Zn alanında, cevher üzerinde büyüyen bitkinin kurutulmu ş sürgünlerinin Pb ve Ag içerikleri (Rose vd. 1979).…………………………..………………22 Şekil-8: Eski SSCB’de Novo-Tayketten’de uygun toprakla karşıla ştı ğında bitki külünün Ni içeri ği (Rose vd, 1979)………………………………………………………….…………….22 Şekil-9: Fransa’da uygun topraklarla kar şıla ştırıldıklarında çamların i ğne yapraklarının külünün U içeri ği (Rose vd, 1979)…………………………………………….……………...23 Şekil-10: Biyojeokimyasal anomalilerin tespitinde bitki köklerinin yapısı ile cevher zonu arasındaki ba ğıntının etkisi (Shvyryaeva and Petrunina, 1957)…………………...………….26 Şekil-11: Klastik, Hidromorfik ve Biyojenik anomaliler arasındaki ili şki..……………….…30 Şekil-12: Salicornea herbacea ( Deniz börülcesi )…………………………………………...33 Şekil-13: a ) Yüksek bor içeren toprakta büyüyen anormal bitki b ) Normal toprakta büyüyen normal bitki………………………………………...34 Şekil-14: Papaveraceae (Gelincikgiller)…………………………………………………….35 Şekil-15: Ermenistan’da bir Cu, Mo belirtkeni olan Papaver commutatum’un yapraklarında meydana gelen de ği şiklikler……………………………….………………….35 Şekil-16: Ermenistan’da bir Zn, Pb belirtkeni olan Papaver macrostomum’un yapraklarında meydana gelen de ği şiklikler…………………………………….…………….36 Şekil-17: Nikel için belirtken olan Alyssum türü bir bitki……………………………………37 Şekil-18: Red Mountain’den bir görünüm…………………………………………………….38 Şekil-19: Salix acmophylla (Acem Sö ğüdü)…………………………………………………39 Şekil-20: Tamarix smyrnensis (Ilgın)……………………….………………………………..40 Şekil-21: Corylus avellana (Fındık a ğacı)……………………………………………………41 Şekil-22: Corylus avellana (Fındık)………………………………………………………….41 Şekil-23: Rhododendron ponticum (Mor çiçekli orman gülü)……………………………….42 5 Şekil-24: Rhododendron luteum (Sarı çiçekli orman gülü)…………………………………..42 Şekil-25: Phragmites australis (Su kamı şı)……………..……………………………………43 Şekil-26: Carex acuta ( Tepeli ayak otu)…………………………………….……………….43 Şekil-27: Achillea ageratum (Civanperçemi)……………...………………….……………...45 Şekil-28: Plantago lanceolata (Sinirliot)……………………………………………………..45 Şekil-29: Silene vulgaris (Gıvı şkan otu)………………………………………………..…….46 Şekil-30: Thlaspi caerulescens (Çobançantası)…………………………...……………….…47 Şekil-31: Platanus orientalis ( Çınar)…………………………………..……….……………48 Şekil-32: Populus nigra (Kara kavak)…….…………………………………………………..48 Şekil-33: Gymnosporia montana…………………………………………………………….50 Şekil-34: Salix alba (Sö ğüt )……………..……………..……………………………………51 Şekil-35: Cistus creticus (Pürem)……………………..…………………….……………….52 Şekil-36: Arbutus andrachne (Sandal)……………………………………………………….52 Şekil-37: Alnus glutinosa (Kızıla ğaç)………………………………………………………..53 Şekil-38: Pistacia lentiscus (Sakızlık)………………………………………………………..53 Şekil-39: Phillyrea latifolia (Çitlembik)……………………………………………………...54 Şekil-40: Quercus coccifera (Karapelit)………………………………………………...……55 Şekil-41: Quercus infectoria (Pelit)……………………………………………….………….55 Şekil-42: Jatropha curcas (Hint fıstı ğı)………………………………………………………56 Şekil-43: Cassia auriculata (Hint Sinamekisi)…………………………………………….....57 Şekil-44: Mentha aquatica (Su nanesi)……………………………………………..………...58 Şekil-45: Helichrysum candolleanum (Güne ş otu)…………………………………………...59 Şekil-46: Pinus brutia (Kızılçam)………………………………………………………….…60 Şekil-47: Astragalus sp. (Geven)………………………………………………………….….61 Şekil-48: Juniperus oxicedrus (Ardıç)…………………………………………………….….62 Şekil-49: Pinus nigra (Karaçam)…………………………………………………….……….62 Şekil-50: Rosa canina (Ku şburnu)…………………………………………………………..63 Şekil-51: Paliurus spina-christi (Karaçalı)…………………………………………………...63 6 TABLOLAR D İZ İN İ Tablo-1: Toksit elementler nedeniyle bitki fizyolojisi ve morfolojisinde görülebilen ba şlıca anormallikler ( Cannon, 1960 ve Malyuga, 1964)…………………………………..32 Tablo-2: Au, Cu, Ni, Co, B, Zn ve Mn cevherleri için yapılan biyojeokimyasal prospeksiyonlarda kullanılabilecek bazı belirtken bitki türleri………………………………64 Tablo-3: Bazı ülkelerde biyojeokimyasal prospeksiyonda kullanılan bitkiler (Cannon,1960)………………………………………………………………………………..65 7 ÖNSÖZ “ Biyokimya Çalı şmaları ve Madenler ” konulu bu çalı şma Ankara Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisli ği bölümünde 7. ve 8. dönemlerde verilen JEM 432 kodlu Mühendislikte Projelendirme dersi kapsamında hazırlanmı ştır. Dünyamızın maden yataklarına olan ihtiyacı giderek artmaktadır. Bu ihtiyacın kar şılanması için de ği şik birçok arama yöntemi geli ştirilmi ştir. Bu yöntemler Jeolojik, Jeofizik ve Jeokimyasal prospeksiyon çalı şmalarını kapsamaktadır. Biyokimyasal prospeksiyon, jeokimyasal çalı şmalar yaparak maden aranmasında kullanılan en önemli yöntemlerden biridir. Cevher yatakları üzerinde yeti şen bitkilerin morfolojik ve fizyolojik de ği şimlerinin gözlemlenmesi ile uygulanan Jeobotanik Prospeksiyon ve bitkilerin kimyasal bile şimlerindeki farklılı ğının tespiti ile uygulanan Biyojeokimyasal Prospeksiyon tümüyle Biyokimyasal Prospeksiyonu olu şturmaktadır. Çalı şma kapsamında, maden aramalarındaki en önemli yöntemlerden biri olan ve bitkilerden yararlanılarak uygulanan biyokimyasal prospeksiyonun ve bu prospeksiyon yönteminin uygulanı ş biçiminin, ortaya konulması amaçlanmı ştır. TE ŞEKKÜR Mühendislikte Projelendirme dersi kapsamında hazırladı ğım bu raporun her a şamasında katkı ve önerileri ile beni yönlendiren danı şman hocam sayın Prof. Dr. Do ğan AYDAL’a te şekkür ederim. 8 1.G İR İŞ 1.1. Tarihçe Biyokimya terimi ilk defa 1926 yılında Vladimir Vernadsky tarafından dünya üzerindeki bütün jeokimyasal tepkimelerin herhangi bir yolla canlı ya şam tarafından etkilendi ğini belirtmek üzere kullanılmı ştır (Schiesinger, 1992). Cevher minerallerinin izlerini bulmak için sistematik olarak örneklenmi ş a ğaç çalılıklarının kimyasal analizlerinin yapılması ve bitkilerdeki morfolojik de ği şikliklerin ara ştırılması ilk biyokimyasal çalı şmalar olarak kabul edilir (Cannon,1960). 1930’ların ba şlarında jeokimyada öncü olan Goldschmidt, minör elementlerin ço ğunun zenginle şmi ş oldu ğu humusları incelemi ş ve böylece humusun üzerindeki bitkilerin de aynı şekilde iz elementler açısından zengin olabilece ğini ve ayrıca bu iz elementlerin fazla miktarda olmasının bitkiye zarar vererek morfolojiyi deği ştirebilece ğini dü şünmü ştür. Bunun sonucunda da bitki materyali ve morfoloji analizinin önemli bir arama yöntemi olaca ğını ileri sürmü ştür ( Malyuga, 1964). Biyokimyasal prospeksiyon 1965 yılından sonra tam anlamıyla uygulanmaya ba şlanmı ş ve 1973 yılına kadar, toprak, kayaç ve bitki örneklerindeki çe şitli elementlerin analiz edilmesi ve bitkilerin morfolojilerindeki de ği şikliklerin tespiti ile 90 adet mineral yata ğı ke şfedilmi ştir. Ancak; biyokimyasal prospeksiyonda geni ş bir şekilde bitkilerin kullanılmasından sonra; Kovalevsky “Bariyer Etkisi” kavramından bahsederek, her mineralizasyona bütün bitkilerin rehber olamayaca ğını ileri sürmü ştür. Gerçekten de yapılan birçok ara ştırmada bitki türlerinin sadece % 5’inin dokularındaki element konsantrasyonu ile topraktaki element konsantrasyonu arasında güçlü bir ili şkinin oldu ğunu ortaya çıkartılmı ştır. Daha sonra, biyokimyasal prospeksiyonun öncüleri, bitkilerin topraktaki elementleri bütünüyle yansıtabilmesinin mümkün olamayaca ğını belirterek “Böyle bir ili şki var olabilir ancak, bu bir kural de ğildir.” demi şlerdir. Bununla birlikte Kovalevsky’nin belirtti ği “Bariyer Etkisi” kavramının tartı şılması, biyokimyasal yolla maden arama yöntemlerinin geli şmesinde büyük rol oynamı ştır (Erdman ve Kokkola, 1984). Literatürde, dünyada en fazla Au olmak 9 üzere, Ni, Cu, Fe, Mn, Pb, Co, Cr, Zn, Mo, Cd, Ti, U gibi elementlerin belirtken bitkilerinin saptanmasına yönelik birçok çalı şma bulunmaktadır ( Malyuga, 1964). 1.2.Çalı şma Düzeni Bitkilerden yararlanılarak maden yataklarının aranmasında kullanılan biyokimyasal prospeksiyon yöntemi, çalı şma kapsamında hazırlanan bu raporda detaylı bir biçimde anlatılmı ştır. Bitkilerin kimyasal özelliklerinin de yer aldı ğı raporda, anomali kavramı ve biyokimyasal prospeksiyonun uygulanı ş biçiminden de bahsedilmi ştir. Ayrıca, biyokimya çalı şmalarına konu olan bazı bitkiler, şekiller ve tablolar halinde gösterilmi ştir. 1.3. Maden Yataklarında Prospeksiyon Artan nüfusu ile dünya daha fazla metal teminine ihtiyaç duymaktadır. Maden yataklarının aranmasında de ği şik birçok yöntem kullanılmaktadır. Jeolojik, Jeofizik ve Jeokimyasal yöntemler kullanılarak maden yatakları aranmaktadır. Jeolojik yöntemde, araç olarak GPS, hava ve uydu foto ğrafları, topoğrafik haritalar, tektonik haritalar ve alterasyon haritaları kullanılmaktadır. Jeofiziksel olarak ise manyetik, gravimetrik, jeoelektrik ve sismik yöntemlerden yararlanılmaktadır. Maden yataklarında prospeksiyon, arama ile tektonik inceleme ve i şletme metotlarının tamamının de ğerlendirilme safhalarını kapsar. Prospeksiyon, maden bakımından ümitli sahaların mümkün rezervinin tespitine kadar geçen evredir. Ön etüt ve ara ştırma olmak üzere iki safhadan olu şmaktadır. Ön etüt, arazide yapılan çalı şmadır. Aramaya açık sahalarda, kısa zamanda ayrıntılı arama yapılması mümkün olabilecek uygun sahalar seçilir. Bu sahalara hedef bölge denilmektedir. Hedef bölgeler, metal ve di ğer elementlerin do ğal olaylarla bir yerden göç edip, ba şka bir yere ta şınıp, çevre alanlara nazaran konsantrasyonlarının artmı ş oldu ğu bölgelerdir. Ara ştırma safhasında ise yeni bulunan zuhurların sınırları belirlenmektedir. Yeryüzündeki elementlerin belli bir ortalama de ğeri vardır. Jeokimyasal Prospeksiyon bu ortalama de ğerler esas alınarak yapılır. İnceleme yapılacak alanda aranan madenin tenör de ği şimleri takip edilir ve ortalama de ğerden artma yönündeki sapmalar tespit edilir. Jeokimyasal arama yöntemlerinde, arazide maden yataklarının yerini saptamak amacıyla, 10 kayalar, dere sedimanları, topraklar, bitkiler, sular ve gazların içerdi ği elementlerin kimyasal özelliklerinin sistematik ölçümleri bir kılavuz olarak kullanılır. Dere sedimanları bir prospeksiyon aracı olarak kullanıldı ğında çok geni ş alanlar kısa sürede taranabilmektedir. Toprak prospeksiyonunda ise dar alanlarda sık numune alınarak kareleme yapılır ve sistematik örnekleme gerçekle ştirilir. Maden yataklarının aranmasında bitkiler de çok yararlı bir prospeksiyon aracı olabilmektedir. Maden yataklarının prospeksiyonunda bitkiler ba şarılı bir şekilde araç olarak kullanılmı ştır. Maden aramalarında bitkilerden a şa ğıdaki şekillerde faydalanılmaktadır ? Bitkilerin kimyasal bile şimlerindeki farklılı ğın tespiti (Biyojeokimya) ? Cevher yatakları üzerinde yeti şen bitkilerin morfolojik ve fizyolojik de ği şimlerinin gözlemlenmesi (Jeobotanik) ( Cannon, 1960). 1.3.1. Biyojeokimya Cevher minerallerinin izlerini bulmak için sistematik olarak örneklenmi ş a ğaç çalılıklarının kimyasal analizlerinin yapılması, ilk biyojeokimyasal çalı şmalar olarak kabul edilir (Cannon,1960). Kökensel olarak, “Biyojeokimya” kelimesine bakıldı ğında, tüm canlıları içeren bitki, hayvan ve mikroorganizmaların jeokimyasal özellikleri anla şılmakta ancak, örneklemenin kolay yapılması, yaygın bulunmaları ve dolayısıyla bulundu ğu ortamları en iyi şekilde temsil etmeleri açısından bitkilerin kullanılması daha yaygınla şmı ştır (Köksoy, 1991). Cevherle şme zonlarında geli şen topraklar, cevher minerallerince oldukça zengindir. Bu topraklarda büyüyen bitkiler di ğer topraklarda büyüyen bitkilere oranla bu elementlerden daha fazla etkilenerek ortama uyum sa ğlar ya da ölürler. Buna dayanarak; araziden sistematik bir biçimde alınmı ş olan bitki türlerinin çe şitli organlarının (dal, yaprak, kabuk gibi) kimyasal analizleriyle cevher aranmasına “Biyojeokimyasal Prospeksiyon” ve bunun dayandı ğı anomaliye ise “Biyojeokimyasal Anomali” denilmektedir (Köksoy, 1991). Biyojeokimyasal prospeksiyonun ba şarılı bir biçimde uygulanması, toprakta cevherle şmeye ait element konsantrasyonu ile bitkideki element konsantrasyonu arasında 11 doğrusal bir ili şkinin olmasına ba ğlıdır. Bu ili şkiyi sağlayan bitkiler, topraktaki element seviyesini belirtme özelli ğine sahiptirler ve bu bitkilere “belirtken bitkiler” denilmektedir. Biyojeokimyasal prospeksiyonun en önemli özelli ği bitkilerin geni ş ve oldukça derinlere inebilen kök sistemleri sayesinde sahanın yüzeyde tek bir örnekle temsil edilebilmesidir. Ayrıca belirtken bitkilerle adeta sı ğ sondaj yapıldı ğından, özellikle örtülü arazilerde cevher yataklarının aranması ve saptanmasında bu bitkiler kolaylık sa ğlamaktadır. Bu yöntemde bir bitki türünün yalnızca bir organı (kök, dal, yaprak, çiçek vs. den biri) analiz edilerek cevhere ula şılabilecektir (Köksoy, 1991). 1.3.2. Jeobotanik Bütün canlılar gibi bitkiler de içinde bulundukları fiziksel, kimyasal ve biyolojik ortamın koşullarına göre özel davranı şlar gösterirler. Bu davranı şların en göze çarpanı, bitkilerin sa ğlıklı büyümeleriyle ilgili olanlarıdır. Ya ğı şlı, ılık ve bol besinli bölgelerde yeti şen bitkiler sık, büyük ve sa ğlıklı olurlar. Di ğer yandan, kurak so ğuk ya da çok sıcak ve besini az bölgelerde yeti şen bitkiler ise cılız ve seyrek olurlar. Hatta bu yüzden, birçok bölge boş ve çıplaktır. Darwin’in geli şim teorisi bitkiler için de geçerlidir. Ya şadıkları ortamın koşullarına göre bitkiler de bazı de ği şiklikler gösterirler ve bu ortama en iyi uyabilen bitki türleri di ğer türlere üstünlük sa ğlarlar; bazı türler ise ortamdan tamamen kaybolurlar. Bitkilerin, ortamın jeolojik ve mineralojik ko şullarına göre gösterdikleri de ği şiklikleri inceleyen bilim dalına “Jeobotanik” adı verilir. Bu deği şiklikler bazen bazı elementlerin yetersizli ğinden olabilece ği gibi, bazen de bazı elementlerin bollu ğundan bitki zehirlenmesi sonucunda olu şabilmektedir. Üzerinde büyüdü ğü ve beslendi ği kayaç, toprak ve yeraltı suyunun jeolojik ve jeokimyasal özelliklerini belirten bitki türlerine “ jeobotanik belirtkenler” denilmektedir. Bitkiler normal ya şantıları için az miktarda elementlere ihtiyaç duyarlar. Fakat bazı cevher yatakları üzerinde büyüyen bitkilerde görüldü ğü gibi, bitki bünyesine fazla miktarda alınan elementler bitkilerde hastalık ve anormalliklere sebep olmaktadır. Di ğer yandan bazı bitkiler ise belirli bir elementin fazla miktarda bulundu ğu bölgeleri seçerler. Bitki türlerinin cevherle şme sahalarıyla ilgili olarak gösterdikleri da ğılım ve morfolojik de ği şiklilerin gözlem 12 yoluyla incelenmesi sonucunda cevher yataklarına ula şmak mümkündür. Bu şekilde yapılan prospeksiyona “Jeobotanik Prospeksiyon” denilmektedir (Köksoy, 1991). 2. B İTK İ JEOK İMYASI 2.1. Biyokimyasal Çevrim Bitkiler kökleriyle üzerinde büyüdükleri toprak ve kayaçlardan çe şitli elementleri yapılarına alırlar. Bitkinin yaprak, dal, çiçek vb. gibi çe şitli organlarının yapılarına giren bu elementler bitki organlarının dökülme kırılma ve ölümüyle topra ğın üst kısmında birikirler. Böylece bitkiler, derinlerdeki elementleri toprak üstüne ta şımı ş olurlar. Çürüme ürünlerinin bir kısmı topra ğın B-zonunda Fe, Mn ve Al ile birlikte çökelir. Di ğer bir kısmı ise bitki kökleri tarafından tekrar emilirler. Böylece bazı elementler için biyokimyasal çevrim kayaç- toprak-bitki-toprak-bitki şeklinde devam eder. Elementlerin biyokimyasal çevrimi şematik olarak Şekil-1’de gösterilmi ştir (Hawkes and Webb,1962). Bitkilerin de yararlandı ğı besin maddelerinin do ğadaki döngüsü Şekil-2’de gösterilmi ştir (Özbek vd, 1993). 13 Şekil-1: Elementlerin biyokimyasal çevrimi (Hawkes and Webb,1962) 14 Şekil-2: Do ğada besin maddelerinin döngüsü (Özbek vd, 1993). 2.2. Elementlerin Hareketlilik Katsayısı Bitkiler içindeki element artı ş ve eksili şi, bitki cinsinin yanı s ıra, elementlerin su içindeki hareketlilik katsayısına da ba ğlıdır. Bir elementin hareketlilik katsayısının yüksek ya da dü şük oluşu, o elementin bitki bünyesine ne kadar kolay ya da zor alındı ğını gösteren çok önemli bir parametredir. Buna göre kayaçlarda ve cevherlerde fazla miktarda olmalarına ra ğmen demir ve alüminyum gibi elementler, hareketlilik katsayılarının düşüklü ğü sebebiyle yapraklarda çok dü şük de ğerlerde bulunmaktadır. Buna kar şılık, Mo, Mn, Co, Pb, Ni ve Sr gibi do ğada oldukça az bulunan elementler, sudaki hareketlilik katsayılarının fazla olması sebebiyle, yapraklarda oldukça fazla de ğerde çıkabilmektedirler. Şekil-3’te, kayaçlarda ve cevherlerde daha az miktarlarda olmasına ra ğmen molibdenin demire nazaran daha yüksek hareketlilik katsayısına sahip olması nedeniyle yapraklarda daha fazla miktarda birikti ği gösterilmi ştir (Aydal, 2001). 15 Şekil-3: Hareketlilik katsayısı demirden daha yüksek olan molibden do ğada demirin aksine daha az bulunmasına ra ğmen yapraklarda demirden daha fazla miktarlarda konsantre olur (Aydal, 2001). 2.3. Elementlerin Bitki Bünyesine Alınması Bitkiler toprakta bulunan elementleri ve yeraltı suyunda çözülmü ş halde bulunan elementleri kökleri yardımıyla bünyelerine alarak beslenirler. Bu nedenle, bitkilerin besin suları, köklerinin uzandıkları alanlardaki toprak ve yeraltı sularını temsil ederler. Besin suyu içindeki inorganik tuzları olu şturan elementler fotosentez ve metabolizma ile organik bile şiklere dönü şürler. Bunun için toprak, yeraltı suları, besin suyu ve organların kimyasal yapılarında ço ğu zaman bir ba ğıntı görülür. Bu ba ğıntı sayesinde botanik anomaliler olu şur ve bu anomaliler saptanarak maden prospeksiyonu uygulanır. 16 Bir bitki, büyüyebilmesi için gereksinin duydu ğu bazı elementleri yeterli miktarlarda temin etmeye çalı şır. Bitkilerin gereksinimlerine göre topraktan aldı ğı elementler üç grupta toplanabilmektedir: 1) Besleyici esas elementler; N, K, P, S, Ca, Mg, Fe, I, Br, Cl 2) Gerekli eser elementler; Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Se, F, Ba, B, Ag 3) Gerekli oldu ğu henüz bilinmeyen eser elementler; Pb, Au, Al, Bi, Sn, Ti, Ga, Cd, Cr, Ni, V, Rb, Hg, Sr … Bitki geli şmesi için mutlaka gerekli olan elementlerden Fe, Mn, Zn, Mo, Cl, Cu “mikro elementler” ve P, K, Ca, Mg, N ve S “makro elementler” olarak tanımlanmı ştır (Atalay,1982). Bitki bünyesine giren elementlerin hemen hepsinin bitki için ayrı ayrı de ği şik fonksiyonları vardır, örne ğin, bazen sadece osmotik etki yapar, bazen metabolik ürünlerin bile şimine girer ve bazıları da hücrede çe şitli kimyasal olayların regülâsyonunda katalitik etki yapar. Bu olaylar da Biyojeokimyasal ya da Jeobotanik prospeksiyonda önemli olmaktadır. Bu elementlere de ğinilerek bazı ara ştırıcılara göre bitki hayatında oynadıkları spesifik rolleri ve bu elementlerin bitkiye eksik verilmesi halinde bitkide meydana gelebilecek olan çe şitli semptomları (belirtileri) verilmi ştir. Atalay’a (1982) göre makro ve mikro elementler a şa ğıda gruplandırılmı ştır. 2.3.1. Makro Elementler Makro Elementler grubuna dahil olan Fosfor (P), Potasyum (K), Kalsiyum (Ca), Magnezyum (Mg), Azot (N) ve Kükürt (S) elementleri a şa ğıda detaylı olarak sırasıyla anlatılmı ştır. 2.3.1.1. Fosfor (P) Toprakta kalsiyum, magnezyum, demir ve alüminyum, fosfat ya da organik formlar halinde bulunan maddelerin çözülmesinden meydana gelir. Bitkiler tarafından (HPO 2 ) 4 ve H 2 PO 4 iyonları halinde alınan fosfor kök sisteminin geli şmesi ve bitkilerin olgunla şmasında önemli rol oynamaktadır (Atalay,1982). 17 Fosfor yoklu ğunda meydana gelen belirtilerin ço ğu azot yoklu ğunda meydana gelen belirtilere benzer. Fosfor yoklu ğu bitkilerin erken yaprak dökümüne ve koyu mor renk almasına neden oldu ğu gibi yaprak sapı ve meyvelerde yer yer kurumu ş bölgeler meydana getirir. Bitkinin genel görünü şü cüce olup yapraklarında koyu mavimsi-ye şilimsi karakteristik bir renklenme olu şur. Fosfor, bitki bünyesinde oldukça hareketlidir. Fosfor yoklu ğunda, ya şlı yapraklardaki fosfor genç yapraklara transfer edilir ve ya şlı yapraklarda fosfor eksikliği belirtileri daha erken belirir (Bozcuk, 1986). 2.3.1.2. Potasyum (K) Bitkinin hayati faaliyeti için oldukça gerekli olan bir elementtir. Topraktaki primer potasyum kayna ğı, özellikle feldspatın, suyun ve karbondioksitin tesiri ile ayrı şarak suda kolay çözünür potasyum tuzlarının olu şması sonucunda meydana gelmektedir (Atalay, 1982). Bitkiler için potasyumun spesifik rolü henüz tam manasıyla bilinmemektedir. Potasyum bitkilerin sap ve yapraklarında di ğer kısımlarına oranla daha fazla bulunur. Potasyum yoklu ğunda büyüyen bitkilerin dı ş görünü şünde çok belirgin ve karakteristik belirtiler; ya şlı yapraklarda önce sarı benekler meydana gelir, daha sonra da bu benekler büyüyüp leke halini alır. Çoğu hallerde yaprak uçları a şa ğı do ğru kıvrılır ve yaprak kenarları üst yüzeyde katlanarak yaprak bir rulo şeklini alır. Genel olarak potasyum eksikli ğinde büyüyen bitkilerin boyu bodur kalmaktadır (Bozcuk, 1986). 2.3.1.3. Kalsiyum (Ca) Toprakta hem primer hem de sekonder olarak bulunur. Oligoklaz, labrador, anortit, ojit, hornblend, kalsit, dolomit, jips ve özelikle kireçta şında bol miktarda kalsiyum bulunmaktadır. Kalsiyum ihtiva eden çe şitli minerallerin hidrolizleri ve karbondioksitle reaksiyonu sonucunda kalsiyum açı ğa çıkar. Kalsiyum kurak bölge topraklarında fazla miktarda görülürken, nemli bölgelerde geni ş ölçüde kimyasal yıkanmaya u ğrar. Kalsiyum, topra ğın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özeliklerini kuvvetli olarak etkiler. Bitkilerin sa ğlamlı ğıyla dayanıklılı ğı üzerinde etkilidir. Kalsiyum, yaprak ve sapların dayanıklılı ğını arttırır. Toprakta fazla miktarda bulundu ğu taktirde demir, fosfor ve di ğer bazı elementleri bitkilerin faydalanamayaca ğı hale getirir (Atalay,1982). 18 Ca 2+ yokluğunda bitkilerin boyları genellikle bodur kalır, genç yapraklarda kıvrılma ve yaprak uçlarında kanca olu şumu çok tipiktir. Ca 2+ eksikli ğinde meydana gelen belirtiler (semptomlar) genel olarak önce genç yapraklarda ve büyüme noktalarında belirir. Çünkü bitki bünyesindeki Ca 2+ pek hareketli de ğildir (Bozcuk, 1986). 2.3.1.4. Magnezyum (Mg) Klorofil molekülünde bulunan tek elementtir. Bunun için alınan Mg 2+ genellikle bitkinin klorofil içeren ye şil organlarında bulunur. Mg 2+ ’nin bitki hayatındaki fotosentez ve karbonhidrat metabolizmasında önemli rolü vardır. Toprakta bulunan magnezyum, biyotit, ojit, hornblend, olivin, klorit, talk, peridotit, serpantin ve dolomit tarafından verilir. Magnezyum bitkiler tarafından organik ve inorganik bile şikler ile de ği şebilir katyonlardan alınır. Fazla miktarda magnezyum ihtiva eden topraklar genellikle verimsizdir. Bu verimsizlik, bazen magnezyumun bitkilere zehirleyici etki yapmasından kaynaklanabilece ği şeklinde yorumlanmaktadır. A şırı miktarda magnezyumlu topraklar di ğer maddeler tarafından da fakirdir ve ayrıca nikel, kobalt bile şikleri halinde zehirli maddeler de bulundurabilirler. Bitkilerde ye şil rengin kaybolması veya sararma genellikle magnezyum eksikli ğini i şaret eder (Atalay, 1982). Aynı azot ve fosfor eksikli ğinde oldu ğu gibi, Mg 2+ eksikli ğinde de sararma önce ya şlı yapraklardan ba şlar sonra genç yapraklara geçer. Bu da bize Mg 2+ ’nin de bitki bünyesinde hareketli oldu ğunu gösterir. Hareket ya şlı yapraklardan genç yapraklara do ğrudur. Yaprak sararması (kloroz hastalı ğı) ve çok ekstrem hallerde de nekrotik lekeler (çürüyüp ölmü ş doku) meydana gelir (Bozcuk, 1986). 2.3.1.5. Azot (N) Topraktaki azotun kayna ğı organik maddelerdir. Mikroorganizmaların organik maddeyi ayrı ştırmaları ile bitkiler tarafından alınabilir duruma getirilir. Bunlar esas itibariyle NO 3+ ve NH 4- iyonları halinde bitkiler tarafından alınır ve bitkilerin hızlı büyümesini ve erken olgunla şmasını sa ğlar. Ancak, bu olay fosfor, potasyum ve di ğer gerekli elementlerin de alınması ile ili şkilidir. 19 Azot toprakta fazla miktarda oldu ğu taktirde bitkilerin hızlı geli şmesini sa ğlamasına ra ğmen, bitkilerde gev şek ve sulu dokuların olu şmalını sa ğlar. Bu durum ise, bitkilerde çe şitli hastalıkların meydana gelmesine yol açar (Atalay, 1982). Azot noksanlı ğında, yapraklardaki klorofil miktarı azalaca ğından yaprakların rengi sararır ve kloroz hastalı ğı meydana gelir. Hastalık önce ya şlı yapraklarda, daha sonra genç yapraklarda belirir. Klorozun genç yapraklarda daha geç gözlenmesinin sebebi, bitki bünyesine giren azotun do ğrudan do ğruya, gidip genç yapraklara yerle şmesi ve orada kalmasıdır. Ayrıca ya şlı yapraklarda bulunan azot da zamanla daha genç yapraklara transfer edilir. Bitkide çok fazla N eksikli ği varsa, en alttaki ya şlı yapraklar sararır, kurur ve dökülür. Ancak en üstteki genç yapraklar ise soluk ye şildir (Bozcuk, 1986). 2.3.1.6. Kükürt (S) Topraktaki ana kayna ğı pirit ve jipstir. Ayrıca, sülfitler, sülfatlar, sülfürik asit ve hatta serbest kükürt halinde de bulunur. Bazı bakteriler kükürtlü organik maddeleri, sülfürleri ve sülfatları oksitleyebilir. Böylece çe şitli şekilde bulunan kükürt, bitkilerin faydalanması için elveri şli sülfata dönü şür. Bundan ba şka, özellikle sanayi bölgelerinde atmosferde önemli miktarda kükürt bile şikleri bulunmaktadır; bunlar yağmur suları ile sülfürik aside dönü şerek o bölgedeki bitkiler tarafından alınırlar. Kükürt, bitki bünyesinde oldukça bol olarak bulunur. Klorofilin yapısında bulunmadı ğı halde kükürdün klorofil sentezinde rolü oldu ğu sanılmaktadır. Çünkü S yoklu ğunda büyüyen bitkilerde de N yoldu ğunda oldu ğu gibi, yaprakların rengi, soluk ye şile dönmektedir. Kükürt eksikli ğinin meydana getirdi ği belirtiler aynen azotunkine benzer (yapraklarda kloroz hastalı ğı görülür). Ancak N’un tersine S eksikli ği belirtileri, önce genç yapraklarda görülür. Ekstrem hallerde de bütün yapraklar ye şil rengini kaybeder ve sarı bir renk alır (Bozcuk, 1986). 20 2.3.2. Mikro Elementler Mikro Elementler grubuna dahil olan Demir(Fe), Mangan (Mn), Çinko (Zn), Molibden (Mo), Klor (Cl) ve Bakır (Cu) elementleri a şa ğıda detaylı olarak sırasıyla anlatılmı ştır. 2.3.2.1. Demir (Fe) Yer kabu ğunun % 5’ini olu şturan demir (Atalay, 1982), bitkiler, hayvanlar ve insanlar için mutlak gerekli bir elementtir. Ancak bütün canlılar tarafından az miktarda ihtiyaç duyulur (Özbek vd, 1993). Topraktaki demir, gerek primer mineraller ve gerekse sekonder minerallerde serbest ferro-hidroksit ve ferro-oksit halinde bulunmaktadır. Demir bitkiler tarafından iki de ğerli demir katyonu, Fe 2+ halinde alınır (Atalay, 1982). Bununla beraber, bitkilerin faydalanaca ğı şekilde çözünebilir demir, toprak reaksiyonuna, oksidasyon ve redüksiyon durumuna göre de ği şir. Demir, yüksek derecede asit olan topraklarda, nispeten kolay olarak çözünür halde bulunmasına kar şılık, nötr ve bazik reaksiyon şartlarında oldukça yava ş çözünür. Demir eksikli ğinde meydana gelen kloroz hastalı ğına yakalanmı ş yapraklarda oldukça bol miktarda Fe 3+’ e rastlanır. Bu haldeki demir bitki için kullanılır halde de ğildir, ancak Fe 2+ (ferro) halde indirgendi ği taktirde fizyolojik olarak aktiftir. Toprakta demir eksikli ğinde yapraklarda meydana gelen kloroz hastalı ğı, özellikle genç yapraklardaki çok ince a ğsı damarlarda ve damarlar arasındaki bölgelerde yer yer sararma şeklinde kendisini belli eder. Ço ğu zaman da demir yoldu ğunda meydana gelen belirtiler (semptomlar) giderilemez (Bozcuk, 1986). 2.3.2.2. Mangan (Mn) Mangan bütün canlılar için mutlak gerekli bir elementtir. Topraklarda mangan oksitler, silikatlar ve karbonatlar (MnCO) şeklinde bulunur. Bunların dı şında demir oksitler tarafından absorbe edilmi ş, organik kompleksler olarak ba ğlanmı ş, de ği şebilir ve çözünmü ş şekilde bulunabilir (Özbek vd, 1993). 21 Mn toprakta çözünebilir halde bulundu ğu gibi çe şitli minerallerin bile şiminde de yer almaktadır. Bitkiler tarafından Mn 2+ iyonu şeklinde alınır ve asit reaksiyonlu topraklarda manganezin çözünürlü ğü artar ve bitkilere zehir etkisi yapar. Kireçli alkalen reaksiyon gösteren topraklarda ise çözünürlü ğü azalır. Ayrıca topraktaki manganez, oksidasyon olaylarında katalizör etkisi yapar. Demir, kalsiyum, magnezyum absorbsiyonunda önemli rol oynar ve bitkilerin klorofil olu şturmasına yardım eder (Atalay, 1982). Mn eksikli ğinde yapraklarda kahve renkli lekeler meydana gelir. Yapraklarda ve kloroplastlarda klorofil ve ni şasta miktarı çok azalır ve yapraklar sararmı ş bir renk alır (Bozcuk, 1986). Bitkiler manganı Mn 2+ şeklinde alır. Böylece mangan alımı toprak reaksiyonu kadar redoks olu şumunun da etkisi altındadır. pH yükseldikçe çayırlarda saptandı ğı gibi bitkilerin mangan alımı düşmektedir. Yani hafif asitten, alkalin reaksiyona do ğru topraklarda Mn eksikli ği ortaya çıkmaktadır. Bitkilerin Mn içeri ği 1000 ppm’in üzerine çıkarsa Mn toksititesi sonucunda verimde dü şüşün ortaya çıkaca ğı açıktır. Bu kuvvetli asit topraklarda örne ğin bazı tropik topraklarda, genellikle, aynı zamanda Al toksititesi ile ba ğlantılıdır. Bunun dı şında Mn toksititesi bitki çe şidine de ba ğlıdır. Örne ğin; arpada Mn içeri ği kuru a ğırlıkta 150-200 ppm’e ula ştı ğı zaman, verimde dü şüş olmaktadır. Buna kar şılık pamukta bu miktar 2000-5000 ppm (kuru a ğırlık üzerinden) değerine kadar çıkmaktadır. Mn toksititesi pH yükselmesiyle düşebilir (Özbek vd, 1993). 2.3.2.3.Çinko (Zn) Çinko bitkiler, hayvanlar ve insanlar için mutlak gerekli bir mikro elementtir. Toprak içinde fazla miktarda bulunan çinko, bitkilere ve mikro organizmalara zehir etkisi yapmaktadır. İnsanlarda besin maddeleri ile çok miktarda çinko alınması durumunda kronik çinko zehirlenmesi olayına rastlanmı ştır (Özbek, vd, 1993). Normal bitki metabolizması için çinkonun çok az miktarda bulunması gerekmektedir. Bitkiler tarafından Zn 2+ katyonu halinde alınan çinko, orta derecede asit reaksiyonu gösteren topraklarda çözünür. 22 Organik madde bakımından fakir topraklarda çinko eksikli ği yaygındır (Atalay, 1982). Di ğer bir deyimle, çinko bitkiler tarafından genellikle Zn 2+ ve olasılıkla ZnOH 4 ve çözünmü ş organik çinko kompleksleri şeklinde alınmaktadır. Bitkilerin Zn ile beslenmesi üzerine, toprak çözeltisinde Zn konsantrasyonunun etkisi esastır (Özbek vd, 1993). Zn yoklu ğunda ya şlı yaprakların uç ve kenarlarında kloroz hastalı ğı belirmektedir. Daha sonra yapraklarda yer yer beyaz nekrotik lekeler meydana gelir. Bunun için Zn eksikli ğinde meydana gelen bu karakteristik hastalı ğa “küçük yaprak hastalı ğı” (rozet olu şumu) adı verilir (Bozcuk, 1986). Magmatiklerde, metamorfiklerde ve maden yataklarında çinko sülfür (ZnS, sfalerit) şeklinde ve di ğer bazı a ğır metallerle birlikte karı şık sülfürler halinde bulunur. 2.3.2.4. Molibden (Mo) Bitkiler tarafından (MoO 2 ) 4 iyonu halinde alınır. Dü şük pH derecelerinde molibdenin çözünürlü ğü demir tarafından azaltılır, böylece mobilden azalması meydana gelir. Molibdenin metabolik rolü tam olarak bilinmemekle birlikte azot metabolizmasında önemli bir görevi oldu ğu sanılmaktadır (Bozcuk, 1986). Azot ihtiva eden bakterilerin faaliyetlerini arttıran molibden, noksanlı ğı halinde baklagillerde etkili olup, bunlarda yaprak olu şumunu zayıflatır ve narenciye yapraklarının da sararmasını sa ğlar (Atalay, 1982). 2.3.2.5. Klor (CI) Bitkiler tarafından Cl - iyonu halinde alınır. Toprakta fazla bulunan bir elementtir. Bazı bitkiler için klor faydalı bir element olmasına kar şın bazı bitkilerde büyümeyi engellemektedir. Hatta bazı bitkiler için ne yaran ne de zararı vardır. Özelikle sebzelerin klora olan ihtiyacı fazladır. Bununla birlikte ku şkonmaz ve deniz börülcesi gibi bitkiler sadece yüksek Cl - konsantrasyonuna tolerans göstermekle kalmayıp normal geli şmeleri için bu elemente büyük gereksinim duyarlar. 23 2.3.2.6. Bakır (Cu) Bakır, bütün canlıların beslenmesi için mutlak gerekli bir elementtir. Bakır fazlalı ğında bitkiler ve hayvanlarda (daha çok koyunlarda) Cu toksititesi ortaya çıkabilmektedir (Özbek vd, 1993). Bazik intrüziflerde bol miktarda bulunan bakır çözünür ve de ği şebilir durumda bitkilere faydalı olur ve Cu 2+ katyonları halinde bitkiler tarafından alınır. Toprakta fazla bakırın bulunması, bitkilere zehir etkisi yapar. Özellikle fazla organik madde ihtiva eden topraklarda ve turba (peat) alanlarında bakır noksanlı ğı yaygındır. Klorofil yapımında kullanılan bakır, noksan oldu ğu zaman bitkilerde klorozun olu şmasına ve büyümenin yava şlamasına neden olur (Atalay, 1982). Aynı zamanda genç yaprakların uçlarında ve kenarlarında çürüme (kangren) meydana gelerek pörsümü ş bir hal alır. Ekstrem hallerde yapraklar dökülür ve tüm bitki sanki susuz kalmı ş gibi bozunup buru şur (Bozcuk, 1986). 2.4. Bitki Köklerindeki Reaksiyonlar ile Bitkilerde Hareket ve Depolanma Bir elemente olan gereksinim ba şka elementlerle giderilemeyece ği için bitki, besin suyunu alırken ihtiyacı olan elementleri seçmeye yarayan bir mekanizmaya sahiptir. Böylece bazı elementler bünyeye kolayca kabul edildikleri halde, di ğer elementler o kadar kolay edilmemektedir. Bu mekanizmada; yayılma, iyon de ği ştirme gibi fizikokimyasal olayların yanı s ıra bitki metabolizmasının da büyük bir rolü vardır. Özellikle “besin ta şıyıcıları” adı verilen organik moleküller, besin suyuna girmi ş gerekli iyonları bitki organlarına ta şırlarken bitkiye gerekli olmayan di ğer iyonların bitki köklerinde birikmelerini veya topra ğa iade edilmelerini sa ğlamaktadır. Böylece normal ya şam şartları altında bitkiler gereksinim duydukları elementleri kabul edebilirler. Ancak uzak tutulması gereken elementlerin emilebilir haldeki miktarları çok fazla olursa, bunlar bitkide sakatlıklara, hastalıklara ve hatta bazen ölüme de neden olabilirler. Bu zehirli elementlerin büyük bir kısmı bitki köklerinde tuzlar olu şturarak birikirken, az bir kısmı da di ğer organlara da ğılırlar. Bunun için zehirli elementlerinin bitki küllerindeki miktarları topraktaki miktarlarından daha azdır. Örneğin; bitkilerin bir miktar bakıra ihtiyacı vardır; 24 - Cu miktarı < 100 ppm olan topraklarda büyüyen bir bitki bu elementi bünyesine kolayca kabul eder. - Cu miktarı = 100 ppm – 8400 ppm olan topraklarda büyüyen bir bitki, gereksinim duydu ğu en fazla miktar olan 300 ppm’ye kadar bakırı bünyesine kabul eder, daha fazlasını reddeder. - Cu miktarı > 8400 ppm ise bitkinin element seçme mekanizması fazla miktarda bakırın bünyeye girmesine engel olamaz. Bir bitkideki inorganik bile şikler bazı elementlerin serbestçe girmesine neden olurken bazı elementlerin girmesine de az veya çok engel olurlar (Rose vd, 1979). Şekil-4 ’de bitkiler ile topraktan alınan elementlerin genel ili şkisi verilmektedir. Şekilde de görülece ği gibi toprakta bir miktar element bitkiye faydalı, ancak bundan fazlası zararlıdır. A bölümü boyunca topraktaki element bitkiye faydalı, B bölümü boyunca bitkinin topraktan aldı ğı toprakta bulananla orantılı de ğildir, azdır. C bölümü boyunca da bitkinin element seçme mekanizması fazla miktarda elementin bünyeye girmesine engel olamamaktadır. Böylece de kök depolanma mekanizması bozulabilir. Şekil-4: Toprak ve bitkide element miktarı arasındaki ili şki (Rose vd,1979) Zehir etkisi nedeniyle bitki sa ğlıksız olabilir, deforme olabilir ve hatta ölebilir. Şekil-5’de bazı elementlerin toprak ve bitkideki miktarları arasındaki ili şki verilmi ştir. Toprakta ve kayaçta bulanan elementlerin bitki tarafından emilebilir durumda olması gerekir. 25 Şekil-5: Bazı elementlerin toprak ve bitki miktarları arasındaki ili şki (Rose vd,1979) Bitkiler, sadece toprak neminde çözünmü ş veya ba şka iyonlarla kolayca yer de ği ştirebilecek şekilde kil mineralleri ya da kolloidler üzerine absorbe olmu ş iyonları kolayca emebilmektedir. Ancak bu durumda bulunan iyonlar toprakta veya kayaçta bulunan aynı elementin çok küçük bir kısmını olu şturur. Bu elementin emilebilir kısmının azlı ğı ya da çoklu ğu topra ğın cinsine, Eh-pH derecesine, organik bile şik miktarına, iyon de ği ştirebilme kapasitesine, su tablası seviyesine, topografyaya ve ana kayaç gibi birçok faktöre ba ğılıdır. Toprak nemi ile beraber emilebilen iyonlar difüzyon veya iyon de ği ştirme yolu ile bitkinin kılcal köklerindeki sitoplâzmaya geçerler ve oradan bitkinin di ğer hücrelerine ta şınırlar. Gözlemler, cevher yatakları üzerinde büyüyen bitkilerde eser elementlerden bolluk oranı büyük olanların, bolluk oranı daha küçük olanlarına göre daha fazla zenginle şmi ş oldu ğunu göstermektedir. Bununla birlikte normal de ğerleri küçük olan elementlerin cevher yatakları üzerinde büyüyen bitkilerdeki zenginle şme miktarı, di ğer elementlere göre az da olsa normal de ğerleri ile daha iyi bir kontrast olu şturduklarından biyojeokimyasal prospeksiyonda daha iyi sonuçlar vermektedir (Köksoy, 1991). 26 2.5. Bitkilerdeki Element Miktarını Etkileyen Faktörler Cevherle şme zonlarında geli şen topraklar veya regolitler, cevher minerallerince oldukça zengindir. Bu topraklarda büyüyen bitkiler di ğer topraklarda büyüyen hem cinslerine göre bu elementlerden daha fazla etkilenmi şlerdir. Bu bitkilerin organlarının kimyasal analizlerinden yararlanılarak cevherle şmeye u ğramı ş bölgeler saptanabilir. Bitkilerdeki elementlerin miktarları yalnız topraktaki elementlerin farklı olu şuna ba ğlı de ğildir. Bitkiye, minerallere, topra ğın yapı ve karakterine ba ğlı birçok faktör az veya çok bitkideki element miktarına tesir eder (Köksoy, 1991). 2.5.1. Bitkiye Ba ğlı Faktörler 2.5.1.1. Tür Faktörü Bitki türlerinin topraktan elde ettikleri elementlere olan gereksinimleri ve bu elementleri bünyelerine alma yetenekleri birbirinden farklıdır. Bunun için biyojeokimyasal prospeksiyon yapılırken bitki türlerini tanımak ve daima aynı türlerden örnek almak gerekir. 2.5.1.2 Organ Faktörü Kökler tarafından emilen elementler bitki suyu tarafından bitkinin çe şitli organlarına ta şınır. Genel olarak yeni emilen elementler daha çok bitkinin o anda geli şmekte, büyümekte olan organlarına ta şınırlar. Bunun için bu organlar ço ğu zaman di ğer kısımlara göre, eser elementlerce daha zengin olurlar ve bundan dolayı da örnek alınacak en uygun organın bunlar olması gerekir. Ancak, bu taze organlardan alınan örnekler her zaman güvenilebilir sonuçlar vermemektedir. Deneyimler en uygun, en elveri şli bitki organının iki ya şında ve 3-5 mm çapındaki dalcıkların olduklarını göstermektedir. 2.5.1.3.Yaş Faktörü Bitki köklerinin geli şmesi ve derinlere inebilmeleri zamana ba ğlıdır. Genç bitkilerin köklerinin yüzeye yakın olması ve yayılmı ş oldukları alanın küçük olmasından dolayı yakınındaki cevherle şme ile temas olana ğı azdır. Olgun ve ya şlı bitkilerin yayıldıkları çevredeki bir cevherle şme ile temas olana ğı genç bitkilere göre çok daha fazladır. 27 2.5.1.4. Kök Faktörü Bir örtü tabakası altındaki bir cevherle şmeyi biyojeokimyasal yollar saptayabilmek, örtünün kalınlı ğına, bitki köklerinin derinlere inebilme yetene ğine ve daha derinlerdeki metal iyonlarının yukarıya do ğru hareket edebilme derecesine ba ğlıdır. Bazı bitkiler ise köklerini 40-50 metre derinlere, su tablası seviyesine kadar göndererek yer altı sularından yararlanırlar. Bazı bitkiler ise köklerini derinlere gönderemeyip, gerekli suyu toprak nemi ku şa ğından elde etmeye çalı şırlar. Uzun köklü bitkiler biyojeokimyasal prospeksiyonda daha ba şarılı sonuçlar verirler. 2.5.2. Elementlere Ba ğlı Faktörler Bitkilerde bir eser elementin varlı ğı, ço ğu zaman bu elementin toprakta da bulundu ğuna i şaret eder. Ancak, bu elementin toprak ve bitkideki miktarı arasındaki ba ğıntı, elementin topraktaki toplam miktarından çok bitkiye emilebilir durumda bulunan miktarına ba ğlıdır. Eser elementlerin bitkilerde elveri şli durumda olan kısmı daha çok metal organik toprak kolloidler üzerinde absorbe olarak bulunan ve yakla şık topraktaki metal miktarının %10’unu oluşturan kısımdır. Kolloidlere tutunmu ş olan iyonlar suda çözünmelerine gerek kalmadan do ğrudan do ğruya bitki köklerindeki hidrojen iyonları ile yer de ği ştirebilmektedir. 2.5.3. Topra ğa Ba ğlı Faktörler Topra ğın asidik veya alkali olu şu bitkilerdeki eser elementlere etki eden önemli faktörlerdendir. Örne ğin, bakır ve çinkonun alkali bir toprakta emilebilen miktarları çok az oldu ğu halde, toprak asitle ştikçe bu elementlerin emilebilir miktarları da artmaktadır. Elementlerin bitkiler tarafından yararlanabilmelerine, toprakta bulunan di ğer element ve bile şik iyonların da etkisi vardır. Çünkü bu elementler ve bile şik iyonlar bitkiler tarafından emilebilmek için rekabet halindedirler. Topra ğın yapısı onun hava, su ve sıcaklık derecelerine etki etmektedir. Örne ğin, ince taneli, sıkı oldu ğunda çok az bir havaya ve kötü bir su dola şımına sahiptir. Elementlerin bitkilere emilebilmelerinde topra ğın havalanması, su dola şımı ve sıcaklı ğın da rolü oldukça büyüktür. 28 3. ANOMAL İ KAVRAMI 3.1. Jeokimyasal Anomaliler Jeokimyasal prospeksiyon, belirtken elementlerin cevher yatakları çevresinde göstermi ş oldukları ve cevherle şme ile yakından ili şkili, normalden farklı da ğılım özelliklerinin saptanmasına dayanmaktadır. İndikatör elementlerin cevher yatakları civarında ve cevherle şme ile ili şkili olarak göstermi ş oldukları farklılıklara “jeokimyasal anomali” denilmektedir (Köksoy, 1991). Cevherle şmenin olmadı ğı veya cevherle şmeden etkilenmemi ş bölgelerden alınan örneklerdeki bir elementin miktarına “temel de ğer” (background de ğer veya normal de ğer) denilmektedir. Aynı bölgede, aynı elemente ait temel de ğer topluluklarının nitelikleri, örnek türüne (kayaç, toprak, dere kumu, bitki, su vb.) göre de ği şebilece ği gibi bir bölgeden ba şka bir bölgeye göre de de ği şiklik gösterebilmektedir. Cevher yatakları civarında bulunan veya bunlardan türeyen, normalden farklı indikatör element da ğılımlarına “anomali da ğılımları” denilmektedir. Jeokimyasal prospeksiyonun öncelikli amacı ekonomik cevher yataklarından kaynaklanan jeokimyasal anomalilerin yerlerini saptamaktır. Temel de ğerler ile anormal de ğerleri birbirinden ayırt eden de ğere ise “e şik de ğer” denilmektedir. E şik de ğer, normal de ğerlerin üst sınırı veya anomali de ğerlerinin alt sınırı olarak tanımlanabilir (Köksoy, 1991). Şekil-6: Anomali, temel ve e şik de ğerler arasındaki ili şki (Köksoy, 1991) 29 3.2. Biyojeokimyasal Anomaliler Genel dü şünce olarak metalce zengin bölgelerde yeti şen bitkiler yüksek deri şimde metal içermektedirler. Aynı zamanda bu bölgelerdeki topraklarda büyüyen bitkilerin de di ğer bölgelerde yeti şen hem cinslerine göre bu elementlerden daha fazla miktarı bünyelerine almı ş olmaları gerekir. Yani bazı bitkiler, bu bölgelerde biyojeokimyasal anomali gösterirler. Bitki organlarındaki metal deri şimi prospeksiyon amacıyla kullanılacaksa, bölgedeki maden yataklarıyla, bitkideki metal deri şimi arasında bir ili şki olmalıdır. Bu bitkilerin organlarını toplayarak (belki de yalnızca tek organını) kimyasal analizleri yapıldı ğında, cevherle şmeye u ğramı ş bölgeler saptanabilir. Ancak, unutmamak gerekir ki bitkilerdeki elementlerin miktarı yalnız topraktaki elementlerin farklı olu şuna ba ğlı de ğildir.Bitki türlerine, bitki kökünün derinli ğine, bitkinin sa ğlı ğı ve görümümü, güne ş ı şı ğının miktarı ve yönü gibi faktörlerin, yanında pH, Eh, sıcaklık, toprak nemi ve topraktaki di ğer elementlerin giri şim etkisi gibi yirmiye yakın faktör vardır. Biyojeokimyasal prospeksiyon yapılırken, her örnek için mümkün oldu ğu kadar bütün bu faktörleri sabit tutmaya ve örneklerdeki, element miktarındaki de ği şimin, yalnız cevherle şmeye ba ğlı kalmasına çalı şılmalıdır. Aksi halde elde edilen anomaliler cevherle şme ile ilgili de ğil di ğer faktörlerle ilgili olaca ğından, yanlı ş bir yorum yapılabilir (Köksoy, 1991; Rose vd, 1979). Cevher yatakları üzerinde yeti şen bitkiler, diğer bölgelerde yeti şen aynı tür bitkilere göre farklı konsantrasyonlarda element içermektedirler. Bu farklılık pozitif (+) anomali ve negatif (-) anomali şeklinde olabilmektedir. Anomalili topraklarda yeti şen bitkilerde çe şitli fizyolojik ve morfolojik de ği şiklikler meydana gelebilmektedir. 3.2.1. Kontrast (Zıtlık) ve Etkile şim Temel (normal veya background) de ğerlere kar şı biyojeokimyasal anomalilerin kontrastı (zıtlı ğı), toprak çözeltilerindeki elementlerin hareketlili ğiyle ili şkilidir. Kontrast etkisinden yararlanarak metaller için güvenli veriler elde edilebilir. Örne ğin; Mo oldukça düzenli (do ğru) bir yüksek kontrast gösterir. Cu ve Zn’nin anomalileri dü şük kontrasta örnektir. 30 Şekil-7’de görülen Nijerya’daki Pb-Zn mineralizasyonunun oldu ğu alanda, bitkideki Ag ile kar şıla ştırdı ğında, Pb’nin göreceli olarak daha büyük zıtlı ğa sahip olduğu görülür. Ancak bazı elementler için toprak anomalilerinden büyük veya e şde ğer olabilece ği gibi bazı elementler için de tersi olabilir. Bu iki ili şki Şekil-8 ve Şekil-9’da verilmi ştir. Etkile şim, bitki büyümesi ile ilgili olarak bir elementin di ğer bir element üzerine iki taraflı (kar şılıklı) etkisi veya bir elementin di ğer bir elemente farklı tepkisi olarak tanımlanabilir. Di ğer yandan iki elementten yalnızca biri de ğil ikisi birlikte ilave bir etki yaratabilir. Örne ğin P ya da Zn uygulandı ğında bir verim tepkisi ölçülebilir. Ancak bireysel tepkilerin toplamı, ikisi birlikte uygulandı ğındaki tepkiden önemli ölçüde daha az olabilir. Şekil-7: Nijerya’da Nyeba Pb-Zn alanında, cevher üzerinde büyüyen bitkinin kurutulmu ş sürgünlerinin Pb ve Ag içerikleri (Rose vd. 1979). Şekil-8: Eski SSCB’de Novo-Tayketten’de uygun toprakla kar şıla ştı ğında bitki külünün Ni içeri ği (Rose vd, 1979). 31 Şekil-9: Fransa’da uygun topraklarla kar şıla ştırıldıklarında çamların i ğne yapraklarının külünün U içeri ği (Rose vd, 1979). Etkile şimler daha iyi ve daha sa ğlıklı bitki geli şmesine neden olabilir. Örne ğin; asit toprakta zayıf bir sekide büyüyen bir baklagil bitkisi, toprak kireçlendikten sonra normal olarak büyüyebilir. Ayrıca kireçli toprakta bitkiye yararlı, Mo’deki artı ş da daha iyi büyümenin nedeni olabilir. Topra ğa P gübresinin uygulanması, bitki büyümesini artırabilir. Ancak bitki, büyümesinin son a şamasında Zn yönünden noksanlık gösterebilir. Ayrıca bitkide Zn noksanlı ğı meyve ya da dane verimini de azaltabilir. Bir bitki, yarayı şlı besin elementini ba şka bir besin elementinin normal metabolik i şlevini engelleyecek kadar a şırı veya zehirli düzeyde aldı ğı zaman bitkide etkile şimler artabilir. Örne ğin bir bitki tarafından a şırı Zn alımı, demirin metabolik i şlevini alt üst eder ve bitkide demir normal konsantrasyonda olsa bile bitkinin Fe klorozu zarar görür (Köleli ve Aydemir, 1994). 3.2.2. Homojenlik Bitkilerin mineral içerikleri temel kayacın bile şimi ile indirekt olarak ili şkili olmakla beraber birçok de ği şkenden etkilenir. Bundan dolayı biyojeokimyasal anomalilerin en azından mobil elementler için benzer kalıntı toprak anomalilerinden daha düzensiz oldu ğunu bulmak sürpriz de ğildir. 32 4. B İYOJEOK İMYASAL PROSPEKS İYONUN UYGULANMASI 4.1. Hazırlık ve Ön Çalı şma Çalı şma yapılan arazi hakkında yazılmı ş raporları ve haritaları da gözden geçirdikten sonra araziyi çe şitli yönleri ile daha iyi tanımak için, arazide kısa bir ön çalı şma yapmak gerekir. Bu çalı şmalar sonucunda şu bilgiler elde edilmi ş olmalıdır; 1- Beklenilen cevherle şmenin şekli, büyüklü ğü, derinli ği, dalımı ve muhtemel tenörü 2- Cevherle şmeyi ku şatan jeokimyasal halenin türü ve özellikleri, 3- Bölgedeki yeraltı suyunun hareketleri, 4- Su tablası seviyesinin, cevherle şme seviyesine ve bitki köklerine göre durumu 5- Örnek alınması düşünülen birkaç bitki türünün saptanması, 6- Örnek alınacak organın saptanması. Saptanılacak bitki türlerinin, örnek alınması düşünülen 2-3 organından ayrı ayrı örnekler alınmalıdır. Örnek alınan bitki türlerinin bir kaçının bilinen bir cevherle şme çevresinden, bir kaçının da cevherle şmeden uzak kısır bölgelerden alınması şarttır.Bu örneklerin merkez laboratuarında analizinden sonra en uygun bitki türünün ve organının hangisi oldu ğunu ve hangi elementlerin anomaliyi en iyi şekilde belirtti ğine karar vermek gerekir.Tabii bunlara karar verirken cevherle şmi ş ve cevherleşmemi ş bölgeleri en iyi ayırt eden bitki türünün, organının ve elementlerin seçilmesi gerekir. Tabii bir elementi en çok toplayan tür, her zaman cevher anomalisini en iyi belirten tür olmayabilir. Onun için prospeksiyona ba şlamadan önce, oryantasyon çalı şmaları yapıp cevherle şmi ş ve kısır bölgelerdeki bitki türlerinden örnekler alarak cevher anomalisini en iyi verecek türü seçmek gerekir (Köksoy,1991; Rose vd, 1979). E ğer oryantasyon çalı şmaları sonucunda bir kaç bitki türünün aynı şekilde elveri şli oldu ğu anla şılırsa o zaman, bu türlerden de örnekler alarak sonuçları kar şıla ştırmak yararlı olabilir. Bitkilerin organ, ya ş ve kök derinli ği gibi faktörleri incelenerek kar şıla ştırma yapılabilir. Bundan sonra e şik de ğer, örnek aralı ğı ve şekli üzerinde karar verilerek esas prospeksiyona ba şlanılmalıdır. 33 4.1.1. Bitki Organlarının Seçimi Analiz için seçilen bitkinin organları arasındaki farklılıklar temel bir faktördür. Çünkü kökler tarafından emilen elementler bitki suyu tarafından bitkinin çe şitli organlarına ta şınır. Genellikle yeni emilen elementler daha çok bitkinin o anda geli şmekte olan organlarına ta şınırlar. Bunun için bu organlar ço ğu zaman di ğer kısımlara göre eser elementlerce daha zengin olurlar ve bundan dolayı da örnek alınacak en uygun organın, bunlar olması gerekir. Ancak bu taze organlardan alınan örnekler her zaman güvenilebilir sonuçlar vermemektedir. Deneyimler en uygun, en elveri şli bitki organlarının 2 ya şında ve 3-5 mm çapındaki dalcıkların (sürgünlerin) olduklarını göstermektedir (Köksoy,1991). Elementlerin organlarda toplanma derecesi aynı zamanda fotosentez ile de ili şkilidir. Güneye bakan dallar kuzeye bakan dallardan farklı derecede element içerebilmektedir. Bir a ğacın de ği şik tarafına da ğılan dallar aynı kök üzerinde bulunmakta ve bulunmalarından dolayı da bir taraftaki dal sayısı artmaktadır. Böylece örnek alınan organlar daha çok kendi taraflarındaki köklerle beslendiklerinden bitkinin bir tarafındaki organlar di ğer tarafındaki organdan farklı miktarda element bulunmaktadır. Yan dallar arasındaki metal içeri ği farklı olabilir. Bu nedenle bitkinin bir kaç cephesinden örnek alarak kar şıla ştırmakta fayda vardır. Ayrıca, örnek alınacak organların köklerinin aynı uzaklıkta olmasına da dikkat edilmelidir. 4.1.2. Bitkinin Ya şı Bitki köklerinin geli şmesi ve derinlere inebilmesi zamana ba ğlıdır. Genç bitkilerin kökleri yüzeye yakın ve yayılmı ş oldukları alan küçük oldu ğundan yakınındaki cevherle şme ile temas olana ğı azdır. Olgun ve ya şlı bitkilerin kökleri, derinlere ve daha geni ş alanlara yayıldıklarından çevredeki bir cevherle şme ile temas olana ğı genç bitkilere göre çok daha fazladır. Ayrıca, bir bitkinin belirli bir ya şa gelinceye kadar elementlere olan gereksinimi yıldan yıla farklı olabilir. Belirli bir ya şa geldikten sonra ise di ğer faktörler aynı kalmak koşulu ile bitkinin elementlere olan gereksinimi normalle şir. Bitki kök sisteminin 30 ya şından sonra olgunla ştı ğı ve bu ya ştan sonra elementlere olan gereksiniminin normalle şti ği kabul edilmektedir (Malyuga, 1964; Köksoy, 1991). Her organın mevsime göre elementlere olan gereksinimi farklı olabilir. Bunun için bitkiler örneklenirken yakla şık aynı ya ştaki bitkilerin aynı ya ştaki organlarından aynı mevsimlerde örnek alınmasına özen gösterilmelidir (Köksoy, 1991; Rose vd, 1979). 34 4.1.3. Bitki Köklerinin Gidebildi ği Derinlik Bir örtü tabakası altındaki, bir cevherle şmeyi biyojeokimyasal yolla saptayabilmek; örtünün kalınlı ğına, bitki, köklerinin derinlere inebilme yetene ğine ve daha derinlerdeki metal iyonlarının yukarıya do ğru hareket edebilme derecesine ba ğlıdır. İyonların yukarıya do ğru, hareket edebilmesi su tablası seviyesi ve kapilarite ile ili şkilidir. Bazı bitkiler köklerini 40-50 m derinlere, su tablası seviyesine göndererek yeraltı sularından yararlanırlar. Bu gibi bitkilere “Uzun köklü bitkiler” (Phreatophytes) denilmektedir. Bazı bitkiler ise köklerini derinlere göndermeyip gerekli suyu toprak nemi ku şa ğından elde etmeye çalı şırlar. Bu bitkilere de “Kısa köklü bitkiler” (Xexophytes) adı verilmektedir. Uzun köklü bitkiler (Phreatophytes) biyojeokimyasal prospeksiyonda daha ba şarılı sonuçlar vermektedir. Bununla beraber biyojeokimyasal prospeksiyon uygulanırken kök uzunlukları ile birlikte bazen kök sistemlerinin yapısına da dikkat etmek gerekir. Rusya’da bir Bor prospeksiyonu sonucunda elde edilen ve Şekil-10’da gösterilen sonuçlar bu özeli ği gösteren çok ilginç bir örnektir (Shvyryaeva and Petrunina, 1957). Bor yata ğının yüzeye yakın olan yerlerinde kısa köklü bitkiler anomali verdikleri halde uzun köklü bitkilerin besleyici kökleri Bor yata ğında kalmadı ğı için anomali vermemi ştir. Di ğer yandan Bor yata ğının 4-5m derinlerde bulundu ğu yerlerde ise bu uzun köklü bitkiler anomali vermi şlerdir. Bu gibi durumlarda bitki köklerinin uzunluk ve yarıçapları bilinirse cevher yata ğının derinli ği hakkında bir fikir edinilebilir (Köksoy, 1991). 1.Normal B miktarı 2.Anormal B miktarı 3. Borca zengin zon 4.Toprak Şekil-10: Biyojeokimyasal anomalilerin tespitinde bitki köklerinin yapısı ile cevher zonu arasındaki ba ğıntının etkisi (Shvyryaeva and Petrunina, 1957) 35 Genel olarak kökleri uzun ve geni ş sahaya yayılan bitkiler yerine, anomaliyi aynı şiddette belirten kısa köklü bitkiler tercih edilmelidir. Çünkü uzun köklü bitkilerden alınan örnekler daha geni ş bir alanı temsil edeceklerinden çevrede bulunabilecek bir anomaliyi saptayabilme olasılı ğı daha fazla olur (Köksoy, 1991). 4.2. Örnek Alımı ve Analiz Hazırlı ğı Örnek alımı için seçilen bitki sahada yaygın olarak bulunuyorsa, örnekler belirli bir gride göre alınmalıdır. E ğer bu bitkinin sahadaki da ğılımı seyrek ve geli şigüzelse, o zaman uygun yerlerde bulunan bitkiler örneklenir ve yerleri topo ğrafik olarak saptanır. Her bitkinin yeri jeolojik topo ğrafik harita üzerine i şaretlenmelidir. Ayrıca örnek logu üzerine, element miktarına etki edebilece ği dü şünülen, bitkiye ve ortama ba ğlı her türlü özellik not edilmelidir. Karayolu kenarlarında ve fabrika yakınlarında büyüyen bitkilerin, motorlu araç eksoz ve fabrika bacalarından çıkan gazlarda bulunan bazı elementlerce zenginle şmi ş oldukları görülmü ştür. Bunun için prospeksiyon yapılırken, bu özelliklerin de not edilmesi ve sonuçları de ğerlendirirken göz önünde bulundurulması gerekir. Örnek alımı için ba ğ makasları veya bıçkıları kullanılabilir. Normal olarak 20-30 gramlık bir örnek birkaç analiz için yeterlidir. Toplanan örnekler analiz için merkeze gönderilmeden önce arazide kurutulmalıdır. Bunun yapılmadı ğı durumda örnek, paket içinde küflenebilir. Araziden kâ ğıt veya bez torbalar içinde merkez laboratuara gelen örnekler iyice parçalanır veya ö ğütülür, sonra porselen kaplar içinde kül haline getirilmesi için fırınlara konulur. Örnekler fırına konulmadan önce ve kül haline getirildikten sonra iki defa tartılarak kül oranı bulunur. Çünkü sonuçlar küldeki veya kuru örnekteki element miktarları olarak iki şekilde hesaplanır. Kül haline getirilirken, örnek içindeki bazı elementlerin gaz haline geçerek kaybolmaması için fırının sıcaklı ğını uygun bir şekilde ayarlamak gerekir. Külle şme sırasında kaybolabilecek kritik elementler bulunuyorsa, o zaman örne ği kimyasal olarak oksitlemek gerekir. Bunun için HNO 3 , HClO 4 , H 2 O 2 gibi oksitleyici kuvvetli kimyasal maddeler kullanılmalıdır. 36 4.2.1. Örnek Hazırlama Teknikleri Herhangi bir örnekteki bile şenlerin analiz edilmesinde örnekten ölçüm basama ğına kadar yapılan bütün i şlemlere “örnek hazırlama basama ğı” ve bu basamaklarda kullanılan tekniklere de “örnek hazırlama teknikleri” denilmektedir. Element analizlerinde ölçüm basama ğı olarak Atomik Absorbsiyon Spektrofotometresi (AAS) veya Atomik Emisyon Spektrofotometresi (AES) kullanıldı ğında organik maddelerin giderilmesi gerekmektedir. Organik maddelerin giderilmesi bitki örneklerinin kompleks matriks içermesinden dolayı ölçüm basama ğında birçok problemler ortaya çıkmaktadır. Bu problemler örnek yapısının tam olarak bilinememesinden ve özellikle bitki kökenli örneklerin yeti şti ği bölgelere göre farklı düzeylerde bile şenler içermesinden veya ölçüm basama ğında bu bile şenlerin, matriks etkisi göstermelerinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle yukarıda belirtilen problemlerin giderilmesinde uygun örnek hazırlama basama ğı seçilmelidir (Hoenig ve Borger,1983). AAS ve AES ile bitki ve bitki kökenli organik matriks içeren örneklerde element analizlerinde ve organik maddelerin giderilmesinde genellikle kül etme ,ya ş kimyasal parçalama ve nitrik veya sülfürik asit ile parçalama teknikleri kullanılmaktadır (Özdemir,1992). 4.2.1.1. Kül Etme Tekni ği Bitki kökenli örneklerde kül etme tekni ği; örnek uygun kaplarda belirli bir sıcaklıkta ve belirli bir sürede tutularak organik maddelerin uzakla ştırılması ve elde edilen kalıntının inorganik bir asit içerisinde çözülerek analiz edilmesi ilkesine dayanmaktadır. Organik maddelerin tamamen uzakla ştırılmasında öyle bir kül etme sıcaklı ğı seçilmelidir ki kül etme süresince analizi yapılan elementin kayba u ğramaması (veya mümkün oldu ğunca az kayba uğraması) ve elde edilen kalıntının asitte çözülebilmesi sa ğlansın (Hoenig ve Borger, 1983). 4.2.1.2. Ya ş Kimyasal Parçalanma Tekni ği Bu teknikte, örnek asit veya asit karı şımları ile muamele edilir ve organik maddenin uzakla ştırılması sa ğlanır. Ya ş kimyasal parçalama tekni ğinde yükseltgen özellikler ta şımaları açısından genellikle nitrik ile sülfürik asit ve hidrojen peroksit veya bu asitlerin karı şımları kullanılmaktadır. 37 4.3. Verilerin De ğerlendirilmesi Analiz sonuçları jeolojik harita üzerine i şlenerek sahanın biyojeokimyasal haritası elde edilir. Bu sonuçlara etki edebilen topografya, drenaj, yol vb. faktörlere ait bilgiler de bu harita üzerine i şlenmelidir. Haritadan çıkarılacak ilk önemli sonuç normal ve anomali sahalarının saptanmasıdır. Analiz sonuçları bazen küldeki element miktarı, bazen de kuru organdaki element miktarı olarak ifade edilebilir. Bunlardan hangisinin anomalileri daha iyi belirlediklerini saptamak ve haritaya bu de ğerleri işlemek gerekir. Elde edilen anomalilerin cevherle şme ile ilgili olup olmadı ğına karar vermek, sahanın de ğerlendirilmesinde en kritik rolü oynar. Bitkilerdeki element miktarları cevherle şmeden ba şka topografya, toprak pH’ı, bitkinin güne şe göre durumu gibi birçok faktöre de ba ğlı olabilmektedir. Bunun için örneklerdeki di ğer elementlere ait değerlerin de göz önünde bulundurulmaları gerekir. Eldeki anomalinin jeolojik olmayan faktörlere ba ğlı olabilece ği şüphe edildi ği zaman, bu faktörler kar şısında aynı şekilde davranan iki cevher elementine ait de ğerlerin oranlarını ele almak ço ğu zaman bu faktörlerin etkilerini ortadan kaldırmaktadır. Warren’e (1949 ve 1952) göre cevherle şmemi ş sahalardaki bitkilerden elde edilen örneklerin Cu ve Zn miktarları, yerel faktörler nedeniyle büyük de ği şiklikler göstermektedir, ancak bu elementlere ait oranlar oldukça sabit kalmaktadır. Örne ğin, normal sahalarda Cu/Zn oranı 0.07 ile 0.23 arasında de ği şmektedir. Bu oran, bakır cevherle şmesinin bulundu ğu yerlerde 0.23’den daha büyük, çinko cevherle şmesinin bulundu ğu yerlerde ise 0.07’den daha küçük de ğerler göstermektedir. Cevherle şme bölgelerinde topra ğın humus zonunun, ölmü ş bitki organlarının birikmesi ve bozunmasıyla biyojenik elementlerce zenginle şmi ş oldu ğu bilinmektedir. Bazı zamanlar bu zonlardan alınan toprak örnekleri bitki organlarından alınan örneklerden daha belirgin ve homojen anomaliler vermektedir. Bunun için prospeksiyon yapılan bölgede böyle bir epijenetik biyojenik da ğılım bulunuyorsa, bitkilerden elde edilen anomalileri humus zonundan alınan örneklerin sonuçlarıyla kar şıla ştırarak sahte anomalileri ayırt etmek veya anomali zirvesinin yerini daha iyi saptamak mümkündür. 38 Yerli klastik anomalilerle ilgili biyojeokimyasal anomalilerin cevherle şme ile doğrudan ili şkisi vardır. Bu yüzden daha detaylı çalı şmalar anomali zirvesi çevresinde yapılır ta şınmı ş klastik anomalilerle ilgili biyojeokimyasal anomalilere ait cevher yata ğı ise klastik malzemenin ta şınma miktarına ba ğlı olarak biyojeokimyasal anomali zirvesinden uzakta bulunabilir. Cevher yata ğının yerinin saptanması için, bölgede klastik malzemenin ta şınma yönünde bir ara ştırma yapmak gerekir. Yeraltı suyu anomali yelpazesi ile ilgili olarak olu şan biyojeokimyasal anomalilere ait cevher yata ğının bulunması, ancak yer altı suyunun hareketini izlemekle mümkündür. Homojen geçirimli bir malzeme içinde yeraltı suyunun hareketi su tablasının e ğimi yönündedir. Bunun için, böyle bir anomalinin kayna ğını saptamak için yapılacak bir ara ştırmanın su tablasını yukarıya do ğru takip ederek yapılması gerekir. Çatlaklar boyunca yükselen sularla olu şan hidromorfik anomaliler ile ilgili cevher yataklarının saptanmasında ise çatlak sistemlerinin de göz önünde bulundurulması gerekir Klastik, hidromorfik ve biyojenik anomaliler arasındaki ba ğıntı Şekil-11’de gösterilmi ştir. Şekil-11: Klastik, hidromorfik ve biyojenik anomaliler arasındaki ba ğıntı 39 5. JEOBOTAN İK PROSPEKS İYONUN UYGULANMASI 5.1. Ön Çalı şma Önce şunu belirtmek gerekir ki, jeobotanik prospeksiyon, temel jeoloji ve maden yatakları bilgisine sahip botanikçilerin i şidir. Bitki türlerini ayırt edebilmek, bitki organlarının normal ve anormal durumlarını gözlemleyebilmek özel bir e ğitimi gerektirir.Jeobotanik prospeksiyon , ba şarı ile uygulanabildi ği durumlarda di ğer jeokimyasal yöntemlere üstünlük sa ğlar.Çünkü hiçbir örnekleme ve analize gerek kalmaksızın sonuca do ğrudan ula şılabilmektedir. Halbuki di ğer yöntemlerin örnek toplama, hazırlama ve analiz gibi birçok i şlemleri vardır. Ancak bugüne kadar jeobotanik prospeksiyon maden aramada layık olduğu düzeyi bulamamı ş ve bundan dolayı da pek yararlı olamamı ştır. Bunun da ba şlıca nedeni jeolojik bilgiye sahip botanikçilerin çok az olu şu ve böyle ki şilerin maden aramaya kar şı bir ilgi duymamalarıdır. Belki ileride yeterli sayıda jeobotanikçilerin yeti şmesi ile bu yöntemden cevher aranmasında yeterince yararlanılabilecektir. Jeobotanik prospeksiyona ba şlarken yapılacak ilk i ş, di ğer yöntemlerde de oldu ğu gibi seçilen sahalarda ön çalı şma yapmaktır. Ön çalı şmalar için jeoloji ve topografya bakımından birbirlerine benzeyen ancak biri cevherle şmi ş di ğeri kısır olan iki kom şu saha seçilir. Seçilen bu sahaların madencilik faaliyetlerinden etkilenmemi ş olmasına dikkat etmek gerekir. Her iki sahanın da detay bitki örtüsü haritası ç ıkarılır. Bunun için bu sahalar yakla şık 3-5 m gibi dörtgenlere bölünür ve her alan içindeki bitki toplulukları ayrı ayrı incelenir. İnceleme sırasında her birim sahada en azından şu özelliklerin saptanması gerekir: (1) Bitki türleri ve sıklı ğı, (2) Bitkilerin genel sa ğlık durumları, anormal morfolojik görünümleri, (3) Yaprak, çiçek ve meyvelerdeki anormallikler, (4) Anormalliklerin cevherle şme, jeoloji veya topografya ile olan olası ili şkileri açıkça not edilmelidir. Birçok bitkinin en hassas organı yaprak, çiçek ve meyveleridir. Bundan dolayı jeobotanik prospeksiyon için en uygun mevsim sahadaki bitkilerin çiçek açma mevsimidir. Ön türlerinin incelenmesi ile belirtken olarak kullanılabilecek bitki türleri ve bunların cevherle şmeyle ili şkili özellikleri saptanır. Jeobotanik prospeksiyonun en kritik evresi budur. Bundan sonra yapılacak i ş elde edilen bilgileri aynı şekilde yeni sahalara uygulamak ve belirtken bitkilerin bulundukları sahaları saptamaktır ( Malyuga, 1964 ). 40 5.2. Verilerin De ğerlendirilmesi Ana kayaç, topra ğın özelliklerini belirten önemli faktörlerdendir. Kireçta şlı sahaların topra ğı, fazla kireçli ve baziktir. Piritli ve granitik kayaçlardan olu şan topraklar asidik olup, bitkiye gerekli ve elveri şli eser element bakımından zengindirler. Di ğer yandan ultramafik kayaçlardan olu şan topraklar Ni, Co, Cr, Mg gibi toksit elementlerce zengin oldukları halde K- Mo gibi toksit elementlerce fakirdirler. Ayrıca bir bölgedeki granit, kuvarsit, şeyl, bazalt gibi çe şitli kayaçlardan olu şan toprakların tutmu ş oldukları su miktarları, su ve hava geçirgenlikleri de birbirinden farklıdır. Bütün bu faktörlerin bir sonucu olarak her kayaç üzerindeki bitki toplulu ğu tür, miktar ve sa ğlık bakımından, di ğer kayaçlar üzerinde büyüyen bitki topluluklarından ayırt edilebilecek niteliktedir ( Malyuga, 1964 ).Bitki zehirlenmeleri ile ili şkili de ği şikliklerde en göze çarpanları, bitkinin şekil, renk, büyüklük ve olgunla şma durumları ile ilgili olanlarıdır. Bazı elementlerin bol miktarda bulundukları bölgelerdeki bitkilerde gözlenen karakteristik hastalık belirtileri Tablo-1’de gösterilmi ştir . Elementler Anormallikler Al Köklerde kısalma, yaprakların kıvrılması, kuruması ve benekle şmesi B Yaprak renginin koyula şması, yaprak uçlarının tiz ses çıkarması, büyümede gerileme, urlar, yaprak kenarlarının kuruması, dallarda bo ğumlar arasının kısalması ve deforme olması Cr Ye şil damarlı sararmı ş yapraklar Co Yapraklarda kuru beyaz benekler Cu Yaprakların kısmen kuruması, pembe dallar, ye şil damarlı sararmı ş yapraklar, kısalmı ş kökler, bazı türlerde yerde sürünme ve kısırla şma Fe Kısalmı ş dallar, kalınla şmı ş kökler, uzamı ş hücreler Mn Yaprakların sararması, dalların kızarması, yaprak kenarlarının kıvrılması ve kuruması Mo Kısalma, sarı-turuncu renklenme Mo-Cu Gelinciklerde siyah haçların çok fazla büyümesi Ni Yapraklarda beyaz benekler ve sararma, çiçek yapraklarında azalma ve anormal şekiller U Çekirdeklerdeki kromozom sayısının ço ğalması, garip şekilli meyveler vb. Zn Ye şil damarlı sararmı ş yapraklar, yaprak uçlarının kuruması, köklerde kısalma,cücele şme Pb-Zn Gelinciklerde çe şitli ikiz çiçekler Tablo-1: Toksit elementler nedeniyle bitki fizyolojisi ve morfolojisinde görülebilen ba şlıca anormallikler ( Cannon, 1960 ve Malyuga, 1964) 41 6. ÖNCEK İ ÇALI ŞMALAR Daha önce de belirtildi ği gibi prospeksiyonda biyokimyasal yöntemler 1965 yılından sonra tam anlamıyla uygulanmaya ba şlanmı ş ve 1973 yılına kadar bitki örneklerindeki çe şitli elementlerin analiz edilmesi ile 90 adet maden yata ğı ke şfedilmi ştir. Bu bölümde, Türkiye ve dünyada çe şitli ara ştırmacılar tarafından gerçekle ştirilmi ş olan biyokimyasal çalı şmaların bazıları detaylı biçimde anlatılacaktır. De ğinilen her çalı şmada ara ştırılan element, kullanılan bitki, amaç, kullanılan metot ve sonuç bölümleri yer alacaktır. Buyalov N.I. ve Shvyryava A.M., 1955. Ara ştırılan Element: Bor (B) Kullanılan Bitki: Salicornea herbacea ( Deniz börülcesi ) ( Şekil-12) Çalı şmanın Amacı: Yüksek bor etkisi altında Salicornea herbacea bitkisinde meydana gelen de ği şikliklerin incelenmesi Kullanılan Metot: Jeobotanik ara ştırmalar gerçekle ştirilmi ştir. Yüksek bor içeren toprakta ve normal toprakta büyüyen Salicornea herbacea bitkileri kar şıla ştırılmı ştır. Sonuçlar: Kar şıla ştırma sonucunda Şekil-13’teki gibi bir durum ortaya çıkmı ştır. Şekil-12: Salicornea herbacea ( Deniz börülcesi ) 42 Şekil-13: a ) Yüksek bor içeren toprakta büyüyen anormal bitki b ) Normal toprakta büyüyen normal bitki Malyuga D.P. ,1964. Ara ştırılan Elementler: Bakır (Cu), Molibden (Mo) Kullanılan Bitki: Gelincikgillerden (Papaveraceae ( Şekil-14)) Papaver commutatum bitkisi Çalı şmanın Amacı: Ermenistan’daki Kadzharan bakır-molibden yatakları üzerinde büyüyen Papaver commutatum bitkisinin çiçeklerindeki de ği şikliklerin belirtken nitelikte olup olmadı ğının ara ştırılması Kullanılan Metot: Jeobotanik ara ştırmalar gerçekle ştirilmi ştir. Sonuçlar: Ara ştırma sonucunda Papaver commutatum bitkisinin, Cu ve Mo elementleri için jeobotanik belirtken oldu ğu saptanmı ştır. Papaver commutatum’da meydana gelen de ği şiklikler Şekil-15’de gösterilmi ştir. 43 Şekil-14: Papaveraceae (Gelincikgiller) Şekil-15: Ermenistan’da bir Cu, Mo belirtkeni olan Papaver commutatum’un yapraklarında meydana gelen de ği şiklikler; A ) Normal çiçek B ) De ği şmi ş çiçek C ) Çe şitli de ği şme dereceleri 44 Malyuga D.P. ,1964. Ara ştırılan Elementler: Çinko (Zn), Kur şun (Pb) Kullanılan Bitki: Gelincikgillerden (Papaveraceae (Şekil-14)) Papaver macrostomum bitkisi Çalı şmanın Amacı: Ermenistan’daki Kadzharan kur şun-çinko yatakları üzerinde büyüyen Papaver macrostomum bitkisinin çiçeklerindeki de ği şikliklerin belirtken nitelikte olup olmadı ğının ara ştırılması Kullanılan Metot: Jeobotanik ara ştırmalar gerçekle ştirilmi ştir. Sonuçlar: Ara ştırma sonucunda Papaver macrostomum bitkisinin, Zn ve Pb elementleri için jeobotanik belirtken oldu ğu saptanmı ştır. Papaver macrostomum’da meydana gelen de ği şiklikler Şekil-16’da gösterilmi ştir. Şekil-16: Ermenistan’da bir Zn, Pb belirtkeni olan Papaver macrostomum’un yapraklarında meydana gelen de ği şiklikler; a ) Normal çiçek b ) Deği şmi ş çiçek c ) Çe şitli de ği şme dereceleri 45 Brooks R.R., Morrison R.S., Reeves R.D., Dudley T.R. ve Akman Y.,1979. Ara ştırılan Element: Nikel (Ni) Kullanılan Bitkiler: Alyssum (çiçek veren bitki türleri) ( Şekil-17) Çalı şmanın Amacı: Alyssum olarak tanımlanan 168 bitki türünün nikel için belirtken olup olmadı ğının anla şılması için nikel içeriklerinin saptanması Kullanılan Metot: Biyojeokimyasal ara ştırmalar yapılmı ştır. Kül etme tekni ği kullanılarak 168 bitki türü analize hazır hale getirilmi ştir. Sonuçlar: Bu çalı şmada nikel için 14’ü Avrupa türü olmak üzere toplam 31 tane belirtken bitki saptanmı ştır (1 gr kuru a ğırlıkta >1000 ppm). Şekil-17: Nikel için belirtken olan Alyssum türü bir bitki 46 Erdman J.A. ve Olson J.C., 1985. Ara ştırılan Element: Altın (Au) Kullanılan Bitkiler: Pinaceae ( Çamgiller) Çalı şmanın Amacı: Idaho, Red Mountain ( Şekil-18) stokverkinde mümkün bir altın olu şumunun belirlenmesi Kullanılan Metot: Biyojeokimyasal prospeksiyon uygulanmı ştır. Çalı şma ba şlatılmadan önce maden yerle şiminin oldu ğu 15 bölgeden bitki, çalı ve a ğaç örneklemesi yapılmı ştır. Hemen hemen 300 bitki örne ği bu oryantasyon çalı şması sırasında toplanmı ştır. Sonuçlar: Sadece iki örnekte hassasiyeti fazla olmayan altı a şamalı emisyon spektroskopisi ile ortaya çıkarılabilir altın içeri ği gözlenmi ştir. Her iki örne ğin de çam a ğacı dalına ait oldu ğu ve külünde 5 ppm altın içerdi ği gözlenmi ştir. Şekil-18: Red Mountain’den bir görünüm Dunn C. E., Brooks R.R., Edmondson J., Leblanc M. ve Reeves R.D., 1996. Ara ştırılan Element: Bakır (Cu) Kullanılan Bitkiler: Bakır içeri ği yüksek olan topraklarda yeti şebilen bitkiler Çalı şmanın Amacı: Güney Fas’ta eski Cu madeni ve çevresindeki topraklarda yeti şen bitkilerin Cu içeriklerinin saptanması Kullanılan Metot: Biyojeokimyasal bir çalı şma yapılmı ştır. Atomik Absorbsiyon Spektrofotometresi (AAS) ile bitki analizi gerçekle ştirilmi ştir. Sonuçlar: Yapılan çalı şmada, 1200 ppm Cu içeri ği olan topraklarda yeti şen bitkilerin Cu içeri ğinin 79-181 ppm arasında de ği şti ği belirlenmi ştir. 47 Özdemir Z. ve Sa ğıro ğlu A., 1997. Ara ştırılan Element: Bakır (Cu) Kullanılan Bitkiler: Salix acmophylla (Acem Sö ğüdü) ( Şekil-19), Tamarix smyrnensis (Ilgın) ( Şekil-20), Phragmites australis (Su kamı şı) (Şekil-25) Çalı şmanın Amacı: Maden (Elazı ğ) bölgesinde bulunan Cu i şletme sahasından çıkan metalce kirlenmi ş suların karı ştı ğı maden çayı boyunca bitki-toprak arasındaki Cu düzeylerine ait ili şkilerin istatistiksel olarak incelenmesi Kullanılan Metot: Biyojeokimyasal çalı şmalar yapılmı ştır. Atomik Emisyon Spektrofotometresi (AES) ile bitki analizi gerçekle ştirilmi ştir. Sonuçlar: Salix acmophylla (Acem Sö ğüdü), Tamarix smyrnensis (Ilgın) ve Phragmites australis (Su kamı şı) türlerinin Cu elementi için belirtken bitki oldu ğu ve biyojeokimyasal prospeksiyonda ba şarılı bir biçimde kullanılabilece ği belirtilmi ştir. Şekil-19: Salix acmophylla (Acem Sö ğüdü) 48 Şekil-20: Tamarix smyrnensis (Ilgın) Akçay M., Lermi A., Van A., 1998. Ara ştırılan Elementler: Bakır (Cu), Kur şun (Pb), Çinko (Zn) Kullanılan Bitkiler: Corylus avellana (Fındık) ( Şekil-21) ( Şekil-22), Rhododendron ponticum (Mor çiçekli orman gülü) ( Şekil-23), Rhododendron luteum (Sarı çiçekli orman gülü) ( Şekil-24) Çalı şmanın Amacı: Kayaba şı (Yorma-Trabzon) dolaylarında Kanköy cevher sahasında toprak jeokimyası yöntemiyle Cu, Pb, Zn anomali de ğerlerini tespit etmek ve bölgede bulunan bitkilerdeki Cu, Pb, Zn de ğerlerini kar şıla ştırmak Kullanılan Metot: Toprak jeokimyası yöntemiyle Cu, Pb, Zn anomali de ğerleri tespit edilmi ş ve bölgedeki bitkilerde bulunan Cu, Pb, Zn de ğerleri ile kar şıla ştırılmı ştır. Sonuçlar: Do ğu Karadeniz Bölgesinde Corylus avellana (Fındık), Rhododendron ponticum (Mor çiçekli orman gülü), Rhododendron luteum (Sarı çiçekli orman gülü) bitkileri ile biyojeokimyasal çalı şmaların yürütülebilece ği ortaya konulmu ştur. 49 Şekil-21: Corylus avellana (Fındık a ğacı) Şekil-22: Corylus avellana (Fındık) 50 Şekil-23: Rhododendron ponticum (Mor çiçekli orman gülü) Şekil-24: Rhododendron luteum (Sarı çiçekli orman gülü) 51 Özdemir Z. ve Sa ğıro ğlu A., 1998. Ara ştırılan Element: Demir (Fe) Kullanılan Bitkiler: Phragmites australis (Su kamı şı) ( Şekil-25), Carex acuta (Tepeli ayak otu) ( Şekil-26) Çalı şmanın Amacı: Maden’de (Elazı ğ) bulunan maden çayı boyunca demir elementinin bitki ve toprak arasındaki ili şkisinin incelenmesi Kullanılan Metot: Toprak jeokimyası yöntemiyle Fe anomali de ğerleri tespit edilmi ş ve bölgedeki bitkilerde bulunan Fe de ğerleri ile kar şıla ştırılmı ştır. Atomik Absorbsiyon Spektrofotometresi (AAS) ile bitki analizi gerçekle ştirilmi ştir. Sonuçlar: Phragmites australis (Su kamı şı) ve Carex acuta (Tepeli ayak otu) türlerinin istatistiksel olarak anlamlı oldu ğu belirlenmi ştir. Bu bitki türlerinin Fe elementi için belirtken bitki oldu ğu ve biyojeokimyasal prospeksiyonda ba şarılı bir biçimde kullanılabilece ği belirlenmi ştir. Şekil-25: Phragmites australis (Su kamı şı) Şekil-26: Carex acuta (Tepeli ayak otu) 52 Özdemir Z. ve Sa ğıro ğlu A., 1999. Ara ştırılan Element: Mangan (Mn) Kullanılan Bitkiler: Salix acmophylla (Acem Sö ğüdü) ( Şekil-19), Tamarix smyrnensis (Ilgın) ( Şekil-20) Çalı şmanın Amacı: Maden çayı (Elazı ğ-Maden) boyunca bitki, toprak ve su örneklerinin incelenmesi ve bitki-toprak arasındaki ili şkinin mangan için yapılan prospeksiyonda hangi bitkiler için önemli oldu ğunun belirlenmesi Kullanılan Metot: Bitki, toprak ve su örnekleri kar şıla ştırılmı ştır. Sonuçlar: Maden çayı (Elazı ğ-Maden) boyunca bitki, toprak ve su örneklerinde yapılan çalı şmada bitki ve toprak arasındaki ili şkinin Salix acmophylla (Acem Sö ğüdü) ve Tamarix smyrnensis (Ilgın) için çok önemli oldu ğu belirlenmi ştir. Bu bitki türlerinin Mn elementi için belirtken bitki oldukları ve biyojeokimyasal prospeksiyonda ba şarılı bir biçimde kullanılabilecekleri belirtilmi ştir. Baroni F., Boscagli A., Protano G. ve Riccobono F., 2000. Ara ştırılan Element: Antimon (Sb) Kullanılan Bitkiler: Achillea ageratum (Civanperçemi) ( Şekil-27), Plantago lanceolata (Sinirliot) ( Şekil-28), Silene vulgaris (Gıvı şkan otu) ( Şekil- 29) Çalı şmanın Amacı: İtalya’da bulunan ve artık i şletilmeyen antimon maden yata ğı çevresinde yeti şen Achillea ageratum (Civanperçemi), Plantago lanceolata (Sinirliot) ve Silene vulgaris (Gıvı şkan otu) bitki türlerinde ve toprak örneklerinde antimon içeri ğinin ara ştırılması Kullanılan Metot: Biyojeokimyasal ara ştırmalar yapılmı ştır. Bitkilerin antimon içeri ği ile topraklardaki antimon içeri ği kar şıla ştırılmı ştır. Sonuçlar: Yapılan çalı şma sonucunda toprak örneklerinde 139-793 ppm, Plantago lanceolata’nın kök kısmında 1150 ppm, Silene vulgaris’in kök kısmında 1164 ppm ve Achillea ageratum’un yapra ğında 1367 ppm antimon bulunmu ştur ve bu bitki türlerinin antimon için belirtken olabilece ği vurgulanmı ştır. 53 Şekil-27: Achillea ageratum (Civanperçemi) Şekil-28: Plantago lanceolata (Sinirliot) 54 Şekil-29: Silene vulgaris (Gıvı şkan otu) Lasat M. M., 2000. Ara ştırılan Element: Çinko (Zn) Kullanılan Bitki: Thlaspi caerulescens (Çobançantası) (Şekil-30) Çalı şmanın Amacı: Thlaspi caerulescens (Çobançantası) bitki türünün Zn içeri ğinin belirlenmesi Kullanılan Metot: Jeobotanik ve biyojeokimyasal çalı şmalar beraberce yürütülmü ştür. Atomik Absorbsiyon Spektrofotometresi (AAS) ile bitki analizi gerçekle ştirmi ştir. Sonuçlar: Bitkilerin ço ğunda, 100 ppm’lik Zn birikiminde zehirlenme belirtilerinin gözlendi ği ancak, yaygın metal belirtkeni olarak bilinen Thlaspi caerulescens‘ın 2600 ppm’in üzerinde bir birikim sa ğladı ğı tespit edilmi ştir. 55 Şekil-30: Thlaspi caerulescens (Çobançantası) Özdemir Z. ve Sa ğıro ğlu A., 2000. Ara ştırılan Element: Çinko (Zn) Kullanılan Bitkiler: Platanus orientalis (Çınar) ( Şekil-31), Salix acmophylla (Acem sö ğüdü) ( Şekil-19), Populus nigra (Kara kavak) ( Şekil-32) Çalı şmanın Amacı: Maden Çayı (Elazı ğ-Maden) ve çevresinde yeti şen bitki türleri ile toprak ve su örneklerinin Zn düzeylerinin ara ştırılması Kullanılan Metot: Biyojeokimyasal çalı şmalar yapılmı ştır. Sonuçlar: Çalı şmalarının sonucunda Platanus orientalis (Çınar) , Salix acmophylla (Acem sö ğüdü) ve Populus nigra (Kara kavak) türlerinin dallarında Zn konsantrasyonunun fazla oldu ğu belirlenmi ştir. Ayrıca bu bitki türlerinin Zn için belirtken bitki oldu ğu saptanmı ştır. 56 Şekil-31: Platanus orientalis ( Çınar) Şekil-32: Populus nigra (Kara kavak) 57 Özdemir Z. ve Sa ğıro ğlu A., 2000. Ara ştırılan Element: Bakır (Cu) Kullanılan Bitkiler: Salix acmophylla (Acem sö ğüdü) ( Şekil-19), Tamarix smyrnensis (Ilgın) ( Şekil-20), Phragmites australis (Su kamı şı) (Şekil-25) Çalı şmanın Amacı: Bakır işletmesinin atıklarıyla kirlenen Maden Çayı (Elazı ğ-Maden) ve çevresinde, bitki, toprak ve suyun Cu düzeylerinin incelenmesi Kullanılan Metot: Bitki, toprak ve suyun Cu düzeyleri kar şıla ştırılmı ştır. Sonuçlar: Salix acmophylla (Acem sö ğüdü) , Tamarix smyrnensis (Ilgın) ve Phragmites australis (Su kamı şı) bitki türlerinin Cu için belirtken bitkiler oldukları belirlenmi ştir. Nagaraju A. ve Karimulla S. ,2001. Ara ştırılan Elementler: Ca, K, Mg, Ba, Cu, Mn, Sr ve Zn Kullanılan Bitki: Gymnosporia montana ( Şekil-33) Çalı şmanın Amacı: Hindistan’ın Andhra Pradesh / Nellore Mika Ku şa ğında yeti şen Gymnosporia montana bitki türünün, biyojeokimyasal davranı şlarının incelenmesi Kullanılan Metot: Biyojeokimyasal ara ştırmalar yapılmı ştır. Gymnosporia montana bitkisinin Atomik Emisyon Spektrofotometresi (AES) ile analizi gerçekle ştirilmi ştir. Sonuçlar: Bu bitki türünün Ca, K, Mg, Ba, Cu, Mn, Sr ve Zn elementlerini yüksek miktarlarda ihtiva etti ği belirlenmi ştir. 58 Şekil-33: Gymnosporia montana 59 Aydal D. , 2001. Ara ştırılan Elementler: Pb, Co, Mn, Fe, Cd, Bi, P, Cr, Al, Na, Ga, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Dy, Mo, Zn, Ca, Mg, Se Kullanılan Bitkiler: Sö ğüt ( Şekil-34), Pürem ( Şekil-35), Çınar ( Şekil-31), Sandal ( Şekil-36), Kızıla ğaç ( Şekil-37), Sakızlık ( Şekil-38), Çitlembik ( Şekil-39), Kara pelit ( Şekil-40), Pelit ( Şekil-41) Çalı şmanın Amacı: Hatay ili merkezine 11km uzaklıkta bulunan Kisecik köyü ve çevresinde, altın ve gümü ş içeren kuvars ve sülfit damarlarının bulundu ğu bölgede, bitkilerin, bulundukları bölgeden etkilenme derecelerinin ara ştırılması Kullanılan Metot: Sö ğüt, Pürem, Çınar, Sandal, Kızıla ğaç, Sakızlık, Çitlembik, Kara pelit ve Pelit gibi 9 bitki türünden 23 yaprak örne ği alınarak 50 element üzerinde ara ştırma yapılmı ştır. Sonuçlar: Sonuç olarak Pürem ve Sö ğüt’ün bulunduğu ortamdan en çok etkilenen bitkiler oldu ğu belirlenmi ştir. Pb, Co, Mn, Fe, Cd, Bi, P, Cr, Al, Na, Ga, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd ve Dy miktarının Pürem bitkisinde di ğerlerine oranla daha fazla oldu ğu, bunun yanı sıra Mo, Zn, Ca, Mg ve Se’un damarların bulundu ğu bölgede, Co, Mn, ve Cd’un kayaçların bulundu ğu bölgedeki Sö ğüt a ğaçlarında zenginle şti ği belirlenmi ştir. Sonuç olarak, yaprakların, altın içeren altınlı kuvars damarları ile sülfit damarlarının yerlerinin belirlenmesinde bir belirteç olarak kullanılabilece ği ortaya konmu ştur. Şekil-34: Salix alba (Sö ğüt ) 60 Şekil-35: Cistus creticus (Pürem) Şekil-36: Arbutus andrachne (Sandal) 61 Şekil-37: Alnus glutinosa (Kızıla ğaç) Şekil-38: Pistacia lentiscus (Sakızlık) 62 Şekil-39: Phillyrea latifolia (Çitlembik) 63 Şekil-40: Quercus coccifera (Karapelit) Şekil-41: Quercus infectoria (Pelit) 64 Nagaraju A. ve Karimulla S., 2002. Ara ştırılan Elementler: Ba, Mn, Sr, Zn, Al, Fe, Be Kullanılan Bitkiler: Jatropha curcas (Hint fıstı ğı) ( Şekil-42) ,Cassia auriculata (Hint Sinamekisi) ( Şekil-43) Çalı şmanın Amacı: Seçilen bitki türleri ile bunların yeti ştikleri toprakların içerdi ği elementlerin ara ştırılması Kullanılan Metot: Biyojeokimyasal ara ştırmalar yapılmı ştır. Sonuçlar: Seçilen bitkilerde bol miktarda Ba, Mn, Sr, ve Zn elementleri, yeti ştikleri topraklarda ise Al, Fe ve Be elementleri saptanmı ştır. Bu çalı şma ile Nellore Mika Ku şa ğı üzerinde spesifik bitki davranı şları hakkında ve metal yayılımı ile ilgili bilgi sa ğlanabilece ği ve onların biokütle hareketlerini bulmak için bitkilerdeki metal konsantrasyonunun kullanılabilece ği belirtilmi ştir. Şekil-42: Jatropha curcas (Hint fıstı ğı) 65 Şekil-43: Cassia auriculata (Hint Sinamekisi) Baroni F., Boscagli A., Di Lella L. A., Protano G. and Riccobono F., 2004. Ara ştırılan Element: Asbest (As) Kullanılan Bitkiler: Mentha aquatica (Su nanesi) ( Şekil-44), Phragmites australis (Su kamı şı) ( Şekil-25) Çalı şmanın Amacı: İtalya’nın Güney Tuscany bölgesinde iki farklı bölgeden toplanan bitki ve üzerinde yeti ştikleri toprak örneklerinin içerdi ği As miktarının ara ştırılması Kullanılan Metot: Biyojeokimyasal bir çalı şma yapılmı ştır. 64 adet bitki örne ğinden ve üzerinde yeti ştikleri topraktan örnekler alınmı ş ve bunların analiz sonuçları kar şıla ştırılmı ştır. Sonuçlar: Toprak konsantrasyonu içerisinde As içeri ği 5,3-2035,3 ppm olarak tespit edilmi ştir. Bitki türlerinden ise en yüksek As içeri ği Mentha aquatica (Su nanesi) bitki türünün kök ve yapraklarında (540-216 ppm), Phragmites australis (Su kamı şı) ( Şekil-20) bitki türünün ise kök kısmında (588 ppm) bulunmu ştur. Analiz edilen türlerde kök kısımlarının yüksek miktarda As içerdi ği, bunun sırası ile yapraklar ve sürgünler tarafından izlendi ği belirtilmi ştir. 66 Şekil-44: Mentha aquatica (Su nanesi) Nkoane B. B. M., Sawula G. M., Wibetoe G. ve Lund W., 2005. Ara ştırılan Elementler: Bakır (Cu), Nikel (Ni) Kullanılan Bitki: Helichrysum candolleanum (Güne ş otu) ( Şekil-45) Çalı şmanın Amacı: Bostwana’da cevherli bölgelerde Helichrysum candolleanum (Güne ş otu) bitki türünde Cu ve Ni birikiminin ara ştırılması Kullanılan Metot: Elektrotermal Atomik Absorbsiyon Spektrometresi (ETAAS) ile toprak ve organlarına ayrılan bitki örneklerinin (kök, gövde, dal, çiçek) analizleri yapılmı ştır. Sonuçlar: Helichrysum candolleanum bitkisinin dallarında ve yapraklarında hem Cu hem de Ni için yüksek metal içeri ği tespit edilmi ştir (Cu için >2.5 % (w/w) ve Ni için >0.1 % (w/w)). Bakır’ın, H. candolleanum bitkisinin dal ve çiçeklerinde 0.2 % (w/w)’den daha yüksek oranda bulunmasından dolayı, bu elementin bu bitki için belirtken olabilece ği belirtilmi ştir. 67 Şekil-45: Helichrysum candolleanum (Güne ş otu) Özdemir Z., 2005. Ara ştırılan Elementler: Çinko (Zn), Demir (Fe) Kullanılan Bitki: Pinus brutia (Kızılçam) ( Şekil-46) Çalı şmanın Amacı: Pinus brutia (Kızılçam) bitki türü ve toprak örneklerinin Zn ve Fe düzeylerinin incelenmesi Kullanılan Metot: Musalı (Mersin) yakınlarındaki kromit ve ultramafik kayaçlar üzerinden ve Silifke-Anamur (Mersin) klastik sedimanter kayaçlar üzerinden Pinus brutia bitki türü toplanarak analiz edilmi ş ve toprak örneklerinin analizleriyle kar şıla ştırılmı ştır. Sonuçlar: Pinus brutia’nın i ğne yapraklarının Zn, dalının ise Fe için belirtken bitki olabilece ği belirtilmi ştir. 68 Şekil-46: Pinus brutia (Kızılçam) 69 Gedik T., 2005. Ara ştırılan Elementler: Al, Cu, Fe, Mn, Zn, Pb Kullanılan Bitkiler: Astragalus sp. (Geven) ( Şekil-47), Juniperus oxicedrus (Ardıç) ( Şekil- 48), Pinus nigra ( Karaçam) ( Şekil-49), Rosa canina (Ku şburnu) ( Şekil-50), Paliurus spina- christi (Karaçalı) ( Şekil-51) Çalı şmanın Amacı: Madenköy (Ni ğde/Ulukı şla) ve dolaylarında, gerek cevherle şme gerekse madencilik faaliyetlerinin çevresel etkilerinin, bitkiler üzerinde biyojeokimyasal yöntemlerle ara ştırılması Sonuçlar: Astragalus sp. (Geven) bitki türünün Mn için, Juniperus oxicedrus (Ardıç) bitkisinin Pb için, Pinus nigra ( Karaçam) bitkisinin Zn için, Rosa canina’nın (Ku şburnu) Al, Cu ve Fe için, Paliurus spina-christi (Karaçalı) bitkisinin ise Mn, Fe, Zn, Pb için belirtken oldu ğu belirlenmi ştir. Şekil-47: Astragalus sp. (Geven) 70 Şekil-48: Juniperus oxicedrus (Ardıç) Şekil-49: Pinus nigra (Karaçam) 71 Şekil-50: Rosa canina (Ku şburnu) Şekil-51: Paliurus spina-christi (Karaçalı) 72 Element Tür Adı Referans Çınar (Platanus oriantalis) Sandal a ğacı (Arbutus andrachne) Kızıla ğaç (Alnus glutinosa) Sö ğüt (Salix alba) Çitlembik (Phillyrea latifolia) Sakızlık (Pistacia lentiscus) Pelit (Quercus infectoria) Pürem (Cistus creticus) Au Karapelit (Quercus coccifera) Aydal, (2001) Güne ş otu (Helichrysum candolleanum) Blepharis diversispina Nkoane vd. (2005) Ku şburnu (Rosa canina) Gedik, (2005) Kuzukula ğı (Rumex acetosella) Karabu ğdayı (Fagonia mollis) Reeves vd. (1986) Acem sö ğüdü (Salix acmophylla) Ilgın (Tamarix smyrnensis) Su kamı şı (Phragmites australis) Özdemir ve Sa ğıro ğlu,(1997) O ğulotu (Melicytus ramiflorus) Cırtatan (Dysoxylum spectabile) Yates vd., (1974) Şakayık (Palicaria undulata) Cu Nilüfer (Dicoma niccolifera) Bogoch vd., (1984) Güne ş otu (Helichrysum candolleanum) Blepharis diversispina Nkoane vd. (2005) Sigla (Leucanthemopsis alpina) Kanarya otu (Senecio pauperculus) Altınba şak otu (Solidago hispida) Alyssum (48 tür) Karamuk (Berkheya coddii) Çobançantası (Thlaspi) (23 tür) Hu ş a ğacı (Betula papyrifera) Ni Hybanthus (5 tür) Reeves, (1991) Gözotu (Eurotia ceratoides) Brooks vd., (1992) Aeollanthus subacaulis Brooks vd., (1977) Salsola nitraria Brooks, (1977) Co Hamamelis (Haumaniastrum robertii) Brooks vd., (1979) Kuduzotu (Limonium suffruticosum) Cometes suratensis B Ayakotu (Carex juncella) Brooks vd., (1995) Çobançantası (Thlaspi caeruledcens) Lasat, (2000) Karaçam (Pinus nigra) Gedik, (2005) Kavak (Populus nigra) Özdemir vd.(2000) Zn Thlaspi rotundifolium Reeves vd. (1983) Acem sö ğüdü (Salix acmophylla) Ilgın (Tamarix smyrnensis) Özdemir ve Sa ğıro ğlu,(1999) Mn Kitre (Astragalus sp.) Gedik, (2005) Tablo-2: Au, Cu, Ni, Co, B, Zn ve Mn cevherleri için yapılan biyojeokimyasal prospeksiyonlarda kullanılabilecek bazı belirtken bitki türleri 73 Yer Ara ştırılan Metal Kullanılan Element Örnek Alınan Bitki Sonuçlar* Avustralya U U Çam İyi korelasyon Kanada Cu,Zn Cu,Zn Hu ş a ğacı İyi korelasyon Britanya Kolumbiyası Cu Cu/Zn Ardıç İyi korelasyon Britanya Kolumbiyası Zn Zn Gümü ş Hu ş İyi korelasyon Britanya Kolumbiyası Zn Zn Kızıla ğaç İyi korelasyon Britanya Kolumbiyası Mn Mn A ğıotu İyi korelasyon Britanya Kolumbiyası Au Au Atkuryu ğu İyi korelasyon Britanya Kolumbiyası Ag Ag Atkuryu ğu Korelasyon yok Britanya Kolumbiyası Ni Ni Köknar,Sedir İyi korelasyon Britanya Kolumbiyası Mo Mo Balsam İyi korelasyon Britanya Kolumbiyası Cu Cu/Zn Çam,Köknar İyi korelasyon Do ğu Kanada Cu,Zn Cu/Zn Kızıla ğaç,Akçaa ğaç,Sögüt Prospeksiyonda kullanılmı ş Kebek Cu Cu Balsam dalları Anomaliler ke şfedilmi ş Cornwall,Galler W W Funda Anomaliler ke şfedilmi ş Cornwall,Galler Sn Sn Funda Anomaliler ke şfedilmi ş Küba Ni Ni Bitkiler İyi korelasyon Uzak Do ğu As Fe Çimen Damarlar belirlenmi ş Finlandiya Ni Ni Hu ş a ğacı İyi korelasyon Almanya Ni Ni Çam,Ladin İyi korelasyon Yunanistan Cr Cr Bitkiler İyi korelasyon Japonya U U Çam,Selvi İyi korelasyon Nijerya Pb-Zn Pb Savana a ğaçları İyi korelasyon Norveç Cu Cu Sö ğüt Kullanımda çok istikrarsız İsveç V V Hu ş,Çam V'li şeyl bulunmu ş İsveç Pb,Zn Pb,Zn,Cu Hu ş,Çam İyi korelasyon İsveç Pb-Ag Pb-Ag A ğaç kabu ğu Korelasyon yok İsveç Mo Mo A ğaç kabu ğu Korelasyon yok İsveç W W A ğaç kabu ğu Korelasyon yok Amerika Arizona U Alfa Saysı Me şe İyi korelasyon Arizona Cu Cu Me şe İyi korelasyon Arizona Cu Cu Çalılık,Me şe İyi korelasyon Calif.,Nevada Ba Ba Köknar İyi korelasyon Idaho Zn,Pb,Cu Zn,Pb,Cu Çam,Köknar,Ladin İyi korelasyon Zn-Pb,Kötü kor. Cu Missouri Zn Zn Me şe İyi korelasyon New Mexico U U Çam,Ardıç Anomaliler ke şfedilmi ş New York Zn Zn Sö ğüt Zn alanı bulunmu ştur Pennsylvania Zn Zn Bitkiler İyi korelasyon Utah U U Ardıç Anomaliler ke şfedilmi ş Rusya Cu,Mo Mo Baklagil İki büyük Cu yata ğı bulunmu ş Rusya Cu,Fe Fe Köknar,Hu ş Cu cevherinin sınırları belirlenmi ş Rusya B B Phreatophytes İyi korelasyon Rusya Ni Ni/Cu Çimenler,otlar İyi korelasyon Rusya Co Co Çimenler,otlar İyi korelasyon Rusya Cu Ni/Cu Çimenler,Melezçam Yeni Cu yataklarının bulunu şu Rusya Cr Cr Çimen İyi korelasyon * “Korelâsyon” , bilinen cevherle şme üzerindeki bitki ve toprak içeri ği arasındaki ili şkiyi ifade etmektedir. Tablo-3:Bazı ülkelerde biyojeokimyasal prospeksiyonda kullanılan bitkiler (Cannon,1960) 74 7. SONUÇLAR Metallerin bitkiler tarafından emilmesi çok karma şık bir süreçtir ve yorum gerektiren birçok bitki ve toprak faktörüne ba ğlıdır. Eh, pH, drenaj, organ, ya ş, bitki metabolizması, güne ş ı şı ğı miktarı ve di ğer de ği şkenlerin neden olaca ğı sonuçlar biyokimyasal yolla maden arama metodunu güvensiz kılar. O nedenle bütün bu faktörlere dikkat etmek gerekir. Üstelik Biyokimyasal çalı şmalarda bitki türlerinin belirlenmesi ve seçimi iyi bilgi ve dikkat gerektirmektedir. Biyokimyasal prospeksiyonda önemli bir dezavantaj botanik deneyimi olan personele olan ihtiyaçtır. Biyokimyasal prospeksiyon yöntemlerinin uygulamasını en iyi sa ğlayan ki şi botanik tecrübeye sahip ki şidir. Çünkü türler toprak örtüyü yarıp yüzeye çıkarak, düzensiz olarak da ğılırlar (Cannon,1960). Bitkiler ile yapılan prospeksiyonun etkili olmasını sa ğlayan derinlik kök sokulumuna ba ğlıdır. Köklerin sokulum derinli ği, yüzeydeki toprak örneklemesiyle eri şilemeyen verileri elde etmeye imkân tanır. Yani bitkinin kökü, bu derinliklerde birikmi ş elemente kadar uzanıyorsa, aynı element zenginle şmesini bitkide de bulabiliriz. Tabii her bitki türüne elementlerin aynı şekilde yansıması da olası de ğildir. Di ğer yandan bazı durumlarda biyokimyasal prospeksiyon, topra ğın kullanıldı ğı prospeksiyondan daha üstündür. Bir a ğaç ile yatay ve dikey örnekleme yapılan alan miktarı, toprak ile yapılan örneklemelerden çok daha geni ş alanları temsil eder. Ayrıca, element açısından zenginle şmemi ş ve ta şınmı ş topraklarda, a ğaçların analizleri yüzey topraklarına yakın olmayan anomalinin tanınmasına olanak sa ğlar. Böyle a ğaçların anomali de ğerini yansıtması, topra ğın ta şındı ğı, dondu ğu, çimentolandı ğı, ince humuslu oldu ğu veya karla kaplandı ğı bölgelerde çok daha önem kazanmaktadır. Yani bitkiler sı ğ sondaj görevi yaparlar (Rose vd, 1979). Cevher yatakları için prospeksiyonda kullanılan biyokimyasal metotta, en hızlı geli şim gösteren ülke Rusya’dır. Türkiye’nin de bu önemli prospeksiyon yöntemini geli ştirme çabası içinde olması gerekmektedir. Elementlerin çe şitli bitkiler tarafından emilmesi çok detaylı biçimde çalı şılmalıdır ve prospeksiyonda evrensel ve lokal olarak kullanılabilen belirtken bitkiler için her çe şit mineral yata ğı etrafında sistematik bir biyokimyasal ara ştırma yapılmalıdır. Son olarak, madencilikte gizli cevher yataklarını ortaya çıkarmak için daha iyi ve ucuz yöntemler geli ştirilmelidir. 75 8. KAYNAKLAR Aydal, D.,2001.Using Various Tree’s Leaves in Prospection of the Auriferous Quartz Veins and Sulphide Lodes (Hatay-Southern Turkey).Geological Bulletin of Turkey, 44: 34-48 Baroni, F., Boscagli, A., Di Lella, L. A., Protano, G. and Riccobono, F., 2004. Arsenic in soil vegetation of contaminated areas in southern Tuscany (Italy). Journal of Geochemical Exploration, 81: 1-14 Baroni, F.,Boscagli, A., Protano, G. and Riccobono, F., 2000. Antimony accumulation in Achillea ageratum, Plantago lanceolata and Silene vulgaris growing in an old Sb mining area. Environmental pollition,109: 347-352 Bozcuk, S. ,1986. Bitki Fizyolojisi (Metabolik Olaylar).Hatipo ğlu Yayınları,176 s., Ankara. Brooks, R.R., Morrison, R.S., Reeves, R.D., Dudley, T.R. and Akman, Y., 1979. Hyperaccumulation of Nickel by Alyssum Linneus (cuciferae) Proc. R.Soc. Lond.Sect. B, 203: 287-403 Brooks, R.R., 1977. Copper and cobalt uptake by Haumaniastrum species. Plant and soil, 48: 541-545. Buyalov, N.I. and Shvyryayeva, A.M., 1955. Geobotanical methods in prospecting for salts of boron. Int.Geol.Rev, 3: 619-625. Cannon, H.L.,(1960). Botanical prospecting for ore deposits. Science 132 (3427):591-598 Cutter, A.G., 2005. Biogeochemistry: now and into the future. Palaeo, 219: 191-198. Dunn,C. E., Brooks, R.R., Edmondson, J.,Leblanc, M., Reeves, R.D., 1996. Biogeochemical Studies of Metal-Tolerant Plants From Southern Morocco. Journal of Geochemical Exploration, 56: 13-22. Erdman, J.A. and Olson, J.C. ,(1985). The use of Plants in Prospecting for Gold: A Brief overview with a selected bibliography and topic index. Journal of Geochemical Exploration, 24: 281-304 Erdman, J.A. and Kokkola, M., 1984. Workshop 2: Biochemistry in mineral exploration. Journal of Geochemical Exploration, 21: 123-128. 76 Gedik, T., 2005. Madenköy (Ni ğde/Ulukı şla) ve Dolaylarının Biyojeokimyasal Anomalilerinin İncelenmesi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek lisans Tezi. 113 s., Adana. Kaçar, B., 1984. Bitki Beslenmesi. A.Ü. Ziraat Fak.Yay., No:289, 317 s.,Ankara. Köksoy, M., 1991. Uygulamalı Jeokimya. Hacettepe Yayınları, 368 s., Ankara. Malyuga, D.P. ,1964. Biochemical methods of prospecting. Consultants Bureau, NewYork, 205 pp. Nagaraju, A. and Karimulla, S., 2001. Geobotany and biogeochemistry of Gymnosporia montana acase study from Nellore Mica Belt, Andhra Pradesh. Environmental Geology, 41: 167-173 Özdemir, Z., 2003. Biogeochemical studies at the Musalı and Silifke-Anamur area in Mersin, Turkey. Geochemistry International, 41, 9: 1-6 Özdemir, Z. ve Sarıoğlu, A.,1998. Maden Çayı (Maden-Elazı ğ) Boyunca Fe Elementi için Biyojeokimyasal Anomalilerin İncelenmesi.Türkiye Jeoloji Bülteni,41-1,9-54 s., Türkiye. Özdemir, Z. ve Sarıoğlu, A., 1997. Elazı ğ-Maden Bölgesi Maden Çayı Boyunca Bakır için Biyojeokimyasal Anomalilerin İncelenmesi, Geosound, 30,755-764 s. Rose, A.W., Hawkes, H.E., Webb, J.S., 1979. Geochemistry in mineral Exploration, 2nd ed. Academic Press, p.657, New York. Warren, H.V. , Delavault, R.E. and Barakso, J. ,(1964). The role of arsenic as a pathfinder in biochemical prospecting. Econ.Geol., 59: 1381 – 1386