Balya (Balıkesir) Pb-Zn Madeni Atık Sahasının Biyojeokimyası ve Asidik Maden Drenajı Oluşumuna Etkileri

Abstract

Bu çalışmada, Türkiye’nin en büyük ve en eski maden atık sahası Balıkesir Balya Pb- Zn maden atık   sahasının biyojeokimyası ve asidik maden drenajı (AMD) oluşumuna etkileri jeokimyasal, moleküler  ve mikrobiyolojik teknikler birlikte kullanılarak araştırılmıştır. Balya atık sahasında Pb-Zn madencilik  aktivitelerinden geride kalan sülfürce zengin pasaların/atıkların atmosferle teması sonucunda düşük  pH’lı (2.7) ve yüksek metal içerikli (1.88 mg/L Pb, 24 mg/L Zn, 2.5 mg/L As ve 17 mg/L Cu) asidik  sularoluşarak ortamın kontamine olmasına neden olmaktadır. Maden atığı, sediman, asidik ve yüzey suyu  örneklerinde gerçekleştirilen jeokimyasal ve mikrobiyolojik analizler çevre açısından zararlı metallerin   taşınmasında ve dağılımında sülfürce zengin atıkların ayrışmasından kaynaklanan asidik suların (pH 2.7)   birincil etken olduğunu göstermiştir. Balya atık sahasında gelişen ve asidik drenaj suyu içeren göletlerde  gerçekleştirilen kultivasyon temelli mikrobiyoloji çalışması sonucunda asidik suların ortalama asidofilik  sülfür oksitleyen (aSOB) ve asidofilik Fe oksitleyen bakteri (aFeOB) miktarları sırası ile 8.4x10  cell/ ml ve 9.6 x10 7  cell/ml’dir. Aynı değerler, atıkların ulaştığı Maden deresi yüzey su örneklerinde 3.8 x10  cell/ml ve 5.7x10  cell/ml olarak asidik sulara oranla daha düşük saptanmıştır. Maden deresi ve asidik  gölet sedimanları üzerinde gerçekleştirilen 16S rDNA dizi analizine göre Balya atık sahasında Fe ve  S döngüsünde Acidithiobacillus spp. grubuna bağlı prokaryotların dominant olduğu ortaya konmuştur.  Bunun yanısıra, daha az oranda S oksidasyonunda etkili Sulfobacillus spp. populasyonuda tespit  edilmiştir. Ayrıca, asidik suların ve atıkların ulaştığı daha düşük asidik karakter gösteren Maden Deresi  sediman örneklerinde indirgenmiş sülfür türlerini (örn. kükürt) oksitleyen Thiobacillus spp. ve Thiovirga  spp. cinsine bağlı mikroorganizmalar tespit edilmiştir. Bu türlerin tespiti, sahada değişen jeokimyasal  koşullara uyum sağlayan dinamik bir mikrobiyal topluluğu göstermektedir. Sahada Fe oksitleyen ve  indirgeyen mikroorganizmaların tespiti ile asidik sedimanlarda jarosit, plumbojarosit ve götit gibi ikincil  Fe minerallerinin varlığı atıklardan metallerin salınımında, taşınımında ve depolanmasında mikrobiyal Fe  döngüsünün önemli olduğunu göstermektedir. Tüm bu sonuçlar, Balya Pb-Zn maden atık sahasında S ve  Fe döngüsünde etkili mikroorganizmaların asidik suların oluşumunda ve bileşiminde ana rol oynadıklarını  ortaya koymaktadır.