Sucul Canlılarda Ağır Metal Birikimi ve Etkileri

Yıl 2022, Cilt: 8 Sayı: 1, 65 - 78, 31.12.2022

Gözde Şavran , Fahrettin Küçük

Öz

Artan endüstrileşme, kentleşme, tarımsal faaliyetler, insan aktiviteleri gibi birçok sebepten dolayı sucul ekosistemler baskı altındadır. Kirletici unsurların düzensiz ve kontrolsüz şekilde su sistemlerine verilmesi, ortamdaki canlı yaşamlarını tehlikeye sokmaktadır. Çevre kirliliğinin en önemli konularından olan ağır metaller doğal ya da yapay yollardan sucul ekosistemlere girmekte ve besin zinciri yolu ile en alt basamaktan en üst basamak olan tüketicilere, dolayısıyla insana kadar aktarılmaktadır. Bu şekilde ekosistemde sürekli ve dengeli bir enerji döngüsü vardır. Doğal ekosistemlerde besin zincirinin herhangi bir kirletici ile zarar görmesiyle, madde ve enerji döngüsü de olumsuz yönde etkilenmektedir. Farklı kaynaklardan ekosisteme giren ağır metallerin bir kısmı çözünürlük kapasitelerine bağlı olarak doğrudan su içerisinde taşınırken, bazıları sediment tabakasında birikir. Ağır metal biriktiren sediment tabakası doygun hale geldiğinde bünyesindeki ağır metalleri tekrar suya bırakır ve kirletici konumuna gelir. Ağır metallerin besin zincirindeki birikimi ise, en alt halkadaki fitoplanktonik organizmaların güneşten aldıkları enerjiyi kullanmalarıyla başlar, balıklar ve diğer omurgalılar ile son bulur. Doku ve organlarda farklı şekillerde birikim gösteren ağır metallerin yoğunluğu, bir üst halkaya aktarıldığında artmaktadır. Söz konusu maddeler aynı ortamda yaşayan yakın türlerde bile farklı derişimlerde bulunabilmektedir. Sucul ortamdaki bazı canlılar ağır metalleri bünyelerinden atabildikleri halde bazıları (bazı sucul bitkiler, midye, istridye vb.) bünyelerinde biriktiriler. Özellikle beslenme ve diğer yollar ile vücuda alınan ağır metaller canlılarda olumsuz sonuçlara neden olmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Ağır metal, Biyoakümülasyon, Besin zinciri, Su kirliliği

Kaynakça

• Akgün, M., Ali, G. Ü. L., & Yilmaz, M. (2007). Sakarya Nehri Çeltikçe Çayında Yaşayan Leuciscus cephalus L., 1758 Dokularında Ağır Metal Birikimi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 27(2), 179-189.
• Aktar, S., Cebe, G. E., (2010). Alglerı̇n Genel Özellı̇klerı̇, Kullanım Alanları ve Eczacılıktakı̇ Önemı̇, Ankara Ecz. Fak. Derg. 39 (3) 237-264. https://doi.org/10.1501/Eczfak_0000000568
• Andrade, S. A. L. D., Jorge, R. A., & Silveira, A. P. D. D. (2005). Cadmium effect on the association of jackbean (Canavalia ensiformis) and Arbuscular mycorrhizal fungi. Scientia Agricola, 62, 389-394. https://doi.org/10.1590/S0103-90162005000400013
• Aras, S., Findik, O., Kalıpcı, E. & Sahinkaya, S. (2017). Assessment of concentration physicochemical parameters and heavy metals in Kızılırmak river, Turkey. Desalination and Water Treatment, 72, 328- 334.
• Aslam J, Khan SA & Khan SH. (2013). Heavy metals contamination in roadside soil near different traffic signals in Dubai, United Arab Emirates. Journal of Saudi Chemical Society, 17, 315-319. https://doi.org/10.1016/j.jscs.2011.04.015
• Austin, A., Munteanu, N. (1984). Evaluation of changes in a large oligotrophic wilderness park lake exposed to mine tailing effluent for 14 years: The phytoplankton. Environmental Pollution Series A, Ecological and Biological, 33(1) 39-62. https://doi.org/10.1016/0143-1471(84)90161-2
• Ayas, D., Kalay, M., Sangün, M.K. (2009). Mersin Körfezi'nden örneklenen yüzey suyu ve Patella türlerindeki (Patella caerulea, Patella rustica) Cr, Cd ve Pb düzeylerinin belirlenmesi. Ekoloji 70, 32-37.
• Banfalvi G. (2011). “Cellular effects of heavy metals”. Netherlands, London, NewYork: Springer. https://doi.org/10.1007/978-94-007-0428-2.
• Başaran, G. (2010). Kapulukaya baraj gölü (Kırıkkale) ve aşağı havzası su, sediment ve sucul bitki örneklerinde ağır metal konsantrasyonlarının karşılaştırmalı olarak incelenmesi.
• Baykal, H. & Baykal, T. (2008). “Küreselleşen Dünyada Çevre Sorunları”. Mustafa Kemal Ünv. Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 5(9), 1-17.
• Bryan, G. W., & Hummerstone, L. G. (1971). Adaptation of the polychaete Nereis diversicolor to estuarine sediments containing high concentrations of heavy metals. I. General observations and adaptation to copper. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 51(4), 845-863. https://doi.org/10.1017/S0025315400018014
• Canpolat, Ö., Çalta, M. (2003). Heavy metals in some tissues and organs of Capoeta capoeta umbla (Heckel, 1843) fish species in relation to body size, age, sex and seasons. Fresenius Environmental Bulletin 12: 961-966.
• Chmielewska E., Medved J., Bioaccumulation of heavy Metals by Green Algae Cladophora glomerata in a Rafinery Sewage Lagoon, Croatica Chemica Acta, 74: (1), 135-145, (2001).
• Dereli, E. M., Ertürk, A., & Çakmakçi, M. (2017). Yüzeysel Sularda Ağir Metallerin Etkileri Ve Ötrofikasyon İle İlişkisi. Turkish Journal of Aquatic Sciences, 214-230. https://doi.org/ 10.18864/TJAS201720
• Dietz, F. (1972). Die Anreicherung von Schwermetallen in submersen Pflanzen.
• Dökmeci, A. H., Yıldız, T., Sivri, N., & Öngen, A. (2012). Tekirdağ kıyı sularından toplanan karideslerin ağır metal seviyelerinin belirlenmesi ve insan sağlığına olan toksit etkileri.
• Dutta, H. M., 1996. A composite approach for evaluation of the effects of pesticides on fish. In: Fish Morphology, (eds) J.S.D. Munshi & H.M. Dutta. Science Publishers Inc, USA. p:249.
• Eto, K. (2000). Minamata disease. Neuropathology, 20, 14-19.
• Förstner, U., & Wittmann, G.T.E. (1983). Metal pollution in the aquatic environment. Heavy Metal Enrichment in Limnic and Marine Organisms at Different Trophic Levels (pp. 286-306).
• Goyer, R,A. (1986). Toxic Effects of Metals. In: The Basic Science of Poisons. Amdur, M.O., Doull, J., Klaassen, C.D. (eds.), Pergamon Press, London, UK, 623-680.
• Güldiren, O. & Tekin Özan, S. (2018). Seyhan Baraj Gölü (Adana)’nde Yaşayan Sazan (Cyprinus carpio L., 1758)’ın Kas, Karaciğer ve Solungaçlarındaki Ağır Metal Düzeylerinin Belirlenmesi . Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi , 9 (2) , 157-167. https://doi.org/10.29048/makufebed.411888
• Gündoğan Y., Ali, G. Ü. L., ARICA, Ş. Ç., & Çavuşoğlu, K. (2005). Cladophora Glomerata (Chlorophyce)’da Ağır metal Birikiminin Araştırıması. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 8(1), 181-194.
• Herawati, N., Suzuki, S, Hayashi, K., Rivai, I.F. & Koyoma, H. (2000). Cadmium, copper and zinc levels in rice and soil of Japan, Indonesia and China by soil type. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 64, 33-39. https://doi.org/10.1007/s001289910006
• Heydt, G. (1977). Schwcrmctallgehalte von wasser, Wasserpflanzen, chironomidae und mollusca der Elsenz. Dipl. Arbeit Univ., Heidelberg.
• Houlbrèque, F., Hervé-Fernández, P., Teyssié, J. L., Oberhaënsli, F., Boisson, F., & Jeffree, R. (2011). Cooking makes cadmium contained in Chilean mussels less bioaccessible to humans. Food chemistry, 126(3), 917-921. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.11.078 Kanar, D. (2012). Tuzla (İstanbul) Sahilindeki Ağır Metal Kirliliğinin Midyelerle Takibi (Doctoral dissertation, Marmara Universitesi (Turkey)).
• Karadavut, I. S., Saydam, A. C., Kalipci, E., Karadavut, S., Ozdemir, C. & Durduran, S. (2012a). Pollution in Melendiz water basin groundwater. Pol. J. Environ. Stud., 21(3), 659.
• Kargın, E., Erdem, C., 1992. Bakır-çinko etkileşiminde Tilapia nilotica (l.)’nın karaciğer, solungaç ve kas dokularındaki metal birikimi. Doğa Turkish Journal of Zoology. 16: 343-348.
• Katalay, S., Parlak, H., & Arslan, Ö. Ç. (2005). Ege Denizinde Yaşayan Kaya Balıklarının (Gobius niger L., 1758) Karaciğer Dokusunda Bazı Ağır Metallerin Birikimi. Ege Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 22(3), 385-388.
• Kayhan, F.E., Balkısı, N., Aksu, A. 2006. İstanbul Balık Halinden Alınan Akdeniz Midyelerinde (Mytilus galloprovincialis) Arsenik Düzeyleri. Ekoloji 61, 1-5.
• Knauer, G. A., & Martin, J. H. (1973). Seasonal Variations of Cadmium, Copper, Manganese, Lead and Zinc in Water and Phytoplankton in Monterey Bay, California 1. Limnology and Oceanography ,18 (4), 597-604. https://doi.org/10.4319.lo.1973.18.4.0597
• Kobaza, K., Parlak, V., Atamanalp, M., 2021. Aras Nehri’nden (Erzurum) Örneklenen Tatlı Su Midyesinde (Unio Crassus) Deneysel Ortamda Kurşun II Asetat Birikim Düzeylerinin Araştırılması. Atatürk Univ. Ziraat Fak. Derg., 52 (3): 344-350. https://doi.org/10.17097/ataunizfd.903170
• Kocahan, İ. (1999). Marmara Denizi Demersal Balıklarında İz Element Kirliligi, İstanbul Üniversitesi Deniz Bilimleri ve İsletmeciligi Enstitüsü, Kimyasal Osinografi ABD (Doctoral dissertation, Yüksek Lisans Tezi, 187 s., İstanbul).
• Kocataş, A. (2014). Ekoloji Çevre Biyolojisi. Dora Yayıncılık, Bursa.
• Landis WG, Yu M (1999). Introduction to Environmental Toxicology: Impacts of Chemicals upon Ecological Systems. 2nd ed. Lewis Publisher, New York, pp. 18-238.
• Martin, J. H., & Broenkow, W. W. (1975). Cadmium in plankton: elevated concentrations off Baja California. Science, 190(4217), 884-885. https://doi.org/ 10.1126/science.190.4217.884
• Masindi, V. and Muedi, K.L. (2018). Environmental contamination by heavy metals. Heavy metals, 10, 115-132. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.76082
• Mehta, S, Gaur JP. (2005). Use of Algae for Removing Heavy Metal Ions from Wastewater: Progress and Prospects. Critical Reviews in Biotechnology. 25: 113-152. https://doi.org/10.1080/07388550500248571
• Miller, CB, Frost BW, Wheeler PA, Landry MR, Welschmeyer N, Powell TW (1991) Ecological dynamics In the subarctlc Pacific, a possible lron-limited ecosystem. Limnol Oceanogr 36:1600-1615. https://doi.org/10.4319/lo.1991.36.8.1600
• Oberholster, P.J., Myburgh, J.G., Ashton, P.J., Botha, A.M., (2010). Responses of phytoplankton upon exposure to a mixture of acid mine drainage and high levels of nutrient pollution in Lake Loskop, South Africa. Ecotoxicology and Environmental Safety, 73(3), 326-335. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2009.08.011
• Özbolat, G., & Abdullah, T. U. L. İ. (2016). Ağır metal toksisitesinin insan sağlığına etkileri. Arşiv Kaynak Tarama Dergisi, 25(4), 502-521. https://doi.org/10.17827/aktd.253562
• Özvar, N. (2020). İskenderun Körfezi’nden Avlanıp Tüketime Sunulan Balık Türlerindeki Ağır Metal Düzeyleri. ( Mersin Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü).
• Radwan, S., Kowalik, W., Kowalczyk, C. (1990). Occurrence of heavy metals in water, phytoplankton and zooplankton of a mesotrophic lake in eastern Poland. Science of The Total Environment, 96(1-2), 115-120. https://doi.org/10.1016/0048-9697(90)90011-I
• Rao, SVR., Cadmium accumulation in fiddler crabs Uca annulipes uptake of lead chromium, cadmium and cobalt by Cladophora glomerata, International Journal Environment Studies, 27, 219-223, (1986).
• Reay, P.F. (1972). The accumulation of arsenic from arsenic-rich natural waters by aquatic plants. Journal of applied ecology, 557-565. https://doi.org/10.2307/2402453
• Skei, J. M., Saunders, M., & Price, N. B. (1976). Mercury in plankton from a polluted Norwegian fjord. Marine Pollution Bulletin, 7(2), 34-36. https://doi.org/10.1016/0025-326X(76)90309-X
• Sökmen, T. Ö., Güneş, M., & KIRICI, M. (2018). Karasu Nehri’nden (Erzincan) alınan su, sediment ve Capoeta umbla dokularındaki ağır metal düzeylerinin belirlenmesi. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, 5(4), 578-588. https://doi.org/10.30910/turkjans.471355
• Şener, Ş., & Şener, E. (2015). Kovada Gölü (Isparta) dip sedimanlarında ağır metal dağılımı ve kirliliğinin değerlendirilmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 19(2), 86-96.
• Taylan, Z. S., & Özkoç, H. B. (2007). Potansiyel ağır metal kirliliğinin belirlenmesinde akuatik organizmaların biokullanılabilirliliği. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(2), 17-33.
• Timoçin, Ç. 2008. İki farklı balık çiftliğinden örneklenen Clarias gariepinus ve Cyprinus carpio’nun solungaç, kas ve karaciğer dokularında bakır, çinko, demir, krom, kurşun ve kadmiyum düzeyleri. Yüksek Lisans Tezi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
• Turanlı, N., & Gedik, K. (2021). Spatial trace element bioaccumulation along with consumer risk simulations of Mediterranean mussels in coastal waters of Turkey. Environmental Science and Pollution Research, 28(31), 41746-41759.
• Uçar, A., & Atamanalp, M. (2008). Balıklarda toksikopatolojik lezyonlar II/toxicopathological lesions in fish II. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 40(1), 95-101.
• Vane, C., Turner, G. H., Chenery, S. R., Richardson, M., Cave, M. C., Terrington, R., Gowing C.J.B. & Moss-Hayes, V. (2020). “Trends in Heavy Metals, Polychlorinated Biphenyls and Toxicity from Sediment Cores of the Inner Thames Estuary, London, UK”. Environ. Sci.: Processes Impacts, 22, 364-30. https://doi.org/ 10.1039/C9EM00430K
• Yücel, M. & Yücel, E. (2013). “On the ecotoxicological effects of heavy metal pollution of industrial origin determination of wheat varieties.” Biological Diversity and Conservation, 6(13) 6-11.