ACCUMULATION OF HEAVY METALS IN RED PANDORA (PAGELLUS ERYTHRINUS) ALONG THE AEGEAN SEA COAST

Transkript

1 EGE DEN Z KIYILARINDA KIRMA MERCANDA (Pagellus erythrinus) A IR METAL B R K M ES N ULUTURHAN, F L Z KÜÇÜKSEZG N VE BÜLENT C HANG R Dokuz Eylül Üniversitesi Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Enstitüsü, zmir esin.uluturhan@deu.edu.tr ÖZET Ege Denizi nin Türkiye kıyılarından toplanan kırma mercanın (Pagellus erythrinus, Linnaeus, 1758) kas dokusunda a ır metal (Hg, Cd, Pb ve Cr) içerikleri bu çalı mada ara tırılmı tır. Balık örnekleri Dokuz Eylül Üniversitesi Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Enstitüsü ne ait R/V K. Piri Reis ara tırma gemisi ile Mayıs 1996, Eylül 1997, Ocak ve Temmuz 1998 dönemlerinde toplanmı tır. Seçilen örneklerin boy ve a ırlıkları saptanarak kas dokuları plastik torbalara konulup, laboratuvara getirilmek üzere derin dondurucuda saklanmı tır. Analiz için alınan örnekler (Yakla ık 5-7 gr) elektrikli parçalayıcıda homojen hale getirildikten sonra mikrodalga çözünürle tirme sisteminde nitrat asidi+perklorik asit karı ımında çözülüp iki defa destilenmi su ile gerekli hacime tamamlanmı tır. Analizler Varian (Spectra AA-3 Plus) atomik absorbsiyon cihazında gerçekle tirilmi tir. Civa, so uk buhar tekni i ile ölçülürken kadmiyum, kur un ve krom grafit fırın yardımıyla saptanmı tır(bernhard, 1976; UNEP, 1984). Ölçülen metallerin bu cihazda saptama limitleri Hg:.5 g/l, Cd:.1 g/l; Pb:.1 g/l, Cr:.6 mg/kg dır. Organizmada metallerin ölçümlerinin do rulu u ve kalibrasyonu, International Laboratory of Marine Radioactivity, IAEA, (Monaco) dan gelen referans materyalle (Homogenate muscle sample, IAEA-47) test edilmi tir. Kas dokusundaki a ır metal konsantrasyonları Hg: ; Cd: nd-9.6; Pb: nd-1397 ve Cr: nd-118 g/kg ya a ırlık aralıklarında bulunmu tur. Kas, dokusundaki metal konsantrasyonları ile çatal boy arasında önemli ili ki bulunamamı tır. Metal konsantrasyonlarındaki de i imler ile mevsim, istasyon ve boy uzunlu u arasındaki ili kileri ara tımak için ANOVA testi kullanılmı tır. Anahtar sözcükler: Metal, balık, Pagellus erythrinus, Ege Denizi ACCUMULATION OF HEAVY METALS IN RED PANDORA (PAGELLUS ERYTHRINUS) ALONG THE AEGEAN SEA COAST ABSTRACT In this study, the heavy metal (Hg, Cd, Pb and Cr) contents were investigated in muscle tissue of Red Pandora (Pagellus erythrinus, Linnaeus, 1758) from the Aegean Sea. Biota samples were collected by trawling from sampling stations in May 1996, September 1997, January and July 1998 during cruises of R/V K. Piri Reis (Institute of Marine Sciences and Technology). The muscle tissues are weighed, measured and then placed one by one in plastic bags and stored at below -2 C until analysis. In the laboratory, approximately 5-7 g of biota muscle is homogenized and digested with 5:1 HNO 3 :HClO 4 in microwave digestion system and diluted to the desired volume with double distilled water. All the analyses are performed by Varian (Spectra AA-3 Plus) atomic absorption spectrophotometer. Mercury concentration is measured by cold vapour technique, Cd, Pb and Cr are determined by graphite furnace and background corrections are used as required (Bernhard, 1976; UNEP, 1984). The detection limits for trace metals were; Hg:.5 g/l, Cd:.1 g/l; Pb:.1 g/l and Cr:.6 mg/kg. Accuracy of atomic absorption spectrophotometer and validity of the processes tested with a reference material (homogenate muscle sample, IAEA-47, from the International Laboratory of Marine Radioactivity, IAEA, Monaco). There were no significant correlations between fork lengths and metal concentrations in muscle tissue. ANOVA were utilized to investigate effect of length, season and station on variations in metal concentrations. Keywords: Metal, fish, Pagellus erythrinus, Aegean Sea G R Tehlikeli kirleticiler arasında yer alan a ır metaller deniz ortamına ehir ve endüstriyel kaynaklı de arjlarla ula maktadır. A ır metallerin suda çözülebilen bile ikleri sucul ekosistemde problemler yaratmaktadır. Çevredeki kalıcılıkları, yüksek konsantrasyonlardaki toksisiteleri, canlı dokularında birikme e ilimleri ve besin zincirinde biomagnifikasyona u ramaları nedeniyle insanlar için potansiyel tehlike olu tururlar. Bundan dolayı a ır metallerin sucul ekosistemde izlenmesi ve kontrolü ara tırma aktivitelerinin konusu olmu tur. Kırma mercan balı ı (Pagellus erythrinus Linnaeus, 1758) önemli ticari de ere sahip olması ve çok tüketilmesi nedeniyle bu çalı mada seçilmi tir. MATERYAL VE METOT Örnekleme alanı ve istasyonlar ekil 1 de verilmi tir. Biota örnekleri, Mayıs 1996, Eylül 1997, Ocak and Temmuz 1998 tarihlerinde örnekleme istasyonlarından trolle toplanmı tır. 24

2 ekil 1. Ege Denizi de örnekleme alanının lokasyonu. (1:Edremit; 2:Alia a; 3: zmir körfezi; 4:Çe me; 5:Ku adası; 6:Didim; 7:Gökova; 8:Marmaris; 9:Göcek; 1:Fethiye) Seçilen örneklerin boy ve a ırlıkları saptanarak kas dokuları plastik torbalara konulup laboratuvara getirilmek üzere derin dondurucuda saklanmı tır. Analiz için alınan örnekler (yakla ık 5-7 gr) elektrikli parçalayıcıda homojen hale getirildikten sonra mikrodalga çözünürle tirme sisteminde Nitrat asidi+perklorik asit karı ımında çözülüp iki defa destilenmi su ile istenilen hacme tamamlanmı tır. Analizler Varian (Spectra AA-3 Plus) atomik absorbsiyon cihazında gerçekle tirilmi tir. Civa so uk buhar tekni i ile ölçülürken kadmiyum, kur un ve krom grafit fırın yardımıyla saptanmı tır (Bernhard, 1976; UNEP, 1984). Ölçülen metallerin bu cihazda saptama limitleri Hg:.5 g/l, Cd:.1 g/l; Pb:.1 g/l, Cr:.6 mg/kg dır. Organizmada metallerin ölçümlerinin do rulu u ve kalibrasyonu, Monaco dan (International Laboratory of Marine Radioactivity, IAEA) gelen referans materyalle (Homogenate muscle sample, IAEA-47) test edilmi tir. BULGULAR Bulgular Balık örneklerinin kas dokusunda belirlenen Hg, Pb, Cd ve Cr miktarlarının ortalama, minimum ve maksimum de erleri Tablo 1 de verilmi tir. Tüm örnekleme boyunca bütün istasyonlardaki metal da ılımları ekil 2-3 de verilmi tir. Genelde zmir ve Çe me de ölçülen Hg de erleri güneydeki istasyonlara göre daha yüksek seviyededir ve Hg konsantrasyonları yazın dü mektedir. Pb,Cd ve Cr konsantarsyonları kas dokusunda Eylül ayında yüksek olarak saptanmı olup genelde güneydeki istasyonlar daha yüksek Pb ve Cd seviyelerine sahiptir. Ölçülen de erlere göre en yüksek metal seviyeleri Hg da bulunmu tur. Bu sırayı Pb, Cr ve Cd izlemektedir. Tablo 1. Kırma mercanın kas dokusundaki a ır metallerin minimum, maksimum ve ortalama standard hata de erleri (µg/kg ya a ırlık) Mayıs-1996 Eylül 1997 Ortalama Min-Maks Ortalama Min-Maks Hg Cd nd-9.6 Pb Cr Ocak-1998 Temmuz-1998 Ortalama Min-Maks Ortalama Min-Maks Hg Cd nd-8.8 Pb nd nd-444 Cr nd MAFF (Ministry of Agriculture, Fisheries and Food, 1995) tarafından açıklanan besin standartlarına göre; kas dokusundaki ortalama metallerin kar ıla tırılması a a ıdaki gibidir: Civa: zin verilen sınır 5 g/kg olup bu çalı mada bulunan civa ortalaması bu sınırın altındadır. Kadmiyum: nsanın tüketebilece i limit 2 g/kg dır. Saptanan maksimum de er 9.6 olup bu de erler izin verilen limitin çok altındadır. Kur un: zin verilen sınır 2 g/kg dır. Bizim buldu umuz de erler 1-2 kat dü üktür. Krom: nsanın tüketebilece i limit 1 g/kg olup bulunan seviyeler bu limitin üstünde kalmaktadır. statistiksel Analiz Tüm istasyonlar ve mevsimler için kas dokusundaki metal konsantrasyonları ile çatal boy arasında önemli bir ili ki yoktur. Ortalama boy kovaryans alınarak dokunun metal konsantrasyonundaki mevsimsel farlılıkları kar ıla tırmak için kovaryans analizi (ANCOVA) kullanılmı tır (Tablo 2). Sonuç olarak kastaki Hg, Cd, Pb ve Cr konsantrasyonları önemli mevsimsel varyasyonlar göstermi tir (p.5). stasyon ba ımsız de i ken ve ortalama boy kovaryans alınarak yapılan analizde kastaki Hg ve Pb seviyelerinde önemli bölgesel varyasyonlar bulunmu tur. Bu sonuçlara göre Civa 241

3 hariç en yüksek metaller, Güney Ege de saptanmı tır. Bunun nedeni; denetimsiz yatçılık faaliyetleri, nehir de arjları, arıtılmamı pis su de arjları, madencilik ve endüstri atıkları olarak açıklanabilir. Hg (ug/kg) Cd (ug/kg) ekil 2. Kas dokusundaki ortalama Hg ve Cd konsantrasyonu ( g/kg ya a ırlık) 8 Pb (ug/kg) 5 Cr (ug/kg) ekil 3. Kas dokusundaki ortalama Pb vecr konsantrasyonu ( g/kg ya a ırlık) Biolojik aktivite ve metabolizma oranı so uk mevsimde dü mekte ve böylece dokularda a ır metal de i imleri meydana gelmektedir. Ya akümülasyonunda meydana gelen mevsimsel de i iklik, organo-metal bile iklerinin depolama kapasitesini etkilemektedir. Bahar ve yaz dönemlerinde toplanan örneklerde kas dokusunda ya oranı azaldı ından dü ük metal seviyeleri ölçülmü tür. Ayrıca metallerdeki mevsimsel varyasyon beslenmeyle de ili kilidir (Uluturhan, 24). Tablo 2. Kırma mercanın kas dokusundaki metal konsantasyonlarının ANCOVA analiz sonuçları (p.5) Mevsim stasyon df F P Df F P Kas Hg Cd Pb Cr TARTI MA Bu çalı ma kapsamında ölçülen Hg, Pb ve Cr konsantrasyonları Akdeniz de yapılan çalı malara benzerlik gösterirken Cd içerikleri Akdenizdeki de erlerden daha dü üktür. (Table 3). 242

4 Tablo 3. Akdeniz de bazı türlerde kas dokusundaki metal konsantrasyonları ( g/kg ya a ırlık) Tür Bölge Hg Cd Pb Cr Referans S. vulgaris Izmir Demirkurt et al., 199 P. erythrinus srail Hornung & Kress 1991 D. sargus srail Hornung & Kress 1991 L. mormyrus srail nd-441 nd Hornung & Kress 1991 P. ehrenbergi srail nd Hornung & Kress 1991 M. barbatus srail nd Hornung & Kress 1991 M. barbatus Yunanistan Bei et al., 1992 P. erythrinus spanya Pastor et al., 1994 B. boops spanya Pastor et al., 1994 M. barbatus spanya Pastor et al., 1994 D. sargus spanya Pastor et al., 1994 M.merluccius talya Focardi et al., 1998 M barbatus Ege Kucuksezgin et al.,21 P.erythrinus Adriyatik Gaspic et al., 21 M. barbatus Adriyatik Gaspic et al., 22 P. acarne Antalya Yazkan et al., 22 B. boops Antalya Yazkan et al., 22 M. barbatus Antalya Yazkan et al., 22 S. solea Antalya Yazkan et al., 22 S. auratus Antalya Yazkan et al., 22 E.encrasicolus Karadeniz Topcuoglu et al., 22 M barbatus Izmir Kucuksezgin et al.,22 P. erythrinus Izmir Kucuksezgin et al.,22 P. erythrinus Izmir Kucuksezgin et al.,22 D. annularis Izmir Kucuksezgin et al.,22 Tmediterraneus skenderun Yılmaz, 23 M. cephalus skenderun Yılmaz, 23 P. erythrinus Ege nd-9.6 nd-1397 nd-118 Bu çalı ma SONUÇ Bu çalı ma Ege Denizi nde Kırma Mercandaki a ır metal konsantrasyonları hakkında bilgi vererek daha önce bu konuda çalı ma yapılmadı ı için bir eksi i tamamlamı tır. Kas dokusunda bulunan Hg, Pb ve Cr seviyeleri Akdeniz deki balıklara benzerlik göstermi tir. Cd seviyeleri ise dü üktür. Çalı ma sonuçları göstermi tir ki Güney Ege kıyıları a ır metal kirlili i tehdidi altındadır. Balık organ dokuları denizel çevrenin kirlilik derecesinin belirlenmesinde indikatör gibi kullanılır. Gelecek ara tırmalarda patolojikve histolojik bioindikatör çalı malar ile birlikte yapılacak olan a ır metal konsantrasyon ara tırmaları daha verimli olacaktır. KAYNAKLAR Bei F., Catsiki, V.A., Papathanassiou, E., Copper and Cadmium levels in fish from the Greek waters (Aegean and Ionian Seas). Rapp. Comm. Int. Mer Medit., 33, pp.167. Bernhard, M., Manual Methods in the aquatic environment (Part 3). Sampling and analyses of biological material. FAO Fisheries Technical Paper No:158. Demirkurt, E., Uysal, H., Parlak, H., 199. The levels of heavy metals accumulation in some benthic organisms living in Izmir Bay. Rapp. Comm.int. Mer Medit. 32:127. Focardi, S., Fossi, M. C., Leozio, C., Aurigi, S., Casini, S., Corsi, I., Corsolini, S., Monaci, F., Sanchez-Herhandez, J. C., Bioaccumulation and biomarker responses to organochlotines, polycyclic aromatichydrocarbons and trace metals in Adriatic Sea fish fauna. Rapp. Comm.int. Mer Medit. 35: Gaspic, Z. K., Zvonaric, T., Baric, A., 21. Cadmium and lead content in muscle tissue and liver of three fish species from the eastern part of middle Adriatic. Rapp. Comm.int. Mer Medit. 36:286. Gaspic, Z. K., Zvonaric, T., Vrgoc, N., Odzak, N., Baric, A. (22). Cadmium and lead in selected tissues of two commercially important fish species from Adriatic Sea. Wat. Res. 36: Hornung, H., Kress, N Trace elements in offshore and inshore fish from the Mediterranean coast of Israel. Toxicol. Environ. Chem : Kucuksezgin, F., Altay, O., Uluturhan E., Kontas, A., 21. Trace metal and organochlorine residue levels in red mullet (Mullus barbatus) from the Eastern Aegean, Turkey. Wat. Res. Vol 35 No:9 pp: Kucuksezgin, F., Uluturhan E., Kontas, A., Altay, O., 22. Trace metal cocentartions in edible fishes from Izmir Bay, Eastern Aegean. Mar. Pollut. Bullt. 44: MAFF, monitoring and surveillance of non-radioactive contaminants in the aquatic environment and activities regulating the disposal of wastes at sea, Directorate of Fisheries research, Lowestoft, Aquatic environment monitoring report no:44 243

5 Pastor, A., Hernandez, F., Peris, M. A., Beltran, J., Sancho, V., Castillo, M. T., Levels of heavy metals in some marine organisms from the western Mediterranean area(spain). Mar. Pollut. Bull. vol.28. 1:5-33. Topcuoglu, S., Kırba o lu, Ç., Güngör, N., 22. Heavy metals in organisms and sediments from Turkish coast of the Black Sea, Environ. Internatiınal. 27: Uluturhan, Esin., 24. Levels of heavy metals in different organs of Pagellus erythrinus (red pandora) with environmental parameters in the Agean Sea, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, zmir, 88 s. UNEP/ECE/IUNIDO/FAO/WHO/IAEA, Pollution from land-based sources in the Mediterranean. Geneva: UNEP Regional Seas Report and Studies. No: 32. Yazkan, M., Özdemir, F., Göllükçü, M., 22. Antalya Körfezinde avlanan bazı balık türlerinde Cu, Zn, Pb and Cd içeri i. TÜB TAK. Turk J. Vet. Anim. Sci. 26: Yılmaz, A. B., 23. Levels of heavy metals (Fe, Cu, Ni, Cr, Pb and Zn) in tissue of Mugil cephalus and Trachurus mediterraneus from Iskenderun Bay, Turkey. Environ. Res.. 92: