*KTÜ Rize Su Ürünleri Fakültesi, 53100, Rize Tel: Fax: ,

Transkript

1 KARBAR L N TATLISU KEFAL (Leuciscus cephalus) ÜZER NE AKUT TOKS K ETK S BÜLENT VEREP FAT H KAPLAN, YAVUZ YÖRÜK DAVUT TURAN *KTÜ Rize Su Ürünleri Fakültesi, 53100, Rize Tel: Fax: , verep@ktu.edu.tr ÖZET Bu çalı mada, sucul ekosistemlerde potansiyel bir kirletici olan ve Do u Karadeniz bölgesinde fındık tarımında yaygın olarak kullanılan bir karbamat böcek öldürücü olan Karbaril in akut toksisitesi incelenmi tir. Bio-sınama deneyi için seçilen tür Tatlısu kefallleridir (Leuciscus cephalus). Tatlısu kefali için 96 saatlik LC 50 de eri belirlenmi tir. Statik akut toksisite testi üç kez tekrarlandı ve toplam 120 birey kullanılmı tır. Ayrıca her bir karbaril konsantrasyonunda balıkların davranı larındaki de i im bireysel olarak belirlenmi tir. Karbaril in toksisite testinden elde edilen veriler EPA Finney Probit Analiz Metoduna gore düzenlenmi bir bilgisayar programıyla de erlendirilmi tir. Tatlısukefali için Karbaril in 96 saatlik LC 50 de eri 8.66 mg/l düzeyinde hesaplanmı tır. Anahtar Kelimeler: Karbaril, akut toksisite, Leuciscus cephalus, LC 50 ACUTE TOXIC EFFECT OF CARBARYL ON EUROPEAN CHUB (Leuciscus cephalus) ABSTRACT Carbaryl, a carbamate insecticide contaminating aquatic ecosystems as a potential toxic pollutant, was investigated in the present study for acute toxicity. European chub fish (Leuciscus cephalus (L.)) were selected for the bioassay experiments. The 96-h LC 50 was determined for the European chub. The static acute toxicity tests were repeated two times and a total of 140 European chub were used. In addition, behavioral changes at each carbaryl concentration were determined for the individuals. Data obtained from the carbaryl acute toxicity tests were evaluated using the Probit Analysis Statistical Method based on Finney s Probit Analysis using a computer program. The 96-h LC 50 value for the European chub was estimated as 8.66 mg/l. Key words: Carbaryl, acute toxicity, Leuciscus cephalus, LC 50 G R Günümüzde tarımsal faaliyetlerin ba lıca hedefi en azından nüfus artı ıyla dengeli olarak besin üretimini ço altmaktır. Bu amacı gerçekle tirmek için de en önemli araç, tarım zararlılarına kar ı pestisit denilen kimyasal maddelerin kullanılmasıdır. Tarımsal mücadelede daha çok ve daha kaliteli ürün almak için kullanılan birçok pestisit bilinçsiz veya do ru kullanılmadı ı taktirde yeraltı suları, akarsular ve denizlere ula arak buralarda kirlili e sebep olmaktadırlar. Bu kirliliklerden dolayı denizde ve tatlısularda ya ayan balıklar, memeliler, algler, kabuklu su canlıları ve planktonik su canlıların ya am alanları kısıtlanmakta yada bu sebepten dolayı ölmektedirler. Pestisit istenmeyen böcek, kemirgen, mantar, alg, bakteri veya yabani ot gibi zararlıların kontrolü amacıyla kullanılan çok çe itli kimyasal bile ene sahip organik ve inorganik bile iklerdir. Pestisitler de aranan en önemli özellik zararlı olan hayvan ve bitkilere kar ı toksik fakat zararlı olmayan böceklere, hayvan ve insanlara kar ı da antitoksik olmasıdır. Su ortamında çözünmeyen klorlu pestisitler organizmaların ya lı dokularında birikirler ve bu birikim beslenme ile su ortamındaki tek hücreli canlılardan ba layarak balık ve insanlara kadar ula ır. nsanın hem bitkisel hem de hayvansal gıdalarla besleniyor olması ve besin zincirinin en son halkasını olu turuyor olmasından dolayı bu tür bile ikler insanda büyük bir yo unluk kazanır. Karbamat pestisidler böceklere, mantarlara ve yabani otlara kar ı yaygın olarak kullanılmaktadır. Dünyada ortalama bin ton karbamat kullanıldı ı tahmin edilmektedir. Karbamatlar çevrede çok uzun süreler kalamamakla beraber bioakümülasyona da u ramazlar (URL 1). Karbamatlar en yeni insektisitlerdir. Karbomik asitin organik ester veya tuzlarıdırlar. Karbamatlar çok yönlü pestisitlerdir. Bazıları insektisit, bazıları fungisit, bazıları mollisit olarak kullanılır. Bunlarda dayanıklılık bakımından organofosfatlara benzerler. Organizmalarda birikme özelli i yoktur. Fakat canlı vücudundaki etkileri de yine organofosfatlar gibi sinir sistemine olup oldukça toksik etki etmektedir. Bu çalı mada kullanılan karbaril pestisidi de bir karbamat olup 1-naphthyl N-methylcarbamate kimyasal formülüne sahiptir. Karbaril ticari olarak sevin, chipco sevimol vbg isimler altında üretilmektedir. Toprak partikülleri tarafından adsorbe edilebilen, toprakta aktif durumda kalabilen ve bitki kökleriyle alınabilen karbarilin toprakta degradasyonu 2 341

2 aydan kısadır. Kimyasal ve toprak mikroorganizmalarıyla parçalanan karbaril 1-napthol a dönü ür. Sudaki çözünürlü ü dü ük olan karbaril in yer altı sularına ula ma potansiyeli de zayıftır. Yüzey sularında bulunabilen karbaril, su ortamında kimyasal olarak, güne ı ı ıyla ve mikroorganizmalarla bozunabilmektedir. Karbaril balıklar için genelde orta düzey toksik (balık; LC 50 <1-10 ppm, dafnia; LC 50 =6.4 ppb) olmakla beraber sucul omurgasızlar için yüksek toksisiteye sahiptir (URL 2). Türkiye, Dünya fındık tüketiminin yakla ık % 75 ini kar ılamakta olup Dünya fındık ihracatının da yakla ık % 85 ini tek ba ına gerçekle tirmektedir. Türk ekonomisinde oldukça önemli bir yeri olan fındık ba ta Giresun, Ordu, Trabzon ve Rize olmak üzere Karadeniz e kıyısı olan hemen her ilde yeti tirilmektedir. Do u Karadeniz bölgesinde yaygın bir ekilde üretilen fındık ürünün tarımında carbaryl insektisid olarak kullanılmaktadır. Fındık kurdu (Balaninus (Curculio ) nucum L.) ve fındık kahverengi ko nili (Parthenobcanium corni Bouche) gibi fındık zararlılarıyla mücadelede Carbaryl %85 WP dekara 150 gr ve Carbaryl %5 dekara 3 kg olmak üzere kullanılmaktadır (URL 3). Bu çalı mada Carbaryl WP % 85 in Tatlısu kefali üzerine akut toksisitesini gösteren LC 50 de erinin belirlenmesi ve tatlısu kefallerinin bu pestisidlere kar ı davranı de i imlerinin belirlenmesi amaçlanmı tır. MATERYAL VE METOD Tatlısu kefalinin Karadeniz bölgesinde fındık tarımında yo un olarak kullanılan Karbaril (Carbaryl WP %85) adlı pestiside göre letal konsantrasyonu olan 96-h lik LC 50 de erinin belirlendi i bu akut toksisite çalı masında 120 adet (Leuciscus cephalus) tatlısu kefali kullanılmı tır. Balıklar elektro ok cihazıyla yidere (Rize) deresinde tutularak havalandırılmı polietilen kaplarla laboratuar ortamına getirilmi tir. Kullanılan balıkların ortalama a ırlı ı 21.4 gr, ortalama total boyu cm olarak hesaplanmı tır. Balıkların boyları arasında en fazla % 10 fark olmasına özen gösterilmi tir (Anonim, 1991). Tatlısu kefali (Leuciscus cephalus L.,1758) Avrupa, Anadolu, Kafkaslar, Karadeniz ve Azak denizi havzalarında geni ölçüde da ılmı tır (Berg, 1949, Slastenenko, 1956, Geldiay ve Balık, 1988). Tatlısu kefali (L. cephalus) Türkiye de oldukça geni bir yayılım göstermekle beraber, akarsu ortamlarına nazaran göl, gölet gibi durgun su ortamlarında daha iyi geli ebilen ve populasyonu I-VII ya ları arasında da ılan bir tatlısu balık türüdür ( a ı ve Balık, 2003). Di er taraftan test ortamı olarak 25 L lik cam akvaryumlar kullanılmı olup 8 farklı akvaryum test için kullanılmı tır. Bir tanesi 0 konsantrasyon olarak ahit olmak üzere di erleri farklı konsantrasyonlarda karbaril içermi tir. Bu çalı mada 25 litrelik hacme sahip akvaryumlar kullanılmı olup bu akvaryumlara 20 L dinlendirilmi, aktif karbon filtreyle kloru alınmı musluk suyu koyulmu tur. Bu akvaryumlara yerle tirilen tatlısu kefallerinin 15 gün süreyle ortama uyumları sa lanmı tır C sıcaklık ko ullarında bekletilen balık bireylerine adaptasyonu süresince günde bir kez yemleme yapılmı ve sonra deneyin 48 saat öncesinden yemleme kesilmi tir. Biodeney ba langıcına kadar geçen süreçin son be günü içersinde % 5 ten fazla balık ölümü olmamasına dikkat edilmi tir (Anonim, 1991). Biodeney sürecinde kullanılan dinlendirilmi musluk sularının sıcaklı ı 20 1 C ye termostatlı termometreyle ayarlanmı ve çözünmü oksijenin mg/l düzeyinde olması sa lanmı tır. Test akvaryumlarına 20 L su koyularak her akvaryuma 5 balık olacak ekilde stoklama yapılmı ve havalandırma sa lanmı tır. ahit yada kontrol akvaryumu olan sıfır konsantrasyonlu akvaryumda ölümün hiç olmaması veya % 10 dan dü ük olmasına ve di er balıkların davranı larının normal ve sa lıklı görünmelerine dikkat edilmi tir. Di er test akvaryumlarına 0.25, 1.25, 2.5, 12.5, 25, 125, 250 mg/l konsantrasyonlarında karbaril olacak ekilde dozlama yapılmı ve 96 saatlik bir süreç boyunca deney takip edilmi tir. Deney öncesi uygun dozların belirlenmesi amacıyla bir ön deney de yapılmı tır. Biosınama deneyi üç kez tekrarlanarak sonuçlar Finney Probit statistiksel Analiz yöntemine göre hazırlanmı bir bilgisayar programıyla de erlendirilmi tir (US EPA, 1999). Deney sonucunda LC 50 de eri hesaplanmı ve balık davranı ları kontrol akvaryumu balıklarıyla kar ıla tırılarak Karbarilin balık davranı ına etkileri ve farklı dozlar arasındaki davranı farklılıkları ortaya koyulmu tur. BULGULAR Karbaril (Carbaryl %85 WP) in Leuciscus cephalus üzerindeki akut toksisite deneyi sonucu tespit edilen 96 saatlik süreç boyunca 12h lik fasılalarla ölü balık sayıları Tablo 1 de verilmektedir. Deney ba langıcında 6 ve 7 nolu akvaryumlardaki balıklarda 1 saat içersinde anormal titreme ve yüzeye çıkma gibi hareketler olmu ve bu sürenin sonunda tüm balıkların öldü ü görülmü tür. Ölen balıklarla ilgili yapılan otopside iç organlarda anormal bir durum görülmezken gözlerde ipliksi kanamaların oldu u anla ılmı tır. lk bir saatlik süre zarfında di er akvaryumlardaki balıkların davranı ları normal görülürken 5 ve 2 nolu akvaryumlarda birer balı ın gözlerinde yine ipliksi kanamaların oldu u fark edilmi tir. 342

3 Ölü balık sayısı Tablo 1.Tatlı Su Kefali (Leuciscus cephalus) nin Karbaril e göre biosınama testi evreleri boyunca mortalite. Akvaryum No ve Ölü Balık Sayısı Toplam Ölü Doz (mg/lt) 12h 24h 36h 48h 60h 72h 84h 96h Balık Sayısı / Canlı Balık Sayısı Akvaryum 0 0 mg/l /5 Akvaryum mg/l /5 Akvaryum mg/l ¼ Akvaryum mg/l /5 Akvaryum mg/l /3 Akvaryum mg/l /0 Akvaryum mg/l /0 Akvaryum mg/l /0 Deneyin ba lamasından 12 saat sonra 5 ve 4 nolu akvaryumlarda balıklar yüzeye yakın yüzmeye ba lamı lardır, 5 nolu akvaryumdaki balıkların pektoral ve anal yüzgeçlerinin etrafında kızarıklıklar olu mu tur. 2 nolu akvaryumda 1 ölü balık tespit edilmi ve di er balıklar normal yüzme hareketlerini devam ettirmi lerdir. 24 saat sonra 5 nolu akvaryumda 3 balı ın öldü ü, di er balıkların pektoral yüzgeçlerinde kızarma ve yüzeyde yüzme hareketleri görülmü tür. 1, 2, 3 nolu akvaryumlar da zaman zaman ani hareketler görülmesine ra men normal yüzme hareketleri tespit edilmi tir. Bu süre zarfında kontrol akvaryumu olan 0 nolu akvaryumda balıkların sa lıklı göründü ü, anormal bir hareket olmadı ı belirlenmi tir. Deney ba lamasından 36 saat sonra 5 nolu akvaryumda 2 balık ölmü ve bu balıkların pektoral ve anal yüzgeçlerinde kanama olu mu tur. 4 nolu akvaryumda bütün balıklar su yüzeyinde yüzmeye devam etmi lerdir. 1,2,3 nolu akvaryumlardaki balıklarda yüzme hareketleri normal fakat zaman zaman ani hareketler görülmü tür. 0 nolu kontrol akvaryumunda her ey normal görünüyorken, bu süreç 48. saatin sonuna kadar aynen devam etmi tir. Deneyin ba lamasından 60 saat sonra 4 nolu akvaryumda balıklar yüzeye yakın yüzmeye devam etmi lerdir. 1,2,3 nolu akvaryumdaki balıklarda yüzme hareketi normal bazen ani hareketler olmu tur. 0 nolu kontrol akvaryumunda yüzme normal, 72 saat sonra 4 nolu akvaryumdaki bütün balıklar yüzeyde yüzmeye devam ederken 1 balıkta yüzme bozuklu u ba lamı tır. 86 saat sonra 4 nolu akvaryumda 2 balıkta yüzme bozuklu u olu masına ra men ölüm olmamı tır. 96 saat sonunda ise 4 nolu akvaryumda ters yüzme gibi yüzme bozuklukları gösteren 2 balık ölmü tür. Di er akvaryumlardaki balıklardaki hareketlerin normal oldu u ve herhangi bir mortalitenin olmadı ı görülmü tür. 96 saatlik deney sonundaki mortaliteler ekil 1 de, canlı balıklar ise ekil 2 de 24 h lik evrelerle görülmektedir. ekil h lik deney sürecinde ölü balık sayısındaki de i imler Deney süresince ilk 24 h sonunda 14 balık ve 2. evrede (48 h) 2 balık ölürken 3. evrede (72 h) hiç balık ölmemi tir. 4. evrede (96 h) 2 balık ve nihayet toplam olarak 18 balık deney sonunda ölmü tür ( ekil 1). Toplam 40 balıkla ba lanan deneyde birinci evrenin sonunda (24 h) canlı balık sayısı 26 iken ikinci evrenin sonunda 25 e dü mü, 3.evrenin sonunda bir de i iklik olmazken deneyin son evresi toplam canlı balık sayısı 23 olacak ekilde tamamlanmı tır ( ekil 2) Balık biodeneme testinde % ölüm ve % ya am de erleri kar ılıklı olarak ekil 3 de görülmektedir. Balık biodeneyi 0 0 sonuçlarına göre ilk evre sonunda % 65 ya am söz 24h 48h 72h 96h konusuyken % 35 ölüm vardır. kinci evre sonunda ya am % 62.5 e dü erken mortalite % 37.5 a çıkmı tır. 3.evre sonunda herhangi bir de i im olmamı tır. Ancak 4. evre sonunda (96 h) ya am yine dü erek % 57.5, ölüm yüzdesi ise % 42.5 e yükselmi tir. Bu durum mortalitenin zamanla artması sebebiyle suda bulunan Karbaril in etkisinin zamana ba lı olarak azalmadı ını, deney süresince etkisini sürdürdü ünü göstermektedir ( ekil 3). 343

4 h 48h 72h 96h ekil h lik deney sürecinde canlı balık sayısındaki de i imler ekil 3. Balık biosınama deneyinde % ölüm (baklava) ve % ya am de erleri Çalı mada elde edilen mortalite de erleri Finney Probit statistiksel Analiz yöntemine göre de erlendirildi inde 96 h lik LC 50 de erinin mg/l oldu u hesaplanmı tır. Ayrıca % 95 güven sınırları mg/l arasındadır (Tablo 2) h 48h 72h 96h Bal k bio-s nama evreleri Tablo 2. Hesaplanan LC 50 ve di er letal konsantrasyon de erleri. Noktalar LC/EC 1.00 LC/EC 5.00 LC/EC LC/EC LC/EC LC/EC LC/EC LC/EC LC/EC Konsantrasyonlar %95 güven sınırları Alt Üst TARTI MA VE SONUÇLAR Tatlı su kefalinin Karbaril e kar ı letal konsantrasyonunun belirlendi i bu çalı mada yapılan deney sonuçları esas alınarak LC 50 de eri hesaplanmı tır. Çalı ma sonucunda LC 50 de eri 8.66 mg/l olarak hesaplanmı tır. Letal konsantrasyon tahmini de erleri hesaplama yöntemine göre yukarda tabloda sonuçlar sunulmu tur. Bu sonuçlara göre carbaryl in 96 saatlik LC 50 de eri tatlısu kefali için yani balıkların yarısını öldüren konsantrasyon 8.66 mg/l dir. Balıkların hepsini öldürebilecek minimum konsantrasyon 80 mg/l iken hiçbir balı ın ölmeyece i konsantrasyon ise mg/l nin altındadır. Halbuki bu de erlerden LC 50 de eri Atlantik salmonu için 0.25 mg/l, Gökku a ı alabalı ı için 1.3 mg/l, (Ameiurus melas) karabo a ba lı balık için 20 mg/l iken omurgasızlara daha toksiktir. Mesela Daphnia için bu de er (Daphnia magna) 6 µg/l ve karideslerde ise 5.6 µg/l ye kadar dü mektedir (URL 2). Böylece Tatlısu kefali su ortamındaki carbaryl pestisidine kar ı omurgasız, kabuklular ve salmon türlerinden daha toleranslı olmakla beraber Ameiurus melas a göre daha hassas oldu u ortaya çıkmaktadır. KAYNAKLAR Anonim (1991). Su Kirlili i Kontrol Yönetmeli i, 2004, Pollution and Control Regulations, No:20106, , Ankara. APHA, AWWA, WEF, (1985). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. APHA, AWWA, WEF, 16th ed. APHA, Washington, DC. Berg, L.S., Freshwater Fishes of the USSR, and adjacent countries, Academy of the Sciences of the USSR. 344

5 Geldiay, R., ve Balık, S., 1988, Türkiye Tatlısu Balıkları, Ege Üniv., Fen Fak., No:97, URL 1. United States Department Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Environmental Health, Division of Laboratory Sciences, ( URL 2. Pesticide Fact Sheet, U.S. Department of Agriculture, Forest Service, By Information Ventures Inc, ( URL 3. Fiskobirlik Genel Müdürlü ü, ( URL 4. Extension Toxicology Network, Oregon States University, ( US EPA, EPA Probit Analysis Program Used for Calculating LC/EC Values, Version 1.5, Ecological Monitoring Research Division, Environmental Monitoring Systems Laboratory, US Environmental Protection Agency, Cincinnati, OHIO, Slastenenko, E., Karadeniz Havzası Balıkları, Et ve Balık Kurumu Yayını, a ı, H., Balık, S., Topçam baraj gölündeki (Aydın) Tatlısu kefalinin (Leciscus cephalus L., 1758) Ya, Büyüme ve Cinsiyet Oranları, E.Ü. Su Ürünleri Dergisi, Cilt 20, Sayı (3-4):