ARI ÜRÜNLERĐNDE AĞIR METAL BĐRĐKĐMĐNE TRAFĐĞĐN ETKĐSĐ. Adem ARIKAN

ARI ÜRÜNLERĐNDE AĞIR METAL BĐRĐKĐMĐNE TRAFĐĞĐN ETKĐSĐ Adem ARIKAN Yüksek Lisans Tezi Zootekni Anabilim Dalı Yrd. Doç. Dr. Servet ARSLAN 2010 Her hakkı saklıdır

T.C. GAZĐOSMANPAŞA ÜNĐVERSĐTESĐ FEN BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ ZOOTEKNĐ ANABĐLĐM DALI YÜKSEK LĐSANS TEZĐ ARI ÜRÜNLERĐNDE AĞIRMETAL BĐRĐKĐMĐNE TRAFĐĞĐN ETKĐSĐ Adem ARIKAN TOKAT 2010 Her hakkı saklıdır

TEZ BEYANI Tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu tezin yazılmasında bilimsel ahlak kurallarına uyulduğunu, başkalarının eserlerinden yararlanılması durumunda bilimsel normlara uygun olarak atıfta bulunulduğunu, tezin içerdiği yenilik ve sonuçların başka bir yerden alınmadığını, kullanılan verilerde herhangi bir tahrifat yapılmadığını, tezin herhangi bir kısmının bu üniversite veya başka bir üniversitedeki başka bir tez çalışması olarak sunulmadığını beyan ederim. Adem ARIKAN

ÖZET Yüksek Lisans Tezi ARI ÜRÜNLERĐNDE AĞIRMETAL BĐRĐKĐMĐNE TRAFĐĞĐN ETKĐSĐ Adem ARIKAN Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Zootekni Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. Servet ARSLAN Trafiğin arı ürünlerindeki ağır metal birikimine olan etkisini araştırmak amacıyla Tokat Đlinde 2009 yılında yapılan çalışmada; Tokat-Turhal karayolunun kenarından itibaren kuzeye doğru 10 m, 4 km, 8 km ve 12 km mesafelerde toplam dört istasyon belirlenmiştir. Her istasyonda 9 adet olmak üzere toplam 36 adet arı kolonisi konulmuştur. Bu kolonilerden temmuz ayında, bal, polen ve propolis örnekleri alınmıştır. Elde edilen arı ürünlerindeki ağır metal (Bakır, Çinko, Demir, Kadmiyum, Krom, Kurşun ve Mangan) içerikleri araştırılmıştır. Karayolundan uzaklığa göre bal örneklerinde Çinko, Demir, Krom ve Mangan ortalamaları arasında istatistiki farklılık bulunmazken (P>0,05), bakır ve Kadmiyum (P<0,01), Kurşun ortalamaları istatistiki olarak önemli bulunmuştur (P<0,05). Polen örneklerinde Çinko, Demir, Kadmiyum, Krom ve Mangan ortalamaları arasında istatistiki farklılık bulunamazken, Bakır ve Kurşun ortalamaları ise istatistiki olarak önemli bulunmuştur (P<0,05). Propolis örneklerinde bakır, çinko demir, krom kurşun ve mangan ortalamaları arasında istatistiki farklılık bulunamazken, kadmiyum ortalamaları aralarında farklılık önemli bulunmuştur (P<0,01). Yapılan bu çalışmada trafiğin çevreye olan etkisinde bakır (bal ve polende), kadmiyum (bal ve propolis) ve kurşun (bal, polen ve propolis) metallerinde istatistiki olarak önemli çıkmış ancak kadmiyumda en fazla birikimin karayolu kenarında oluşması, diğer metallerde ise en fazla birikimin diğer istasyonlarda görülmesi göz önüne alındığında, trafikten dolayı sadece kadmiyum metalinin kirlilik oluşturduğu söylenebilir. 2010, 51 sayfa Anahtar Kelimeler: Ağır metal, Karayolu, Trafik, Bal, Polen, Propolis i

ABSTRACT Ms Thesis THE EFFECT OF TRAFFIC ON HEAVY METAL ACCUMULATION IN BEE PRODUCTS Adem ARIKAN Gaziosmanpasa University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Animal Science Supervisor: Asst. Prof. Dr. Servet ARSLAN In this study, which has been conducted in 2009 in Tokat province and aiming to search the effect of traffic on heavy metal accumulation in honey-bee products; 4 stations have been determined at 10 m., 4 km., 8 km. and 12 km on the north side of Tokat-Turhal highway. 9 colonies from each station, totally 36 honey-bee colonies have been set. Honey, polen and propolis samples have been collected from these colonies in July. The heavy metal contents in these products (Copper, zinc, ferrous, cadmium, chrome, lead and manganese) have been determined. According to distances from the highway, there were no significant differences in zinc, ferrous, chrome and manganese values in honey samples (P>0,05). There were significant differences in copper, cadmium (P<0,01) and lead (P<0,05) values in honey samples. There were no significant differences in the zinc, ferrous, cadmium, chrome and manganese (P>0,05) values in the pollen samples. There were significant differences in copper and lead (P<0,05) values in pollen samples. There were no significant differences in copper, zinc, iron, chrome, lead and manganese (P>0,05) values in the propolis samples. There were significant differences in cadmium (P<0,01) values in propolis samples. In this study the effect of traffic on copper (honey and pollen), cadmium (honey and propolis) and lead (pollen and propolis) content were statistically significant. But as the accumulation of cadmium observed the highest just side of highway (10 m station) and the accumulation of other metals observed in the other distant stations, it can be expressed that, traffic pollution is caused only by cadmium metal. 2010, 51 pages Key words : Heavy metal, Highway, Traffic, Honey, Pollen, Propolis ii

ÖNSÖZ Yüksek lisans çalışmalarım süresince beni yönlendiren, destekleyen, çalışmalarım için gerekli imkanları sağlayan danışman hocam Yrd. Doç. Dr. Servet ARSLAN a, çalışmalarım süresince desteklerini esirgemeyen değerli bölüm başkanımız sayın Prof. Dr. Zafer ULUTAŞ a, bana yol gösterip yardımını esirgemeyen sayın Doç. Dr. Ahmet ŞEKEROĞLU na, laboratuvar çalışmasında yardımını esirgemeyen sayın Yard. Doç. Dr. Rasim KOÇYĐĞĐT e, çalışmalarım sırasında yardımını esirgemeyen sayın Yrd. Doç. Dr Şenay SARICA ya çalışmalarım sırasında büyük emeği geçen personelimiz Hasan AKBULUT a, ingilizce çevirilerimde yardımcı olan arkadaşım Uğur ÖZTÜRK e, benim dertlerimle dertlenen, sevincimle sevinen, manevi desteklerini her zaman yanımda hissettiğim aileme en içten bir şekilde teşekkür etmeyi bir borç bilirim. Bu tez çalışması Gaziosmanpaşa Üniversitesi 2008/51 nolu Arı Ürünlerinde Ağır Metal Birikimine Trafiğin Etkisi Bilimsel Araştırma Projeleri tarafından desteklenmiştir. Adem ARIKAN Ağustos 2010 iii

ĐÇĐNDEKĐLER DĐZĐNĐ Sayfa ÖZET ABSTRACT ÖNSÖZ ĐÇĐNDEKĐLER DĐZĐNĐ SĐMGE ve KISALTMALAR DĐZĐNĐ ŞEKĐLLER DĐZĐNĐ ÇĐZELGELER DĐZĐNĐ i ii iii iv vi ix x 1. GĐRĐŞ 1 2. GENEL BĐLGĐLER 4 2.1. Çevre ve Çevre Kirliliği 4 2.2. Çevre Kirliliğinin Sınıflandırılması 5 2.2.1. Çevrenin Temel Unsurlarına Göre Çevre Kirliliği 5 2.2.1.1. Fiziksel Kirlenme 5 2.2.1.2. Kimyasal Kirlenme 6 2.2.1.3. Biyolojik Kirlenme 6 2.2.2. Kirlenme Kaynaklarına Göre Çevre Kirliliği 6 2.2.2.1. Hava Kirliliği 6 2.2.2.2. Su Kirliliği 7 2.2.2.3. Toprak Kirliliği 7 2.2.2.4. Gürültü Kirliliği 7 2.2.2.5. Radyoaktif Kirlilik 7 2.3. Çevre Kirliliğinin Nedenleri 8 2.3.1. Doğal Kaynaklı Nedenler 8 2.3.2. Đnsan Kaynaklı Nedenler 8 2.4. Ağır Metaller 10 2.4.1. Ağır Metal Đnsan Đlişkisi 13 iv

2.4.2. Trafik Kaynaklı Ağır Metaller 14 2.5. Arı Ürünlerinde Ağır Metal Birikimi 16 3. MATERYAL ve METOD 25 3.1. Materyal 25 3.1.1. Numunelerin Toplanması 27 3.2. Metod 29 3.2.1 Örneklerin Analiz Đçin Hazırlanması 29 3.2.2. Örneklerin Analizi 29 3.2.3. Kullanılan Đstatistiksel Metodlar 29 4. BULGULAR ve TARTIŞMA 30 4.1. Bal Değerleri 30 4.1.1. Bal Nektarı Bakır Đçeriği 30 4.1.2. Bal Nektarı Çinko Đçeriği 31 4.1.3. Bal Nektarı Demir Đçeriği 31 4.1.4. Bal Nektarı Kadmiyum Đçeriği 32 4.1.5. Bal Nektarı Krom Đçeriği 33 4.1.6. Bal Nektarı Kurşun Đçeriği 34 4.1.7. Bal Nektarı Mangan Đçeriği 35 4.2. Polen Değerleri 35 4.2.1. Polen Bakır Đçeriği 35 4.2.2. Polen Çinko Đçeriği 36 4.2.3. Polen Demir Đçeriği 37 4.2.4. Polen Kadmiyum Đçeriği 37 4.2.5. Polen Krom Đçeriği 38 4.2.6. Polen Kurşun Đçeriği 39 4.2.7. Polen Mangan Đçeriği 40 4.3. Propolis Değerleri 40 4.3.1. Propolis Bakır Đçeriği 40 v

4.3.2. Propolis Çinko Đçeriği 41 4.3.3. Propolis Demir Đçeriği 42 4.3.4. Propolis Kadmiyum Đçeriği 42 4.3.5. Propolis Krom Đçeriği 43 4.3.6. Propolis Kurşun Đçeriği 44 4.3.7. Propolis Mangan Đçeriği 45 5. SONUÇ 46 6. KAYNAKLAR 48 ÖZGEÇMĐŞ 51 vi

SĐMGE ve KISALTMALAR DĐZĐNĐ Simgeler Ag Al 2 O 3 As Au Ba Be Bi Ca CaO Cd Cl cm 3 Co Cr Cu Fe Fe 2 O 3 g Ga Ge Açıklama Gümüş Alüminyum oksit Arsenik Altın Baryum Berilyum Bizmut Kalsiyum Kalsiyum oksit Kadmiyum Klor Santimetre küp Kobalt Krom Bakır Demir Demir oksit Gram Galyum Germanyum vii

Hg HNO 3 H 2 O 2 K kg km km 2 Li m m 3 mg Mg ml mm Mn Mo N Na ng Ni Os S Civa Nitrik Asit Hidrojen peroksit Potasyum Kilogram Kilometre Kilometre kare Lityum Metre metreküp Miligram Magnezyum Mililitre Milimetre Mangan Molibden Azot Sodyum Nanogram Nikel Osmiyum Kükürt viii

Se Si SiO 2 Sn Sr P Pb Rb V Zn Zr Selenyum Silikan Silisyum oksit Kalay Stronsiyum Fosfor Kurşun Rubidyum Vanadyum Çinko Zirkonyum µg Mikrogram 0 C Santigrat derece Kısaltmalar AES Bkz FAO-WHO ICP OSH ÖNSZ ppm TGK Açıklama Atomic Emission Spectrometer Bakınız Birleşik Gıda Kodeksi Inductively Coupled Plasma Ortalamanın Standart Hatası Önemsiz milyonda bir kısım Türk Gıda Kodeksi ix

ŞEKĐLLER DĐZĐNĐ Şekil Sayfa Şekil 2.1. Şematik olarak ağır metallerin doğaya yayınımları. 11 Şekil 3.1. Tokat Đl Haritası 25 Şekil 3.2. Deney Bölgesi.. 27 x

ÇĐZELGELER DĐZĐNĐ Çizelge Sayfa Çizelge 2.1. Temel endüstrilerden atılan metal türleri.. 12 Çizelge 2.2. Eser mineral elementlerin canlılarda bulunuşuna göre sınıflandırılması (Salwen, 2007) 13 Çizelge 2.3. WHO verilerine göre bazı metallerin gıdalarla alınabilecek dozları.. 14 Çizelge 2.4. Bileşik Gıda Kodeksi (FAO-WHO) nin gıdalarda tanımladığı maksimum ağır metal miktarları 18 Çizelge 2.5. Türk Gıda Kodeksinin (TGK) gıdalarda tanımladığı maksimum ağır metal miktarları.. 18 Çizelge 2.6. Baldaki mineral madde içeriği... 19 Çizelge 2.7. Arı ve arı ürünlerinde ağır metal aralıkları 21 Çizelge.2.8. Arı ürünlerinin kurşun ve kadmiyum içeriği. 24 Çizelge 3.1. Araştırma dönemi Tokat ili yağış bilgileri. 26 Çizelge 3.2. 2008 Tuik verilerine göre Türkiye ve Tokat ta arı ve arı ürünleri karşılaştırması.. 26 Çizelge.3.3. 2007-2009 Yılları arasında Tokat-Turhal karayolunun günlük trafik yoğunluğu bilgileri 27 Çizelge 4.1. Bal nektarı bakır içeriği... 30 Çizelge 4.2. Bal nektarı çinko içeriği.. 31 Çizelge 4.3. Bal nektarı demir içeriği.. 32 xi

Çizelge 4.4. Bal nektarı kadmiyum içeriği.. 32 Çizelge 4.5. Bal nektarı krom içeriği 33 Çizelge 4.6. Bal nektarı kurşun içeriği.. 34 Çizelge 4.7. Bal nektarı mangan içeriği... 35 Çizelge 4.8. Polen bakır içeriği. 36 Çizelge 4.9. Polenin çinko içeriği. 36 Çizelge 4.10. Polen demir içeriği.. 37 Çizelge 4.11. Polen kadmiyum içeriği.. 38 Çizelge 4.12. Polen krom içeriği... 38 Çizelge 4.13. Polen kurşun içeriği. 39 Çizelge 4.14. Polen mangan içeriği 40 Çizelge 4.15. Propolis bakır içeriği 41 Çizelge 4.16. Propolis çinko içeriği 41 Çizelge 4.17. Propolis demir içeriği 42 Çizelge 4.18. Propolis kadmiyum içeriği 43 Çizelge 4.19. Propolis krom içeriği 43 Çizelge 4.20. Propolis kurşun içeriği.. 44 Çizelge 4.21. Propolis mangan içeriği. 45 xii

1. GĐRĐŞ Çevre kirliliği, günümüzün en büyük sorunlarından birisidir. Son yıllarda teknoloji ve sanayinin hızla gelişmesi, çevre sorunlarının da artmasına sebep olmuştur (Anonim, 2010a). Dünyanın her bölgesi, yeryüzünün topoğrafik yapısında bulunan unsurlardan (dağlar, tepeler, ovalar, denizler, göller, akarsular, vb.) dolayı farklı bir çevre özelliği göstermektedir. Yeryüzünde yaşayan bitkiler ve hayvanlarda, kendi yaşam şartlarına uygun olan bölgelere göre dağılım göstermektedir. Bu dağılımda bitkiler için bölgenin iklim özelliği, su miktarı, ışıklanma süresi ve toprağın kimyasal kompozisyonu gibi çevresel etkiler ön plana çıkarken, hayvanlar için ise su ve besin kaynakları ön plana çıkmaktadır. Đnsanlar zeka ve becerileri sayesinde, kendi yaşam şartları için uygun olmayan koşullara (soğuk, sel, yağış, vb.) karşı çözümler bularak, kendilerine uygun yapay çevreler oluşturmuşlardır. Đnsanlar, yapay çevre içindeki yaşam koşullarını geliştirirken doğa ile sürekli bir ilişki içindedir. Đnsan ve doğa arasındaki bu ilişki, ekolojik sistemin bir parçasıdır. Đnsanlar yer yüzünde yaşamaya ve kendisine ait yapay çevre oluşturmaya başlamasından bu yana insan ve doğa arasındaki denge, insan aleyhine doğru devamlı olarak bozulmuştur. Özellikle son yıllarda ekolojik dengeyi bozarak çevre sorunları yaratan insan, bu sorunların kendisine dönmesi ve sağlığını olumsuz yönde etkilemesi üzerine çevre bilincine varabilmiş ve çevre kirliliği kavramını kabul etmiştir (Anonim, 2010b). Doğada yaşayan canlılar arasında bir dayanışma ve denge söz konusudur. Đnsan ya da başka bir etmen tarafından müdahale edilmediği sürece bu denge korunur. Bitkiler genel olarak, insanlar ve hayvanlar için gerekli olan besin kaynaklarını ve oksijeni üretirler. Buna karşılık insanlar ve hayvanlarda, bitkiler için gerekli olan karbondioksit üretirler (Özey, 2005). Ayrıca her canlı türünün beslendiği bir besin kaynağı olmasına karşılık aynı zamanda her canlı, başka bir canlının besin kaynağı durumundadır. Bu şekilde birbiri ile bağlantılı ve çok karmaşık bir doğal denge oluşturularak, hiçbir canlının sınırsız bir şekilde çoğalmasına izin verilmemiştir.yapılan her türlü müdahale, doğal dengenin bozulmasına ve bölgede yaşayan canlıların olumsuz yönde etkilenmesine sebep olur.

2 Hızlı nüfus artışı, teknolojik gelişmeler ve savaş gibi nedenler insanların çevreye olan müdahalelerini giderek artırmıştır. Doğal dengenin hızlı ve kendini yenileyemeyecek bir şekilde bozulmasına sebep olmuştur. Bozulan bu denge ozon tabakasının delinmesi, küresel ısınma ve mevsimlerin değişmesi gibi büyük çevre problemlerine neden olmaktadır. Bu problemler neticesinde ise verimli arazilerin çölleşmesi, kuraklık, açlık, bazı bitki ve hayvan türlerinin yok olması ya da sayılarının çok azalması gibi sonuçları ortaya çıkarmaktadır. Ortaya çıkan bu etkiler ise doğal yaşamı ve dolayısı ile insan yaşamını olumsuz yönde etkilemektedir. Doğal dengelerin bir daha geri dönülmeyecek şekilde bozulmasını önlemek ve çevre kirliliğine karşı gerekli önlemleri almak, insan yaşamının sorunsuz olarak devam etmesi bakımından son derece önemli ve gereklidir. Endüstri ve uygarlığın temelini oluşturan metaller de önemli çevre kirleticilerinden birisidir (Denizli, 2008). Kalsiyum, magnezyum, demir gibi bazı metaller insan ve hayvanlarda vücut gelişimi ve bazı fonksiyonlarının yerine getirilmesi için hayati önem taşırken, kurşun, kadmiyum, kalay, cıva, gibi, insan vücudu için gerekli olmayan metaller ise, yaşam süresince vücutta birikerek önemli rahatsızlıklara yol açmaktadır (Denizli, 2008). Hemen hemen bütün metaller vücuda belli bir miktarın üzerinde alınması durumunda toksik etki yapmaktadır. Ağır metallerin büyük bir kısmı, çok küçük derişimlerde bile vücutta toksik etki yaratabilmektedir (Denizli, 2008). Bu nedenle ağır metallerin çevreye kontamine olmuş miktarı, sağlık ve çevre açısından son derece önemlidir. Zararlı metaller vücuda başta besinlerle olmak üzere su ve hava ile alınırlar. Hava, su ve toprak, doğal kaynaklı nedenler ya da insan kaynaklı nedenlerle ağır metallerin kontaminasyonu ile kirlenmektedir. Kirli bölgelerde yetişen bitkilerde ve hayvanlarda, ağır metaller birikim yaparak besin zincirine dahil olmakta, böylece besin zincirinin en ucundaki insana kadar ulaşmaktadır. Đnsanın bulunduğu çevrede ağır metal kontaminasyonu ne kadar fazla ise insan vücuduna alınımı da o kadar hızlı ve fazla olmaktadır (Kahvecioğlu ve ark., 2004; Denizli, 2008). Yaşadığımız çevrenin ağır metallerle kirlenmesine sebep faktörlerden biriside trafikteki araçlardır (DeJonghe ve Adams, 1986). Yollar, şehirleri birbirine bağlayarak ulaşımın ve taşımacılığın daha rahat ve daha hızlı olmasını sağlayan yapılardır. Fakat araçlarda kullanılan fosil yakıtlar, lastikler, fren balataları gibi etmenler çevreye değişik ağır

3 metallerin salınımına neden olmaktadır (Akman ve ark., 2000). Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde, yeni otoyolların yapılmasıyla trafiğe çıkan araç sayısı günden güne artmakta, bunun sonucunda da trafik kökenli kirlenme giderek fazlalaşmaktadır (Servant, 1982; Aksoy ve ark., 2000; Dülgeroğlu, 2002). Bu çalışmanın amacı çevrede oluşan ağır metal birikimine, trafiğin etkisinin olup olmadığı ve eğer varsa bu etkinin ne kadar bir mesafeyi kapsadığını saptamaktır. Çevredeki ağır metal birikim miktarını ölçmek için arı ürünleri kullanılmıştır. Çünkü arılar doğaları gereği çok sayıda bitkiyi ziyaret ederek bunlardan nektar, polen ve propolis toplarlar. Her bitkiden ayrı ayrı örnek alınıp incelenmesi yerine arıların topladığı bu ürünlerin incelenmesi çevredeki kirlenmenin boyutunu göstermesi açısından daha etkili sonuçlar vereceği düşünülmektedir. Ayrıca arı ürünlerinden bal ve polen insanlar tarafından direkt olarak ve yaygın bir şekilde tüketilen önemli gıda maddelerindendir. Bu yüzden bu ürünlerdeki ağır metal birikimi sağlık açısından da önem taşımaktadır. Bu çalışmada kara yollarına değişik mesafelerde bulunan arılıklardan değişik dönemlerde elde edilen arı ürünlerinin (bal, polen ve propolis) ağır metal içerikleri belirlenmiştir.

4 2. GENEL BĐLGĐLER 2.1. Çevre ve Çevre Kirliliği Canlıların hayatlarını devam ettirdikleri ve bir arada bulundukları gezegen bölgesi biyosfer olarak isimlendirilir. Ancak dünyanın her tarafı canlı organizmaların yaşaması için uygun değildir. Örneğin kutup bölgelerindeki buzullar, yüksek dağ kesimleri gibi bölgelerde hiçbir canlı gelişemez. Bu bölgelerde çok seyrek olarak bazı bakteri ve mantar sporlarına rastlanmıştır (Akman ve ark., 2000). Canlı ve cansız varlıkların bir arada bulundukları, birbirlerini etkiledikleri ve birbirinden etkilendikleri ortam çevre olarak tanımlanır. Hava, su ve toprak çevrenin fiziki unsurlarını insanlar, hayvanlar, bitkiler ve mikroorganizmalar ise çevrenin biyolojik unsurlarını teşkil etmektedir (Anonim, 2010a, ve Anonim, 2010b). Đnsanlar, bitkiler ve hayvanlar ile bunların yaşadıkları çevreyle olan ilişkilerini inceleyen bilim dalına da, Çevre Bilimi ya da Ekoloji denir (Özey, 2005). Ekoloji, disiplinler arası bir bilim dalıdır. Bu bilimin prensipleri, dayanışma, sınırlama ve bağlılıktır. Dayanışma, dünyada bulunan canlıların yaşamlarını sürdürebilmesi için diğer canlılar ile olan ilişkileridir. Bu dayanışma diğer türler arasında olduğu gibi, aynı türler arasında da olabilir. Sınırlama, canlıların hayat şartlarıdır. Dünyada hiçbir canlı sınırsız olarak büyüyemez ve yine sınırsız olarak her yerde yaşayamaz. Her canlının ayrı bir yaşam biçimi vardır. Dünyada her canlının yaşaması için uygun şartlar bulunan yerler var olmasına karşılık, bazı sınırlamalarda söz konusudur. Bu sınırlama nedeniyle yeryüzündeki canlıların dağılımı farklılık arz eder. Bağlılık ise, dünya üzerindeki canlı ve cansız varlık arasında bulunan ve anlaşılması oldukça güç ve karmaşık bir ilişkidir. Söz gelimi insanların ve hayvanların yaşayabilmesi için oksijene ihtiyaç vardır (Özey, 2005). Ekoloji, bugün çok sayıda bilim dalının çekirdeğini oluşturmaktadır. Çevre şartları içinde bir tek canlı türünün incelenmesine otekoloji, farklı canlı türlerinin oluşturduğu toplulukların incelenmesine ise sinekoloji denmektedir (Özey, 2005). Đnsan ve diğer canlıların bir arada, doğa ile uyum ve denge içerisinde varlık ve gelişmelerini sürdürebilmeleri için var olan şartların tamamı ekosistem olarak

5 tanımlanabilir (Görmez, 2003). Orman, dağ, ova, çayır, vb. bir ekosistemi oluşturan öğeler başlıca dört grupta toplanır. Bunlar 1) Cansız varlıklar (inorganik ve organik maddeler), 2) Primer üreticiler (yeşil bitkiler), 3) Tüketiciler (bitkisel ve hayvansal maddeleri yiyenler), 4) Ayrıştırıcılar (bakteri ve mantarlar) (Özey, 2005). Ekosistem içindeki doğal denge bozulduğunda, ekosistem dengesi de bozulur ve çevre sorunları ortaya çıkar (Özey, 2005). Günümüzün en büyük sorunlarından birisi teknolojiye paralel olarak artan ve canlı yaşamını olumsuz etkileyen çevre kirliliğidir. Çevrenin fiziksel özelliklerini meydana getiren hava, su ve toprak kendine has fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklere sahiptir. Çevrenin fiziki unsurları olan hava, su ve toprak üzerinde yapısal değişiklikler meydana getiren, fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini olumsuz yönde etkileyerek, çevrenin biyolojik unsurları olan insan, hayvan, bitki ve mikro organizmaların hayati aktivitelerini olumsuz yönde etkileyen yabancı maddelerin, hava, su ve toprağa yoğun bir şekilde karışması olayına çevre kirliliği adı verilir (Anonim, 2010a ve Anonim, 2010b). Gelişen teknolojinin yaşamımıza getirdiği rahatlık yanında, bu gelişmenin tabiata ve çevreye verdiği kirliliğin boyutu her geçen gün hızla artmaktadır. Yaşamı daha mükemmel hale getirmek, daha sağlıklı ve uzun bir ömür sağlayabilmek amacına dönük bu gelişmelerin, gerek kırsal gerek kentsel alanlarda olsun, doğal kaynakları bozduğu su, hava, toprak kirlenmesine yol açtığı, bitki ve hayvan varlığına zarar verdiği inkar edilemez bir gerçek haline dönüşmüştür (Anonim, 2010c). 2.2. Çevre Kirliliğinin Sınıflandırılması 2.2.1. Çevrenin Temel Unsurlarına Göre Çevre Kirliliği Çevrenin temel unsurlarından olan doğa, kendine has fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklere sahiptir. Bu özelliler dikkate alındığında çevre kirliliği fiziksel, kimyasal ve biyolojik kirlenme olarak üç alt başlıkta inceleyebiliriz (Anonim, 2010b). 2.2.1.l. Fiziksel Kirlenme Çevreyi meydana getiren toprak, su ve havanın fiziksel özelliklerinin tamamının veya bir kısmının insan, hayvan ve bitki sağlığını tehdit edecek biçimde bozulması ve değişmesi olayıdır. Örneğin; çeşitli fabrika atıklarının akarsu ve göllere boşaltılması,

6 doğal erozyon ile toprakların göl ve denizlere taşınması açık kahverenginden, kırmızı siyaha kadar değişen renk almasına neden olmaktadır. Bu olay suların fiziksel kirlenmesidir (Anonim, 2010b). 2.2.1.2. Kimyasal Kirlenme Doğal çevreyi oluşturan toprak, su ve havanın kimyasal özelliklerinin canlıların hayati faaliyetlerini ve aktivitelerini olumsuz yönde etkileyecek biçimde bozulmasıdır. Örneğin; çeşitli fabrika katı ve sıvı atıklarının verimli tarım arazilerine veya akarsu ve nehirlere boşaltılması durumunda söz konusu tarım topraklarının, akarsu ve göllerinin zararlı ağır metallerle kirlenmesi, kimyasal kirlenmeye maruz kaldığını gösteren güzel bir örnektir (Anonim, 2010b). 2.2.1.3. Biyolojik Kirlenme Doğal ortamı oluşturan toprak, hava ve suyun çeşitli mikroorganizmalarla kirlenmesi ve dolayısıyla mikrobiyolojik yapının bozulması mikrobiyal kirlenmeyi, aynı ortamların mikroorganizmalarla kirlenmesi ise biyolojik kirlenmeyi tanımlar. Örneğin, tarım alanlarının kanalizasyon suyu ile sulanması veya kanalizasyon sularının akarsu, göl ve denizlere boşaltılması ile kanalizasyon sularında bulunan hastalık yapıcı mikroorganizmalar toprağa, suya ve atmosfere geçerek bu ortamların mikrobiyolojik kirlenmesine yol açar (Anonim, 2010b). 2.2.2. Kirlenme Kaynaklarına Göre Çevre Kirliliği Çevre kirliliğini kirlenme kaynağına bakarak hava kirliliği, su kirliliği, toprak kirliliği, gürültü kirliliği ve radyoaktif kirlenme olmak üzere beş alt başlıkta inceleyebiliriz (Anonim, 2010d). 2.2.2.1. Hava Kirliliği Atmosferde toz, duman, gaz, koku, ve saf olmayan su buharı şeklinde bulunabilecek kirleticilerin, insanlar ve diğer canlılar ile eşyaya zarar verebilecek miktarda yükselmesi, hava kirliliği olarak isimlendirilmektedir. Havayı kirleten maddelerin sınır değerleri her ülkenin ilgili kuruluşları tarafından yönetmeliklerle belirlenmektedir.

7 Kirletici maddelerin niteliğine göre canlılara vereceği zarar, şekil ve dereceleri de değişmektedir. 2.2.2.2. Su Kirliliği Su kirliliği, istenmeyen zararlı maddelerin, suyun niteliğini ölçülebilecek oranda bozmalarını sağlayacak miktar ve yoğunlukta suya karışma olayıdır. Konutlar, endüstri kuruluşları, termik santraller, gübreler, kimyasal mücadele ilaçları, tarımsal sanayi atık suları, nükleer santrallerden çıkan sıcak sular ve toprak erozyonu gibi süreçler ve maddeler su kirliliğini meydana getiren başlıca kaynaklardır. Bunların hepsi doğrudan doğruya veya dolaylı olarak canlı ve cansız varlıklara zarar vermektedir. 2.2.2.3. Toprak Kirliliği Toprak kirlenmesi, çeşitli nedenlerle insan, hayvan ve bitkilerin yaşamasını ve gelişmesini olumsuz yönde etkileyen çeşitli bileşik ve toksin maddelerin toprağa karışması olayına toprak kirliliği denir. Genel olarak toprak, zirai ilaçlar, hormonlar, kirlenmiş sular, katı atıklar, çöpler ve radyoaktif atıklar vasıtasıyla kirlenmektedir (Görmez, 2003). 2.2.2.4. Gürültü Kirliliği Hoşa gitmeyen, insanın işitme sağlığını ve algılamasını olumsuz etkileyen, fizyolojik ve psikolojik denge bozulmalarına yol açabilen, çalışma verimini düşüren karmaşık seslere gürültü veya ses kirliliği denir. Hızlı nüfus artışı, teknolojik ürünlerin kullanımının artması, sanayinin gelişmesi, yoğun trafik, eğlence yerleri, spor alanları, gibi faktörlerin yanı sıra şimşek ve rüzgar gibi atmosferik olaylarda gürültü kirliliğinin sebepleri arasında sıralanabilir. Gürültü insanlarda fiziksel, psikolojik ve fizyolojik rahatsızlıklar oluşturmaktadır. Örneğin 50-90 desibel arasındaki ses; uykusuzluk, öfke, yorgunluk ve baş ağrısına neden olmaktadır. 130 desibelin üzerindeki ses; kulak zarının patlamasına neden olmaktadır (Anonim, 2010d). 2.2.2.5. Radyoaktif kirlilik Radyoaktif maddelerin hava, su ve toprağa karışmasına radyoaktif kirlenme denir. Radyoaktif maddelerin çevreye yaydığı zararlı ışınlara ve parçacıklara radyasyon adı

8 verilir. Nükleer enerji santralleri, X ışını makineleri, nükleer silah ve nükleer bombalar temel radyasyon kaynaklarıdır. Radyoaktif maddelerin yaymış olduğu elektronlar toprağa, havaya, suya, bitkilere, bitkilerden besin zinciri ile insan ve hayvanlara çok hızlı bir şekilde geçerek canlı hücrelerdeki elektron dengesini bozar. Bunun sonucunda da hücreler normal işlevlerini yerine getiremezler (Anonim, 2010d). 2.3. Çevre Kirliliğinin Nedenleri Çevre kirliliğinin nedenlerini genel olarak doğal kaynaklı nedenler ve insan kaynaklı nedenler olmak üzere iki ayrı sınıfta inceleyebiliriz. 2.3.1. Doğal Kaynaklı Nedenler Doğal kaynaklı çevre kirliliği sorunlarının başında, hiç kuşkusuz depremler ve yanar dağlar gelmektedir. Deprem ve yanardağ püskürmesi sonucunda meydana gelen tusunamiler, heyelan ve kaya düşmeleri de yeryüzünün kimyasal yapısını değiştirerek eko sistem dengesini bozmaktadır (Özey, 2005). Doğal kaynaklı sorunlar doğrudan çevre sorunu gibi gözükmeye bilir. Ancak bu sorunların ortaya çıktığı bölgelerde yaşayan insanlar ve canlılar, bu sorunlardan direkt olarak etkilenmekte ve bu bölgelerde uzun süre etkili çevre felaketleri yaşanabilmektedir. Erozyon, toprak kayması, gibi doğal kaynaklı çevre problemi sayılan unsurlar insanların doğa üzerinde yaptığı olumsuz etkilerden de kaynaklanabilmektedir (Özey, 2005). 2.3.2. Đnsan Kaynaklı Nedenler Đnsanoğlu yaşamını devam ettirmek için; hava almak, su içmek, beslenmek, korunmak, giyinmek gibi birtakım ihtiyaçlarını karşılaması gerekir. Buna benzer ihtiyaçlarını karşılamak, neslini devam ettirmek ve daha rahat bir yaşam sürdürmek için sürekli üretim ve tüketim faaliyetlerinde bulunurlar. Bu faaliyetler sırasında çevreye olumsuz müdahalelerde bulunarak bir takım çevre sorunlarının (su, toprak, hava ve gürültü kirliliği) ortaya çıkmasına yol açmaktadır (Bozyiğit ve Karaaslan, 1998). Bu sorunlara sebep faktörler ise endüstrileşme, kentleşme, taşıtlar, organik kimyasallar, deterjanlar, pestisitler, radyoaktif maddeler ve ağır metaller şeklinde sıralanabilir (Kılıç, 2002).

9 Şehirde yaşayanların su ihtiyacını karşılamak için su kaynaklarının doğal yollarının değiştirilmesi, su kaynakları üzerine barajların yapılması, beton kütlelerine bürünen şehirler, metal üreten ve işleyen fabrikalar ve taşımacılıkta kullanılan taşıtlar. Bunların hepsi çevrenin ekolojik sistemini değişmesine sebep olan insan kaynaklı etmenlerdir. Teknolojiye paralel olarak bu tür yapıların tipi ve sayısı giderek artmaktadır. Gelişmiş ülkelerde çevreyi koruma düşünce biçimi önemli ölçüde taban bulup ülkelerin politikasına yansırken, gelişmekte olan ülkeler, açlık ve gelişmemişlik gibi olumsuzlukların baskısıyla, çevreyle ilgili kaygıları öne çıkaracak durumda bile değillerdir. Kirlenmenin ve bozulmanın sorumluluğu üzerinde olan gelişmiş ülkelerin de gelişmekte olan ülkelere bu anlamda yardım yaptıkları söylenemez. Hatta gelişmiş ülkeler, gelişmekte olan ülkelere hızla kirli teknoloji ihracatına devam etmektedir. Kendi ülkelerindeki ekolojik muhalefetten dolayı pek çok kirletici faaliyet gelişmekte olan ülkelere taşınmaktadır. Gelişmekte olan ülkelerdeki nüfus baskısı, genel olarak üretim yetersizliği, gelir dağılımındaki bozukluk gibi nedenler ekolojik değerleri ve çevreye karşı duyarlılığı rahatlıkla geri plana atabilmektedir (Görmez, 2003). Đnsan kaynaklı çevre kirlenmesine neden olan sebepleri maddeler halinde sayacak olursak: 1. Hızlı nüfus artışı 2. Plansız kentleşme 3. Plansız endüstrileşme 4. Doğal kaynakların bilinçsizce kullanılması 5. Kişi başına kullanılan enerji,su, kağıt, kömür, vb. artışı 6. Ormanların tahrip edilmesi 7. Aşırı otlatma ve doğal bitki örtüsünün tahrip edilmesi 8. Kaçak avlanma 9. Arazilerin yanlış kullanımı

10 10. Katı atıklar ve çöp 11. Kanalizasyon sularının arıtılmaksızın alıcı ortama verilmesi 12. Sulak alanların ve göllerin kurutulması 13. Gübre ve zirai mücadele ilaçları 14. Maden, kireç ve kum ocakları 15. Motorlu araçlar ve deniz araçları 16. Cep telefonu, televizyon, röntgen, tomografi vb. cihazların yaygınlaşması ile meydana gelen radyasyon 17. Endüstriyel ve kentsel kaynaklı gürültü vb. etmenler sıralanabilir (anonim, 2010a). 2.4. Ağır Metaller Ağır metal tanımı fiziksel özellik açısından yoğunluğu 5 g/cm 3 ten daha yüksek olan metaller için kullanılır. Bu gruba kurşun, kadmiyum, krom, demir, kobalt, bakır, nikel, cıva ve çinko başta olmak üzere 60 tan fazla metal dahildir. Çevresel problemler söz konusu olduğunda ağır metal tanımı sanki çok tanımlı kesin bir grupmuş gibi algılanmaktadır. Bu kavram nispeten yüksek yoğunluğa sahip ve düşük konsantrasyonlarda bile toksik veya zehirleyici olan metal anlamında kullanılmaktadır. Bu kanıya ağır metallerin belirli bir zaman aralığında canlı organizmada diğer metallere kıyasla birikiminin daha fazla olması ve bunun sonucu olarak da olumsuz etkinin giderek artması yol açmaktadır. Her ne kadar metallerin yoğunluk değeri üzerinden hareketle ekolojik sistem üzerindeki etkileri tanımlanmaya çalışılıyorsa da metallerin yoğunluk değerleri, metallerin biyolojik etkilerini tanımlamaktan çok uzaktır. Bir elementin yoğunluğu aslında elementin periyodik sistemdeki yerini belirtir. Kimyasal özellikleri ise elementin ait olduğu grubun fonksiyonlarına benzer. Metallerin ekolojik sistem üzerideki etkilerinden bahsederken aslında metalin ait olduğu grubun ele alınması ve bu özelliğin vurgulanması biyolojik etki açısından çok daha anlamlıdır (Kahvecioğlu ve ark., 2004).

11 Ağır metaller, doğaları gereği yer kürede genellikle metal karbonat, metal oksit, metal silikat, metal sülfür halinde stabil bileşikler olarak, yada silikatlar içerisinde hapis olarak bulunurlar. Ağır metallerin doğaya yayınımları dikkate alındığında çeşitli sektörlerden farklı işlem kademelerinde biyosfere ağır metal atılımı gerçekleştiği bilinmektedir. Şekil 2.1 de farklı sektörlerden biyosfere ağır metal yayınımı şematik olarak verilmiştir (Kahvecioğlu ve ark., 2004). Şekil 2.1. Şematik olarak ağır metallerin doğaya yayınımları (Kahvecioğlu ve ark., 2004) Ağır metal üretimi yapan işletmelerdeki atık suda bulunan ağır metallerin önemli bir miktarı arıtma çamuruna geçer. Çözünmüş kısımda olanlar ise yüzey suları ve denizlere ulaşarak, bu bölgelerde kalırlar (Kahvecioğlu ve ark., 2004). Mineral yataklarından geçen yer altı suları buradaki metalleri çözerek metalleri içme sularına taşımaktadır (Denizli, 2008). Buralardan ağır metal tekrar mobilize olarak besin zincirine ulaşabilirler. Besin zinciriyle canlıya ulaşan ağır metaller, kimyasal ve biyolojik olarak bünyeden atılamaz ve birikirler (Kahvecioğlu ve ark., 2004).

12 Maden endüstrisi ve genel olarak bütün metal imal eden fabrikalar, taş ocakları, çimento fabrikaları, inşaat şantiyeleri devamlı olarak atmosfere toz yayarlar. Örneğin 1 ton çimento elde etmek için 2,8 ton mineral ezmek gerekir. Çimento fabrikalarında 10 mikron çapında yüz binlerce ton partikül atmosfere karışmaktadır. Çimento fabrikalarının bacalarından çıkan bu tozların içerisinde bulunan maddelerin başlıcaları şunlardır: Al 2 O 3, CaO, Fe 2 O 3, SiO 2, Cd, Cr, Co, Pb, Mn, Ni ve Ag. Şüphesiz bu maddelerin miktarları fabrikanın rezervine ve zamana göre değişir. Ayrıca demir-çelik sanayi oluşturduğu kırmızı duman içerisinde fazla miktarda demir oksit partiküllerini atmosfere verir. Demir sanayi dışında diğer metalürji sanayileri de (çinko, kurşun, bakır ve alüminyum gibi sanayiler) son derece kirletici maddeleri atmosfere verirler (Akman ve ark, 2000). Çeşitli sanayi kuruluşlarından atılan ağır metal türleri Çizelge 2.1 de gösterilmiştir. Çizelge 2.1. Temel endüstrilerden atılan metal türleri (Kahvecioğlu ve ark., 2004) Endüstri\Ağır Metal Cd Cr Cu Hg Pb Ni Sn Zn Kağıt - + + + + + - - Petrol + + - + + - + + Alkali + + - + + - + + Gübre + + + + + + - + Demir + + + + + + + + Enerji + + + + + + + + Avogbe ve ark. (2005) larının bildirdiğine göre Dış ortam havasında bulunan eser elementlerin konsantrasyonlarının (Mn, Zn, Pb, Hg, Cr ve Cd) hava kirliliğinin derecesini belirleyen güvenilir bir rehber ve kentlerin hava kirliliğinin basit ve etkili bir göstergesidir (Yavuz, 2010). Kirlenen çevre nedeniyle miktarı giderek artan ve önemli kirleticilerden biri olan ağır metaller çevremizde sorun olan kontaminasyon kaynağı haline gelmişlerdir. Çevresel dönüşüm içerisinde gıda maddelerine bulaşan ağır metaller gıda zinciri yoluyla insan vücuduna ulaşmaktadır (Kahvecioğlu ve ark., 2004). Đnsan vücudu için gerekli olmayan

13 metaller başta besinler olmak üzere su ve hava ile insan vücuduna alınarak, vücutta bir metal yükü oluşumuna neden olmaktadır. Bu metallerden bazıları (alüminyum, vanadyum, titanyum, krom, stronsiyum, kalay, kurşun, kadmiyum, vb.) yaşam süresince vücutta birikerek sonucu ani ölümle bile bitecek değişik şekillerde önemli sorunlara yol açmaktadır (Denizli, 2008). 2.4.1. Ağır Metal-Đnsan Đlişkisi Đnsan vücudunda, selenyum, halojenler, florür ve iyodun dışındaki metaller eser mineral element olarak isimlendirilirler. Eser olarak adlandırılmasının sebebi analitik metotlarla bu maddelerin miktarlarının belirlenmesinin mümkün olmamasıdır. Bu maddeler canlı vücudunda yaş dokuda 1µg/g dan daha düşük konsantrasyonda doku içerisinde bulunur ve kuru vücut ağırlığının %0.01 inden daha az miktarını oluşturur (Salwen, 2007). Temel eser elementlerin fizyolojik olarak seviye eksikliğinde ise sağlık bozulmaları ve fonksiyon eksiklikleri gözlenir. Canlılar için bu elementler metabolik fonksiyonlarda görev alır. Bu elementlerin yerine başka element konmasıyla aynı fonksiyonlar sağlanamaz (Salwen, 2007). Eser mineral elementlerin canlılarda bulunuşu Çizelge 2.2 deki gibidir. Çizelge 2.2. Eser mineral elementlerin canlılarda bulunuşuna göre sınıflandırılması (Salwen, 2007) Đnsanda ve hayvanda esansiyel olan elementler Bazı hayvanlarda esansiyel olanlar ve insanlarda bulunan elementler Sadece bazı hayvanlarda bulunan elementler Esansiyel olmayanlar Krom Arsenik Brom Aliminyum Kobalt Bor Kadmiyum Antimon Bakır Lityum Kurşun Bizmut Flor Nikel Stronsiyum Germanyum Đyot Silisyum Kalay Bakır Demir Vanadyum Selenyum Mangan Titanyum Molibden Talyum Selenyum Gümüş Çinko

14 Ağır metallerin toksik özellikleri üzerinde araştırmalar son 20-25 yıldır aktif bir şekilde devam etmektedir. Hemen hemen bütün metaller belirli bir miktarın üzerinde alındıklarında toksik etki yaratırlar. Hatta metallerin büyük bir kısmı çok küçük derişimlerde bile toksik etki yarattığı için sağlık açısından çok önemlidir (Denizli, 2008). Bazı ağır metallerin insanlar tarafından gıdalarla alabilecekleri limitler Çizelge 2.3 de verilmiştir. Bu limitlere kadar olan değeri insan vücudu tolere edebilmektedir bu limitlerin aşımında toksik etki göstermektedir. Metallerin toksik etkileri her metalin özelliğine göre değişmekle birlikte, genelde ağır metaller organik bileşiklerle kompleks oluşturarak toksik etki yaratırlar. Metal ile birleşen biyolojik moleküller bir takım özelliklerini kaybederek normal fonksiyonlarını yerine getiremez. Metallerin organik bileşiklerle bağ oluşumunu sağlayan gruplar; oksijen (O), kükürt (S) ve azot (N) tur. Metaller bu gruplarla bağ yaptıkları zaman, önemli enzim sistemlerinin aktifliğini bozabilirler veya protein yapısını etkileyebilirler. Sonuçta etkilenmiş hücrenin ölümü gerçekleşir (Denizli, 2008) Çizelge 2.3. WHO verilerine göre bazı metallerin gıdalarla alınabilecek dozları (Anonim, 1982) Ağır metal Kadmiyum (Cd) Kurşun.(Pb) Çinko (Zn) Bakır (Cu) Alınabilecek miktar 60 µg/gün 210 µg/gün 12-15 mg/gün 30 mg/gün 2.4.2. Trafik Kaynaklı Ağır Metaller Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde artan nüfusa bağlı olarak taşıt trafiğinde meydana gelen yoğunluklar her ne kadar sosyal açıdan bireysel olarak bir gelişme sağlasa da; toplumsal ve ekolojik olarak çevreye etkileri küçümsenmeyecek kadar fazladır. Karayolu, insan çevre ilişkileri en önemli mühendislik yapılarından olup yerleşim

15 alanlarını birbirine bağlayarak sosyal, ekonomik ve kültürel yaşamda önemli rol oynamaktadır (Dülgeroğlu, 2002). Çevre kirliliğinin en büyük sebeplerinden birini de taşıtların eksozlarından çıkan gazlar oluşturmaktadır. Otomobillerin eksozlarından çıkan gazlarla birlikte çok miktarda kurşun partikülleri atmosfere yayılır. Yapılan çalışmalarda çevre kirliliğine sebep olan kurşunun % 98 inin eksoz gazlarından kaynaklandığı tespit edilmiştir (DeJonghe ve Adams, 1986). Biyosferin tümü endüstri kökenli kurşunla kirlenmiştir (Akman ve ark., 2000). 1924 yılından beri benzine katılan kurşun tetra etil atmosferin kurşunla kirlenmesinin başlıca nedenidir. Benzindeki kurşun atmosfere otoların eksozlarından yayılır. Bir defa serbest kalınca havada partikül olarak taşınır. Bu partiküller biyosferin en temiz yerinde 0,001 µg/m 3 ten az iken, kırsal alanlarda 0,1 µg/m 3 e şehirlerde ise 1µg/m 3 e ulaşır; hatta otomobillerin geçtiği uzun tünellerde 30 µg/m 3 e kadar çıkmaktadır. Murozumi ve ark. (1969) nın bildirdiklerine göre kurşunla ilgili çevre kirliliği sorunu son 25 yılda meydana gelmiştir. Bu araştırıcılar Grönland da binlerce yıldır bulunan buzullar üzerinde birikmiş karlar içindeki kurşun miktarını araştırmışlardır. Đnsan kurşun madenini Đsa dan 2500 yıl önce kullanmaya başlamıştır. Grönland da Đsa dan önce 800 yılına kadar normal olan kurşun miktarı, yavaş yavaş artmaya başlamış ve 1750 yılından sonra normal miktarın (1kg karda 0,0004 µg) 25 katına ulaşmıştır. 1940 yılında ise 175 katına ve nihayet 1966 da 500 katına ulaşmıştır. Bu bize 1950 yılından sonra benzinde kurşun tetra etil kullanılmaya başlamasıyla buzullardaki karlar üzerindeki kurşun miktarının artması arasında sıkı bir ilişki olduğunu göstermektedir (Akman ve ark., 2000). Otomobillerdeki benzinin yanması sonucu açığa çıkan kurşun atmosfere geçer. Havadaki kurşun rüzgar ve hava hareketleriyle taşınır. Kullanılan eşyalar, toprak ya da bitki yaprakları üzerinde birikme yapar. Bu ağır metaller burada gıda zincirine karışarak bitki, hayvan ve insanlar için tehlike oluşturur (Guinee, 1972). Her otomobil yılda atmosfere partikül şeklinde ortalama 1 kg kurşun yaymaktadır (Akman ve ark., 2000). Arabalarda kurşun sadece benzinde değil, aynı zamanda arabaların akülerinin içinde de kurşun kullanılmaktadır. Dünya kurşun üretiminin üçte birini pil fabrikaları

16 kullanmaktadır. Kurşun ayrıca akülerin ve bazı endüstriyel işlemlerin önemli bir parçasıdır. Ömrü bitmiş olan aküler ve piller çevre kirleticileri arasında önemli bir yer almaktadır. Trafik kökenli diğer bir çevre kirleticisi asbesttir. Asbest, bir amyant çeşidi olup, otomobillerde fren balatalarının yapımında sulu magnezyum silikat olarak kullanılan bir maddedir. Otomobiller fren yaptıklarında bu madde atmosfere toz olarak dağılmaktadır. Atmosfere bulaşan bu asbest tozları da akciğerlerde çeşitli lezyonlara neden olmaktadır (Akman ve ark., 2000). Trafik kökenli bir diğer ağır metalde kadmiyumdur. Otomobillerin motor yağlarında ve lastiklerinde bulunan kadmiyum, ya yolda giderken yağ yakması ya da lastiklerin aşınmasından kaynaklanmaktadır (Haktanır ve ark., 1995). Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde, yeni otoyolların yapılmasıyla trafiğe çıkan araç sayısı günden güne artmakta, bunun sonucunda da trafik kökenli kirlenme giderek fazlalaşmaktadır (Servant, 1982; Aksoy ve ark., 2000; Dülgeroğlu, 2002). 2.5. Arı Ürünlerindeki Ağır Metal Birikimi Arı ürünleri, genel olarak temiz ve sağlıklıdır. Arı ürünleri üretildikleri çevre ile etkileşim halindedir ve çevreye bağlı olarak farklı kirlenme kaynakları tarafından etkilenirler. En çok bilinen örnekleri; arı ürünlerinde antibiyotik kalıntısı, zirai ilaç kalıntısı, radyoaktif izotoplar ve ağır metal birikimi şeklinde sıralanabilir. Bu tür bilgilerin verildiği yayınlar balın iyi imajına zarar vermektedir. Bu yüzden bal üreticileri, bal elde etmek için arıları konaklattığı bölgelere dikkat etmeleri, aynı zamanda arılara kullandıkları ilaçların dozunu ve ilaç verme zamanını da iyi ayarlamaları gerekmektedir (Bogdanov, 2008). Büyük bölümü antropojenik faktörler sonucu (kentleşme, endüstrileşme, enerji üretimi, mobil kaynaklar ve diğer kirleticiler) ortaya çıkan çevre kirliliğinin önemli sonuçlarından biriside ağır metal kirliliğidir. Baca ve egzoz gazlarından kaynaklanan atmosferdeki ağır metal kirliliği insan, hayvan ve bitkiler için çeşitli olumsuzlukları beraberinde getirmiştir. Bu olumsuz şartlardan bitkilerin sadece vejetatif organları değil aynı zamanda generatif organları da etkilenmektedir. Bunlardan biride erkek üreme

17 hücresi olan; polenlerdir. Kadmiyum, kobalt, bakır, çinko, nikel ve cıva gibi çeşitli ağır metal konsantrasyonlarının, doğrudan polenleri, dolaylı olarak da bunlarla beslenen bal arılarını olumsuz yönde etkilediği bilinmektedir (Yücel, 2008). Bal arıları, bitkilerden nektar ve polen toplayarak beslenirler. Bu sebeple çevre ile sürekli ilişki içerisinde bulunurlar. Çevre kirliliğine sebep olan atık ve toksik maddeler (genellikle endüstrilerden çıkan dumanlar, araçlardan yayılan gazlar, tarımda zararlılarla mücadelede kullanılan ilaçlar) çevrede bulunan bitkiler tarafından emilerek depolanırlar. Çevreye yayılan bu toksik nitelikli atık maddelerden bal arıları da etkilenmektedir. Arılar farklı türden çiçeklerin polenlerini topladığı için, bitki bünyesinde fazla miktarda bulunan ağır metal, bu bitkilerin nektarlarından ürettikleri balların içeriğinde ve arıların vücudunda toksik ağır metal konsantrasyonunun da artmasına neden olmaktadır (Yücel, 2008). Sanayi tesisleri ve kent alanlarının ürettiği kimyasal atıklar; toprağın asitleşmesine, mevcut ve potansiyel yer altı ve yerüstü su kaynaklarının kirlenmesine, biyolojik aktivitelerin azalmasına, toprak yapısının olumsuz etkilenmesine yol açmaktadır. Bu maddeler, bitkilerin topraktaki besin maddelerinden yeterince yararlanamamasına ve bitki gelişimini yavaşlatarak verimlilikte azalmaya, yetiştirilen ürünlerde bazı mikro besin maddelerinin toksik düzeylere ulaşmasına neden olmaktadır. Anılan olumsuzluklar, bal arılarının temiz polen ve nektar kaynaklarını bulmasını zorlaştırmaktadır (Yücel, 2008). Arı ürünlerinde, özellikle büyük yerleşim merkezlerine, çöp yakım tesislerine yakın olan yerlerde, araç trafiğinin yoğun olduğu bölgelerde ve büyük sanayi tesislerinin bulunduğu bölgelerden elde edilen arı ürünlerinde ağır metal birikiminin daha fazla olduğu bildirilmiştir (Demirezen ve Aksoy, 2005; Bogdanov, 2008). Bal için ağır metal miktarları açısında çok az sayıda özel artık limitleri vardır. Çizelge 2.4 ve çizelge 2.5 de balda tanımlanan ağır metal miktarlarının bulunmasına izin verilen maksimum limit değerleri verilmiştir. Bu değerler genel olarak gıdalar için verilmiştir. Sadece bal için tanımlanmış değerler yok denecek kadar azdır (Bogdanov, 2008). Bogdanov (2008), Avrupa Birliği EC 2000 de balda kadmiyum için maksimum değeri 0,1 mg/kg olduğunu bildirmiştir. Đsviçre de cıva için maksimum artık limit seviyesi

18 farklı besinlere göre değişmektedir. Meyve suyu ve jeller için 0,01 mg/kg iken, balık için 0,5 mg/kg dır. Toporcak ve ark. (1992) Slovakya dan elde edilen baldaki cıva miktarlarının kirliliğin fazla olduğu bölgede 0,05-0,212 mg/kg, kirlenmemiş bölgede ise 0,001-0,003 mg/kg arasında değiştiğini belirtmişlerdir. Đsveç için nikelin maksimum artık limiti 0,1-0,2 mg/kg arasında değişmektedir (Bogdanov, 2008) Çizelge 2.4. Bileşik Gıda Kodeksi (FAO-WHO) nin gıdalarda tanımladığı maksimum ağır metal miktarları (Anonim, 1989) Ağır Metaller Gıdalarda Bulunacak Maksimum Miktar (ppm) Kadmiyum (Cd) -- Kurşun (Pb) 0,1-2,0 Bakır (Cu) 0,1-5,0 Demir (Fe) 1,5-15,0 Çinko (Zn) 5,0 Demir (Fe)+Bakır (Cu)+Çinko (Zn) 20,0 Çizelge 2.5. Türk Gıda Kodeksinin (TGK) gıdalarda tanımladığı maksimum ağır metal miktarları (Gül, 2008) Ağır Metaller Gıdalarda Bulunacak Maksimum Miktar (ppm) Kadmiyum (Cd) 0,1 Kurşun (Pb) 1,0 Bakır (Cu) 2,0 Çinko (Zn) 5,0 Bal düşük mineral içeriğine sahiptir (çiçek balında %0.1-0.2 ve mellate balında ise %1 den fazladır). Bu farklıklar büyük oranda botanik orijinin özelliklerine, pedoklimatik şartlara, ve ekstraksiyon tekniğine bağlıdır (Hernandez ve ark., 2005). Baldaki mineral madde içeriği çizelge 2.6 de verilmiştir (Gül, 2008).

19 Çizelge 2.6. Baldaki mineral madde içeriği (Gül, 2008). Bileşikler Açık Ballar (ppm) Koyu Ballar (ppm) Ortalama En az En çok Ortalama En az En çok Potasyum (K) 205 100 588 1676 115 4750 Sodyum (Na) 18 6 35 76 9 406 Kalsiyum (Ca) 49 23 68 51 5 265 Mağnezyum (Mg) 19 11 56 35 7 120 Demir (Fe) 2,40 1,2 4,8 9,4 0,7 33 Bakır (Cu) 0,29 0,14 0,70 0,5 0,3 1 Manganez (Mn) 0,30 0,17 0,44 4,1 0,5 9 Klor (Cl) 52 23 75 113 48 205 Fosfor (P) 35 23 50 47 27 59 Kükürt (S) 58 36 108 100 56 120 Silikan (Si) 9 7 12 14 5,4 24 Silika (Sı) 22 14 36 36 13 70 Tolon (1999) a göre Çizelge 2.6 deki elementlerin yanı sıra balın içinde, iz miktarda krom (Cr), lityum (Li), nikel (Ni), kurşun (Pb), kalay (Sn), çinko (Zn),osmiyum (Os), berilyum (Be), vanadyum (V), zirkonyum (Zr), gümüş (Ag), baryum (Ba), galyum (Ga), bizmut (Bi), altın (Au), germanyum (Ge) ve stronsiyum (Sr) elementleri de bulunmaktadır (Gül, 2008). Arı ürünlerinde ağır metal birikimi ile ilgili birçok araştırmacı çalışma yapmıştır. Bu çalışmalar neticesinde birçok araştırmacı arı ürünlerindeki ağır metal birikim miktarı çevre kirliliğinin bir göstergesi olabileceği kanaatine ulaşmıştır. Arı ürünlerinde ağır metal birikimi ile ilgili çalışmalardan bazıları aşağıda verilmiştir. Tong ve ark. (1975), yaptıkları bir çalışmada, endüstiyel alanlar ve karayollarına yakın bölgelerden aldıkları 19 bal örneğinde Al, Ba, Ca, Cu, Mg, Ni ve S başta olmak üzere 47 element varlığını belirlemişlerdir (Gül, 2008).

20 Jones (1987) in yapmış olduğu çalışmada balda Ag, Cu, Cd ve Pb içeriklerini incelemiş. Sırayla Ag: 0,1-6,5 ng/g; Cu: 35-6510 ng/g; Cd: 0,3-300 ng/g ve Pb: 2-200 ng/g arasında değişen değerlerde bulunmuştur. Değerlerdeki bu dalgalanmaya mekansal ve mevsimsel faktörlerin etkilediğini tespit etmiştir. Hussein (1988), ballarda sodyum ve potasyum miktarını sırasıyla 162 mg/kg ve 2495 mg/kg olarak bulduğu çalışmasında, sodyum ve potasyum içeriğinin balın rengine göre değiştiğini, açık ve koyu renkli ballarda farklılık gösterdiklerini, koyu renkli balların sodyum ve potasyum içeriğinin daha yüksek olduğunu bildirmiştir (Gül, 2008). Raes ve ark. (1992) bal arılarındaki kurşun konsantrasyonu grafit yüzey yöntemi kullanılarak yaptığı çalışmada, kurşun konsantrasyonu, birikme zamanı, temizleme ve maruz kalma miktarı ölçülmüş. Kurşun konsantrasyonu miktarı vücuttaki dağılım oranıyla alakalı olarak belirlenmiştir. Kurşun, sindirim sisteminde % 67, rektumda % 27 oranında birikmiştir. Kurşun birikimi genç arılarda yavaş bir şekilde meydana gelmiştir. Bunlar polenle beslendikleri için başlangıç yaşlarında hemen hemen kurşun birikimi birbirine eşit durumdadır. Polenden nektara geçtiklerinde ise keskin bir yükseliş meydana gelmiştir. Dokudaki maksimum birikmeye 26. günün sonunda ulaşılmış, kurşun birikme miktarı ise beklenenden yavaştır. Dört yol kavşağına arı kolonileri yerleştirilerek yapılan bir çalışmada, kovanlardan atılan ölü arılar 9 hafta süren bir periyotta toplanmış, ölü arıları distile suyla yıkayarak arıların yüzeylerindeki Cd, Zn ve Pb analiz edilmiştir. Sonuçta arıların yüzeyinde fazla miktarda çinko ve kadmiyumun atmosferik yayılma sonucu biriktiğini, deney süresi boyunca bu birikimin aşamalı olarak arttığını saptanmıştır. Ayrıca kadmiyumun arılardaki birikimi ile Trifoliyum pratense bitkisindeki birikimi arasında doğrusal bir ilişki olduğunu tespit edilmiştir. Buna göre arı ürünleri ile çevresel markırlar arasında bir paralellik mevcuttur, buda çevre kirliliğinin göstergesi olarak arı ürünlerinin kullanılması faydalı bir araçtır sonucuna varmışlardır (Leita ve ark. 1996). Türkiye de salgı balları üzerinde yapılmış bir çalışmada Cd, Fe, Cu, Mn ve Mg miktarlarının sırasıyla; ortalama 10,8; 10,4; 1,05; 0,752 ve 55 ppm olarak bulunmuştur (Üren ve ark., 1998).

21 Đtalya nın Roma şehrinin etrafında yapılan bir çalışmada; biri şehir merkezinde olmak üzere, 5 farklı noktaya arı kolonileri yerleştirilmiş. Bu kovanlardan bal, polen, propolis ve balmumu örnekleri alınarak kurşun, kadmiyum ve krom ağır metal içerikleri araştırılmıştır (Çizelge 2.7). Şehir merkezindeki kovandan alınan bal, polen ve propolisde ağır metal birikiminin diğerlerine göre daha yüksek olduğu saptanmıştır (Conti ve Botre, 2001). Çizelge 2.7. Arı ve arı ürünlerinde ağır metal aralıkları (Conti ve Botre, 2001) Örnek \ağır metal Kurşun (µg/kg) Kadmiyum (µg/kg) Krom (µg/kg) Bal 3,3-45,0 2,0-63,0 8,4-102,0 Polen 20,0-335,0 15,0-90,0 30,0-112,0 Balmumu 56,6-206,0 15,0-52,1 32,0-94,0 Propolis 1,06-4,32 0,62-6,59 1,83-7,03 Arı 0,61-1,25 2,87-4,23 0,052-0,116 Celechovska ve Vorlova (2001) nın Çek Cumhuriyeti marketlerinden aldıkları bal örneklerinde yapmış oldukları çalışmada, yaşam için risk teşkil eden Cd, Pb, Hg, Cu ve Zn elementlerinin miktarını sırasıyla 0,5 77,4 µg/kg; 0,02 1,0 mg/kg; 0,67 2,93; 0,06 1,5 mg/kg ve 0,2 22,9 ppm olarak saptamışlardır (Gül, 2008). Fransa da satılan 86 bal örneğinin Zn, Al, Cd, Hg, Ni ve Pb içeriği ile ilgili yapılan bir çalışmada, faktör analizi, hiyerarşik küme analizi ve analitik verileri kullanarak baldaki metal miktarlarıyla botanik kökeni arasında bir ilişkinin olduğu belirtilmektedir (Devillers ve ark. 2002). Bal arılarının sık ziyaret ettiği 34 farklı bitkiden alınan polen örneklerinde yapılan bir çalışmada K, P, S, Ca, Mg, Na, Fe, Zn, Mn ve Cu metal içerikleri sırasıyla, 5530; 4600; 2378; 1146; 716; 82; 67; 58; 33 ve 12 mg/kg olarak saptanmıştır. Bu çalışmada Mn ile Cu; P ile S; K ile S ve K ile Zn arasında yüksek bir korelasyon olduğu bildirilmiştir (Somerville ve Nikon, 2002).