AMASYA-TOKAT KARAYOLU ÇEVRESİNDE DOĞAL OLARAK YETİŞEN KUŞBURNUNDA (Rosa spp) MESAFEYE BAĞLI OLARAK AĞIR
METAL KİRLİLİĞİNİN BELİRLENMESİ Ergin ÇİLALİ
Y.Lisans Tezi
Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı Doç. Dr. Mehmet GÜNEŞ
2012
T.C.
GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BAHÇE BİTKİLERİ ANABİLİM DALI
YÜKSEKLİSANS TEZİ
AMASYA-TOKAT KARAYOLU ÇEVRESİNDE DOĞAL OLARAK YETİŞEN KUŞBURNUNDA (Rosa spp) MESAFEYE BAĞLI OLARAK AĞIR METAL
KİRLİLİĞİNİN BELİRLENMESİ
Ergin ÇİLALİ
TOKAT 2012
i
Y. Lisans Tezi
AMASYA-TOKAT KARAYOLU ÇEVRESİNDE DOĞAL OLARAK YETİŞEN KUŞBURNUNDA (Rosa spp) MESAFEYE BAĞLI OLARAK AĞIR METAL
KİRLİLİĞİNİN BELİRLENMESİ
Ergin ÇĠLALĠ GaziosmanpaĢa Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı DanıĢman: Doç. Dr. Mehmet GÜNEġ
Bu çalıĢma Amasya-Tokat karayolunun 15 ile 21’nci km’leri arasında doğal olarak yetiĢen kuĢburnu bitkilerindeki ağır metal birikimini belirlemek amacı ile 2010 yılında yürütülmüĢtür. ÇalıĢmada; karayoluna 0, 25, 50, 100, 200, 500, 1000 m mesafelerde yetiĢen kuĢburnu bitkilerinin yaprak, meyve ve bitki taç izdüĢümündeki toprak örnekleri alınmıĢtır. Toplanan örnekler yaĢ yakma yöntemine göre ekstrakte edilerek; kadmiyum, kobalt, krom, bakır, demir, mangan, nikel, kurĢun ve çinko ağır metalleri ICP (Perkinelmer Inc. Optima 2100 DV) cihazında okunmuĢtur.
ÇalıĢma sonucunda kuĢburnunun mesafelere paralel olarak ortam kirlenmesinden etkilenmediği sonucuna varılmıĢtır.
2012, 45 sayfa
ii
ABSTRACT
Ms Thesis
DETERMINATION OF HEAVY METALS IN ROSE HIP (Rosa spp) DEPENDING ON DISTANCE, WILD GROWING AROUND THE HIGHWAY OF
AMASYA-TOKAT
Ergin ÇĠLALĠ Gaziosmanpasa University
Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Horticultural Science
Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Mehmet GÜNEġ
This research was conducted in order to determine the effects of different distances (0, 25, 50, 100, 200, 500, 1000 m) from highway on contamination of heavy metals (kadmium, cobalt, crom, cupper, iron, manganese, nickel, lead and zinc) on rosehip leaves and fruits wild grown around the highway of Amasya-Tokat. Study was carried out in 2010. Collected samples were extracted as wet combustion and analysed in ICP (Perkinelmer Inc. Optima 2100 DV) device. As a result, distances did not affected the heavy metal contamination on rose hip leaf and fruits.
2012, 45 pages
iii
Toplamsal hayatın çok yoğun ve yorucu bir Ģekil aldığı günümüzde, insanlar artık uykularından veya dinlenmeye ayıracağı zamanlardan kendince önemli algıladığı Ģeylerin peĢinden koĢturmaktadırlar. Fakat bu yoğun ve yorucu yaĢamda devamlı ve baĢarılı olabilmek için sağlık ve dengeli beslenme ihtiyacı vardır. Besinlerimizin çoğunun doğal özelliğini kaybettiği günümüzde sağlıklı ve dengeli beslenmek mümkün olmamaktadır. Değerlerin elden çıkmadan önce kıymetlerinin bilinmemesi toplamsal bir eksikliğimizdir. Ġnsanlık doğal besinleri kaybettikten sonra kıymetini anlamıĢtır. Bu nedenle doğal besinlere karĢı yoğun bir ilgi oluĢmuĢtur.
Hemen hemen ülkemizin her yerinde doğal olarak yetiĢen kuĢburnu, toplumun ilgi duyduğu bitkilerdendir. Yüksek C vitamini ve diğer özellikleriyle birlikte bir çok alanda kullanım imkanına sahip olan kuĢburnu doğadan toplanarak değerlendirilmektedir. Bununla birlikte kuĢburnu bitkisi karayolu ağaçlandırmalarında ve arazi sınır bitkisi olarak da kullanıldığı görülmektedir. Ayrıca endüstriyel kirleticilerin doğal alanlara doğru ilerlemesi sebebiyle doğal beslenelim derken ağır metallerle bulaĢık ürünlerden zarar görme durumu söz konusudur. Bu çalıĢma, kuĢburnunun yaprak ve meyvesinde söz konusu kirlenmenin olup olmadığı, olması durumunda ise ne düzeyde olduğunu belirlemek amacıyla yapılmıĢtır. Umuyoruz ki, çalıĢmamızın sağlıklı ürünlerle beslenmemize ve Ģu ana kadar yapılan çalıĢmaları daha da ileri seviyelere taĢımaya yardımcı olur. ÇalıĢmalarım süresince katkılarını ve desteğini esirgemeyen değerli hocam Doç. Dr. Mehmet GÜNEġ’e, labarotuar çalıĢmalarımda ve diğer ilgili konularda yardımcı olan sayın hocam Yrd. Doç. Dr. Halil ERDEM’e, sık sık kapısını çalarak yardım edindiğim sayın hocam Yrd. Doç. Dr. Adem YAĞCI’ya ve adeta iyilik meleği olan değerli Burhan ÖZTÜRK’e sonsuz teĢekkürlerimi sunarım. Ayrıca mesaide bulunmadığım zamanlarda eksikliğimi hissettirmeyen değerli mesai arkadaĢlarıma saygılarımı sunarım. ÇalıĢmalarımda çokça yardımı dokunan sevgili eĢime teĢekkürü borç bilirim.
Ergin ÇİLALİ Ocak 2012
iv İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET ……… …….… i ABSTRACT ………...ii ÖNSÖZ ………. ………...iii SĠMGE VE KISALTMALAR DĠZĠNĠ……….……….v ġEKĠLLER DĠZĠNĠ ………..vi ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ ………..…. vii 1. GİRİŞ………...……….……….1 2. LİTERATÜR ÖZETLERİ ………...………..7 3. MATERYAL VE YÖNTEM………..………16 3.1. AraĢtırma alanı………….……….………….16 3.2. Materyal örnekleri….……….16
3.3. Bitki (meyve ve yaprak) analizleri.………..………….….17
3.4. Toprak analizleri……….………..……….17 4. BULGULAR VE TARTIŞMA………...…18 4.1. Kadmiyum (Cd)………...……..18 4.2. Kobalt (Co)………....21 4.3. Krom (Cr)……….….23 4.4. Bakır (Cu)………..……24 4.5. Demir (Fe)……….………27 4.6. Mangan (Mn)……….……29 4.7. Nikel (Ni)………...……31 4.8. KurĢun (Pb)………33 4.9. Çinko (Zn)……….35 5. SONUÇ……….38 KAYNAKLAR……….……39
v Simge Açıklama ° Derece m Metre cm Santimetre kg Kilogram mg Miligram
ppm Part per million (milyonda kısım) ppb Part per billion (milyarda kısım)
Kısaltmalar Açıklama
AAS: Atomic Absorption Spectrometry (Atomik Absorpsiyon Spektrometresi)
ISO: International Organisation for Standardisation (Uluslararas Standardizasyon Örgütü) FAO: Food and Agricultural Organization (BirleĢmiĢ Milletler Gıda ve Tarım Örgütü) WHO: Dünya Sağlık Örgütü
TSE: Türk Standartları Enstitüsü
DTPA: Dietilen Triamin Penta Asetik Asit HNO3: Nitrik Asit
H2O2: Hidrojen peroksit As: Arsenik Fe: Demir Mn: Mangan Hg: Civa Zn: Çinko Cu: Bakır Cd: Kadmiyum Cr: Krom Co: Kobalt Pb: KurĢun Ni: Nikel Be: Berilyum M: Meyve Y: Yaprak T: Toprak
vi
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil Sayfa
ġekil 1.1. Vücut sıvısındaki konsantrasyona bağlı olarak ağır metallerin etkileri………..4 ġekil 3.1. Örneklerin alındığı alanın google earth görüntüsü………...16
ġekil 4.1. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Cd’un topraktaki linear değiĢimi ….… ……..21 ġekil 4.2. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Co’ın topraktaki linear değiĢimi……...……..23
ġekil 4.3. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Cr’un topraktaki linear değiĢimi………24 ġekil 4.4. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Cr’unn yapraktaki linear değiĢimi……...24 ġekil 4.5. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Cu’ın topraktaki linear değiĢimi…………...26 ġekil 4.6. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Cu’ın yapraktaki linear değiĢimi…………..26 ġekil 4.7. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Cu’ın meyvedeki linear değiĢimi……… …..27 ġekil 4.8. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Fe’in topraktaki linear değiĢimi………..…. 28 ġekil 4.9. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Fe’in yapraktaki linear değiĢimi…………..28 ġekil 4.10. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Fe’in meyvedeki linear değiĢimi……..….. 29 ġekil 4.11. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Mn’nın topraktaki linear değiĢimi………….31 ġekil 4.12. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Mn’nın yapraktaki linear değiĢimi……..….31 ġekil 4.13. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Mn’nın topraktaki linear değiĢimi……..…..31 ġekil 4.14. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Ni’in topraktaki linear değiĢimi………...33 ġekil 4.15. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Ni’in yapraktaki linear değiĢimi………...33 ġekil 4.16. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Pb’nun topraktaki linear değiĢimi………….35 ġekil 4.17. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Zn’nun topraktaki linear değiĢimi……..….. 37 ġekil 4.18. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Zn’nun yapraktaki linear değiĢimi……....…37 ġekil 4.19. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Zn’nun topraktaki linear değiĢimi………...37
vii
Çizelge Sayfa
Çizelge 4.1. Karayoluna farklı mesafelerden alınan toprak, yaprak ve meyve
1. GİRİŞ
Ülkemiz, kuşburnunun doğal yayılış alanları içerisinde yer almakta ve hemen her yöresinde yabanisine veya sınır bitkisi olarak kuşburnuna rastlanmaktadır (Davis, 1972; Güneş ve Şen, 2001). Kuşburnunun içinde yer aldığı gülgiller familyası, süs bitkilerinin en popüler gruplarından biri olup, tarihi bir geçmişe sahiptir (Gustavsson, 1998). Kuşburnu bitkisinin başlıca önemi, içerdiği vitaminlerden kaynaklanmaktadır. Kuşburnu C vitamini açısından limon ve domatesten 30-40 kat, elmadan ise 300 kat daha zengindir. Ayrıca 20 mg kg ¹ B vitamini, 7 mg kg ¹ kadar B2 ve P vitamini içerir. Az miktarda uçucu yağa sahiptir. Genç yapraklarda 70 mg kg ¹ vitamin içerdiğinden ıhlamur gibi kaynatılarak suyu içilebilir (Dölek, 2008). Aynı zamanda A vitamini aktiviteli karoten, B vitamini kompleksi ve K vitamini yönünden de mükemmel bir kaynaktır. Ayrıca kuşburnu meyveleri, yüksek miktarlarda C vitamini, karotenoid, fenolik bileşikler ve folik asit; tohumları doymamış ve doymuş yağ asitleri içerir (Dölek, 2008).
Birçok organik madde ile vitamin ve mineral madde bakımından zengin olan kuşburnu, ilaç sanayisinin de önemli bir hammaddesidir (Baytop, 1983). Kuşburnu meyvesinin tıbbi ve beslenme değeri konusundaki bilgiler oldukça eskidir. Hipokrat zamanında iltihaplara karşı, orta çağda ve daha sonraki dönemler de kan tükürmelere, diş eti kanamalarına, böbrek, mesane, safra taşlarına, tenyaya, yılancığa, şeker hastalıklarına, yan ağrılarına ve ishale karşı kullanılmıştır (Dölek, 2008).
Ülkemizde de basur, raşitizm, romatizma, skorbüt ve hemoroid hastalıklarına karşı kullanılmaktadır. Etkin bir kan temizleyici, bağırsak yumuşatıcı, kurt düşürücü özelliğe sahip olan kuşburnu, C vitamini özelliğinden dolayı vücudun gelişmesini düzenlemede, ateşli hastalıklara ve soğuk algınlıklarına karşı kullanılmaktadır (User, 1967). Kuşburnunun başta soğuk algınlığı olmak üzere enfeksiyonlara karşı vücudun direncini artırmadaki etkisi çok iyi bilinmektedir. Meyveleri, yaprakları ve kökleri suda kaynatılır, idrar söktürücü ve soğuk algınlıkların tedavisinde kullanılır (Şen ve Güneş, 1996). Kuşburnu ilaç sanayinde vitamin C ve proantisiyodin üretiminde kullanılmaktadır (Akyüz ve ark. 1996).
Kuşburnunun içerdikleri kimyasallara bakıldığı zaman sağlık açısından önemli bileşikler olduğu görülmektedir. Son zamanlarda, iltihap önleyici özellikleri, antioksidan kapasitesi ve anti-mutagenik etkileri ispat edilmiştir. Her ne kadar ilk bakıldığında C vitamini içerikleri ile dikkati üzerine çekiyor ise de son yıllarda farklı ülkelerdeki araştırmacıların yapmış oldukları
laboratuar çalışmaları ile kuşburnunun sağlık açısından önemli bir çok değişik kimyasal bileşenleri içerdiği görülmüştür (Dölek, 2008).
Kuşburnunun önemli kullanım alanlarından biri de, kuşburnu çayı üretimidir. Kafeinsiz olan içeceklere olan eğilim, kuşburnunu bu sahada kullanılmaya zorlamıştır. Böylece insanlar normal çayın etkisiyle ortaya çıkan uykusuzluk problemini ortadan kaldırmıştır. Diğer yandan kuşburnu çayının içilmesiyle, strese ve sindirime yardımcı olma gibi faydalarından da bahsedilmektedir (Wolff, 1987).
Kuşburnu kullanım alanları bunlarla da sınırlı kalmamış, bazı gıdalarda katkı maddesi olarak önem kazanmıştır. Örneğin bisküvi ve şekerleme imalinde (Zhao ve ark., 1988), elma gibi değişik meyve sularının vitamince zenginleştirilmesinde katkı maddesi olarak kullanılmaktadır (Vaitsenavizhene ve ark., 1973). Özellikle sütü sevmeyen çocuklara veya yetişkinlere, sütü sevdirilmesi amacıyla meyve aroması ilave yoluna gidilmiş ve bu amaçla da kuşburnu kullanılmıştır. Yine yoğurtla yakın geçmişte tanışmış olan Amerika ve Avrupalılar, yoğurdun tabii tadına alışkın olmadıkları için veya damak zevkleri farklı olduğu için, yoğurdu meyve aromalı olarak tüketmeye başlamışlar ve yine bu amaçla kuşburnu reçeli ya da aroması ilave etmek suretiyle yoğurt tüketimini artırmışlardır. Yine vitamin C yönünden eksik sayılabilecek bu ürünler, vitamince zenginleştirilmiş olmaktadır (Winwood, 1987).
Kuşburnu aslında, estetik ve fonksiyonel amaçlı birçok kullanım alanına sahip bir bitkidir. Çeşitli ürünlere işlenmek suretiyle meyvelerinden yararlanıldığı gibi peyzaj çalışmalarında, karayolları ağaçlandırılmasında, park ve bahçe düzenlemelerinde ve bahçe kenarlarında doğal çit olarak bitkisinden de yararlanılmaktadır (Şen ve Güneş, 1996).
İnsanoğlu, gelir seviyesinin ve yaşam kalitesinin yükselmesine bağlı olarak daha sağlıklı gıdalarla beslenmek arzusundadır. Bu nedenle organik ve doğal ürünlere olan talep her geçen gün artmaktadır. Endüstriyel veya diğer kirli alanlardan uzak, doğal alanlarda yetişen kuşburnu, organik bir ürün gibi değerlendirilebilir. Ancak, endüstriyel alan içinde veya bazı kirleticilerle karşı karşıya olan kuşburnunun aynı şekilde organik bir ürün gibi değerlendirilebileceğini söylemek mümkün değildir. Tarım kültürü yapılan alanlarda ise henüz kapama bahçe kurulacak düzeyde kültürünün yapılmaması, kuşburnunun daha çok sınır bitkisi olarak işlev görmesine neden olmaktadır. Sınır bitkisi olma özelliği ve karayolları ağaçlandırılmasında kullanılması nedeniyle kuşburnunun daha fazla çevre kirliliğine maruz kaldığı tahmin edilmektedir. Kirleticilerin yaygın olduğu ortamlarda yetişen kuşburnu
3
meyveleri yöre insanı tarafından toplanarak değişik ürünlere işlenmekte veya gıda fabrikaları tarafından hammadde olarak kullanılmaktadır. Kara taşıtlarının egzoz emisyonları dolayısıyla, yol kenarlarında yetişen; meyve ve yapraklarının çay ve değişik ürünlere işlendiği kuşburnunun hangi düzeyde ağır metal kirlenmesine maruz kaldığının bilinmesi insan sağlığı açısından büyük önem arz etmektedir.
Şanda (1993) Konya il merkezindeki bazı park ve yol ağaçları ile Konya-Afyon çevre yolunda yaygın iki step bitkisinde kurşun birikimini araştırdığı çalışmasında; çevredeki kurşun (Pb) kirliliğinden diğer canlılarla beraber özellikle yol kenarındaki bitkilerin etkilendiğini bildirmiştir. Araştırıcı, ana kaynağı motorlu araçlar olan bu kirliliğin bitkilerde Pb birikimine sebep olduğu ve Pb miktarının yoldan uzaklaştıkça azaldığını belirtmiştir.
Antik çağlarda ağır metallerin cevherleri işlenmeye başlandığından beri metaller insan faaliyetleri sonucu olarak doğal çevrimler dışında atmosfere yayılmaya başlamışlardır. Yüzyıllar boyunca insanlar ağır metalleri etkilerini bilmeden takı, silah, su borusu vb. çeşitli amaçlar için kullanmışlardır. Sanayileşme ile birlikte ağır metal içeren kömürlerin yakılmaya başlanması ile endüstri bölgelerindeki ağır metal kirliliği aşırı boyutlara ulaşmıştır (Kahvecioğlu ve ark, 2002).
Ağır metallerin toksik özellikleri üzerine araştırmalar son 20-25 yıldır aktif bir şekilde devam etmektedir. Ağır metal, yoğunluğu 5 g/cm³ ‘ten büyük olan veya atom ağırlığı 50 ve daha büyük olan elementlere denir. Hemen hemen tüm metaller belirli bir miktarın üzerinde alındıklarında toksik etki oluştururlar. Hatta metallerin büyük bir kısmı, çok düşük derişimlerde bile toksik etki oluşturdukları için sağlık ve çevre açısından çok önemlidirler. Bazı ağır metaller; arsenik (As), kurşun (Pb), civa (Hg), demir (Fe), kadmiyum (Cd), krom (Cr), kobalt (Co), nikel (Ni), berilyum (Be), bakır (Cu) ve mangan (Mn)'dır (Denizli, 2008).
Ağır metaller biyolojik proseslere katılma derecelerine göre yaşamsal ve yaşamsal olmayan olarak sınıflandırılırlar. Yaşamsal olarak tanımlananların organizma yapısında belirli bir konsantrasyonda bulunmaları gereklidir ve bu metaller biyolojik reaksiyonlara katıldıklarından dolayı düzenli olarak besinler yoluyla alınmaları zorunludur. Örneğin bakır hayvanlarda ve insanlarda kırmızı kan hücrelerinin ve bir çok oksidasyon ve redüksiyon prosesinin vazgeçilmez parçasıdır (Bigersson ve ark, 1988).
Buna karşın yaşamsal olmayan ağır metaller çok düşük konsantrasyonda dahi psikolojik yapıyı etkileyerek sağlık problemlerine yol açabilmektedirler. Bu gruba en iyi örnek kükürtlü enzimlere bağlanan civa’dır (John ve Howard, 1996). Bir ağır metalin yaşamsal olup olmadığı dikkate alınan organizmaya da bağlıdır. Bazı sistemlerde ağır metallerin etki mekanizması konsantrasyona bağlı olarak değişir. Bu tür organizmalarda metallerin konsantrasyonu dikkate alınmalıdır. Şekil 1.1’de ağır metallerin vücut sıvısındaki konsantrasyona bağlı olarak etkileri şematik olarak verilmiştir. Şekil 1.1’den de anlaşılacağı gibi ağır metaller konsantrasyon sınırını aştıkları zaman toksik olarak etki gösterirler. Bu genel gösterimin aksine ağır metaller canlı bünyelerde sadece konsantrasyonlarına bağlı olarak etki göstermezler, etki canlı türüne ve metal iyonunun yapısına bağlıdır (çözünürlük değeri, kimyasal yapısı, redoks ve kompleks oluşturma yeteneği, vücuda alınış şekline, çevrede bulunma sıklığına, lokal pH değeri vb.). Bu nedenle özellikle düzenli olarak tüketildiğinden dolayı içme sularının ve yiyeceklerin içerebileceği maksimum konsantrasyon sınır değerleri sınırlandırılmış ve yasal kuruluşlar tarafından düzenli olarak kontrol edilmesi zorunlu hale getirilmiştir (Kahvecioğlu ve ark, 2002).
Şekil 1.1. Vücut sıvısındaki konsantrasyona bağlı olarak ağır metallerin etkileri. (Kahvecioğlu ve ark, 2002).
Ağır metallerin doğaya yayılımları dikkate alındığında çok çeşitli sektörlerden farklı işlem kademelerinden biyosfere ağır metal atılımı gerçekleştiği bilinmektedir. Tabiatta ağır metal birikimine, tabii kaynaklar, zirai faaliyetler, enerji üretim merkezleri (termik santraller), maden eritme faaliyetleri, ikincil metal eritme faaliyetleri, şehirleşme-endüstriyel faaliyetler ve motorlu araçlar sebep olmaktadır. Havadaki ağır metal birikimi yönünden en büyük payı motorlu araçlar almaktadır (Seaward ve Richardson, 1989).
5
Her yıl milyonlarca ton insan artığı kirleticiler ile atmosfer kirletilmektedir. Motorlu araçlar bu kirletmenin %50’sini meydana getirmektedirler (Nriagu, 1979; Seaward ve Richardson, 1989).
Egzoz gazları, endüstriyel atıklar ve atık sular gibi birçok kirletici faktör meyvelerin ağır metal içeriği ve bitkilerin diğer yenilebilir kısımlarını etkilemektedir. Bitkilerin ağır metal içerikleri kara yoluna olan yakınlık veya uzaklığa bağlı olarak değişebilmektedir. Yol kenarındaki bitkilerin ağır metal içeriği bakımından daha zengin olduğu tahmin edilmektir. Aynı zamanda bitkilerin mineral madde kompozisyonları, yetiştiği toprağa bağlı olarak değiştiği için kirli büyüme ortamlarından toplanmamaları önem arz etmektedir (Hamurcu ve
ark., 2010).………...……….
Yirminci yüzyılın ikinci yarısında endüstri gelişimine bağlı olarak ortaya çıkan ve artarak devam eden hava kirliliği günümüzde bütün canlıları tehdit eder bir duruma gelmiştir. Ağır metal kirliliğinin etkisi ekosistemlerin primer üreticileri konumundaki bitkiler üzerinde çok daha fazla olup, biyolojik kalitedeki bozulma bu zararlardan bazılarıdır (Baldwin ve Marshall, 1999). Bundan başka ağır metallerin fotosentetik aktiviteyi sekteye uğratması, azot döngüsü ve bağlanmasını bozması, klorofil miktarını azaltması, enzim sistemlerinde bozulmalara yol açması, bitkilere yarayışlı diğer elementlerin alımını engellemesi gibi hücre içi mekanizmalarda da olumsuz etkileri bulunmaktadır (John ve Howard, 1996).
Bitkiler için mutlak gerekli olarak kabul edilen ve gelişme ortamında uygun miktarlarda bulunması durumunda bitkiler üzerine olumlu ve önemli etkiler yapan metallerin, elektron aktarımında devreye girerek solunum ve fotosentez üzerine etkili olduğu, yaşamsal öneme sahip enzimlerin inaktif şekle sokularak bitkilerin enerji oluşturma güçlerine etki ettikleri belirlenmiştir. Metallerin farklı mekanizmalarla kök, gövde ve yaprak büyümesine engel olduğu, bu durumun bitki türüne ve gelişme şartlarına göre değiştiği bilinmektedir (Kahvecioğlu ve ark, 2002).
Ülkemizin gerek hızla sanayileşmesi ve gerekse her geçen gün artan bir trafik yoğunluğuna maruz kalması diğer birçok kirleticiyle beraber ağır metallerin de çevredeki miktarlarını arttırmaktadır. Günümüzde özellikle partiküller ve aersol halinde yayılan ağır metaller büyük bir tehlike arz etmektedirler (Munzuroğlu ve Gül, 2000). Bitkilerin ağır metal içerikleri ve araçlardan egzoz gazı yayılımının ağır metal kirliliğinde temel sebep olduğu yapılan araştırmalar ile ortaya konmuştur.
Bu bağlamda yaptığımız bu çalışma, kullanımı ve önemi her geçen gün artan kuşburnu bitkisinin yola olan mesafelerine ve bu yoldan geçen araçların ortama yaydıkları egzoz gazına bağlı bir ağır metal birikiminin olup olmadığını ortaya koymayı amaçlamıştır. Elde edilen sonuçlar insanların beslenmesinde daha sağlıklı kararlar vermelerine yardımcı olacağını ümit etmekteyiz.
2. LİTERATÜR ÖZETLERİ
Dünyada ağır metaller üzerine yapılan çalışmalar son yıllarda önemli düzeyde artış göstermiş olup, bu çalışmalar ağır metallerin özellikle bitkiler ile olan etkileşimleri üzerinde yoğunlaşmıştır (Güzel, 2006). Ancak kuşburnunun sınır bitkisi olma özelliği ve kara yolları ağaçlandırılmasında kullanılması nedeniyle daha fazla çevre kirliliğine maruz kaldığı tahmin edilmektedir. Ayrıca son yıllarda endüstriyel alan içinde veya bazı kirleticilerle karşı karşıya olan kuşburnunun ağır metal kirliğinin olabileceği kaygılarını giderecek sayıda çalışma yapılmamıştır. Kuşburnu ve diğer bitkilerin, ağır metalden etkileşimini belirlemeye yönelik yapılan bazı araştırmalar aşağıda sunulmuştur.
Truby ve Raba (1990) yaptıkları bir çalışmada farklı alanlarda yetiştirilen taze sebzelerin ağır metal içeriğinin, toprağın ağır metal içeriğine bağlı olduğunu, aynı alanda yetiştirilen bitkilerde ise yaprağı yenen bitkilerin metal birikiminin daha fazla olduğunu ve hatta maruldaki toksik maddenin bazen sınırı bile aştığını belirlemişlerdir. Atık su ile sulanan yaprağı yenen sebzelerin Zn, Cd ve Pb miktarı, meyveleri için yetiştirilen sebzelere oranla daha yüksek bulunmuştur.
FAO/WHO organizasyonlarının yiyeceklerdeki katı maddeleri uzman komitesi saptamalarına göre 70 kg ağırlığındaki sağlıklı bir insana haftada 3,5 mg kg ¹ Pb ve 0,525 mg kg ¹ Cd yüklenebilir. Bu belirtilen tahmini yükleme miktarına göre 1979 yılında; Pb ve Cd için yeşil sebzelerde 1,2 mg kg ¹ Pb, 0,1 mg kg ¹ Cd, patates için 0,2 mg kg ¹ Pb, 0,1 mg kg ¹ Cd kabul değeri olarak saptanmıştır (Haktanır, 1991).
Topraklarda kurşunun 2-200 mg kg ¹, kadmiyumun 0,01-0,7 mg kg ¹ düzeyinde olması gerekir. Topraklarda Cd düzeyleri; ağır killi topraklarda 1,1 mg kg ¹, kumlu topraklarda 0,4 mg kg ¹ düzeyleri arasındadır. Kirlenmemiş tarım topraklarındaki maksimum Cd miktarlarının 1,0 mg kg ¹ düzeyinde olduğu, genel olarak bu değerin 0,3 mg kg ¹ civarında olduğu belirtilmektedir (Haktanır, 1991).
Atık ve temiz su ile sulanan iki farklı alanda yetiştirilen sebzelerde ağır metal içeriğinin araştırıldığı çalışmada, atık su ile sulanan bitkilerde Zn oranı daha fazla olduğu görülürken, Cd oranının ise her iki alanda da aynı düzeyde olduğu belirlenmiştir (Truby ve Raba,1991).
Diez ve ark. (1992), yaptıkları bir araştırmada topraktan ağır metal alınımında yıllar ve ürünler arasında farklılıklar olduğunu belirlemişlerdir. Ayrıca pek çok üründe (yazlık ve kışlık buğday, kışlık çavdar, yazlık ve kışlık arpa, patates, kolza, yemlik pancar ve yonca) Pb, Cd, Cr ve Zn miktarlarının depolama organları veya daneye nispeten yapraklarda ve saplarda daha yüksek olduğunu saptamışlardır.
Şanda (1993), Konya şehir merkezinde ve Konya-Afyon çevre yolu üzerinde yaygın olarak yetişen iki step bitkisinde kurşun (Pb) miktarları araştırılmıştır. Şehir merkezinde Fraxinus
excelsior L., Cedrus libani A. Richard, Platanus orientalis L., Thuia orientalis L. ve Aesculus hippoccastanum L. ağaçlarının yaprak, meyve, dal ve kabuklarında Pb birikimi araştırılmıştır.
Ayrıca Konya-Afyon çevre olunda ise Centaurea virgata Lam. ve Alhagi pseudoalhagi (Bieb.) Devs.‟de yoldan uzaklığa bağlı olarak Pb birikimi araştırılmıştır. Sonuç olarak, Pb birikimi bakımından, trafik yoğunluğu değerleri bilinen iki istasyonda ve çevre yolunda, yola yakınlık ile orantılı olarak artış gözlendiği bildirilmiştir.
Marul ve bazı sebzelerin yaprak ve köklerindeki ağır metal birikimlerinin araştırdığı çalışmada; köklerde kadmiyum, bakır ve nikel, yapraklarda ise kurşun miktarının daha fazla biriktiği belirtilmektedir (Jasiewicz, 1993).
Cieslsinski ve ark. (1994), çilek yaprak ve meyveleri ile kadmiyum konsantrasyonu ve toprakta Cd üzerine çalışmışlardır. Bu çalışmada Cd konsantrasyonunun, topraktaki miktarları dikkate alınmaksızın çok yüksek miktarlarda bulunmuştur. Meyvelerin içerisinde ise bitkilerin uç kısımlarında birikmesiyle çilek bitkisinde çok ve daha kolaylıkla tespit edilmiş olup; topraktaki Cd miktarının, çileğin meyvesindeki seviyesine etkisi olmadığı görülmüştür. Bununla birlikte meyvelerdeki Cd miktarının, asitli topraklarda da artış gösterdiği belirlenmiştir.
Ankara'da saatte ortalama 2100 aracın geçtiği Silahtar Caddesinde, karşılıklı olarak bulunan,
Platanus orientalis L. (çınar) ağaçlarında, 5 ay süresince yaprak, meyve ve kabuk dokularında
Pb, Zn ve Cu birikimi incelenmiştir. Ayrıca birikiminin kaynağı ve birikimi etkileyen etmenler ile aylık değişim arasında bağıntı kurulmaya çalışılmıştır. Çalışmalar sonucunda, ağaçlardan özellikle yol ortası refüjde ve otobüs durağında olanlarda Pb, Zn ve Cu birikimi daha fazla bulunmuştur. Ayrıca bu ağır metallerin bitki organlarındaki dağılımı farklı bulunmuş, yapraktaki birikimin meyve ve kabuğa oranla daha fazla olduğu tespit edilmiştir.
9
Bu ağır metallerin birikimi aylara göre farklılıklar göstermiştir. Nisbi nemin ve yağışın, fazla olduğu aylarda bu ağır metal birikiminin artışı gözlenmiştir (Topa 1995).
Haktanır ve ark. (1995), Ankara Metropolitan alanı çevresinde topraklarda eksoz gazı ile ilişkili hava oluşumlu Pb, Cd, ve Cu ağır metallerinin kontaminasyonunu incelemiş ve buna göre yol boyunca uzanan topraklarda, üst 0-5 cm toprak katında yüksek düzeyde Pb zenginleşmesi olduğu belirlenmiştir. Pb, Cd ve Cu gibi ağır metallerin kontaminasyonu yol kenarında olan mesafe ile değişmekte ve 40 m‟den sonra 500 m‟ye doğru doğal değerler düzeyine doğru ulaşmaktadır.
Türker ve Yüksel (1997)‟in, vişne suyunda bazı ağır metal derişimlerinin belirlenmesi konulu çalışmalarında; vişne suyundaki ağır metal (Fe, Cu, Zn, Pb, Sn) konsantrasyonları belirlenmiştir. Vişne suyunda bulunan eser elementlerinin gelişimleri Dünya Sağlık Örgütü (WHO), Birleşmiş Milletler Gıda Ve Tarım Örgütü (FAO) ve Türk Standartları Enstitüsü (TSE) tarafından vişne suyu için sınır değerlerin altında olduğu gözlenmiştir.
Bitki ve topraklarda ağır metal seviyeleri üzerinde kompost kullanımının etkisini Pinamonti ve ark. (1997a) 6 yıl süreyle çalışmışlar ve sonuçta 14 farklı elma çeşidinde üç adet organik toprak iyileştiricisinin (hayvan gübresi, kompost (lağım ve kavak kabuğu)), MSW kompost (şehir atıkları ile sıkıştırılmış) kullanılmasıyla ağır metal içerikleri yönünden farklılıkları incelenmişlerdir. MSW kompost uygulamasında tüm ağır metaller en yüksek konsantrasyonda bulunmuştur. Ayrıca çinko, bakır, nikel, kurşun, kadmiyum ve krom miktarı toprakta total olarak tespit edilmiş, SE kompostlu toprakta bitkilerde ağır metal seviyelerinde önemli bir artışa sebep olmamış, bu kompostun ürünler ile çevreye kısa ve orta vadede herhangi bir tehlikesinin olmadığı tespit edilmiştir. Ancak MSW kompostonun 6 yıllık peryot boyunca topraktaki toplam miktarı dikkate alındığında kurşun ve kadmiyum meyvelerde ve odun kısımlarında da var olduğu tespit edilmiştir.
Ağır metal içerikli çalışmalarında Pinamonti ve ark. (1997b), 11 farklı elma bahçesinde 2 kompost (kanalizasyon atığı ve kabuk kompostu) denemişlerdir. Çalışma boyunca bakır, nikel, kadmiyum ve krom iyon miktarını toprakta ve yaprakta; hem toplam olarak, hem de EDTA formunda incelemişlerdir. Çalışmada kanalizasyon atığı ile kabuk kompostlu toprak ve bitkilerde, ağır metal seviyelerin de önemli derecede bir artışa sebep olmamıştır. Elde edilen sonuçlara göre bu kompostun, ürünlere ve çevreye tehlikeli olmadığı belirlenmiştir.
Karademir ve Toker (1998) tarafından Ankara'nın bazı kavşaklarında yetişen çim bitkilerinde egzoz gazlarından gelen kurşun birikimi araştırılmıştır. Çalışmada; Ankara'nın bazı kavşaklarında yetiştirilen çim bitkilerinde, egzoz gazlarından gelen kurşun birikimi, 6 ay süresince incelenmiştir. Bu bitkilerden alınan yaprak ve kök numuneleri ekstrakte edilmiş ve Atomik Absorbsiyon Spektrofotometresiyle (AAS) kurşun miktarları ölçülmüştür. Sonuç olarak, saatte 5.000'in üzerinde aracın geçtiği bu kavşaklarda yetişen bitkilerde bulunan değerlerin devamlı olarak arttığı bildirilmiştir.
Ağır metallerle bulaşık nehir suyu ile sulanan bahçelerde ağır metal birikimi araştırılmıştır. Nülifer çayı kenarındaki yedi bahçe ve üç farklı çeşitte toplam 21 şeftali bahçesinde uygulama yapılmıştır. Topraktaki kirlenme seviyesini belirlemek için ağacın değişik kesimlerinden örnekler alınmış ve alınan örneklerde; demir, mangan, çinko, bakır, kobalt, nikel, krom, kurşun ve kadmiyum gibi elementler analiz edilmiştir. Analizler sonucunda; toprakta nikel ve krom miktarı aşırı seviyede bulunmuştur. Eksate edilebilen nikel konsantrasyonu, toprağın pH ve CaCO3 miktarına bağlı olarak değişim gösterdiği belirlenmiştir. Yapraklardaki ağır metal
miktarı genellikle tolere edilebilir seviyede olduğu, meyvelerde ise nikel ve kurşun toksik seviyede olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca çeşitler arasında ağır metal birikimi yönünden önemli farklılık olmadığı görülmüştür (Başar ve Aydınalp, 2005).
Atmosferdeki ağır metallerin tutulmasında bitki tüylerinin rolü ve ağır metal dağılımında rüzgârın etkisinin araştırıldığı değer bir çalışmada; Kayseri-Kırşehir karayolunda iki farklı mesafede trafik kökenli ağır metallerin (Pb, Cd, ve Zn) etkileri; Cichorium intybus L. (Asteraceae) ve Rumex pulcher L. (Polygonaceae) bitkilerinde belirlenmiştir. Her iki yönde de karayolundan uzaklaşıldıkça trafik kökenli ağır metallerin azaldığı ve yaprakları tüylü olan C.
İntybus bitkisinin atmosferden gelen ağır metalleri yaprakları tüysüz olan R. pulcher
bitkisinden daha fazla tuttuğu tespit edilmiştir. Ayrıca yolun kuzeybatı ve güneydoğu kesimlerinde aynı uzaklıklardan alınan örneklerde ağır metal konsantrasyonlarının farklı olduğu görülmüştür (Aksoy ve ark., 2000).
Demir (2000), foseptik atıklarıyla sulanan marullarda (Lactuca sativa l. var. longifolia lam.) ağır metal birikiminin etkisini belirlemeye çalıştığı araştırmada, foseptik atıklar ile sulanan bahçelerindeki marul (Lactuca sativa l. var. longifolia lam.) bitkisi ile bu alana ait su ve toprak örneklerinde Zn, Cu, Pb, Mn ve Fe miktarları tayin edilmiştir. Ayrıca bu atıkların
11
karışmadığı fabrika deresi civarındaki marulların ve bu alana ait toprak ve su örneklerininde Zn, Cu, Pb, Mn ve Fe miktarları tayin edilmiştir. Elde edilen bulgulara göre, foseptik sularla gelen Zn, Cu, Pb, Mn ve Fe miktarları diğer alana göre daha yüksek bulunmuştur. Bu nedenle bu atıkların etkilediği alandaki marul ve toprak örneklerinde bu metallerin daha fazla birikim gösterdiği belirlenmiştir.
Muzuroğlu ve Gül (2000)‟ün, elma (Malus sylvestris miller cv. Golden)‟da ağır metallerin polen çimlenmesi ve polen tüpü gelişimi üzerine etkileri konusunda yapmış oldukları çalışmada; klorür tuzu halinde uygulanan Hg, Zn, Ni ve Co ile Nitrat tuzu halinde uygulanan Pb ve Cd gibi ağır metaller polen çimlenmesi ve tüp büyümesini önemli oranda azaltmıştır. Ağır metal tuzunun konsantrasyonu ile polen çimlenmesi ve tüp büyümesindeki inhibisyon arasında bir paralellik olduğu görülmüştür. Klorür tuzu halinde uygulanan ağır metaller arasında en fazla toksik etkiyi Hg göstermiştir, bunu sırayla Zn, Ni ve Co izlemiştir. Nitrat tuzu halinde uygulanan ağır metallerden yüksek konsantrasyonlarda Pb‟un, Cd‟dan daha etkili olduğu anlaşılmıştır. Ayrıca ağır metallerin polen çimlenmesi ile tüp uzamasını farklı derecelerde etkileyebileceği sonucuna varılmıştır.
Ece ve ark. (2001), Tokat-Ankara Karayoluna farklı mesafelerde yetiştirilen domates, marul ve patates bitkilerindeki Kurşun ve Kadmiyum miktarlarının karayolundan belirlenen mesafelere göre değişiklik gösterdiğini saptamışlardır.
Tuna (2001), Bozüyük yöresinde ağır metallerden (Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn) kaynaklanan hava kirliliğinin boyutlarını belirlemek amacı ile yaptığı çalışmada; 35 farklı noktadan alınan 58 bitki ve 32 toprak örneğinde Atomik Absorpsiyon yöntemi (AAS) ile ağır metal analizleri yapmıştır. Analizler sonucunda en yüksek ağır metal derişim değerleri anayol civarlarından toplanan bitkilerde bulunmuştur. Karayolundan ve demiryolunun güneyinden alınan bazı örneklerdeki ağır metal birikiminin daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Bunun sebebi hakim rüzgar yönünün kuzey-kuzey batı olduğu belirtilmiştir. Ayrıca Bozüyük merkezine yakın yerlerde de yüksek derişimler elde edildiği, bunun da fosil yakıtların kullanımından kaynaklanan ağır metal oluşumunundan ileri geldiği belirlenmiştir.
Polonya‟daki marketlerde taze meyve ve meyve sularındaki ağır metal miktarlarının belirlenmesi için yapılan çalışmada; taze meyve ve meyve sularındaki kurşun, kadmiyum, bakır ve çinko miktarlarına bakılmıştır. İncelenen meyve suyu örneklerinin %90,4‟ünde ağır
metal miktarı düşük seviyede bulunmuştur. Geriye kalan %9,6‟lık örneklerin ağır metal içeriğinin %2,2‟si kurşun, %4,4‟ü kadmiyum, %1,3‟ü bakır ve %1,5‟i çinko olarak belirlenmiştir. Meyve suyu örneklerinin %88 Ulusal Standartlar içerisinde olduğu, ancak %12‟si kurşun ve kadmiyum‟da sınır değerleri aşmış olduğu görülmüştür (Krejpcio ve ark., 2005).
Şamil ve ark., (2005) Şarkikaraağaç yöresinde yetiştirilen üzüm çeşitlerinde çinko ve bakır tayini konulu çalışmalarında; Atomik Absorpsiyon Spektrofotometresi kullanılarak üzümlerdeki bakır ve çinko derişimleri saptanmıştır. Sonuçta bakır derişimi, 0,20–0,33 mg kg ¹ ve çinko derişimi 2,40–4,30 mg kg ¹ olarak bulunmuştur. Araştırıcılar çalışmada “bakır ve çinko gıdalarda bulunan eser elementlerdir. Eser elementler gıdalarda 50 mg kg ¹‟in altında bulunurlar. Ancak bu miktarlar toprak yapısı, su işleme ve depolama gibi etkenlere bağlı olarak değişebilir. Bundan dolayı üzümlerdeki bakır ve çinko içerikleri toprak yapısı, iklim koşulları, gübre çeşidi, hastalık ve böcekler için kullanılan ilaçlardan etkilenebilir” diye bildirmektedir.
Erdoğrul ve ark., (2005), Kahramanmaraş‟ta yetişen bazı sebzelerde demir, bakır, mangan, kadmiyum ve nikel düzeylerini araştırmışlardır. Çalışmada, patates, havuç ve ıspanakta söz konusu ağır metallerin (Fe, Cu, Mn, Cd ve Ni) düzeyleri belirlenmiştir. Sonuç olarak incelenen sebzelerin içerdiği ağır metallerden Fe, Cu, Mn, Cd ve Ni oranının düşük olduğu görülmüştür.
İnsanların çeşitli aktiviteleri ile çevreye yayılan ve atmosfer yoluyla taşınan Cd, Cu, Pb ve Zn‟in Trakya Bölgesi‟ndeki dağılımı belirlenmiştir. Yapılan çalışmada, dört elementin konsantrasyonlarının saptanması için biyoindikatör niteliğindeki karayosunu (Hypnum
cupressiforme) ve liken (Cladonia rangiformis) örnekleri kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara
göre, en yüksek konsantrasyonlar, bölgede endüstrileşme, nüfus ve trafiğin yoğun olduğu yerlerde bulunmuştur. Ayrıca, bölgede yağışın en fazla olduğu kuzey kesimi ile tarımsal aktivitenin yüksek olduğu iç bölgelerde de bu elementlerin konsantrasyonları yüksek bulunduğu bildirilmiştir (Çayır, 2005).
Tomasevic ve ark. (2005)‟larının trafik yoğunluğunun yüksek olduğu şehir alanında bazı yaprağını döken ağaçların (Aesculus hippocastanun, Corylus colurna) yapraklarının iz element birikimlerini belirlemek üzere yaptıkları bir çalışmada, bitkilerin yapraklarında Pb,
13
Cu, Zn elementlerinin yapraklardaki birikimi belirlemişlerdir. Sonuçta yapraklarda biriken iz element içerikleri, üzerinde çalışılan her iki türde de vejetasyon periyodu boyunca artış göstermiş, A. hippocastanun‟da epidermal karakteristiklerinden dolayı dikkat çekici şekilde daha yüksek bulunmuştur. Söz konusu alanda atmosfer kirliliğinin ağır metal birikiminden dolayı daha yüksek olduğu tespit edilmiştir.
Calzoni ve ark. (2007) ağır metal kirliliğini biyolojik gözlem yaparak belirlemeye çalışmışlardır. Çalışmada; kırsal alanlarda arazinin farklı yerlerine çok yıllık ve çalımsı yapıda, birbirine yakın yaş ve büyüklükte olan Rosa rugosa bitkisi yetiştirilerek, toprak ve yapraklarının ağır metal içerikleri analiz edilmiştir. Analizler sonucunda, yaprak ve toprak örneklerindeki toplam ağır metal miktarı, trafiğin yoğun olduğu kentsel alanlardaki örneklerde en yüksek olduğu belirtilmiştir. Ayrıca polen kalitesine (canlılıkları) kirlenmenin etki edip etmediği de test edilmiştir. Polen canlılığı yapraktaki Cr içeriğiyle ters, polen ölümleri, yapraktaki Pb düzeyleriyle doğru orantılı bulunmuştur. Sonuçlar Rosa rugosa’nın biomonitör sistemleri için iyi bir potansiyele sahip olduğu sonucuna varılmıştır.
Kırıkkale ilinin çeşitli bölgelerinde yol kenarlarından toplanan Pinus nigra (j.f. arnold) subsp.
nıgra var. caramanica (loudon) türündeki kurşun (Pb) kirliliğin araştırıştırıldığı çalışmada, P. nigra subsp. nigra var. caramanica yapraklarında Pb birikiminin trafik yoğunluğuna göre
arttığı bulunmuştur (Çavuşoğlu ve ark., 2008).
İzmit (Kocaeli) civarında, Özkul (2008)‟un endüstrileşmenin toprakta ağır metal derişimine etkisini belirlemek amacıyla yaptığı çalışmada; 16 farklı istasyondan örnekler alınmıştır. Örneklerde çevre açısından önemli olan Cu, Pb, Zn, Ni, Co, As, Cd, Cr, Hg, Se elementlerinin konsantrasyonları ölçülmüştür. Ayrıca karşılaştırma amacıyla kirlenmemiş uzak alanlardan üç adet örnek alınmıştır. Ölçümler Cu, Zn, Ni ve Co elementlerinin konsantrasyon değerlerinin, yer yer, Türkiye Toprak Kirliliği Kontrol Yönetmeliği limit değerlerinin üstüne çıktığını göstermekte olduğu ve diğer element derişimleri bu limit değerlerin altında olduğu görülmüştür. Ayrıca, İzmit toprak değerlerinin diğer yoğun endüstrileşmiş toprak değerleriyle karşılaştırılması neticesinde, İzmit topraklarının henüz ağır metallerce kirlenmediğini ancak, Cu ve Zn„da kirlenmenin yeni başladığı belirlenmiştir.
Ordu ilindeki Corylus avellana (fındık) ve bazı yol kenarlarındaki doğal bitkilerin yapraklarındaki sülfür ve ağır metal içeriklerini belirlemek amacıyla yapılan çalışmada,
karayollarına yakın kirlenmiş ve karayollarından ve yerleşim alanlarından uzak kirlenmemiş alanlarda Corylus avellana, Alopecurus myosuroides, Helleborus orientalis, Glechoma
hederacea, Calamintha nepeta ve Urtica dioica'nın yapraklarında yaz ayında sülfür ve bazı
ağır metal konsantrasyonları belirlenmiştir. Kirlenmiş ve kirlenmemiş alanlar arasında ağır metal içerikleri yönünden istatistiksel olarak önemli farklılıklar tespit edilmiştir (Hüseyinova ve ark., 2009).
Giresun ilinde, taşıtların sebep olduğu kurşun (Pb) kirliliğinin Usnea longissima acharıus kullanılarak araştırıldığı çalışmada; liken örnekleri farklı trafik yoğunluğuna sahip bölgelere yerleştirilmiştir. 45. günün sonunda, toplanan örneklerdeki Pb kirliliğinin trafik yoğunluğuna bağlı olarak arttığı görülmüştür (Kınalıoğlu ve ark., 2009).
Levent ve ark. (2009) Doğu Anadolu Bölgesinde yaptıkları bir çalışmada, 4 farklı alandan aldıkları Rosa canina meyvelerinin mineral besin elementi konsantrasyonlarını ve ağır metal konsantrasyonlarını tespit etmişlerdir. Elde edilen sonuçlara göre Rosa canina meyvesinin mineral örnekleri bakır için 6,01-9,29 mg kg ¹, kadmiyum için 0,0063-0,0248 mg kg ¹, kurşun için 0,111-0,273 mg kg ¹, kobalt için 0,0328-0,0830 mg kg ¹, manganez için 35,29-66,7 mg kg ¹, demir için 21,49-30,87 mg kg ¹, çinko için 7,98-13-32 mg kg ¹, magnezyum için 294,08-392,33 mg kg ¹, kalsiyum için 1395,88-1792,70 mg kg ¹, sodyum için 1323,12-1358,27 mg kg ¹ ve potasyum için 2106,48-2445,17 mg kg ¹ aralıklarında olduğunu bildirilmişlerdir.
Süleyman Demirel Üniversitesi yerleşkesinden geçen karayolu üzerinde yapılan bir çalışmada, karayolu motorlu taşıtlarından çıkan gazların yol kenarı ağaçlandırmasında bir Toros sedirinin (Cedrus libani a.rich.) büyümesine etkisi araştırılmıştır. Yapılan incelemeler sonucunda, zarar grubunda tek ağaçta göğüs yüzeyi artımında yıllara göre %7-70 arasında ve aritmetik ortalama olarak ta %25 oranında azalma tespit edilmiştir (Carus ve ark., 2010). Erciyes Strato Volkanından püsküren ana materyaller üzerinde oluşmuş topraklarda yetiştirilen meyvelerde ağır metal içerikleri araştırıldığı diğer bir çalışmada; elma, armut, ayva, badem, ceviz, erik ve üzümün ağır metal içerikleri incelenmiştir. Meyve örneklerinde kobalt, krom, nikel, bakır, kadmiyum, çinko, kurşun ve mangan miktarı ICP‟de (Inductivel Coupled Plazma) okunmuş olup, meyve örneklerinde mangan içeriği sırası ile en yüksek ceviz ve badem meyvelerinde bulunmuştur. nikel ve kurşun miktarları, meyve örneklerinde farklılık
15
göstermemiştir. Ayrıca çinko değerleri ise, sırası ile en yüksek badem ve ceviz meyvelerinde olduğu belirlenmiştir (Kaya, 2010).
Haktanır ve ark (2010) Muğla-Yatağan Termik Santrali emisyonlarının santral çevresindeki tarım ve orman topraklarının ağır metal kapsamları üzerine etkilerini araştırmışlardır. Çalışmada hâkim rüzgar yönü ile diğer yönlerde olmak üzere santrale 721 m ile 15 km uzaklıkta değişen mesafelerden 27 adet toprak ve 41 adet bitki örneği toplanmıştır. Toprak örneklerinde toplam ve alınabilir Ni, Cd, Fe, Cu, Zn, Mn, S ile bazı toprak özellikleri belirlenmiştir. Toprakların ağır metal ve S kapsamlarının santrale olan mesafe ile ilişkili olmadığı, daha çok hâkim rüzgâr yönüne bağlı olarak etkilendiği belirlenmiştir. Bitkilerde bulunan ağır metal miktarlarının yüksek olduğu saptanmıştır. Susam ve havuçta Cu, Cd, Zn oldukça yüksek bulunmuştur. Bu miktarların sebzeler için tüketilmesine izin verilen değerlerin üzerinde olduğu saptanmıştır. Biyolojik izleme bitkisi olarak değerlendirilen karayosununun ağır metal ve S kapsamının son derece yüksek olduğu bildirilmiştir.
3.1. Araştırma Alanı
Araştırma; Amasya-Tokat karayolunun 15-21’nci km’leri arasında yer alan İlyas ve Sevincer köylerinin arazilerini kapsayan alanda yürütülmüştür (Şekil 1.1).
Şekil 3.1. Örneklerin alındığı alanın google earth görüntüsü
Örnekleme yapılan karayolunun 2010 yılı için araç yoğunluğu;1503 adet otomobil, 199 adet orta yüklü ticari taşıt, 134 adet otobüs, 536 adet kamyon ve 189 adet kamyon+römork, çekici+yarı römork olmak üzere toplam 2561’dir (Anonim 2011).
3.2. Materyal Örnekleri
Araştırmada kullanılan örnekler Amasya-Tokat karayolunun 15-21’nci km’leri arasında yer alan ve doğal olarak yetişen kuşburnu bitkilerinden Eylül 2010 tarihinde alınmıştır. Çalışmada, anayol kenarına 0, 25, 50, 100, 200, 500 ve 1000 m mesafelerde bitkiler belirlenmiştir. Her bir mesafe için 3 bitki ve bu bitkilerin her biri bir tekerrür olarak kabul edilmiştir. Bitkilerden meyve ve yaprak örnekleri alınmıştır. Ayrıca her ağacın taç iz düşüm alanı içerisinde üç farklı noktasından 0-30 cm derinlikten toprak örneği alınmıştır.
17
3.3. Bitki (meyve ve yaprak) Analizleri
Araziden toplanan kuşburnu bitkisinin meyve ve yaprak örnekleri laboratuara getirilerek saf suda yıkandıktan sonra 48 saat boyunca 70 °C’de etüvde kurutulmuştur. Kurutulan örnekler agat değirmeninde öğütülmüştür. Öğütülen örneklerde 0,2 gr tartılarak mikrodalga cihazında (Mars Xpress) yaş yakma metoduna göre H2O2-HNO3 asit karışımında yarım saat süreyle
yakılıp saf su ile son hacmi 20 ml’ye tamamlanarak mavi bant filtre kâğıdından süzülmüştür (Kacar ve İnal 2008). Daha sonra bu örnekler Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb ve Zn ICP (Perkinelmer Inc. Optima 2100 DV) cihazında okunmuştur.
3.4. Toprak Analizleri
Her bir ağacın taç izdüşümünden 0-30 cm derinlikten alınan toprak örnekleri laboratuar ortamında hava kuru olanan kadar kurutulmuştur. Hava kuru toprak örneklerinde bitkiler tarafından alınabilir Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb ve Zn analizi DTPA (dietilen triamin penta asetik asit) yöntemine göre yapılmıştır (Lindsay ve Norvel, 1978). Bu yönteme göre toprak örneklerinden 10 gr tartılarak üzerine 20 ml DTPA çözeltisi (pH: 7,3) eklenmiş ve 2 saat 120 dev/dk çalkalama cihazında çalkalanmıştır. Daha sonra Whatman 42 filtre kağıtından süzülmüştür. Elde edilen süzüklerde kadmiyum (228.802 nm), kobalt (228.616 nm), krom (267.716 nm), bakır (327.393 nm), demir (238.204 nm), mangan (257.610 nm), nikel (231.604 nm), kurşun (220.353 nm), çinko (206.200 nm) dalga boyları ile verilen elementlerin okumaları ICP-OES cihazında yapılmıştır. Elde edilen veriler tam şansa bağlı deneme desenine göre varyans analizine tabi tutulmuştur. Ortalamaların karşılaştırılmasında SAS paket programında Duncan Çoklu Karşılaştırma Testi uygulanmıştır. Ayrıca elde edilen bulguların regrasyon analizleri Jump 7.0.1 programında yapılmıştır. Regrasyon katsayıları p<0.05 ve p<0.01 düzeylerinde test edilmiştir.
Bu çalışma, çoğunlukla sınır bitkisi olarak kullanılan kuşburnunun karayollarına yakınlık ve uzaklığa bağlı olarak ağır metal kirlenmesinin seviyesini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Çalışmada mesafeye bağlı olarak elde edilen veriler Çizelge 4.1’de sunulmuştur. Her bir örneğin (yaprak, meyve ve toprak) mesafelere bağlı regrasyon analizleri yapılarak, analiz grafikleri Şekil 4.1-19’da sunulmuştur.
4.1. Kadmiyum (Cd)
Kadmiyum toprak örneği mesafelere bağlı olarak kendi içerisinde değerlendirildiğinde ortalamalar arasındaki fark önemli bulunmuştur (Çizelge 4.1). Ancak bu önemlilik artan veya azalan mesafelere paralel bulunmamıştır (Şekil 4.1). 50 m (19,00 µg kg ¹) ile 1000 m (16,00 µg kg ¹) mesafeler aynı grubu oluştururken, sıfır en az kirlenmenin olduğu grubu oluşturmuştur. Diğer mesafeler arasındaki fark önemli bulunmamıştır. Yaprak ve meyvede kadmiyum içerikleri standart değerin altında bulunmuştur. Her bir mesafe içinde yaprak ve meyve örnekler arasındaki fark önemsiz iken bu iki örnekle toprak arasındaki fark önemli bulunmuştur (Çizelge 4.1).
Arcak ve ark. (1996), trafikten kaynaklanan ağır metallerin etkisini araştırdıkları çalışmalarında; Cd’un topraklardaki toplam miktarının 0,8–2,4 mg kg ¹ ve 0,4–1,2 mg kg ¹ olduğunu belirlemişlerdir. Ağır metallerin toprakta zehir etkisi oluşturan düzeyleri ve bitkideki zehir esiklerinin saptanması için yapılan çalışmada, killi ve killi tın topraklarda toplam 7,2 ve 6,9 mg kg ¹ Cd olduğu belirtilmiştir (Gedikoğlu ve ark., 1997). Özbek ve ark. (1995), toprakta toplam 3 mg kg ¹’den fazla kadmiyum toksik etkili olduğunu bildirmiştir. . Topraklarda bitkilerce alınabilir Cd içerikleri ile ilgili Haktanır ve ark (2010) Muğla-Yatağan Termik Santrali emisyonlarının santral çevresindeki tarım ve orman topraklarının ağır metal kapsamları üzerine etkilerini araştırdığı çalışmasında alınabilir Cd içeriğini 0,02 ile 0.43 mg kg ¹ arasında tespit etmişlerdir. Çalışmamızda ise alınabilir Cd 7,00–19,00 µg kg ¹ değerleri arasında bulunmuştur. Bu değerler belirtilen çalışmalardan ve sınır değerlerinden düşük olduğu tespit edilmiştir. (Çizelge 4.1).
19
Çizelge 4.1. Karayoluna farklı mesafelerden alınan toprak, yaprak ve meyve örneklerinin ağır metal konsantrasyonları
Ağır metal Örnek Mesafe (m)s
Tipi 0 25 50 100 200 500 1000
Toprak 7.00±1.40 a-D 9.00± 4.20 a-BCD 19.00±9.90 a-A 11.00±4.20 a-BC 12.00±2.80 a-B 8.00±2.00 a-CD 16.00±0.00 a-A
Kadmiyum(Cd) Yaprak 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b
(µg kg ¹) Meyve 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b
Toprak 38.67±7.60 a-A 38.00±5.70 a-A 25.00±4.20 a-CD 30.00±2.80 a-BC 21.00±1.40 a-D 29.00±12.70 a-BC 34.00±5.70 a-AB
Kobalt (Co) Yaprak 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b
(µg kg ¹) Meyve 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b
Toprak 2.00±0.00 a-B 2.00±0.00 a-B 3.33±1.15 a-A 2.67±1.15 a-AB 2.00±0.00 a-B 2.00±0.00 a-B 3.00±1.41 a-A
Krom (Cr) Yaprak 2.90±1.70 a-A 1.73±0.25 a-B 2.03±0.40 b-AB 2.20±0.14 a-AB 2.57±0.40 a-AB 2.67±0.86 a-AB 1.97±0.40 b-AB
(µg kg ¹) Meyve 0.00 b 0.00 b 0.00 c 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 c
Toprak 1.77±1.04 b-A 1.20±0.27 b-A 1.63±0.37 b-A 1.27±0.59 b-A 0.76±0.44 c-A 1.12±0.23 c-A 0.96±0.31 b-A
Bakır (Cu) Yaprak 4.73±0.75 a-AB 2.46±0.72 a-D 3.34±1.90 a-CD 3.40±0.28 a-CD 3.83±0.06 a-BC 5.30±1.55 b-A 3.00±0.00 a-CD
(mg kg ¹) Meyve 5.54±0.50 a-B 2.95±0.50 a-CD 3.33±0.58 a-C 2.95±0.21 a-CD 2.05±0.07 b-D 14.22±2.47 a-A 2.45±1.20 a-CD
Toprak 6.96±1.95 c-A 7.30±1.15 c-A 10.36±4.46 c-A 9.35±3.27 c-A 5.77±1.91 c-A 7.78±1.34 c-A 8.84±3.84 c-A
Demir (Fe) Yaprak 225.27±26.50 a-A 119.58±33.80 a-D 154.64±33.90 a-BC 242.50±28.30 a-A 138.48±22.50 a-CD 161.17±4.10 a-B 119.96±7.30 a-D
(mg kg ¹) Meyve 56.94±3.18 b-AB 67.77±3.44 b-A 59.53±11.02 b-AB 56.61±9.41 b-AB 43.00±0.00 b-B 41.83±0.58 b-B 56.04±0.00 b-AB
Çizelge 4.1. (devam) Karayoluna farklı mesafelerden alınan toprak, yaprak ve meyve örneklerinin ağır metal konsantrasyonları Her element kendi içerisinde istatistiksel analize (P<0.05) tabi tutulmuştur.
Aynı elentler içerisinde aynı harfle gösterilen uygulamalar arasında fark yoktur.
* :Küçük harflerle yapılan gruplandırmalar her bir mesafedeki örneklerin bir birileri ile olan ilişkilerini göstermektedir. ** :Büyük harfler ile yapılan gruplandırmalar mesafeler arasındaki ilişkiyi göstermektedir.
Tipi 0 25 50 100 200 500 1000
Toprak 6.40±2.95 c*-A** 4.96±1.43 c-A 6.46±2.34 c-A 6.75±1.39 c-A 5.44±2.74 c-A 7.29±3.48 c-A 8.13±3.79 c-A
Mangan (Mn) Yaprak 70.60±0.60 a-C 76.27±1.00 a-BC 98.20±36.00 a-A 102.15±12.90 a-A 54.22±7.60 a-D 96.87±9.00 a-A 87.70±25.50 a-AB
(mg kg ¹) Meyve 23.08±5.98 b-AB 25.33±2.29 b-AB 33.41±9.59 b-A 16.48±1.25 b-B 25.66±3.94 b-AB 26.90±4.20 b-AB 26.67±10.31 b-AB
Toprak 0.25±0.03 b-A 0.30±0.25 b-A 0.49±0.01 b-A 0.33±0.02 b-A 0.30±0.18 b-A 0.33±0.05 b-A 0.43±0.32 a-A
Nikel (Ni) Yaprak 1.05±0.07 a-AB 0.93±0.21 a-ABC 1.13±0.21 a-A 0.85±0.07 a-BCD 0.80±0.36 a-CD 0.63±0.21 a-D 0.40±0.00 a-E
(mg kg ¹) Meyve 0.00 c 0.00 c 0.00 c 0.00 c 0.00 c 0.00 c 0.00 b
Toprak 506.00±0.00 a-B 761.33±122.15 a-A 556.67±89.54 a-B 733.33±218.45 a-A 535.33±122.92 a-B 534.67±37.00 a-B 604.00±87.68 a-B
Kurşun (Pb) Yaprak 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b
(µg kg ¹) Meyve 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b 0.00 b
Toprak 0.86±0.38 b-A 0.56±0.03 c-A 0.63±0.56 b-A 0.76±0.41 c-A 0.63±0.21 b-A 0.67±0.33 b-A 1.21±0.56 b-A
Çinko (Zn) Yaprak 5.90±0.56 a-BC 4.49±2.12 b-C 6.85±1.59 a-BC 32.74±9.85 a-A 6.20±0.76 a-BC 8.35±2.62 a-B 7.06±2.21 a-BC
21
Kadmiyum motorlu taşıtların akü veya karbüratörlerinde yanma ürünü olarak ortaya çıkan bir ağır metaldir (Divrikli ve ark. 2006). Özbek ve ark. (1995) bitki kuru maddesinde 1 mg kg ¹’dan fazla kadmiyum toksik etkili olduğunu bildirmişlerdir. Erciyes strato volkanının eteklerinde yetişen meyvelerdeki ağır metallerin belirlenmesi konulu çalışmalarında; Cd miktarlarını elma örneklerinde 0,172–86,94 mg kg ¹, ceviz örneklerinde 0,40–1,02 mg kg ¹, üzüm örneklerinde ise 0,25–84,42 mg kg ¹ arasında olduğu bildirilmiştir (Kaya, 2010). Doğu Anadolu bölgesinde, Rosa canina meyveleri mineral ve ağır metal içeriklerin izlenimi üzerine Levent ve ark. (2009) tarafından yapılan çalışmada; Rosa canina meyvelerinin Cd konsantrasyonlarını 0,0063 mg kg ¹ ile 0,025 mg kg ¹ arasında bulunmuştur. Güney Doğu Anadolu’da yapılan diğer bir çalışmada; Rosa canina’nın Cd içeriği, 33 µg kg olarak tespit edilmiştir (Şekeroğlu ve ark., 2008). Başgel ve Erdemoğlu (2006), Türkiye’deki yerel herbalist ve marketlerden alınan Rosa canina örneklerinde Cd içeriğini 0,07 mg kg ¹ olarak bildirilmişlerdir. Trafikten kaynaklanan ağır metallerin belirlenmesi üzerine Divrikli ve ark. (2006)’nın yaptıkları çalışmada Cd 77,2–136,3 mg kg ¹ olarak tespit edilmiştir. Çalışmamız da ise meyve ve yapraktaki Cd değeri standart değerin altında bulunmuştur (Çizelge 4.1).
5 10 15 20 25 30 T C d p p b -250 0 250 500 750 1000 1250 Mesafe
Şekil 4.1. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Cd’un topraktaki linear değişimi
4.2. Kobalt (Co)
Kobaltta toprak örneği mesafelere bağlı olarak kendi içerisinde değerlendirildiğinde ortalamalar arasındaki fark önemli bulunmuştur (Çizelge 4.1). Ancak bu önemlilik artan veya azalan mesafelere paralel bulunmamıştır (Şekil 4.2). 0 m (38,67 µg kg ¹) ile 25 m (38,00 µg kg ¹) mesafeler aynı grubu oluşturmuş ve en yüksek değerleri içermişlerdir. Toprak örnekleri
içerisindeki en az Co kirlenmesi 200 m (21,00 µg kg ¹) mesafede bulunmuştur. Yaprak ve meyvede Co içerikleri standart değerin altında bulunmuştur. Yaprak ve meyve ne topraktaki ne de çevredeki Co kirliliğinden etkilenmemiştir. Her bir mesafe içinde yaprak ve meyve örnekler arasındaki fark önemli bulunmaz iken bu iki örnekle toprak arasındaki fark önemli bulunmuştur (Çizelge 4.1).
Scheffer ve Schachtshabel (1989), ana materyalin bileşimine bağlı olarak toprakların toplam Co içeriklerinin 1–40 mg kg ¹, çoğunlukla 5–15 mg kg ¹ arasında değiştiğini bildirmişlerdir. Öte yandan Alloway (1990) topraklarda normal Co sınırının 0,5–65 mg kg ¹ arasında olduğunu bildirmiştir. Topraklarda kirlilik yönünden ölçüt değer olarak, El-Bassam ve Tietjen (1977), Kabata ve Pendias (1979), Kloke (1982) 50 mg kg ¹, Kovalskiy (1974) 30 mg kg ¹ ve Linzon (1978) 25 mg kg ¹ toplam Co değerlerini bildirmişlerdir. Toprakta bitkiler tarafından alınabilir Co içeriğiyle ilgili sınır değerine rastlanılmamıştır. Güney Marmara Bölgesi topraklarının alınabilir Co içeriklerini belirleyen Elmacı (1995) M. Kemalpaşa’da 0.02-0.34 mg kg ¹, Karacabey’de 0.04-0.52 mg kg ¹, Biga’da 0.04-0.74 mg kg ¹ arasında değiştiğini belirlemiştir. Uludağ Üniversitesi tarım topraklarının ağır metal içeriklerinin belirlenmesi amacıyla yapılan bir çalışmada, araştırma topraklarındaki alınabilir Co miktarı 0,002-0,22 mg kg olduğu bildirilmiştir (Deveciler 2005). Çalışmamızda topraktaki Co değerleri 21,00 µg kg ¹ ile 38,67 µg kg ¹ değerleri arasında bulunmuştur. Çalışmamızda elde edilen değerler belirtilen çalışmalardan ve sınır değerlerden düşük bulunmuştur (Çizelge 4.1).
Allen (1989) bitkisel organizmalarda Co değerlerinin 0,1 ile 0,6 mg kg ¹ arasında olması gerektiğini bildirmiştir. Erciyes strato volkanının eteklerinde yetişen meyvelerdeki ağır metallerin belirlenmesi konulu çalışmada; Co miktarlarını elma örneklerinde 0–2,05 mg kg ¹, ceviz örneklerinde 0–3,49 mg kg ¹, üzüm örneklerinde ise 0–3,94 arasında değiştiğini bildirmiştir (Kaya, 2010). Doğu Anadolu bölgesinde, Rosa canina meyvelerinde mineral ve ağır metal içeriklerinin izlenimi üzerine Levent ve ark. (2009) tarafından yapılan çalışmada;
Rosa canina meyvelerinde Co konsantrasyonlarını 0.083–0.033 mg kg ¹ aralığında
belirlemişlerdir. Özcan ve ark. (2008), Türkiye’de yerel pazarlardan alınan Rosa canina örneklerindeki Co seviyelerinin 0,32 mg kg ¹ olduğunu bildirmişlerdir. Yine ülkemizde yapılan diğer bir çalışmada; yerel aktarlar ve marketlerden alınan Rosa canina örneklerindeki Co içeriği 0,40 mg kg ¹ olarak rapor edilmiştir (Başgel ve Erdemoğlu, 2006). Çalışmamızda meyve ve yapraktaki Co miktarı standart değerlerin altında bulunmuştur (Çizelge 4.1).
23 15 20 25 30 35 40 45 T C o p p b -250 0 250 500 750 1000 1250 Mesafe
Şekil 4.2. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Co’ın topraktaki linear değişimi
4.3. Krom (Cr)
Çalışmamızda kromda toprak ile mesafe arasındaki fark önemli bulunmuştur (Çizelge 4.1). Ancak bu önemlilik artan veya azalan mesafelere paralel bulunmamıştır (Şekil 4.3). Mesafelere bağlı olarak toprak örnekleri 0 m, 25 m, 200 m ve 500 m mesafeler 2,00 µg kg ¹ değeri ile aynı grubu oluşturmuştur. Yine mesafelere bağlı olarak 50 m (3,33 µg kg ¹) ve 1000 m (3,00 µg kg ¹) aynı grubu oluşturmuştur. Mesafelere bağlı olarak yapraktaki Cr değerleri önemsiz bulunmuştur (Şekil 4.4). Yaprakta en fazla Cr konsantrasyonu 0 m (2,90 µg kg ¹) mesafeden elde edilirken, en az Cr konsantrasyonu ise 25 m (1,73 µg kg ¹) mesafeden elde edilmiştir (Çizelge 4.1). Meyve örneklerinde Cr standart değerin altında olduğu tespit edilmiştir. Toprak, yaprak ve meyve örneklerinin her bir mesafedeki Cr içerikleri önemli bulunmuştur. Toprak ve yaprak aynı grupta yer alırken meyve farklı grupta yer almıştır. Ancak 500 m ile 1000 m’de toprak, yaprak ve meyve örnekleri arasındaki fark önemli bulunmuştur (Çizelge 4.1).
Alloway (1990)’a göre toprakların toplam Cr sınır değerinin 5–1500 mg kg ¹ olduğu, Mengel ve Kirkby (1987)’e göre de toprakların genelinin Cr içerikleri 100 mg kg ¹ den daha fazla olduğu, ancak toprakların ortalama toplam Cr içerileri 100-300 mg kg ¹ arasında değiştiği bildirilmiştir (Kick ve ark., 1980). Özbek ve ark. (1995)’nın yaptıkları bir çalışmaya göre krom ana materyale göre değişmekle birlikte toprakta 5-100 mg kg ¹ oranlarında olduğunu tespit etmişlerdir. Topraklardaki toplam Cr konsantrasyonu için genel kabul gören üst sınır, çok sayıdaki araştırmacı tarafından 100 mg kg ¹ olarak bildirilmiştir (El-Bassam ve Tietjen 1977, Kabata-Pendias 1979, Kloke 1979, Schachtschabel ve Blume 1984). Topraklarda
bitkiler tarafından alınabilir Cr içerikleri ile ilgili sınır değerler bulunamamıştır. Ancak, Uludağ Üniversitesi tarım topraklarının ağır metal içeriklerinin belirlenmesi amacıyla yapılan bir çalışmada, söz konusu topraklarındaki alınabilir Cr miktarı 0.02–0.60 (ortalama 0.25 mg kg ¹) arasında değiştiği bildirilmiştir (Deveciler 2005). Bu değerlere göre araştırmamıza konu olan toprakların alınabilir Cr içerikleri 2,00-3,33 µg kg ¹’ arasında tespit edilmiştir (Çizelge 4.1). Çalışmamızda elde edilen değerler diğer çalışmalar ve sınır değerlerin altında bulunmuştur.
Özbek ve ark. (1995) bitkide kuru maddede 100 mg kg ¹ Krom bulunmasının birçok yüksek bitki için toksik etkili olduğu bildirilmiştir. Erciyes strato volkanının eteklerinde yetişen meyvelerdeki ağır metallerin belirlenmesi konulu çalışmada; Cr miktarlarının elma örneklerinde 11,87–28,74 mg kg ¹, ceviz örneklerinde 20,13–34,60 mg kg ¹, üzüm örneklerinde ise 13,76–27,60 mg kg ¹ arasında değiştiğini bildirmiştir (Kaya, 2010). Çalışmamızda ise Cr konsantrasyonu yaprak örneklerinde 1,73–2,90 µg kg ¹ aralığında olup, yapılan çalışmaların ve sınır değerin çok altında bulunmuştur. Meyve örneklerinde ise Cr miktarı standart değerlerin altında bulunmuştur (Çizelge 4.1).
1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 T Cr p p b -250 0 250 500 750 1000 1250 Mesafe 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Y Cr p p b -250 0 250 500 750 1000 1250 Mesafe
Şekil 4.3. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Şekil 4.4. Karayolundan uzaklığı bağlı olarak Cr’un topraktaki linear değişimi Cr’un yapraktaki linear değişimi
4.4. Bakır (Cu)
Çalışmamızda bakırda hem örnekler arasındaki fark hem de mesafeler arasındaki fark önemli bulunmuştur (Çizelge 4.1). Mesafelere bağlı olarak toprak örnekleri aynı grubu oluşturmuş ve önemsiz bulunmuştur (Şekil 4.5). Yaprak ortalamaları mesafelere bağlı olarak önemli bulunmuştur. Ancak bu önemlilik mesafe artışına paralel bulunmamıştır (Şekil 4.6). Yaprakta en fazla bakır konsantrasyonu 500 m (5,30 mg kg ¹) mesafeden elde edilirken, en az bakır
25
konsantrasyonu ise 25 m (2,46 mg kg ¹) mesafeden elde edilmiştir (Çizelge 4.1). Meyve örneklerinin mesafelere bağlı olarak Cu konsantrasyonları arasındaki fark da önemli bulunmuştur (Şekil 4.7). Meyvede en yüksek Cu birikimi 500 m (14,22 mg kg ¹) mesafeden elde edilirken, en az Cu birikimi ise 200 m (2,05 mg kg ¹) mesafeden elde edilmiştir (Çizelge 4.1). Diğer mesafeler bu iki grup arasında yer almıştır. Toprak, yaprak ve meyve örneklerinin her bir mesafedeki Cu içerikleri önemli bulunmuştur. Yaprak ve meyve aynı grupta yer alırken toprak farklı grupta yer almıştır. Ancak 200 m ile 500 m’de toprak, yaprak ve meyve örnekleri arasındaki fark önemli bulunmuştur (Çizelge 4.1).
Alloway (1990), yaptığı bir çalışmada toprakların normal toplam Cu içeriklerinin 2–250 mg kg ¹ arasında değişebileceğini bildirilmiştir. Topraklardaki toplam Cu için izin verilebilir sınır değeri El-Bassam ve Tietjen (1977), Kabata-Pendias (1979), Kloke (1979), Linzon (1978) ve Schachtshabel ve Blume (1984) tarafından 100 mg kg ¹ olarak bildirilirken; Kovalskiy (1974) ise 60 mg kg ¹ içeriğini izin verilebilir üst sınır olarak belirtmiştir. Alınabiir Cu yeterlilik sınır değerinin ise Lindsay ve Norvell (1978) tarafından 0,2 mg kg ¹ olarak bildirmiştir. Uysal ve Katkat (2005) kiraz ağaçlarının beslenme durumlarını belirlemek amacıyla yaptıkları çalışmada alınabilir Cu miktarını 2,01–36,85 mg kg ¹ aralığında tespit etmişlerdir. Haktanır ve ark (2010) Muğla-Yatağan Termik Santrali emisyonlarının santral çevresindeki tarım ve orman topraklarının ağır metal kapsamları üzerine etkilerini araştırdığı çalışmasında alınabilir Cu içeriklerini en düşük 0,10 mg kg ¹ en yüksek 2,93 mg kg ¹, ortalama 0.84 mg kg ¹ olarak tespit etmişlerdir. Bu değerlere göre araştırmamıza konu olan toprakların alınabilir Cu içerikleri 0,76–1,77 mg kg ¹’ arasında bulunmuştur (Çizelge 4.1). Çalışmamızda elde edilen sonuçlar sınır değerinin ve yapılan çalışmalardaki toplam ve alınabilir Cu değerlerinin altında olduğu görülmektedir. Cu konsantrasyonlarının kirlilik oluşturmayacak düzeylerde olduğu sonucuna varılmıştır.
Kabata-Pendias ve Pendias (2000)’ ı n yaptıkları bir çalışmada bazı bitki türlerini araştırmışlardır. Araştırmada bazı bitkilerin Cu konsantrasyonlarına büyük bir toleransı var olduğu ve dokularında çok yüksek miktarlarda bu metali biriktirebildiklerini belirlemişlerdir. Erciyes strato volkanının eteklerinde yetişen meyvelerdeki ağır metallerin belirlenmesi konulu çalışmada; Cu miktarlarının elma örneklerinde 8,74–63,01 mg kg ¹, ceviz örneklerinde 85,20–170,60 mg kg ¹, üzüm örneklerinde ise 16,81–81,13 arasında değiştiğini bildirmiştir (Kaya, 2010). Ercişli (2007) ’nin Erzurum’da yaptığı bir çalışmada, Rosa canina’da Cu içeriğini 27 mg kg ¹ olarak tespit edilmiştir. Ayrıca Türkiye’deki yerel bir pazardan alınan
