Fitoplankton kültürlerinin Boğaz, Haliç, Küçük Çekmece, Marmara ve Karadeniz sularının kirlenmesi olayında indikatör olarak kullanılması

BAŞBAKANLIK

ATOM ENERJİSİ KOMİSYONU

Ç E K M E C E NÜKLEER A R A Ş T I R M A VE EĞİ Tİ M MERKEZİ

RAPOR No: 96

FİTOPLANKTON KÜLTÜRLERİNİN BOĞAZ, HALİÇ,

KÜÇÜK ÇEKMECE, MARMARA VE KARADENİZ

SULARININ KİRLENMESİ OLAYINDA İNDİKATÖR

OLARAK KULLANILMASI

M. Yaşar ÜNLÜ, Sayhan TOPÇUOĞLU ve Y. Doğan ANIL

Fitoplankton Kültürlerinin Boğaz, Haliç, Küçük Çekmece, Marmara ve Karadeniz Sularımn Kirlenme Olayında İndikatör

Olarak Kullanılması

The U se of Phytoplankton Cultures as a Pollution Indicators o f Bosphorous, Golden Horn, Küçük Çekmece, Marmara

and Black Sea

Ö z e t: Hidrosfere muhtelif yollarla giren, çeşitli tipteki kirleticilerin ekolojik değişiklik- lere sebeb olduğu uzun zamandanberi bilinmektedir. Ancak bu kirleticiler akut miktarlarda ol­ madıkları takdirde, tesirlerinin farkına varılıncaya kadar uzun bir zaman geçer ve artık geri dö­ nülmesi imkânı olmayan bir ekolojik değişikliğe sebebiyet verirler. Bu nedenle, bir ortamın fiziko- kimyasal değişikliğini anlamak ve bilmek istiyorsak, uygun bir indikatör organizma seçmek en iyi hal çaresi olarak görünür. Bu indikatör organizmanın çevresel faktörlere kolayca cevap vere­ bilmesi ve kendisinden sonra gelen gıda zincirine sıkıca bağlı olması zaruridir.

Fitoplanktonlar gıda zincirinin ilk halkasını teşkil ettiklerinden ve kirletici tabir ettiğimiz elementleri bünyeleri içinde kolayca ve büyük miktarlarda biriktirebildiklerinden, ayrıca fiziko- kimyasal ve biyolojik baskılara reaksiyon gösterdiklerinden indikatör organizma olarak seçile­ bilirler.

İndikatör organizmanın çoğalma veya büyüme hızı, o vasattaki değişiklikleri aksettireceği tabiidir. Birbirini takip eden bir su sisteminden (Karadeniz, Boğaz, Haliç, Marmara, K. Çekmece) alınan su nümunelerinde çoğaltılan fitoplanktonların gösterdikleri çoğalma hızlarındaki deği­ şiklikler, bu vasatların kimyasal ve biyolojik durumlarının aynı olmadığını ortaya koymuştur.

* ♦ *

A bstract: It is a well established fact that the various types of pollutants which enter into hydrosphere through different sources cause ecological changes. Unless these pollutants are not in acute amounts, an irreversible ecological change takes place by time the acumulative effect is noticed. If one wishes to study the physico-chemical changes of the environment it is wise to select an indicator organism. An indicator organism has to respond to the environmental factors readily and must be strongly linked to the continous food chain.

Phytoplanktons are the first ring in the food chain which can store the polluting elements readily and in large amounts. In addition, they react under the physico-chemical and the biolo­ gical pressures. Due to the fact that they possess the above mentioned qualities, Phytoplanktons are widely favored as indicator organisms.

The rates of increase and growth of the indicator organisms reflect the changes occuring in the environment. The Phytoplanktons grown in the samples taken from a water system which is in series (such as Black Sea, Bosphorous, Golden Horn, Marmara and Küçük Çekmece) exhibit different growth rates thus, indicating that the chemical and the biological states of the various parts of the system are not identical.

ı.

’)

Fitoplankton (Phytoplankton) 1ar özel bir ortama ihtiyaç göstermeden, çok geniş sahalarda bol miktarda yetiştikleri ve fotosentez yolu ile organik bileşik­ ler hasıl ettikleri için, doğada gıda kaynağı olarak çok büyük rol oynarlar. Tabi­ atta karbondioksit ile suyu birleştirerek bir organik madde olan hidrokarbonları yapma yalnızca fotosentez olayı ile olabilmektedir. Fotosentez sonucu hasıl olan bu geniş spekturumlu organik maddeler özümleme yapamayan organizmalar için gıda kaynağıdırlar. Buna ilaveten, özümleme yapamayan organizmaların orga­ nik maddeleri kullanışları sırasında hasıl ettikleri karbondioksit, fotosentez hadi­ sesi sırasında atmosferden alınarak özümlemede kullanılır ve oksijen serbest bıra­ kılır ve bu sayede havada düzenli bir karbondioksit-oksijen oranı temin edilir. Fitoplankton organizmalarının primer prodüksiyonu üzerine, deniz orta­ mının fiziksel ve kimyasal faktörlerinin tesirleri hakkında birçok yayın vardır. Oksijen, salinite, pH, temperatür, ışık gibi tabiî faktörlerin yanında, deniz, göl ve nehir suları birçok yerlerde insanların tesiri ile fiziko- şimik ve dolayısı ile biyolojik karakterlerini değiştirmekte ve buda ilk tesirini deniz ortamının birinci trofik seviyesinde olan fitoplanktonlarm primer prodüksiyonu üzerine tesir et­ mektedirler.

Sunî olarak yaratılan bu değişikliğe bilhassa, endüstri artıkları, ziraatta kul­ lanılan ve sonradan sulaıa geçen zirai ilaç, kanalizasyonlar, sıcak su artıkları, gemilerin boşalttıkları mazot, denize atılan çöpler, kaza neticesi denize dökülen petrol gibi maddeler sebeb olurlar. Organizmalar bu gibi maddelere sensitivi- telerine bağlı olarak cevap verir, yani oradan kaçar veya ortamdaki davranışını, hatta morfolojisini değiştirir veyahut ölür. İlk bakışta bu kirlenmeden zarar gör- miyen organizmalar, mesela bazı hayvanlar dolaylı olarak zarar görür ve dolayısı ile bu gibi artıklar hayvan toplulukları üzerine tesir ederler.

Suyun fiziko-şimik karakterlerinin değişmesinden başka, orada yaşayan canlı çeşitleri sayısı ve her çeşitteki fert sayısı bakımından da değişiklikler vukua gele­ bilir. Yeni teşekkül eden fiziko-şimik faktörleı belli bir türün yok olmasına veya fazlalaşmasına sebeb olabilir. Bu takdirde ortamın biyolojik dengesi bozulur. Bu dengenin bozulmasında bilhassa fitoplanktonlarm büyük folü vardır. Çünkü bunlar suyun fiziko-şimik değişikliklerine karşı çok hassastırlar. Bazan birden çoğalabilirler. Bu çoğalma fotosentez olayının artması ile faydalı gibi görünür­ se de, bir çok zararlı yan tesirleri de olabilir. Mesela, suyun kokmasına, birçok hayvanların derilerinde iltihap meydana gelmesine, biotoksik maddelerin ortama

’) Bu araştırma Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumunun TBAG-68 nolu araştırma konturatı ile desteklenmiştir.

KİRLENMEDE FİTOPLANKTONLARIN İNDİKATÖR OLARAK KULLANILMASI 3

salınmasına, çözülmüş oksijenin azalmasına, ortamdaki organik yükün artma­ sına, insan gıdası olan organizmaların zehirlenmesine, radyoaktivitenin veya pesticidJerin hayvan gıda zincirine sokulmasına, zamklı ve mukozumsu salgıları ile suyun bozulmasına ve nihayet suyun tadının değişmesine sebeb olurlar. Bütün bunlarm yanında fitoplanktonlar gıda zincirinin ilk halkasını teşkil ederler. Kendilerinden sonra gelen zincirin var olmasının sebebi olduklarından, fitoplank­ tonlar su ekolojisi sisteminin temelini teşkil ederler.

Fitoplanktonların hücre dışına protein yapılı maddeler salarak ağır metal­ leri kendilerine bağladıkları da bilinmektedir. Bu metallerin bir çoğu besin zinciri ile insanlara kadar gelebilir ve fitoplanktonlara zarar vermekdikleri halde diğer organizmalara zararlı olabilecek seviyeye de erişebilirler. Hidrosfere muhtelif yollarla giren, çeşitli tipteki kirleticilerin ekolojik değişikliklere sebeb olduğu uzun zamandan beri bilinmektedir. Ancak bu kirleticiler zarar verecek kadar çok miktarlarda olmadıkları takdirde, tesirlerinin farkına varıncaya kadar uzun bir zaman geçer ve artık geri dönülmesi imkânı olmayan biı ekolojik değişikliğe se­ bebiyet verirler.

Bu nedenle bir ortamın fiziko-kimyasal değişikliğini anlamak ve bilmek istiyorsak, uygun bir indikatör organizma seçmek ve o organizmayı gözleyerek ortamı sürekli şekilde kontrol etmek en iyi hal çaresi olarak görülür. Bu indikatör organizmanın çevresel faktörlere kolayca cevap verebilmesi ve kendisinden son­ raki gıda zincirine sıkıca bağlı olması zaruridir.

Fitoplanktonlar, gıda zincirinin ilk halkasını teşkil ettiklerinden ve kirletici tabir ettiğimiz elementleri bünyelerinde kolayca ve büyük miktarlarda birikti re- bildiklerinden ayrıca fiziko-kimyasal ve biyolojik baskılara reaksiyon gösterdik­ lerinden indikatör organizma olarak seçilebilirler.

İndikatör organizmanın çoğalma ve büyüme hızının, o vasattaki değişikliği aksettireceği tabiidir. Onun için biz üç çeşit deniz fitoplanktonunu deneyimizde kullanarak, çeşitli yerlerden alman su numünelerinde, çoğalma hızları ve zamana bağlı olarak gösterdikleri, yeni ortama geçme neticesi hasıl olan sarsıntıdan kur­ tulma ’’recovery” i anlamaya çalıştık.

2. FİTOPLANKTONLARIN YETİŞTİRİLMESİ A. KÜLTÜR ORTAMI VE GELİŞTİRİLMESİ

Deniz alglerinin kültür ortamında yetiştirilmesi ve kültür vasatının geliş­ tirilmesi ile ilgili araştırmalar MIQUEL (1890) zamanından, zamanımıza kadar devam etmektedir. ALLEN-MIQUEL’in zenginleştirilmiş deniz suyu ve (”Erd- SCHREIBER” F 0 Y N , 1934) m toprak ekstraktı ile hazırladığı kültür metod- ları, ençok kullanılan metodlardır. Birincisi unialgal (bakterili) diatom kültürleri

ve bazı flagellatlar, İkincisi bazı specieslerin saf kültürleri için uygundur. Kültür vasatlarına organik ekstraktlar ilavesi ile, organizmanın ömrünün uzatılması mümkündür. Fakat bu tip ilaveler sterilizasyonda kültür ortamında çökeltilere sebebiyet verir. Birçok speciesler için gerek toprak ekstraktı ve gerek tabiî deniz suyu yerine, B vitaminleri (bilhassa vitamin B12 ve thiamine) ve organizmaların gelişmesinde lâzım olan çok az miktardaki metaller ’’trace metaller” m bileşik­ leri kullanılabilir.

Tabiî deniz suyu içinde bol miktarda bulunan iyon miktarlarını değiştirerek, düşük salinitede ve kalsiyumu az solüsyonlar hazırlamak hazan faydalı olmak­ tadır. Bu tip solüsyonlar otoklavda bakteri ve virüsleri, genel olarak mikroor­ ganizmaları öldürme esnasında çok az çökelek verirler. Solüsyonun pH ’ı düşü­ rtü rs e , çökelme hadisesi azalır ve bazı organik bileşikler su algleri bakımından daha elverişli hale geçerler. pH ’ı aşağı yukarı 7-9 arasında belirli bir seviyede, tris (hydroxymethyl)-aminomethan ilâve ederek, gerek otoklav esnasında ve gerekse kültivasyon sırasında, hatta % 4 C 0 2 ilâve edilse bile sabit tutmak müm­ kündür.

Değişik organizmalar için elverişli sentetik kültür ortamlarında aşağıdaki şartlar aranır : (a) düşük salinite ve kalsiyum miktarı, (b) düşük konsantrasyonda, kompleks halindeki ’’trace metal” 1er; bu kompleksleşme oranı 3:1 ve 1:1 ara­ sında olmalıdır, (c) tamponlanmış pH, (d) makro besleyicilere ilâveten, her zaman lâzım olan, büyüme faktörlerinin karışımı, aminoasitler ve purinler.

Deniz fitoplanktonlarmın kültür ortamının geliştirilmesinde en büyük iler­ leme, fitoplankton büyümesi için lüzumlu ’’trace metal” konsantrasyonunu kontrol eden, ’’chelating agents ” şelat halkası yapıcılarının kültür ortamına ithali olmuştur (PROVASOLI L., Me LAUGLIN J.J. A., and DROOP M, R., 1957).

Kültür kaplarının deterjanlar ile temizlenmesinde, normal olarak cam cidarında kalan deterjanın, alglerin yetişmesine mani olduğu görülmemiştir. Hatta belirli yoğunluklardaki deterjanların pozitif tesir göstererek ve bileşik yapıcı ajanlar gibi davranarak gelişmede yardımcı oldukları tesbit edilmiştir. Lastik el­ divenlerin kültür ortamına bulaştırdığı maddeler (yağ, gress) su alglerinin yetiş­ mesine mani olurlar. Polivinilklorit’ten yapılmış plâstikler fitoplankton kültür­ lerinde mecbur kalınmadıkça kullanılmamalıdır. Yalnız Tygon tiplerinin fito- planktonlara zararlı tesiri yoktur. Naylon gibi maddeleri otoklavdan geçirmek alglerin yetişmesine mani olan yeni maddelerin hasıl olmasına yol açarlar. Labo­ ratuarda kullanılan çeşitli malzemeler arasında, bilhassa plastikler biyolojik ola­ rak inaktiftirler (BERNHARD M. et al., 1966). Fakat Türkiyede yapılmakta olan plastiklerin biyolojik aktiviteleri hakkında herhangi bir bilgimiz yoktur.

KİRLENMEDE FİTOPLANKTONLARIN İNDÎKATÖR OLARAK KULLANILMASI 5

Planktonik organizmaların fizyoloji ve davranışlarını öğrenmek için bu or­ ganizmaları laboratuar şartları içinde canlı tutmak oldukça zor bir iştir. Yaşa­ dıkları derinliğe göıe ısı ve ışık ayarlanarak kendi tabiî ortamlarına yakın şart­ lar altında birçok specieslerde yapılan deneylerde maksimum yaşama süresi 1-60 gün olarak bulunmuştur (BAKER A. de C , 1963).

B. FİT OPL ANKT ON- M ET AL MÜNASEBETLERİ

Deniz ortamında bulunan metalik elementler; metal katyonları, aniyonların komponentleri, iyon çiftleri, inorganik ve organik ligantlar ile bileşik teşkil et­ miş halde bulunurlar (GOLDBERG, 1965). Metalik elementlerin bazıları alg­ lerin büyümesini fazlalaştırır veya azaltır, hatta durdurur. Bu tesir umumi­ yetle yoğunluk ile değişir. Deniz suyunda bulunan vanadyum, kobalt, bakır, de­ mir, mangan, molibden, silikon, bor ve çinko gibi metalik besleyiciler, umumi­ yetle ppb mertebesinde (stimulasyon) uyarıcı etki gösterirken, ppm mertebesinde ise inhibisyon etkisi yaparlar. Metalik besleyiciler dışındaki metaller ise deniz suyunda ppb veya daha az miktarlarda dahi toksik etki yaparlar (NORTH W.J. et al. 1970).

Deniz ortamına aşınma, erozyon, nehir ve hava gibi normal yollardan giren bu metallerden başka, insanların bilhassa teknolojik faaliyetleri sonunda, deniz ortamına atılan inorganik elementler vardır ki, bunların toksik tesir yapan mik­ tarları, diğer metallerden daha fazladır (NORTH W. J. et al. 1970). 1 nolu tab­ loda da görüldüğü gibi normal olarak deniz suyunda bulunan metallerin hemen hepsi alg specieslcri bünyelerinde de vardır. Yukarıda da anlatıldığı gibi bu elementlerin sudaki yoğunlukları ppm mertebesinde bile gelişmeye mani ola­ cak bir tesir yaparlar. Bu metallerin dışında, deniz ortamına, endüstriel artık­ larla atılan ve toksik olan diğer metaller de girebilir. Bu tip toksik metallerin kay­ nak noktası, kimya endüstrileri, maden işleyen endüstriler, gıda endüstrileri, metalürjik, fotografik ve maden levha kaplama endüstrileri ile matbaa, tekstil ve tabakhane kirli su artıklarıdır. Bunlara seramik, boya, elektrik endüstrilerinin artıkları da eklenebilir. Kaynak noktası endüstriyel olmayan metalik kirleticiler ise zirai kirli artıklar, gerek katı ve gerekse sıvı olarak fare ve sinekleri öldürmede kullanılan zehirlerdir. Besleyici olmayan metal elementlerin toksik tesir eden miktarları tablo 2’de gösterilmiştir (NORTH W. J. et al. 1970). Bunların dışında birçok inorganik maddeler deniz ortamına atılmaktadır. Ancak ne varki bunla­ rın miktarı pek önemli değildirler. Bu maddelerin hemen hiç biri alg metaboliz­ masına uyarıcı etki yapmazlar. Bu tip inorganikler, daha ziyade kâğıt, tekstil, gaz ve elektrik, patlayıcı madde imalatı, kuru temizleme ve çamaşırhane artık­ ları ile su ve lağım temizleme muameleleri esnasında hasıl olurlar. Alg metabo­ lizmasını yavaşlatan veya durduran-inhibe eden- miktarları tablo 3’de gösteril­ miştir (NORTH et al. 1970).

Metal elementlerin düşük konsantrasyonları normal olarak alglere mikrobesleyiciler ola­ rak, yüksek konsantrasyonları ise toksik tesir ederler. Deniz algı için toksik seviye tayin edilme­ miş ise, diğer organizmanın eşik değeri verilmiştir. Deniz suyunda bulunan elementlerin konsan­ trasyonları GOLDBERG (1965) den alınmıştır.

Element

Deniz suyundaki konsantrasyonu

mg/l

Konsantrasyon

mg/l Test organizmaları Bibliyografya

stimulasyon seviyeleri

Bor 4.6 0.1-1 Ulva lactuca Suneson (1945)

0.1 Nostoc muscorum Eyester (1952)

Kobalt 0.0001 0.0004 Nostoc muscorum Holm-Hansen et al. (1954) Bakır 0.003 > 0.006 Chloreîla sp. Walker (1953)

0.02 Monodus subterraneus Miller and Fogg (1957)

Demir 0.01 0.0015-0.01 Chloreîla pyrenoides Myers (1947) 6 x 1 0 - 6 Asterionella japonica Goldberg (1952) Mangen 0.00005 0.005-0.02 Dunaliella terîiolecta Harvey (1947)

5 x 10-L0.05 Chloreîla pyrenoidosa Eyster et al. (1958) Molibden 0.01 10—5(Nos red. 7 Nostoc muscorum Eyster (1959)

0.01 (N fix.) ” ” >> »»

> 0.0001 Scerıedesmus Ichioka and Arnon (1955) 0.001 Anabaena cylindrica Wolfe (1954)

Silikon 3 0.5 Asterionella Lund (1951)

35.0 Navicula pellicusa Lewin (1955)

Vanadyum 0.002 0.1 Scenedesmus obliquus Arnon and Wessel (1953) Çinko 0.01 > 0.0065 Chloreîla pyrenoidosa Walker (1954)

inhibisyon seviyeleri

Bor 0.5-1 yüksek bitkiler Wilcox (1958)

Kobalt 0.5 Scenedesmus Bringmann and Kuhn

(1959) Bakır 0.0064 Chloreîla vulgaris Greenfield (1942)

0,1 Macrocystis pyrifera Clendenning (1958)

1-2 Algicid olarak Krauss (1962) kullanılan kons.

Demir tayin edilmedi

Mangan 0.005 Anabaena, Aphanizomenon, Gusseva (1937)

Asterionella

Molibden 54 Scenedesmus Bringmann and Kuhn

Silikon tayin edilmedi (1959)

Vanadyum 10-20 yüksek bitkiler Warington (1951)

Cıva 0.5-0.7 Scenedesmus Bringman and Kuhn (1959)

5 Macrocystis pyrifera Clendenning 1958

KİRLENMEDE FİTOPLANKTONLARIN İNDİKATÖR OLARAK KULLANILMASI 7

Bazı metal iyonlarının inhibisyon konsantrasyonları. Deniz suyundaki element konsant­ rasyonları GOLDBERG (1965) den alınmıştır.

Metal iyonları Deniz suyundaki konsantrasyonu mg/l İnhibe eden

konsantrasyon Test organisması Bibliyografya

Alüminyum 0.01 1.5-2.0 Scenedesmus Bringmann and Kuhn (1959)

Baryum 0.03 34 Scenedesmus 5* M

Kadmiyum 0.00011 14-140 Navicula pelliculosa Lewin (1954)

0.1 Scenedesmus Bringmann and

Kuhn (1959) Ceryum 5.2 x 1 0 - 6 0.15-0.20 ”

Lantan 1.2 x 1 0 - 5 0.15 ”

Kurşun 0.00003 4.1 Macrocystis Clendenning

pyrifera (1958)

Cıva 0.00003 0.03 Scenedesmus Bringmannn and

Kuhn (1959)

0.05 Macrocystis Clendenning

pyrifera (1958)

Nikel 0.002 0.09-1.5 Scenedesmus Bringmann and Kuhn (1959) 0.001 Macrocystis

pyrifera

Clendenning (1958)

Rubidyum 0.12 14 Scenedesmus Bringmann and

Kuhn (1959)

Selenyum 0.0004 2.5 ”

Gümüş 0.00004 0.05 ”

Toryum 0.00005 0.4-0.8 ”

Titan 0.001 2.0

Bazı inorganik maddelerin inhibisyon tesiri yapan konsantrasyonları

Madde

İnhibe eden Konsantrasyon mg/1 veya ppnı

Test organizmaları Bibliyografya

Ammonia 320-420 Navicula seminulum Anon. (1960) 0.4-0.5 Aphanizomenon Gusseva (1937) Chloramines 4 Scenedesmus Bringman and Kuhn

(1959)

Chlorine 5-10 Macrocystis pyrifera Clendenning (1958) 1 Fitoplankton kontrol Fair and Geyer (1961) Cr2 O r- 0.7 Scenedesmus Bringmann and Kuhn

(1959)

0.2 Navicula seminulum Anon. (1960)

1.0 Macrocystis pyrifera Clendenning (1958)

CN“ 26 Scenedesmus Osterlind (1951)

H+ > 2.5, < 8.5 Alg için optimum sınır McKee and Wolf (1963) K ,F e(C N )6 0.25 Scenedesmus Bringmann and Kuhn

(1959)

K 4 Fe(CN)6 0.2 ” ” ”

K(SbO) C4FT40 6 24 ”

NaAsO, 35-46 ” ” ”

0.13 Navicula pelliculosa Lewin (1954)

NaClOg 3.8 Scenedesmus Bringmann and Kuhn (1959)

NaF 95 ” ” ”

N a2S 97 ” 99 99

Atılan kirli ve artık sular içerisinde bulunan organik bileşiklerin inhibisyon tesir yapan konsantrasyonları

KİRLENMEDE FİTOPLANKTONLARIN İNDİKATÖR OLARAK KULLANILMASI 9

Bileşik

İnhibe eden konsantrasyon

mg/l

Test organizması Bibliyografya

Abietik asit tayin edilmedi Scenedesmus obliquus Kawabe and Tomiyama (1955)

Acetaldehyde 249 Navicula seminulum Anon. (1960)

Acetic Acid 74 ”

Aniline ıö Scenedesmus Bringmann and Kuhn (1959) Benzene > 10 Macrocystis pyrifera Clendenning (1960) Benzyl alcohol 640 Scenedesmus Bringmann and Kuhn (1959)

Benzylamine 6 99 11 11

Butyl acetate 320 ” ” ”

Cresol 6-40 99 _{” ”}

Cyclohexane-car-5-10 Macrocystis pyrifera Clendenning (1960)

boxylic acid 28-29 Navicula seminulum Anon. (1960) Dichloropropene 40 Scenedesmus Meinck et al. (1956) Diethylamine 4 99 Bringmann and Kuhn (1959)

Diethylphosphate 250 ” ” Dinitrocresol 36 ” ” Dinitrophenol 40 »» ” ” Ethylamine 10 99 99 Ethylenediamine 20 ” 99 99 Ethylmercuric phospate (lignasan) 1 algicide

Burrows and Combs (1958)

Formaldehyde 0.3 Scenedesmus Bringmann and Kuhn (1959)

Formic acid 100 99 99 99

Hexane 10 Macrocystis pyrifera Clendenning (1960)

Hydroquinone 4 Scenedesmus Bringmann and Kuhn (1959)

Methylamine 4 99 ” ”

Nitrobenzene 40 ” 11 11

Nitrophenol 28-72 99 11 11

Phenol 1 Platymonas Hood et al. (1959)

10 Macrocystis pyrifera Clendenning (1960)

40 Scenedesmus Bringmann and Kuhn (1959)

250 Navicula seminulum Anon. (1960)

Pyrocatechol 6 Scenedesmus Bringmann and Kuhn (1959) Pyrogallol 8 Scenedesmus Bringmann and Kuhn (1959)

Quinhydrone 4 99 11 11

Quinoline 140 99 11 91

Quinone 6 11 11

Resorcinol 60 99

Toluene 120 99 91 >>

10 Macrocystis pyrifera Clendenning (1960)

Toluidine 8-10 Scenedesmus Bringmann and Kuhn (1959)

Triethylamine 1 99 99 99

Trinitrophenol 240 99 99 99

Birçok kirli ve artık sularda, metalik maddelerden başka, organik olan mad­ deler de vardır. Bu maddelerin toksik tesir miktarları, toksik metal miktarlarına oranla daha yüksektir. Bu tip toksik maddeler, petrol, gıda, kimya, plastik, boya ve ilaç endüstrilerinin artıkları ile atılırlar. Bu maddelerin alglerin metaboliz­ masını inhibe eden miktarları da tablo 4’de gösterilmiştir (NORTH, W. J. et al. 1970).

Deniz suyu içinde, Fe+++, Zn++, Ni++, Co++ ve Cu++ iyonlarının şelat veya bileşik miktarlarını, muhtemelen konsantrasyonlarının az olması nedeni ile, adi fizik ve kimya metodları ile ölçme mümkün olmamıştır (DUURSMA E. K. and SEVENHUYSEN W., 1966). Metal iyonlarının bileşik halde bulun­ malarının ehemmiyeti büyüktür. Bugün bilinmektedirki, fitoplanktonlarda klo­ rofil prodüksiyonu ancak, ortamda metabolik demir olduğu takdirde mümkün olmaktadır (DAVIES, A. G., 1970). Bileşik yapıcıların ortadan kaybolması ile, ortamın pH ’ının tesiri altında ortamda bulunan demir hemen hemen tamamen çöker. Tabii şartlar altında çözünmüş demir miktarı ile fitoplankton büyümesi arasındaki münasebet bilinmemektedir. Termodinamik hesaplar demirin deniz suyunda en fazla bulunması beklenilen inorganik iyon speciesinin (Fe(OH)2+) takriben 10~4 pg iyon/litre olacağını göstermiştir. Demirin deniz suyunda bulu­ nan diğer bileşiği tamamen kolloidal parçacık büyüklüğünde demir oksittir (SİLLEN L. G., 1961). Fitoplanktonlarda organik demir bileşikleri hakkında bir bilgi mevcut değildir.

Deniz suyu içinde az ’’trace” miktarda çözünmüş birçok elementler bulu­ nabilirler. Bunlar arasında çinko, demir ve zirkonyum gibi, bi-tri ve tetra valent elementler deniz suyu pH ’ında ve büyük miktarlardaki inorganik elementlerin tesiri altında çökelirler. Deniz suyunda çözünmüş olan eser miktarlardaki ele­ mentler, çeşitli kimyasal formda bulunabilirler ve 10~5 M ile 10~4 M konsant­ rasyonlarındaki organik komponentler ile aralarında kuvvetli kompleksler yapa­ bilirler. Deniz suyunun içerisinde non-dialyzable, fakat ultrafiltre edilebilen, çinkonun ve manganezin fraksiyonları göstermiştirki, bir kısım metal muhte­ melen organik kompleks olarak bulunmaktadır. Deniz suyu analizinde, oksi- dasyondan sonra demirin, bakırın suda çözünmüş miktarlarında yapılan tayin­ lerde, oksidasyon yapılmadan yapılan tayinlere nazaran elde edilen miktar daha büyüktür. Çözünmüş organik maddeler yüksek dönüşlü santrifüjlerde izole edilemezler ve 0.45p millipore filtrelerden geçerler. Çözünmüş organik maddenin şu özellikleri vardır (DUURSMA E. K. 1965): a—yarım litrelik şişe içerisinde pH l ’de 24 saat zarfında çökelmezler, b—membran filtre üzerinde kalmazlar, c—santrifüj ile kolayca ayrılmazlar, d—Al(OH)3 ile co-precipitasyon yapmazlar.

KİRLENMEDE FİTOPLANKTONLARIN İNDİKATOR OLARAK KULLANILMASI 11

Microcystis littoralis'in deniz suyu içerisinde büyüyen bir algal kültürü ya­

pıldıktan ve bu kültürden çözünmüş organik maddeler elde edildikten sonra, Mn, Zn, Fe, Zr-Nb gibi trace metaller ile yaptığı kompleksler ve kompleks yap­ madaki rolü araştırılmıştır (KOSHY E., et al, 1964). Bu deneyde Mn ilâve edil­ diği ortamda, çözünmüş organik madde ile %11.6, Zn, % 100 nisbetinde katyon halinde kompleks yapmıştır. Fe % 47, Zr-Nb % 82.4 nisbetinde non-iyonik veya aniyonik kompleks halinde bulunmuştur. Bu elementlerin yapılan deneyde he­ saplanan molar değerleri deniz suyunda ve çözünmüş organik madde ihtiva eden vasatta çözünen miktarları şöyledir : 3 X 10“6 M ve 1 X 10“4 M Mn; 4 x 10-6 M ve 5.8 x 10“6 M Zn; 6.4 x 10-9 M ve 8.6 X 10~8 M Fe; 3 x 10~9 M ve 8.5 x 10-9 M Zr-N b.

Uzun zamandan beri belli bazı ağır metallerin organizmaya toksik tesiri olduğu bilinmektedir. Cıva, gümüş, bakır ve arsenik deniz suyu pH ’mda (8.1)

Plumaria elegans'di metalik olmayan ve solunumu yavaşlatan hydrocyanik, hydra-

zoik ve iyotasetik, fluorasetik ve malonikasit ve 2:4-dinitrophenol’den daha fazla toksik tesiri gösterir. Cıva ve gümüş; bakır ve arseniğe nazaran daha toksiktirler ve cıva ve gümüş eğer organik bileşikler halinde iseler bu toksisiteleri daha da artar. Metil-, etil-, n-propil-, n-butil-, isopropil-, isoamil-, fenil-cıvaklorür ve fenil- cıva iyodür, cıva klorürden daha toksiktirler,. Alınan neticeler göstermiştir ki ağır metallerin toksisitelerine tesir eden en önemli faktör bu metallerin organizmaya girme kabiliyetlerine bağlıdır ve sulfidril grubları zehirleyicilerin toksik tesir ic­ rasında önemlidirler. Bununla beraber bu ağır metallerin inorganik tuz halinde ve düşük lipoid çözünürlülükte dahi bitki hücrelerine girişinin mümkün olup olma­ dığı soru halinde kalmıştır (BONEY A. D. et al. 1959).

Bakır yaşayan bütün organizmalar için lüzumlu bir metaldir. Gerek deniz suyunda ve gerekse tatlı suda organizmaların büyümesi için gerekli olan miktarda bulunur. Denizde, sahil sularının yüzeylerinde takriben 10 \xg/l olarak bulun­ muştur. (ATKINS W. R. G., 1932). Açık denizlerde 3 \ıg/ 1 (GOLBERG E. D., 1963). Normal olarak deniz ve tatlı suda bulunan bu miktarlar bir hücreli algler için zehirleyici miktarlardır. Bu şunu ifade eder ki, bakır ortamda iyonik halde bulunmaz, fakat polypeptidler gibi organik maddelerle kompleks halinde bulu­ nur. Kompleks halindeki bu bakır, organizma için artık zehirleyici değildir. Adi distile su dahi 250p,g/l kadar bakır ihtiva eder (STEEMAN NIELSEN E., and WIUM-ANDERSEN S. 1970). îçme sularında çoğalan ve suyun gerek kalitesini ve gerekse tadını bozan algal çoğalmayı durdurmak için uzun seneler CuS04 kullanılmıştır. Bu tip muamele bazı belirli mavi-yeşil algleri mahvederler, ancak çeşitli alglerin zehirleyicilere karşı gösterdikleri reaksiyonların farklı olmasından dolayı CuS04 ile muamele edilmiş sularda çok veya az, normal olarak yeşil algler gelişebilir.

C ÇEVRE FAKTÖRLERİNİN FİTOPLANKTONLARDA METAL KONSANTRASYONU ÜZERİNE OLAN ETKİSİ

Ağır metallerin toksisitelerinin Ca+4, Mg++, CO~ ” , OH- gibi iyonlarla azaltıldığı bilinmektedir. Bu nevi ağır metallerin toksisitelerinin çevre faktörleri ile olan münasebetini (KEN JIT. 1969) bir seri araştırmalar ile incelemiş ve Zn + + nun çökelti halinde, bazı balıklara olan tesirinin ihmal edilir derecede az olduğunu, fakat zemine çökelen bu çökeltinin zemin organizmalarına toksik tesir icra etti­ ğini göstermiştir. Çökelti halinde bulunan bu metal iyonlarının toksisiteleri üze­ rine OH“ veya CO~ ~ gibi iyonların ortamdaki miktarları önemli derecede rol oynar.

CaCl2 ve M gS04 gibi suyun sertliğini temin eden bileşikler 8 misli arttırıl­ dığı halde bile, Cu++, Zn++, C r+6, N i4 +, C o++, Cd++ M n++, Hg++ gibi ağır metal iyonlarının toksik tesirlerinde bir değişiklik olmamıştır. Toksisite de­ recesinin çözünen miktara bağlı olduğu bilinmekle beraber, eğer bu iyonlar sod­ yum thiosülfat ve sodyumsitrat veya EDTA ile kompleks yaparlar ise, toksisiteleri azalır. Ancak bu komplekslerin de, bir seviyede toksik tesir ettikleri bilindiğinden ve bu seviye, kompleks çeşidine göre değiştiğinden ortamda bulunan kompleks yapıcıların durumu bilinmelidir.

Panama ve Colombia çevresinden toparlanan fitoplanktonlarda, çevre fak­ törlerinin Fe, Mn, Zn, Ca, Sr, Sc, P, H, C ve N konsantrasyonu üzerine olan etkisi araştırılmış, karbon, hidrojen, nitrojen ve fosforun değişik zamanlarda toplanan fitoplanktonlarda birbirine olan oranlarının oldukça sabit olduğu gö­ rülmüştür. Kuru ve yağışlı havalara göre, ayrıca organizmanın toplandığı yere bağlı olarak bulunan karbon miktarları 0—60 mg/m3 olarak değişmiştir. Demir ve skandinumun kuru mevsimlerde daha çok kıyılarda, yağışlı mevsimlerde ise salinitenin az olduğu yerlerde konsantrosyonu daha yüksektir. Demir 10—>500 pg/m 3, skandinum 40—>400 pg x 10_3/m 3. Çinko, kalsiyum ve stronsyum kuru ve yağışlı havalara, dip akıntılarına ve fitoplankton speciesinin bolluğuna göre 0—> 50 pg/m 3, 1.0—>3.0 pg/m3, 10—>500 pg/m 3 olarak bulunmuştur. Mangan miktarı üzerinde de, fitoplankton çokluğu, m ed-cezir hadiseleri ve zemin akıntıları bü>ük rol oynarlar. Manganın dağılımında kimyasal ha­ diselerin büyük rol oynadığı aşikardır. Tuzlu sularda çözünmüş haldeki mangan, tatlı suyun ilâvesi ile çökelebilir veyahut parçacıklara adsorbe veya absorbe ol­ muş mangan, tatlı suyun ilâvesinden hemen sonra suya çözünmüş olarak geçe­ bilirler. Yapılan gözlemlerde mangen 0.1—> 10 pg/m3 olarak bulunmuştur (MARTIN J. H. 1969). Değişik salinitelerin deniz alglerinden Chlamydomonas

KİRLENMEDE FİTOPLANKTONLARIN İNDİKATÖR OLARAK KULLANILMASI 13

uva-maris ve tatlısu algı Scenedesmus obliquus'un fotosentetik nisbeti üzerine olan

etkisi araştırıldığında görülmüştür ki Chlamydomonas ortamın salinitesi yüksel­ dikçe fotosentetik hızı artmakta, Scenedesmus'ta. ise bunun tamamen tersi olmak­ tadır. (VOSJANJ. H., and SIEZEN R. J., 1968).

D. FİT OPL ANKT ONLARDA BULUNAN HİDROKARBONLAR

Mavi-yeşil alglerden Nostok muscorum, Anacystis nidulans, Phormidium

luridum, Chorogloea fritschii ve yeşil alglerden Chloreîla pyrenoidosalarda yapı­

lan ve hidrokarbon tayinlerinde, n—C l5, n—C 16, n—C17, 7 ve 8-methylhepta- decane, 4-methlheptadecane, n—Cl8 1er bulunmuştur. Bunların dışında karbon sayısı Cl4 den az ve C23 den fazla alkanlar çok nadir olarak ve pek cüz’i miktarda bulunması m ü n k ü ıd ü t (HAN, J., and CAVIN, M., 1969).

E. HÜCRE DIŞI SALGILARI

Myxophyceae (mavi-yeşil algler) alglerinin extra cellular prodüksiyon salgı­

ladıkları bilinmektedir. Bu produktlar protein tabiatlıdırlar ve mavi-yeşil alglerde bu salgıların peptidler-, amidler- ve trace miktarda serbest aminonitıojenlerden teşekkül ettiği birçok araştırmalarla ispatlanmıştır (LEWIN, R. A., 1962). Ana-

baena cylindica extra cellular polypeptidler salgılar. Bu tip organik asitler ve poly­

peptidler gibi salgıların inorganik iyonları bağlayabileceği düşünülebilir. Meselâ polypeptidler halindeki bu salgıların her miligram peptid nitrojen, 0.325 mg ba­ kırı kendine bağlıyabilir.

3. MATERYAL VE METHOD

Karadeniz ve Marmara denizi ile Haliç, Boğaz ve Küçük Çekmece göllerinden toplanan su numüneleri, bakteri kontaminasyonunu ve planktonları izole etmek için 0.22 p gözenek genişliği olan millipore filtrelerden süzdiMü. Fitoplanktonlar ana solüsyonlarından alınarak santrifüjde 1000 rpm’de 20 dakika müddetle sant­ rifüj edildikten sonra, fitoplankton bulaşık kalabilecek kültür ortamı arttıklarını uzaklaştırmak için, steril deniz suyu ile yıkama muamelesi üç defa tekrarlanmıştır. Kontrol için hazırlanan fitoplankton kültür solüsyonunun terkibi aşağıdaki gibi hazırlanmıştır (PROVASOLI, L. et al. 1957).

NaCl 28.32 g/ı

KC1 0.77 _{g /ı}

M gS04.7 HzO 7.13 _{g /ı}

MgCl2 2.54 g/1

hazırlanan bu sentetik deniz suyuna % 16 nisbetinde zenginleştirici solüsyon ilâve edilmiş ve her litre kültür solüsyonuna 50 mİ toprak ekstraktı ilâve edilmiştir. K ü1tür solüsyonunun pH’ı 8 ± 0 .1 olarak tesbit edilmiştir.

Zenginleştirici solüsyon : 0.2 g/1 0.02 g/1 0.1 g/1 4.2 X 10"2 g/1 N aH C 03 Na2H P 0 4 .12 H20 NaNOa Na2EDTA

Steril erlenmayerlere su ve fitoplankton numuneleri konulduktan sonra, 5 dakika % 3 C 0 2 + hava karışımı ile havalandırıldı. Volümü ve fitoplankton miktarı bilinen bu erlenmayerden, her fitoplankton türü ve su numunesi için steril olarak hazırlanan test tüplerine, belirli miktarda konuldu. Test tüplerindeki fitoplankton miktarları (başlangıç zamanı = 0) zamanında tekrar tesbit edildi.

Deney boyunca test tüpleri, kültür üretme hücresinde 3 x 20 W (TEKFEN) flourasans lambası ile ışıklandırıldı. Kültür üretme hücresinin ortalama sıcaklığı 24.6°C ve temperatür sınırlılığı ise 22.0 — 27.3°C arasındadır.

Fitoplankton kültürlerinin sayımı yapılırken haemocytometer aleti kulla­ nıldı. Sayım yapılırken test tüplerindeki kültürler iyice homogenize edildi ve kül­ türlerin sayım yapıldıkları andaki pH ’lan tesbit edildi (Tablo 5).

0, 24, 96, 192, 288, 360, 480 saatlerinde yapılan haemocytometrik deter­ minasyonlar 10 defa tekrarlandı ve neticeler 0.1 mm3 ’deki hücre sayısı olarak verildi.

Deney, üç paralel deney halinde tekrarlanmıştır.

4. NETİCE VE MÜNAKAŞA

Bir ortamın kirlenme sebebleri, kirlenmenin kaynakları ve o ortamı kirleten artıkların o bölgedeki şartlara bağlı olarak davranışları bilinmedikçe, meydana gelecek olan ekolojik değişikliklerin nedeni kolayca anJaşılamayacağı gibi, bazan bunu görebilmek de güçleşir. Bir ortamdaki kirli artıklar, uzun bir zaman geç­ meden fark edilemiyecek kadar azalacaklarından ” sub-level” , hasıl olacak olan değişikliklerin semptomları kolayca görülemezler. Dolayısı ile Ülkemizde araştırılması icap eden bu önemli konuya ilk adım olmak üzere yapılan bu araş­ tırmamızda, muhtelif su nümunelerinin aynı tip fitoplanktonların çoğalma hızı üzerine olan tesirleri incelenmiş ve nümunelerin farklı cevap verdikleri görül­ müştür.

KİRLENMEDE FİTOPLANKTONLARIN İNDİKATÖR OLARAK KULLANILMASI 15

Platymonas suecica, tabii olarak kirlenmiş sularda normal olarak bulunur

ve artıklarla kirlenmiş bir ortamada çabucak alışır (NORTH, W.J. et al. 1970). Bu araştırıcının raporunda Platymonas'm oksijen ihtiyacı tahminen 100 ile 500 lxl/saat/100 mg kuru ağırlık olarak hesaplanmıştır. Bu 191 ile 955 p,g glycine /saat/ 100 mg kuru ağırlıkta glycinin tamamen oksidasyonuna eşittir. Bu bize Platymo­

nas için amino asitlerin önemli bir karbon kaynağı olduğunu indike eder. Phaeodactylum tricornutum ise HANNAN, P. J. and PATOUILLET.

C. (1970)’e göre ortam baskılarına çok daha hassastır.

Şekil 1,3 ve 5’e birden bakıldığı zaman görülecektir ki Platymonas suecica çeşitli ortamlarda, kontrola nazaran paralel bir çoğalma göstermiştir. Oenerasyon zamanı umumiyetle uzundur. Marmara, Küçük Çekmece ve iç Haliç sularında kısa bir duraklama devresi (lag phase) geçirdikten sonra, kontrolla aynı paralele gel­ mişlerdir. Umumiyetle 288 nci saatten sonra iç Haliç suyu hariç diğerlerinde gö­ rülen çoğalmanın yavaşlamasının sebepleri, ortamda kâfi derecede gıdanın kal- madığmdandır. Kirli olarak kolayca kabul edeceğimiz iç Haliç suyunda görülen çoğalma sebebi ise Platymonas suecica'nın yeni ortama kolayca adapte olması yanında, toksisiteye karşı rezistans olması ve organik artıkların sahip olduğu micro besleyiciler ile büyümeyi stimule etmeleri, ayrıca C, P, N gibi makro besleyici- leride bünyelerinde bulundurmalarıdır. Mikro besleyiciler içerisine Bl2, thiamine ve biotin gibi büyüme için elzem olan vitaminler girerler. Lağım suları umumi­ yetle bu vitaminleri ihtiva ederler velokalize olan yerlerde fitoplankton büyümesini hızlandırırlar. Bundan başka organik şelatlar lüzumlu eser elementleri çözerler ve bunları fitoplanktonlara daha elverişli hale sokarlar (Şekil 1). Elde edilen neticeleri kontrola nazaran yüzdeleri bulunarak yapılan karşılaştırmada (Şekil 2) görüyoruz ki her vasatta hemen hemen bir paralellik mevcuttur. pH dereceleri, kültür ortamındaki çoğalmaya paralel bir artış göstermişlerdir. Çoğalma yavaş­ lamaya başladığı ve düşüş kaydettiği anda pH dereceleri de azalmışlardır.

Phaeodactylum tricornutum ile yapılan deneylerde ise, kontrol hariç bir du­

raklama devresi tesbit edilmemiş ve Platymonas suecica'ya nazaran çok daha fazla bir çoğalma göstermişlerdir. Ancak Haliç suyu hariç olmak üzere 96 ncı saatten sonra bütün vasatlarda çoğalma durmuş veya çok azalmıştır. Bunu or­ tamda yalnızca kâfi gıdanın tükenmesine kolayca bağlayamayız, zira Haliç su­ larından elde edilen neticeler Phaeodactylum tricornutum ve Platymonas suecica'- da birbirine tamamen ters düşmektedir. Kirli olarak bildiğimiz iç Haliç suyunda

Platymonas sür’atle çoğalırken, Phaeodactylum 96 ncı saatten sonra çoğalmayı

durdurmuş, temiz ve gıda bakamından elverişli bir ortam olarak nitelediğimiz Haliç suyunda da Phaeodactylum sür’atle çoğalmıştır (Şekil 3). Her sayım

yapı-lan zamana ait değerleri kontrolün yüzdesi olarak (Şekil 4) grafiğe koyarsak gö­ receğiz ki, Phaeodactylum tricornutum her ortama az da olsa birbirinden ayrı cevaplar vermiştir ve ortama olan hassasiyetleri, ortamın karakterine göre değiş­ mektedir.

Chlorella vulgaris ile yapılan deneylere gelince, bu fitoplankton hiçbir ortamda

duraklama göstermemiş ve devamlı bir artışı 288 nci saate kadar göstermiş, fakat kontrolda da görüldüğü gibi gidayı gayet fazla kullanmasından dolayı daha fazla gelişme göstermemiştir (Şekil 5). Ancak kontrolda 288 nci saatten 480 nci saate kadar fitoplanktonlar çoğalmayı durdurmuşlar fakat yaşamışlardır. Diğer ortam­ larda ise gıda kontrola nazaran daha az olduğundan fitoplanktonlar dejenerasyona uğramışlardır. Farklı ortamlara gösterdikleri reaksiyonlar, Platymonas suecica ile hemen hemen paraleldir. En fazla çoğalmayı yine iç Haliç suyunda, sonra sırası ile Haliç suyunda, Küçük Çekmece suyunda (temiz kısım), Küçük Çekmece suyunda (kirli kısım) ve Karadeniz suyu, Boğaz-Marmara suyunda göstermişler­ dir. Elde edilen değerleri kontrola nazaran yüzde olarak grafiğe koyarsak (Şekil 6) bütün sularda hemen aynı paralelde bir düşüş görülmektedir.

Yukarıda yapılan münakaşalar, fitoplanktonlar için değerlendirilirse, Phae­

odactylum tricornutum*un gayet güzel bir indikatör organizma olarak kullanıla­

bileceği kendiliğinden ortaya çıkar.

Yapılan deney iyi bir indikatör organizma seçimi olmaktan ziyade çevreyi kirleten artıkların herhangi bir ekolojik değişiklik meydana gelmeden, elverişli bir organizma sayesinde ortamı kontrol etmenin faydalarını ve gerekliliğini ortaya koymak içindir.

Biyolojik olarak bir ortamı kontrol etmek, ancak iki türlü olabilmektedir, Birincisi belli bir bölgede yaşayan canlılar topluluğu seviyesinde, İkincisi species seviyesindedir.

Belli bir bölgede yaşayan canlılar topluluğu seviyesinde, bir grubun ortadan kalkması, diğer çevresel faktörlerle de olabileceğinden ve bazan artıklarında tesirlerinin bu faktörlere karışmasından, artıkların tesirini dedekte etmek çok zordur. Species seviyesinde ise, o ortamda artıklara kolayca cevap verebilecek bir species bulunmayabilir.

Kirli artıkların biyolojik olarak farkedilmesi, ortamda doğrudan doğruya yapılırsa bir çok yanlışlıklara sebebiyet verebilir. Şöyleki :

a — Gıda bolluğu ile toksisite birbiri ile ters orantılıdır, yani gıda boilaş- tıkça toksisite tesiri azalır,

KİRLENMEDE FİTOPLANKTONLARIN İNDİKATÖR OLARAK KULLANILMASI 17

b — Yüzey-volum oranı önemli derecede rol oynar. Yüzey genişliği arttık­ ça toksik artıklar daha fazla absorbe edileceğinden, şayet kirlenme büyük bir ortamda oluyorsa, toksik artıklar çok fazla absorbe edileceğinden, organizma üzerinde hemen tesirini göstermezler. Dolayısı ile zamanla bir eşiğe ’’threshold” yetişeceklerinden artık yapılacak bir şey kalmaz.

c — Organizma düşük seviyede toksik artıklara uzun zaman maruz bıra­ kılırsa, direnci artar. Böylece saha çalışmalarında organizmalarda gerek belli bir bölgede yaşayan canlılar topluluğu ve gerekse species seviyesinde bir değişik­ lik görülmez.

Bizim yapacağımız teklif şu olacaktır. Kirlendiğinden şüphelendiğimiz or­ tamlardan farklı derinliklerden su nümuneleri toplamak, bu nümuneler içinde de bizim deneyimizde gayet iyi netice vermiş olan Phaeodactylum tricornutum gibi mikroalgleıi, kontrol ortamları da hazırlayarak aynı şartlarda tetkik etmektir. Bu şekildeki kontroller, şartlar değiştirilmeden senenin muhtelif tarihleri arasında yapılırsa, meşakkatli bir çalışma isteyen kimyasal analizler yapmadan ve pahalı cihazlar almadan, ortamda meydana gelecek olan değişiklikleri görmek mümkün olacaktır.

Çevre sularımızın kirlenmesi ile, rutin çalışmaları yapacak olan bir kurulu­ şun kuıulmasınm artık zamanı geldiğine de inanmış bulunmaktayız.

Bu çalışmanın hazırlanmasında fikir ve tenkitleri için Sayın Prof. Dr. Atıf ŞENGÜN’e, dikkatli teknik yardımları içinde Sayın Koksal BAŞSA ve Çağatay ERİZ’e teşekkürlerimizi sunmayı borç biliriz.

BİBLİYOGRAFYA

ATKINS, W. R. G., 1932 : The copper content of seawater. J. Mar,. Biol. Ass. U. K. 18, 193-198. AUBERT, M., 1968 : Etude des effects des pollutions chimiques sur le phytoplancton. Rev.

Intern. Oceanogr. Med. Tome X.

BAKER, A. deC., 1963 : The problem of keeping planktonic animals in the laboratory. J. Mar. Biol. Ass. U. K. 43, 291-294.

BERNHARD, M., ZATTERA, A. and FİLESİ P., 1966 : Suitability of various substances for the use in the culture of marine organisms. Staz. Zool. Napoli. 35, 89-104.

BONEY, A. D., CORNER, E. D. S. and SPAROW B. W. P., 1959 : The effects of various poisons on the growth and viability of Sporelins of the red alga Plumaria elegans (Bon- nem). Schm. Biochemical Pharmacology 2, 37-49.

BURROWS, E. M., 1971 : Assessment of pollution effects by the use of algae. Proc. Roy. Soc. Lond. B. 177, 295-306.

DAVIES, A, G., 1970 : Iron, chelation and the growth of marine phytoplankton 1. Growth kineticks and chlorophyll in culture of the euryhaline flagellate Dunalliela tertiolecta under iron-limiting conditions. J. Mar. Biol. Ass. U. K. 50, 65-86.

DUURSMA, E. K., 1965 : Chemical Oceanography. Ed. Riley J. P. and Skirrow G. Academic Press. 1, 433.

DUURSMA, E. K. and SEVENHUYSEN, W., 1966 : Note on chelation of certain metals in sea water at different pH values. Neth. J. Sea Res. 3, 95-106.

F 0 Y N B., 1934 : Cytologie und sexualitat der chlorophycee Cladophora suhriana kützing. Arch. Protistenk. 83, 1-56.

GLOVER, R. S., ROBINSON, G. A. and COLEBROOK, J. M., 1970 : Plankton in the north atlantik an example of the problems of analysing variability in the environment. FAO Technical Conf. on marine pollution and its effects on living resources and fishing. FIR: MP:70.*E-55.

GOLDBERG, E. D., 1963 : The oceans as a chemical system. The Sea. Ed. M. N. HILL, Lond. 2, 3-26.

GOLDBERG, E. D., 1965 : Minor elements in sea water. In chemical Oceanography, Ed. J. P. RILEY and G. SKIRROW. New York, Academic Press. 163-196.

H AN, J. and CAVIN, M., 1969 : Hydrocarbon distribution of algae and microbiological acti­ vity in sediments. Proceedings of the National Academy of Sciences. 64, No. 2, 433-436. HANNAN, P. J. and PATOUILLET, C., 1970 : Nutrient and pollutant concentrations as de­ terminants in algal growth rates. FAO tech. con. on mar. poll, and its effects on living resc. and fishihg. FIR : MP:70.*E-56.

KOSHY, E,. DESAI, M. V. M., and GANGULY. A. K., 1964 : Studies on organo-metallic in­ teractions in the marine environment. Part 1. Interiction of some metallic ions with dis­ solved organic substances in sea-water. Curr. Sci. 38, No. 23, 555-558.

LEWIN, R. A., 1962 : Physiology and Biochemistry of Algae. Academic Press. New York. MARTIN, J. H., 1969 Distribution of C, H, N, P, Fe, Mn, Zn, Ca, Sr, and Sc in plankton samp­

les collected of Panama and Colombia. BioScience 19, No. 10, 898-901.

NORTH, W, J., STEPHENS, G. C. and NORTH, B. B., 1970 : Marine algae and their relations to pollution problems. FAO tech. conf. on mar. poll, and its a effects on living resources and fishing. FIR:MP;70:R-8.

PROVASOLI, L., Me LAUGLIN, J. J. A. and DROPP, M. R., 1957 : The development of arti­ ficial media for marine algae. Archiv für microbiologie. 25, 392-428.

SİLLEN, L. G., 1961 : The physical chemistry of sea water. In Oceanograph. Ed. SEARS M. 549-581.

STEEMANN, N. E. and WIUM-ANDERSEN S., 1970 : Copper ion a spoison in thesea and fresh water. Int. Jour, on life in Oceans and coastal Waters. 16, No. 2, 93-97.

VOSJAN, J. H. and SIEZEN, R. J., 1968 : Relation between primary production and salinity of algal cultures. Neth. Jour. Sea. Rer. 4, no. 11-20.

T es t T ü p le ri n d e k i p H D ere ce le ri O 00 o VO o o <N ON 00 00 p ON oo _°°. p p P oo’ oo OO 00 od oo 00* od 2 C\)VO 5 8 ON00 tjcn- »o_o vo00 <Np go co 00 oo" ON 00 00 ON 00 oo J-t c3 ✓—\ OQ CÖ 00 T—^ vo vo (N *3

> CÖCO <Noo 00*p so00* oo’p poo’ p00* 00*p p00* poo* CÖ G 1 ₁ctf <NON s 00 oON ONoo 8 8 Ş ON JO 3 N 00 00 oo 00* ON On* 00 ON U (N «o o r- O NO oo VO *—1 p vp p p p p p ON _{OO oo’ oo’ 00* 00* 00* 00* 00*} O VO VO o . <N co •p p p CS p p p r-‘ 00 00 00 oo oo 00 00* o co r- co 8 00 f"> OO oo o m •n vo «N CO 7İ" _{ON ON ON ON* ON* ON* ON ON} (N o _Ol — p Tf OO 00 «O <N VO ö <N ö lO Tf CO »r> co ON ON ON* ON ON ON o S 00 vo o ,_h CN VO OO CO 00 I oo (N T—t CN O o p c§ G CO (N _{oo ON* ON* ON* ON ON ON*} G O e s CÖ s 03 M 19 2 9 .5 0 9 .05 9 .0 5 01 *6 ₉.25 9 .20 00*6 ₉.10 (N o o VO tj- m ON VO O P p P oo oo P p ON _On 00 00 00* oo 00 od oo Tf 8 co"3; cq VOco s CSp 8 vop <N _{r-* oo 00 00 oo oo’ od od} O co <N o co »o o CO oo oo p ON oo p oo p p ON oo" OO 00 oo oo od oo' G vr> G — p On 00 lO >o (N On ON G o_VO Ö p oo O p P vq P G G 00 00 ON oo OO* od oo $-» o /~*S o rrt 00 «n C4 Tf- <N vo <N '£ s 00 p p p 00 vp vq p p CO (N _{00 00 00 00 00 00 oo od} G ^G G C<J _{C3 O o o (N CO ON} S CÖ N ON •p P p on OO p p p CÖ 00 00 00 00 00* 00 od 00* O (D t-H oo CS cs 00 vo CÖ vo ON p p p p p »—* p £ ON r-" 00 00 00 00 00 od od «o VO VO ON o 00 p <N 1-H q p p o (N _{r-* 00* 00 00 00 00} od od Su _[liu n es i G >» G CO G So G CO o G >» G G >> G CO <D 8 S G G CO 8 <D E G >* 3 S G So G cn *G :G 3 cfl ctf <D G Vh G N CÖ >toû CVS ffi _C> U*<u <D eV-) 73 aJ _?—1 O o G G PP o E s a *o g u 3 *3 S 8 ci 73 G 2 G O 3 § 'E o 0 1 H

T O P L A N K T O N S A Y IS I / 0. 1 m ı I .

I

' A

r

/

A

I / .

1/

- /

V

Z A M A N ( S A A T )

P H Y TO P LA N KT O N S A Y IS I ZAMAN (saot)

R E L A T İF Ç O Ğ A L M A [v .J 3 0 0 Ç O Ğ A L M A Y Ü Z D E S İ P H A E O D A C T Y L U M T R İC O R N U T U M KONTROL BOĞAZ S U Y U --- İÇ HALİÇ S U Y U --- H A L İÇ S U Y U --- K . Ç E K M E C E S U Y U ... K . Ç E K M E C E S U Y U --- MARMARA S UY U - K A R A D E N İ Z S U Y U 100 90 90 60 4 0 20 10, 2 4 192 2 8 8 360 490 ZAMAN - (SAAT )

Şekil 4. Phacodactylum trkomutum'un muhtelif su nümunelerinde, kontrola nazaran yüzde değerleri.

R E L A T İF Ç O Ğ A L M A [ • /. ] Ç O Ğ A L M A Y Ü Z D E S İ C H L O R E L L A V U L G A R IS --- KONTROL --- B OĞAZ SUYU --- İÇ HALİÇ S U Y U --- H A L İÇ S U Y U --- K . Ç E K M E C E S U Y U ... K . Ç E K M E C E S U Y U 100 90 80 60 40 20 10 --- M A R M A R A S UYU ---K A R A D E N İZ S U Y U 24 96 192 2 8 8 36 0 A 80 ZAMAN (SAAT)