Printer Friendly

YUZEYSEL SULARDA AGIR METALLERIN ETKILERI VE OTROFIKASYON ILE ILISKISI.

GIRIS

Metaller ve agir metallerin bircogu (kalsiyum, sodyum, potasyum, demir, cinko, kobalt, bakir, nikel, mangan) canlilarin yasami icin gerekli karbon, azot ve fosfor kadar onemli nutrientler (iz element) arasindadir. Ancak, agir metallerin sucul ortamda yuksek konsantrasyonlarda bulunmasi, canlilarda olusturduklari birikicilik, toksisite, kanserojen etkileri nedeni ile en onemli kirleticiler arasinda degerlendirilmelerine de sebep olmaktadir. Ruzgar, akarsu, atmosferik tasinim yoluyla ve kayac-su etkilesim surecine bagli olarak sucul ortama dogal olarak giren agir metallerin, ozellikle 19. yuzyil sonlarinda baslayan sanayi devrimi ile birlikte sucul ortamlara tasinimi ve sucul ekosistemlerindeki konsantrasyonu hizli bir artis gostermistir. Bu durum ozellikle gol sedimanlarinda biriken agir metal konsantrasyonlarinin incelenmesi ve sediman yasini belirlemek icin kullanilan paleontolojik analizler ( (14)C) ile bilimsel olarak ortaya koyulmustur (Ra ve ark., 2011; Conaway ve ark., 2012). Thevenon ve ark. (2011), Isvicrede'ki Lucerne ve Meidsee Golleri'nden alinan sedimanlarda agir metal birikimini tarih oncesi donemlerden gunumuze kadar incelemislerdir. Bronz caginda bolgedeki madencilik faaliyetlerinin kursun (Pb) ve civa (Hg) birikimini arttirdigini ancak insan kaynakli birikimin dogal birikim ile karsilastirildiginda cok buyuk bir etkisinin olmadigini belirlemislerdir. Antropojenik kaynakli Pb ve Hg birikimi ozellikle Roma Imparatorlugu (M.O. 300-M.S. 400), orta cag donemi (M.S. 1400), erken modern Avrupa (M.S. 1600) donemlerinde artan madencilik faaliyetlerine bagli olarak artmistir. Ancak en onemli etkinin 1850'lerdeki sanayi devrimi ile gerceklestigi ve 20. yuzyil sanayi faaliyetlerinin gollere Pb ve Hg tasinimini dogal tasinima kiyasla 10 kat arttirdigini belirlemislerdir.

Barros de Oliveira ve ark. (2012), Brezilya'nin guneydogusunda bulunan Lagoa Vermelha Golu sedimaninin dikey profilinde agir metal birikimini incelemislerdir. Sedimanda yapilan (14)C analizinde alinan sediman orneginin yasi 2430 olarak belirlenmis ve ozellikle son 180 yilda agir metal konsantrasyonlarinin onemli derecede degistigi belirlenmistir. Ozellikle kursun (Pb), cinko (Zn), gumus (Ag), civa (Hg) ve nikel (Ni) birikiminin son 50 yilda arttigi ve bunun sebebinin golun uzak cevresindeki madencilik ve tasimacilik faaliyetleri sonucu atmosfere salinan metallerin tasinim ile gole ulasmasi oldugu belirlenmistir. Benzer sonuclar, Almanya'da madencilik ve demir celik sanayisinin baskisi altindaki SuBer See Golu icin de rapor edilmistir (Becker ve ark., 2001). Gol sedimanindaki agir metal birikim profili incelendiginde 1950 - 2000 yillari arasinda Pb, Zn, Cu miktarinin 7,5-15 kat arttigi belirlenmistir. Cinin kuzey bolgesinde bulunan Baiyangdian Golu'nde yapilan bir calismada sedimanin yasi (210)Pb izotop teknigi kullanilarak belirlenmis ve sedimandaki agir metallerin 1859-2011 yillari arasi degisimi incelenmistir (Guo ve ark., 2015). Calismada, sedimandaki arsenik (As) konsantrasyonunun 1900-1910 ve 1960-1970 yillari arasinda onemli derecede arttigi belirlenmistir. Bunun sebebinin, bolgede acilan demir-celik sanayi ve As iceren pestisitlerin kullanimi oldugu dusunulmektedir. Sedimandaki Cd, Pb ve Hg konsantrasyonlarinin da sirasiyla 1970, 1990 ve 1958'den itibaren arttigi gorulmustur. Bu durum bolgede acilan makine endustrisi, komur ile calisan termik santral ve kursunlu benzinin kullanimi ile iliskilendirilmistir.

Yuzey ve yeraltisularindaki inorganik kirleticilerin en onemlilerinden olan agir metallerin sucul ortamlardaki miktarlari, tasinim ve birikim mekanizmalari bircok farkli parametreye bagli olarak degisen karmasik sureclerdir. Dogal surecler, evsel ve endustriyel atiklarla sucul ortama giren agir metaller, sedimanin bunyesine gecinceye kadar su icerisinde bircok fiziksel ve biyokimyasal donguler icerisinde yer almaktadirlar. Zamanla metal icerigi bakimindan doygun hale gelen sediman tabakasi, bunyesinde bulundurdugu metalleri tekrar su kutlesine birakma egilimine gecer. Ayrica sedimanda depolanan metaller, sedimanda gerceklesen oksidasyon ve reduksiyon reaksiyonlarindan dogrudan veya dolayli olarak etkilenmektedirler (Sener ve Sener, 2015).

Ozellikle gollerde gerceklesen ve dogal bir surec olan otrofikasyon, son yillarda antropojenik baskilar nedeniyle oldukca hizlanmistir. Otrofikasyon sureci sucul ortamin bircok fizikokimyasal ozelligini etkilemektedir. Bu calismanin amaci, yuzeysel sularda otrofikasyon ile agir metal kirliligi arasindaki iliskinin incelenmesidir. Bu amacla, agir metal kirliliginin kaynaklari, yuzeysel sulardaki etkileri guncel literatur bilgileri isiginda sunulmustur. Otrofikasyonun su kolonu, sediman ve sucul canlilardaki agir metal degisim ve donusum proseslerine etkileri irdelenmistir.

AGIR METALLERIN KAYNAKLARI

Yuzeysel sularda agir metallerin kaynaklari; atmosferik tasinim, akarsularla olan karasal girdiler, yuzeysel akisa gecen yagmur ve kar sulari ile tasinim, hidrotermal ve volkanik aktiviteler, kayac-su etkilesimine bagli olarak gerceklesen dogal ve jeokimyasal olaylar ve insan aktiviteleri sonucunda meydana gelen antropojenik girdiler olarak sayilabilir.

Antropojenik

Yuzeysel akis

Agir metallerin yuzeysel sulara tasinmasinda rol oynayan onemli proseslerden biri yuzeysel akistir. Yapilan bircok bilimsel calismada agir metallerin, karayollarindan, kentsel alanlardan yayili kirletici kaynak olarak yuzeysel akis ile alici ortamlara ulastigi tespit edilmistir (Akdogan ve ark., 2015; Uzun ve ark., 2014; Sisman ve ark., 2002). Bu calismalarda gol su kutlelerinde, su kolonunda ve sedimanda yapilan olcum ve izlemelerde genel olarak Cd, Pb, Ni, Zn, Hg ve Cu parametreleri incelenmistir. Baekken (1994), karayollarindan gelen kirleticilerin olasi etkilerinin ortaya cikarilmasi icin karayoluna yakin kucuk bir gol ekosistemini incelemistir. Cozunmus oksijen ve elektriksel iletkenlik parametrelerini degerlendirirken, golun etrafindaki karayollarinin insasindan once ve sonra olculen degerleri karsilastirmistir. Cozunmus oksijen konsantrasyonlarinda onemli bir degisiklik gorulmezken, elektriksel iletkenlik parametresinde onemli oranda artis oldugunu gozlemlemistir. Karayollarinin insa edilmesinden sonra Cd ve Zn konsantrasyonlarinin cift kabuklu yumusakcalarda 2-3 kat arttigi belirlenmistir. Levrek karacigerinde tespit edilen Pb konsantrasyonun sudaki konsantrasyondan yuksek oldugu belirlenmistir. Bentik komunite icerisinde cesitlilik ve bollugun golun karayollarina yakin olan kisimlarinda azaldigi gozlemlenmis olup, golun karayollarindan gelen yuzeysel akis icerisindeki kirleticilerden olumsuz etkilendigi tespit edilmistir.

Byrne ve DeLeon (1987), Pontchartrain Golu'nde sedimanda biriken agir metallerin kaynaklarini incelemislerdir. Golun kuzey ve guney kesimlerinden alinan sediman orneklerinde bazi agir metal (Ba, Cu, Ni, Pb ve Zn) analizleri yapilmistir. Gol sedimanindan alinan orneklerde golun batisindan dogusuna dogru agir metal konsantrasyonun arttigi ve bu durumun bu hat boyunca nufusun ve kentlesmenin artmasindan kaynaklandigi belirtilmistir. Agir metallerin en onemli kaynaklarinin kentsel bolgelerden gelen yuzeysel akis ve atiksu desarjlari oldugu belirlenmistir.

Lindstrom ve Hakanson (2001), Stokholm'de bulunan 10 adet golde agir metalleri (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb ve Zn) suda ve sedimanda incelemislerdir. Calismada bir kutle dengesi modeli kullanarak kentsel alanlardan kaynakli yuzeysel akis ile gole gelen yillik agir metal yukunu hesaplamislardir. Yuzeysel akisla gelen agir metal yuklerinin ozellikle yagisin ilk saatlerinde cok yuksek oldugunu, ancak agir metal konsantrasyonlarinin gol icerisinde onemli oranda seyreldigini belirlemislerdir. Metal birikimindeki en onemli faktorlerin biyoakumulasyon, cokelme ve sedimandan salinim ve su pH'sina bagli olarak degismekte oldugunu tespit etmislerdir. Sonucta sedimanda en fazla Hg birikimi gozlemlenmis olup, bunu Pb, Ni ve Cr'nin takip ettigi belirtilmistir. Ayrica metal birikimi ile sedimandaki azot ve fosfor birikimi arasinda yuksek bir korelasyon oldugu gorulmustur. Bunun nedeninin biyoakulamusyon sonucu alg kutlesine alinan metallerin algin cokmesi ile sedimana tasinmasi oldugunu belirlemislerdir.

Tang ve ark. (2010), Dogu Cin'de bulunan Chaohu Golu cevresinde gol kiyisina yakin secilen 10 noktada tarim faaliyetlerinden kaynaklanan ve yuzeysel akis ile gole ulasan agir metallerin sedimanda birikimini calismislardir. Gol cevresindeki noktalarin tamami degerlendirildiginde, bolgede tarimda kullanilan gubrelerde As, Cd, Hg, Ni, Pb ve Zn agir metaller inin bulundugunu ve bu metallerin gole tasinmasi ile ozellikle Cd, Pb ve Zn konsantrasyonunun arttigini belirlemislerdir. Bu uc metalin konsantrasyonlari sedimanin alt tabakalarinda 0,21, 8,05 ve 73,76 mg/kg, ust tabakalarinda ise 0,33, 17,20 ve 100,22 mg/kg olarak tespit edilmistir.

Evsel ve endustriyel atiksu desarjlari

Evsel ve endustriyel atiksu desarjlari ile cop sizinti sulari yuzeysel ve yeralti sularindaki agir metal kirliliginin en onemli kaynaklaridir (Bhuiyan ve ark., 2011). Ozellikle metal kaplama endustrisi (John ve ark., 2016; Lee ve ark., 2016), deri endustrisi (Ozdemir ve ark., 2005), tekstil endustrisi (Liang ve ark., 2013), boya uretimi sanayi (Gondala ve Hussain, 2007), demir celik sanayi (Yuan ve ark., 2017), elektronik sanayi (Chen ve Huang, 2014) ve maden drenajlari (Hu ve ark., 2014), Fe, Mn, Cu, Ni, Cd, Cu, krom (Cr), Zn, Pb, Mg, Ag, altin (Au), titanyum (Ti) gibi agir metallerin en onemli kaynaklaridir.

Evsel atiksulardaki agir metallerin en onemli kaynagi ozellikle meskun bolgelerde yagmur suyunun yuzeysel akisa gecerek kanalizasyon sistemine girmesidir (Gromaire-Mertz ve ark., 1999; Reddy ve ark., 2014). Bu durum, ozellikle birlesik yagmur suyu ve kanalizasyon sistemlerinin oldugu bolgelerde evsel atiksu icerisindeki agir metal konsantrasyonlarinin artmasina neden olmaktadir. Ayrica endustriyel atiksu desarjlarinin yapildigi kanalizasyon sistemleri de, endustrinin faaliyet alanina gore farkli agir metallerin evsel atiksuya karismasina sebep olmaktadir. Evsel atiksularin aritildigi konvansiyonel atiksu aritma tesislerinde agir metallerin bir kismi hicbir degisiklige ugramadan desarj edilmekte, buyuk kismi ise mikroorganizma floklari uzerine adsorbe olarak, sistemden atilan aritma camurlari ile birlikte uzaklastirilmaktadir (Chiu ve ark., 2016). Bu durum aritma camurlarinin tarimsal kullanimini ve evsel cop ile birlikte depolanmasini sinirlandirmakta ve alternatif camur bertaraf yontemlerinin uygulanmasini gerekli kilmaktadir (Praspaliauskas ve Pediius, 2017).

Vahsi ve duzenli kati atik depolama tesislerinde depolanan karisik kati atiklar bircok agir metal barindiran malzemeler (piller, metal kutular, vb.) icermektedir. Depo sahasinda depolanan atik kutlesinin icerisine sizan ve/veya ozellikle acik sahalarin uzerinden yuzeysel akisa gecen sular sizinti suyu olarak adlandirilmakta ve yeralti ve yuzeysel su kaynaklari icin onemli bir baski unsuru haline gelmektedir. Depo sahasi icerisinde organik atiklarin oksijensiz ortamda biyolojik olarak ayrismasi sonucu olusan organik asitler ortamin pH'sini dusurmekte, agir metallerin cozunerek sizinti suyuna gecmesini kolaylastirmakta ve hizlandirmaktadir. Organik asit olusumu anaerobik biyolojik ayrisma sureclerinin ilk asamasi oldugundan, ayrismanin baslangic fazinda olan genc cop sizinti sulari yasli sahalardan gelen sizinti sularina gore cok daha yuksek konsantrasyonlarda agir metal icermektedir (Ozturk, 2015).

Diez ve ark. (2017), Isvicre'de icme suyu kaynagi olarak kullanilan Geneva Golu'ne yapilan aritilmis atiksu desarjinin agir metal konsantrasyonlarina etkisini incelemislerdir. Atiksu aritma tesisi desarj hattina yakin bir noktadan alinan sediman orneginde ozellikle Pb, Cd, Cu, Zn, Hg, Ni, Cr, Ag, bizmut (Bi) gibi agir metallerin zenginlestigi ve nitrifikasyonsuz aktif camur prosesi olarak calistirilan evsel ve endustriyel atiksu aritma tesisinin atiksudaki metalleri gidermede yetersiz kaldigi belirtilmistir. 2001 yilinda artima tesisi desarj hattinin farkli bir noktaya tasinmasi ve 1980'lerden itibaren evlerde kullanilan agir metal icerikli malzemelerin azaltilmasi ile sedimandaki agir metal konsantrasyonlarinin aritma tesisi yapilmadan onceki donemlerde olculen konsantrasyonlara dustugunu belirlemislerdir.

Jeotermal atiksu desarjlari

Yuzeysel sularda agir metallerin onemli kaynaklarindan biri jeotermal atiksu desarjlaridir. Ozellikle turizm faaliyetlerinde kullanilan jeotermal sular ile B, As ve Ni gibi kirleticiler yuzeysel sulara tasinmaktadir. Ulkemizde yapilan bircok calismada, jeotermal kaynakli atiksularin yuzeysel su kutlelerine desarjlari ile sularda ozellikle B konsantrasyonunun arttigi gozlemlenmistir. Baba ve ark. (2006), Turkiye'de jeotermal enerji potansiyeli ve kullanimini incelemislerdir. Jeotermal kaynakli sularin karakterizasyonu ile ilgili yapilan degerlendirmede, bu sularin ozellikle As, B, Cd ve Pb icerdikleri belirlenmistir. Bu atiksularin reenjeksiyonu ile yuzeysel su ve topraklarin soz konusu kirleticiler ile kontamine oldugu belirtilmistir.

Minareci ve Ozturk (2011), Manisa ilinde bulunan Sevisler Baraj Golu, Demirkopru Baraj Golu, Avsar Baraj Golu ve Marmara Golu'nde belirlenen dort istasyondan alinan su orneklerinde B elementinin konsantrasyonunu belirlemislerdir. Orneklemeler Haziran 2008-Mayis 2009 tarihleri arasinda mevsimlik periyotlar halinde yapilmis ve B konsantrasyonun 0,008-3,066 mg/L arasinda degistigini bulmuslardir. Elde edilen ortalama degerler, "Cevre Mevzuati", "Su Kirliligi Kontrolu Yonetmeligi" ve "Kita Ici Su Kaynaklarinin Siniflarina Gore Kalite Kriterleri"yle karsilastirilmistir. B konsantrasyonlari, Sevisler Baraj Golu, Demirkopru Baraj Golu ve Marmara Golu'nde inorganik kirlilik sinir degerlerinin altinda, Avsar Baraj Golu'nde ise, inorganik kirlilik sinir degerlerinin uzerinde oldugunu tespit etmislerdir. Avsar Baraj Golu suyunu B parametresi acisindan IV. sinif (cok kirlenmis su) olarak belirlemislerdir. Cakir ve Minareci (2015), Isikli Golu ve Isikli Cayi'ndaki kirliligi belirlemek amaciyla Temmuz 2012 - Haziran 2013 tarihleri arasinda bir calisma gerceklestirmislerdir. Elde edilen bulgulara gore, B konsantrasyonunu Isikli Golu'nde 0,147-1,283 mg/L, Isikli Cayi'nda 0,032-1,285 mg/L degerleri arasinda tespit etmislerdir.

Demirel (2002), Turkiye'de jeotermal enerjinin yuksek oranda kullanildigi Buyuk Menderes Havzasi'nda bulunan Kizildere'de yillik ortalama 6 milyon ton jeotermal kaynakli atiksuyun Buyukmenderes Nehri'ne desarj edildigini belirtmistir. Desarj edilen atiksuda 24 mg/L B bulundugu belirlenmistir. Dogdu (2005), Akarcay Havzasi'nda jeotermal kaynakli atiksu desarjinin yuzeysel ve yeraltisularina etkilerini incelemistir. Gecmis yillara ait su kalitesi verileri mevcut kirliligin bolgede isinma amacli kullanilan jeotermal kaynakli atiksulardan kaynakli oldugunu gostermistir. Mevcut durumda akarsu debilerinin %6'sini jeotermal atiksularin olusturdugu belirlenmis olup, Eber Golu'ne ulasan bu atiksularin golun su kalitesini olumsuz yonde etkiledigi tespit edilmistir.

Atmosferik tasinim

Agir metallerin yuzeysel sulara tasiniminda en onemli proseslerden biri atmosferik tasinim olup, bu konu ile ilgili bircok bilimsel calisma yapilmistir (Karaca ve ark., 2006; Unlu ve ark., 2008). Gol ekosistemlerine onemli bir antropojenik baski unsuru olan atmosferik tasinimla gelen agir metallerin su kolonunda, sedimanda ve cesitli sucul canlilardaki miktar ve/veya mertebeleri ve etkileri bu calismalar ile degerlendirilmistir.

Wong ve ark. (1984), Kanada'nin Ontario sehrinde 10 adet golde suda ve sedimanda Pb, Zn, Cu, Ni ve Cd birikimini incelemislerdir. Calismada, ozellikle atmosferik tasinim ile gollere ulasan Pb'nin son 100 yilda sedimandaki birikiminin arttigi belirtilmistir. Incelenen yumusak karakterli gol sularinda Pb birikim hizinin 0,5-2,9 mm/yil (62-190 g/[m.sup.2].yil) arasinda degistigini belirlemislerdir. Buna karsilik Ni, Cu, Pb, Zn ve Cd birikim hizlarinin sirasiyla; 0,6-8,4, 0,7-9,4, 3,7-43,5, 5,0-50,3 ve 0,007-0,74 g/[m.sup.2].yil olarak tespit etmislerdir. Genel olarak Ni, Cu, Zn ve Cd'nin sediman yuzeyinde 2 kat artigi gozlemlenirken, Pb 25 kat artis gostermistir.

Grant ve ark. (2014), Kuzey Amerika'da tatli su kaynagi olarak kullanilan gollerde kapsamli bir izleme ve model calismasi ile Hg konsantrasyonlarini incelemislerdir. Bu kapsamda, Cin uzerinden atmosferik tasinimla gelen Hg emisyonlarinin da gollere olan baskilarini degerlendirmislerdir. 2005 yilinda golde toplamda 6,5[+ or -]0,5 ton Hg birikimi oldugunu tespit etmislerdir. Toplam birikimin Superior Golu, Michigan Golu, Huron Golu, Eria Golu ve Ontario Golleri icin sirasiyla 1906[+ or -]203, 1645[+ or -]203, 1511[+ or -]107,837[+ or -]107 ve 506[+ or -]63 kg/yil oldugunu belirlemislerdir. Yaz donemlerinde (Haziran-Kasim) Hg'nin islak ve kuru birikiminin kis donemine gore daha yuksek oldugu tespit edilmistir. Yapilan calismada yerel emisyon kaynaklarinin Cine gore cok daha yuksek bir baski unsuru oldugu sonucuna varilmistir.

Kozak ve ark. (1993), 1987-1989 yillari arasinda Leczna Golu ve cevresinde yuruttukleri calismada yillik ortalama metal birikimini arastirmislardir. Soz konusu calismada atmosfer, toprak ve yer kabugundaki agir metal konsantrasyonlari karsilastirilmistir. Buna gore 1989 yilinda ortalama Zn, Mn, Pb, Cu, Cd, Cr, V ve Ni birikimi sirasiyla 46,4, 13,2, 13,7, 10,1, 15,6, 3,1, 2,4 ve 1,6 kg/k[m.sup.2] yil olarak tespit etmislerdir. Ayrica agir metal birikiminin kis donemlerinde yaz donemlerine oranla daha yuksek oldugunu belirlemislerdir.

Wong ve ark. (2003), tarafindan Cinde yapilan bir calismada Pearl Nehri deltasinda 2001-2002 yillari arasinda atmosferik tasinim ile kentsel, yari kentsel ve kirsal bolgelerden (Hong Kong dahil olmak uzere) gelen emisyonlari yaz ve kis donemlerinde yapilan orneklemeler ile arastirmislardir. Incelenen agir metaller Cr, Cu, Pb ve Zn olup, bu metaller icin belirlenen birikim miktarlarini sirasiyla 6,43[+ or -]3,19, 18,6[+ or -]7,88, 12,7[+ or -]6,72 ve 104[+ or -]36,4 mg/[m.sup.2]/yil olarak belirlemislerdir. Sonuclar degerlendirildiginde Cu, Cr ve Zn agir metallerinin genel olarak yaz donemlerinde kisa nazaran daha fazla biriktigini tespit etmislerdir. Elde edilen degerlerin kis donemlerinden daha yuksek oldugunu bulmuslardir. Bu durumun, yari tropikal bolgelerde topragin yagisli donemlerde asiri yikanmasinin dogal bir sonucu oldugu dusunulmektedir. Buna karsin Pb birikiminin ise antropojenik kaynakli oldugu belirlenmistir.

Wagenet ve ark. (1979), termik santrallerde kullanilan komur kaynakli agir metal (Zn, Cd, Cr, Pb ve Hg) emisyonlarinin degisim ve donusumunu agir metal tasinim modeli kullanarak tahmin etmeye calismislardir. Kullanilan model atmosferik dispersiyon, cokelme, toprak kimyasi ve toprak erozyonu proseslerini icermektedir. Amerika Birlesik Devletleri'nin guneybatisinda bulunan yari kurak bir bolgeden alinan veriler ile gelistirilen model iklimsel ve topografik kisitlamalar disinda, bolgeye ozgu degildir. Calisilan bolgede model sonuclari degerlendirildiginde Cd, Cr, Pb seviyelerinde bir artis olmayacagi, buna karsin Zn ve Hg konsantrasyonlarinin alici golde dogal degerleri asacagi tahmin edilmistir.

Moiseenko ve ark. (1995), Rusya Kola Peninsula'da demir celik ve metal endustrilerinden kaynakli emisyonlarin atmosferik tasinim ile sucul ekosistemlerde birikimini arastirmislardir. Goldeki Ni, Cu ve Al emisyonlarinin endustrilere yakin bolgelerde arttigini belirlemislerdir. Ozellikle bolgedeki asit yagmurlarinin da etkisi ile golun asidifiye oldugu ve su kolonundaki toksik metal turlerinin (Al, Ni ve Cu) arttigini tespit etmislerdir. Buna ek olarak yapilan patolojilerde agir metal birikiminin en cok balik organlarinda oldugu ve balik organlarinda islev bozukluklarina ve olumlere neden oldugunu belirlemislerdir.

Larsen (1983), 17 ay suresince Danimarka'daki Hampen, Meldgaard, Sorteso ve Godstrup Gollerinde agir metallerin (Zn, Cu, Pb ve Cd) atmosferik birikim hizini izlemistir. Ortalama yillik birikim hizini Cu icin 1,81-2,77 mg/[m.sup.2], Pb icin 4,09-8,73 mg/[m.sup.2] ve Cd icin 0,21-0,37 mg/[m.sup.2] olarak bulmustur. Zn icin ortalama birikim hizi diger metallere gore daha yuksek olup, 15 mg/[m.sup.2]/yil olarak bulunmustur. Oligotrofik bir gol olan Hampen Golu sedimaninda 2. Dunya Savasi sonrasi Pb konsantrasyonunun atmosferik birikim nedeni ile 180 kat arttigi tespit edilmistir. Sedimanda Pb konsantrasyonun benzin tuketimine bagli olarak onemli oranlarda degisim gosterdigi belirlenmistir. Sonuc olarak Danimarka'daki oligotrofik gollerde agir metal konsantrasyonlarinin ozellikle atmosferik tasinim prosesi ile arttigi gozlemlenmistir.

Gjessing ve ark. (1984), Oslo'da karayollarina yakin kucuk bir golun su kalitesini incelemislerdir. Calismada gol cevresinden kaynaklanan kirleticilerin (atmosferik tasinim ve yuzeysel akis) gol su kalitesine olan etkileri arastirilmistir. Calisma kapsaminda Pb, Cd, Zn ve PAH parametreleri incelenmis ve sonuc olarak nehirler ile gelen sudaki mikrokirleticilerin mertebe olarak orta seviyede oldugu, ancak atmosferik tasinim ile bircok kirleticinin yuksek mertebelerde gole ulastigi belirlenmistir.

Maden Sahalari

Maden sahalarindan pH'si cok dusuk fakat agir metal icerigi oldukca yuksek drenaj sulari olusur. Yeralti su seviyesinin altinda yapilan kazi calismalarinda metal-sulfur bilesikleri (Fe[S.sub.2], CuS, C[u.sub.2]S, NiS, PbS, ZnS, FeAsS vb.) iceren kayaclar oksijen, yeralti suyu ve mikroorganizmalarin oksidasyon-reduksiyon etkilerine acik hale gelir. Maden icerisine sizan yeralti suyu bu kayaclar ile etkilesime gecerek asiditesi ve metal icerigi cok yuksek bir su olusturur. Aktif madenlerde yer alti suyu surekli olarak disari pompalandigindan ve maden icerisinde birikmesine izin verilmediginden bu durum sinirli olarak gerceklesir. Disariya pompalanan yeralti suyu lagunlerde biriktirilir ya da dogrudan yuzeysel sulara verilir. Ancak maden sahasi terk edildiginde pompalama islemi de durduruldugundan, yer alti suyu ocagin icerisine dolar ve asiditesi yuksek maden drenaj sularini (asit kaya drenaji) olusturur. Bu sularin yuzeysel sulara ulasmasi durumunda yuzeysel sularin pH ve alkalinitesi duser ve agir metal konsantrasyonlari artar (Simate ve Ndlovu, 2014).

Shipp ve Zierenberg (2008), civa madeni drenaj sularinin ulastigi Clear Golu'den alinan sediman numunelerinin por suyunda yuksek sulfat ([MATHEMATICAL EXPRESSION NOT REPRODUCIBLE IN ASCII]) ([greater than or equal to]197 mmol/L), Al (([greater than or equal to]52 mmol/L), Fe ([greater than or equal to]28 mmol/L) konsantrasyonlari ve dusuk pH (<4) olcmuslerdir. Ozellikle golun maden sahasina yakin bolgelerinden alinan sediman numunelerinde [MATHEMATICAL EXPRESSION NOT REPRODUCIBLE IN ASCII] konsantrasyonunun arttigi belirlenmistir. Bu durumun [MATHEMATICAL EXPRESSION NOT REPRODUCIBLE IN ASCII] indirgeyen anaerobik bakterilerin ve demir bakterilerinin faaliyetlerini arttirarak metil-Hg olusumunu ve Hg'nin biyobirikimini arttiracagi belirtilmistir. Sarmiento ve ark. (2009), Ispanya'da asidik maden drenaj sulari ile kirlenen iki baraj golunde agir metal ve [MATHEMATICAL EXPRESSION NOT REPRODUCIBLE IN ASCII] konsantrasyonlarini incelemislerdir. Valdelamusa, Aguas Tenidas ve Cueva de la Mora maden sahalarindan olusan drenaj sularinda 2,6-3,5 pH, 13-106 mg/L Al, 2-13 mg/L Cu, 12-338 mg/L Fe, 3-307 mg/L Zn, 448-3158 mg/L [MATHEMATICAL EXPRESSION NOT REPRODUCIBLE IN ASCII] konsantrasyonlari olculmustur. Tarsis ve El Carpio maden sahalarindan olusan drenaj sularinda ise pH ~ 2,6 ve ~1 g/L Al, 2 g/L Fe, 412 mg/L Zn, 167 mg/L Cu, 3,6 mg/L As, 0,9 mg/L Pb, 6,4 mg/L Ni olarak olculmustur. Her iki rezervuar golunde yazin tabakalasma oldugu ve anoksik kosullardaki hipolimniyon tabakalarinda agir metal konsantrasyonlarinin arttigi belirlenmistir. Gollerden alinan orneklerde sedimanin gozeneklerinde bulunan suda Fe, Al, Zn, Pb ve As konsantrasyonlari sirasiyla 25 mg/L, 4 mg/L, 1,3 mg/L, 170 [micro]g/L ve 11 [micro]g/L olarak olculmustur. Martin ve ark. (2001), maden drenaj sularinin ulastigi Lago Junin Golu'nde agir metallerin ozellikle sedimanda zenginlestigini belirlemislerdir. Ozellikle sedimanin ust bolgelerindeki anoksik kosullarin da etkisi ile metallerin (Fe, Zn, Cu ve Pb) cozunurlugunun arttigi ancak sedimanin daha alt kisimlarindaki oksijensiz bolgelerde cozunurlugu dusuk metal-sulfur cokeleklerinin olusmasi nedeniyle metal konsantrasyonun onemli oranda azaldigi gorulmustur. Sedimanda biriken metal sulfur cokeleklerinin ayni zamanda agir metaller icin onemli bir kaynak oldugu belirtilmistir. Sedimandaki pH, oksidasyon-reduksiyon potansiyeli, organik madde ve elektron alicilara gore metallerin mobilize olarak su kolonuna gectigi belirlenmistir. Moncur ve ark. (2015), Kanada'da 70 yildir terkedilmis olan bir maden sahasindan yuzeysel akis ve yeralti suyu ile Camp Golu'ne ulasan ve yuksek konsantrasyonlarda sulfat ve agir metal iceren sularin etkisini incelemislerdir. Asidik maden sularinin gole ulasmasinda ozellikle kurak mevsimlerde yeraltisuyu etkilesimi, yagisli mevsimlerde ise yuzeysel akis etkili olmaktadir. Ayrica, kisin golun ust tabakasi dondugunda golun bosaldigi noktadaki agir metal ve sulfat konsantrasyonlarinin dustugu, ancak buz kutlesi eridiginde konsantrasyonlarin arttigi belirlenmistir. Bu durumun, gol icerisindeki karisim, oksidasyon-reduksiyon reaksiyonlarinin ve bu donemde gole yuzeysel akis ile tasinan metal ve sulfat yuklerinin artmasi ile iliskili oldugu belirtilmistir.

Austin ve Deniseger (1985), Vancouver adasinda 1966 yilindan itibaren kursun-cinko-bakir madeni kaynagindan agir metal girisi olan dar, uzun ve oligotrofik karakterdeki bir golde agir metallerin etkilerini arastirmislardir. Besin elementlerinin seviyeleri sabit iken Zn, Cu ve Cd agir metal konsantrasyonlarinin arttigi ve cikis suyu kalitesinin de Kanada Icme Suyu standartlarinin uzerine ciktigini tespit etmislerdir. Perifiton komunitesi icerisinde Navicula cryptocephala turunun Buttle ve Upper Campell gollerinde baskin oldugu, Achnanthes microcephala, Synedra acus ve Synedra filiformis diger az bulunan turler oldugunu belirlemisledir. Maden sahasinin yakinindaki bolgelerde tur cesitliliginin dustugu, ancak madenden uzaklastikca arttigi belirtilmistir. Bununla birlikte yalnizca maden kaynagi yakininda bulunan turlerde azalma olmadigini, agir metallere hassas olan diatom turlerinin azaldigini ya da tamamen yok oldugunu tespit etmislerdir.

Austin ve Munteanu (1984), bozulmamis buyuk bir park golunu 14 yil boyunca maden kaynakli agir metal girdisi oncesinde ve sonrasinda izlemis ve fitoplankton ve zooplankton topluluklari uzerindeki etkilerini incelemislerdir. Agir metal konsantrasyonlarinin arttigini ve golde esas olarak arkaplan seviyelerinin ustunde degerlere ulastigini belirlemislerdir. Cesitli diatomlar ve desmid turleri de dahil olmak uzere agir metal tolere edemeyen organizmalar ya kaybolmus ya da cok nadir gorulmustur. Navicula cryptocephala, Synedra acus, S. ulna, Cyclotella bodanica, C. glomerata ve ozellikle birkac diatom turu olmak uzere diger daha toleransli formlarin onemli miktarda arttigini bulmuslardir. Bu degisikliklere tur cesitliligi ve tur sayilarinda bir dusus eslik etmistir.

Dogal Kaynaklar

Jeolojik yapi

Metaller, yer kabugunun cesitli katmanlarinda ve litolojik birimlerinde dogal olarak bulunurlar. Bulunduklari kayac ve topraklarin ozelligine gore su ile etkilesime gecerek dogal surecler (cozunme-cokelme, adsorpsiyon, suruklenme vb.) ile sucul ortamlara tasinirlar. Jeolojik yapiya bagli olarak sucul ortamlara ulasabilen metallerin baslicalari Cu, Ni, Fe, Pb, Hg, Co, As, Fe, Mn olarak siralanabilir. Soz konusu dogal kokenli agir metaller, kirintili alumunosilikatlar ve oksit mineraller, ikincil kil mineraller, ikincil Fe-Mn oksihidroksitler, metal sulfitler ve karbonatlar halinde, adsorbsiyon ve kimyasal baglarla organik maddelerde birikirler (Guven ve Ozturk, 2005). Cu, yer kabugunda magmatik kayaclarda, seyllerde ve mafik kayalarda sirasiyla 55, 45 ve 100 ppm seviyelerinde bulunur. Yer kabugunda ortalama 12,5 ppm olarak bulunan Pb, seyllerde ortalama 20 ppm olarak bulunur. Tortul kayalarda kursunun en onemli kaynagi magmatik ve metamorfik kayaclardaki potasyum feldispat ve mikalarin bozunmasidir (Sahinci, 1991). Zn, magmatik kayalarda ortalama 70 ppm olarak bulunur. Granitler 30-70 ppm, ust kitasal kabuk 60 ppm, seyller 95 ppm, kumtaslari 16 ppm, kirectaslari ise 20 ppm Zn icermektedir. Ultrabazik ve bazik kayalarda ortalama 150 ppm, felsik kayaclarda ise 0,5 ppm bulunmaktadir. Ni'nin yer kabugu ortalamasi 75 ppm olup, kumtaslari 2 ppm, karbonatli kayaclar ise 20 ppm civarinda Ni icermektedirler (Sahinci, 1991). Co yer kabugunda ve magmatik kayalarda ortalama 25 ppm olarak bulunur. Mafik kayalar, seyller, kumtaslari ve kirectaslarinda sirasiyla 50 ppm, 20 ppm, <1 ppm ve <1 ppm olarak bulunur. Yer kabugunda 950 ppm, seyllerde 850 ppm, kumtaslarinda 50 ppm, kirectaslarinda ise 1100 ppm civarinda Mn bulunmaktadir (Sahinci, 1991). Fe yer kabugunda oldukca yuksek miktarlarda (%5) bulunan elementlerden biri olup, seyllerde %4,7, kumtaslarinda ise %0,9 gibi cok daha az miktarlarda bulunmaktadir (Sahinci, 1991). Metal ile ametal arasinda bir ozellige sahip olan As elementi, magmatik kayaclarda ve diyabazlarda 1,5 -2 ppm civarinda bulunurken, fosfatli kayalarda 21 ppm olarak bulunmaktadir. Yer kabugunda 1,8 ppm, seyllerde ise 13 ppm As bulundugu belirlenmistir (Mason ve Moore, 1982).

Volkanlar

Volkanik patlamalar, metallerin yeryuzune tasiniminda onemli rol oynamaktadir. Patlama sirasinda Fe, Mn, Cu, Zn, Cr, Co, As, Se, Ti ve V gibi metaller metal klorur bilesikleri olarak atmosfere yayilmakta, uzun mesafeler boyunca tasinabilmekte ve cokelen toz partikulleri, yagmur ve kar ile yeyuzune inmektedirler (Ragnarsdottir ve ark., 1994). Izlanda'daki Hekla Yanardagi'nin 1991'deki patlamasi sirasinda bolgeden alinan kar, volkanik toz ve kayac orneklerinin, yuksek miktarda agir metal (Fe, Mn, Cu, Zn, Cr, Co, As, Se, Ti ve V) icerdigi ve yuzeysel sular ve canlilar icin onemli bir baski unsuru oldugu belirlenmistir (Ragnarsdottir ve ark., 1994). 1977 yilinda Havayi'deki volkanik patlamalar sirasinda atmosferik Hg konsantrasyonunun 1 [micro]g/[m.sup.3] arkaplan konsantrasyonundan 50-200 [micro]g/[m.sup.3] seviyelerine ulastigi belirlenmistir (Siegel ve Siegel, 1978). Cimino ve Ziino (1983), Sicilya'daki Etna Yanardagi'nin cevresine yaydigi agir metal kirliligini incelemislerdir. Yanardagdan 100 km uzakta kirsal bir bolgeden toplanan volkanik kullerin yuksek konsantrasyonda As, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, Sr ve Zn icerdigini belirlemislerdir. Kuller ile yapilan metal sizma testlerinde bircok metalin kati fazda kaldigi ancak ozellikle As, Sr ve Zn'nin %1-%20 oraninda sivi faza gectigi belirlenmistir. Bu bakimdan, bolgedeki icme suyu kaynaklarinin yanardagin baskisi altinda olmadigi belirlenmistir. 2014 yilinda Izlanda'daki Holuhraun Volkani'nin toprak ve icmesuyu kaynaklari uzerindeki etkilerini belirlemek icin yapilan bir calismada, alinan toprak numunelerindeki agir metal konsantrasyonlarinin arkaplan konsantrasyonlarina yakin oldugu belirlenmistir. Ancak, ozellikle icme suyu kaynagi olarak kullanilan yuzeysel su kaynaklarinda (Vatnajokull buzulu ve Lagarfljot buzul nehri) oldukca yuksek agir metal (Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) kirliligi tespit edilmistir (Jonsdottir ve Smaradottir, 2015).

Agir Metallerin Sucul Ortamda Degisim ve Donusumleri

Tasinim, cozunme, cokelme, kompleks olusumu ve adsorpsiyon

Metaller sucul ortamda cozunme-cokelme, sorpsiyon-desorpsiyon gibi bircok degisim ve donusume ugrarlar. Bu reaksiyonlari etkileyen en onemli parametreler sucul ortamin redox potansiyeli ([O.sub.2], [MATHEMATICAL EXPRESSION NOT REPRODUCIBLE IN ASCII] ve [MATHEMATICAL EXPRESSION NOT REPRODUCIBLE IN ASCII] gibi elektron alicilarin varligi) ve pH'sidir. Metaller cokelme ve sorpsiyon prosesleri ile sedimanda birikir, cozunme ve desorpsiyon prosesleri ile su kolonuna geri donerler. Cozunmus metaller suyun dogal hareketleri ile baska bolgelere tasinabilir ve biyolojik reaksiyonlara katilabilir. Metaller su ortaminda genel olarak, elementel veya bilesik formdaki kolloidler veya partikuller halinde, cozunmus katyonlar ya da bilesikler (kompleksler) halinde ve toprak ya da sediman yuzeyine adsorbe olmus durumda bulunurlar (Weiner, 2008).

Metaller ve sudaki metal bilesiklerinin cozunurlugu temelde ortamin pH ve oksidasyon reduksiyon potansiyeline (ORP) bagli olup, kesin kurallari takip etmemektedir. Genellikle dusuk pH'da metallerin cozunurlugu artmakta, yuksek pH'larda ise azalmakta olup, belirli bir pH degerinden sonra olusan komplekslere bagli olarak cozunurluk yine artis egilimine girmektedir. Benzer bir durum ORP icinde gecerli olup, genel olarak dusuk ORP'lerde metallerin cozunurlugu yuksek iken, yuksek ORP'lerde cozunurluk azalmaktadir. Ancak bu durum suda metallerle reaksiyona girebilen diger turlerin varligina gore degiskenlik gosterebilir. Bu bakimdan metallerin sudaki cozunurlugu degerlendirilirken diger turlerle ([Ssup.2], C[Osub.3sup.2] ve OH gibi) olusturduklari bilesikler ve kompleksler (hidroksi kompleksler, metal-organik asit kompleksleri gibi) dikkate alinmalidir (Weiner, 2008). Suda guclu kompleks yapici maddelerin olmamasi durumunda bile ligand ozellik gosteren OH iyonlarinin varligi ozellikle yuksek pH'larda kompleks turlerin olusumuna ve cozunurlugun artmasina neden olmaktadir (Tunay, 1996).

Sudaki ORP degisimleri Cr, Cu, Fe, Mn, Hg, Mo gibi metallerin oksidasyon derecesini degistirerek cozunurluklerine etki etmektedir. Anaerobik sartlarda (dusuk ORP) suda cozunur halde bulunan F[esup.2+], oksijenli sartlarda (yuksek ORP) yukseltgenerek suda cozunurlugu daha dusuk olan Fe (3+) yukseltgenmektedir. Buna karsin, Al, Ba, Cd, Pb, Ni ve Zn gibi metallerin cozunurlugu ORP degisimine daha az hassastir. Ancak, dusuk ORP sartlarinda suda S[Osub.4sup.2] ve organik madde bulunmasi halinde anaerobik mikroorganizmalar S[Osub.4sup.2] 'u elektron alici olarak kullanarak sulfit uretirler (Kikot ve ark., 2010). Bu durumda sulfit Al, Ba, Cd, Pb, Ni, ve Zn ile cozunurlugu cok dusuk bilesikler olusturarak, bu metallerin cokelmesine neden olmaktadir. Yani ORP direkt ya da indirekt olarak metallerin cozunurlugunu etkileyebilmektedir (Weiner, 2008).

Gol sularindaki degisimleri en cok incelenen agir metaller Fe ve Mn'dir. Zaw ve Chiswell (1999), Avustralya'daki Hinze Baraj Golu'nde cozunmus ve partikuler Fe ve Mn turlerinin mevsimsel degisimini farkli derinliklerden alinan numuneler ile izlemistir. Ozellikle onemli derecede tabakalasmanin gozlemlendigi yaz mevsiminde yuksek oksijen konsantrasyonlarinin olculdugu epilimniyon tabakasinda cozunmus Fe ve Mn konsantrasyonlarinin oldukca dusuk oldugunu belirlemislerdir. Buna karsin cozunmus oksijenin 1 mg/L'ye dustugu hipolimniyon tabakasinda cozunmus Fe ve Mn konsantrasyonlarinin oldukca yuksek oldugunu gozlemlemislerdir. Samecka-Cymerman ve Kempers (2001), Polonya'da acik kazi yontemiyle yapilan madencilik faaliyetleri sonucu olusan gollerde, agir metal konsantrasyonlarini incelemislerdir. Farkli pH'lardaki gollerden alinan su numunelerinde yapilan analizlerde en yuksek agir metal konsatrasyonlari beklenildigi uzere dusuk pH'li gollerde gozlenmistir.

Biyoakumulasyon

Fitoplankton, zooplankton

Agir metaller sucul canlilar uzerinde olumsuz etkilere neden olmaktadir. Fitoplankton, zooplankton ve makrofit gibi sucul canlilarin hucrelerinde birikmekte ve toksik ozellik gostermektedirler. Buna bagli olarak sucul ekosistemde bu canlilarla birlikte diger bircok canlida beslenimleri dolayisiyla agir metalleri biyokutlelerine almaktadirlar. Yapilan bilimsel calismalarda agir metallerin genel olarak suda, sedimanda ve sucul canlilarda miktar ve etkileri detayli olarak degerlendirilmistir (Austin ve Munteanu, 1984; Oberholster ve ark., 2010; Radwan ve ark., 1990).

Altindag ve Yigit (2005), icme, sulama ve turizm amacli kullanilan Beysehir Golu'nde agir metallerin (Cd, Pb, Hg ve Cr) suda, sedimanda, plankton ve balik orneklerindeki birikimini incelemislerdir. Golden alinan su orneklerinde agir metal konsantrasyonlarini sirasiyla Cd>Pb>Cr>Hg olarak tespit etmislerdir. Buna karsin sedimandan ve plankton biyokutlesinden alinan orneklerde en yuksek birikimin Pb ve sonrasinda Cd oldugunu belirlemislerdir. Calismada incelenen agir metallerin en fazla plankton biyokutlesinde sonrasinda ise sediman ve balik dokusunda biriktigi belirlenmistir. Ayrica sudaki Cd ve Pb konsantrasyonlarinin icme suyu standartlarinin uzerinde oldugu tespit edilmistir (Orman ve Su Isleri Bakanligi, 2012).

Tao ve ark. (2012), Taihu Golu'nde farkli trofik seviyelerdeki su organizmalarindan orneklemeler yaparak agir metal birikimini incelemislerdir. Calismada, fitoplankton, zooplankton, iki farkli zoobentos ve sekiz balik turunde, ayrica su sutununda ve sedimanda bazi agir metallerin (Cu, Zn, Cr, Ni, Cd, Pb) konsantrasyonlarini belirlemislerdir. Sonuclara gore, tum organizmalarda Cu ve Zn'nin diger metallere gore daha cok birikim yaptigini tespit etmislerdir. Cd'nin tum turlerde en dusuk seviyede biriktigini ve fitoplanktondaki agir metal konsantrasyonlarinin zooplanktondakinden daha yuksek oldugunu tespit etmislerdir. Konumsal olarak degerlendirildiginde, organizmalardaki metal konsantrasyonlarinin kuzey ve bati Taihu Golu'nde daha yuksek, guney ve dogu kisminda daha dusuk oldugu ve bu durumun, antropojenik faaliyetlerden buyuk oranda etkilenen nehir girdileri ile iliskili oldugu belirtilmistir. Besin zincirindeki tum sucul organizmalar icin biyo-konsantrasyon faktoru (BCF), genellikle planktonlarda en yuksek, zoobentos ve balikta en dusuk seviyede oldugu tespit edilmistir.

Vardanyan ve Ignole (2006), iki farkli bolgeden (36'si Sevan Golu (Ermenistan), 9'u Carambolim Golu (Hindistan)) toplanan 8 aileye ait 45 makrofitte 14 adet agir metalin (Ca, Fe, Al, Cr, Cu, Ba, Ti, Co, Mn, Zn, Mg, Pb, Co ve Ni) birikimini arastirmislardir. Iki farkli noktadan gelen temsili makrofitlerin, farkli metallerin birikiminde benzerlikler gosterdigini belirlemislerdir. Inceleme sonucunda, makrofit kok yapisinda en yuksek Ca, Fe, Al, Cr, Cu, Ba, Ti, Co ve Pb bulunurken, saplarda Mn, Zn ve Mg ve yapraklarda Ca'nin birikim gosterdigini tespit etmislerdir. Orneklerde Cu'nun, koklerde 50[+ or -]47,15 mikrogram/g kuru madde (KM) ve ciceklerde 9,52[+ or -]3,97 mikrogram/g (KM) birikim gosterdigini belirlemislerdir. Sevan Golu'ndeki makrofit orneklerinde agir metal birikiminin Carambolim Golu'nden daha yuksek oldugunu bulmuslardir. Agir metallerin birikim siralamasi, Ca>Mg>Fe>Al>Mn>Ba>Zn>Ti>Cu>Cr>Co>Ni>Pb>Cd olarak belirtilmistir. Bu calisma ile makrofitlerin, su ortamindaki farkli metallerin uzaklastirilmasinda onemli rol oynadigi ortaya konmustur. Her iki gol sistemindeki tum makrofitlerde Ca, Fe ve Mn gibi temel metallere kiyasla Cr, Cd, Pb ve Ni gibi oldukca toksik metallerin birikiminin dusuk oldugu belirtilmistir.

Deniseger (1990), Cu, Zn ve Pb madenciligi faaliyetleri kaynakli agir metal girisinin oldugu Buttle Golu'nde fitoplankton, perifiton ve zooplanktonda agir metallerin etkilerini arastirmistir. Gol suyunda metal konsantrasyonlarindaki artis ile fitoplankton, perifiton ve zooplankton icin hem tur cesitliligi hem de populasyonda azalma gorulmustur. Calismada, gol suyundaki metal konsantrasyonlarinin 1980-1981 yillarinda en yuksek seviyelere ulastigi belirtilmistir. Maden sahasinda gerceklestirilen iyilestirilme ve atiksu toplama sistemleri ile goldeki agir metal konsantrasyonlarinin dustugu belirtilmistir. Ancak, metal konsantrasyonlarindaki azalma Buttle Golu biyotasinin eski haline donusmesini saglayamamistir. Metal konsantrasyonlarinin azalmasiyla, fitoplankton yogunlugunun 1983 yilindan baslayarak 1985 yilina kadar degismeye basladigini, Rhizosolenia eriensis'in monokulturunden olusan surekli bir fitoplankton bollugunun oldugunu tespit etmistir. Ancak, zooplankton miktarinin oldukca dusuk oldugunu belirlemistir. Bununla birlikte, R. eriensis seviyeleri 1985'teki artis oranlari ile zooplankton ve fitoplankton cesitliligi ve tur sayisi, daha once baskin olan turlerin yeniden ortaya cikmasiyla gelismeye devam ettigini tespit etmistir.

Balik

Agir metallerin baliklarda birikimi ve toksik etkileri ile ilgili bircok bilimsel calisma yapilmistir (Kayhan ve ark., 2009; Karayakar ve ark., 2017; Goksu ve ark, 2003; Celik, 2006). Amundsen ve ark. (1997), Norvec ve Rusya sinirlari arasinda yer alan 3 adet golde alabalik, tatlisu levregi, turna baligi, kahverengi alabalik, morina baligi ve gumus baliginda Cd, Cu, Cr, Hg, Ni ve Zn'nin birikimini incelemislerdir. Cd ve Ni'nin balik dokularinda biriktigi, diger agir metallerin ise uc golden alinan balik orneklerinde ayni seviyelerde oldugunu belirlemislerdir. Agir metallerin en fazla balik karaciger veya solungaclarinda biriktigini, balik kaslarinda ise daha dusuk miktarda bulundugunu tespit etmislerdir. Altindag ve Yigit (2005), Beysehir Golu'nde yaptiklari calismada, tatli su kefali, sazan ve kiliz baligi kas ve solungaclarinda birikim yapan agir metalleri sirasiyla Cd>Pb>Cr>Hg olarak tespit etmislerdir. Levrek baliginda ise Pbnin Cd'ye gore daha fazla biriktigini belirlemislerdir. Tao ve ark. (2012), metal konsantrasyonlarinin avci baliklarda, (Coilia ectenes ve Erythroculter ilishaeformis gibi), otcul baliklardan daha yuksek oldugunu tespit etmislerdir.

Chandra Sekhar ve ark. (2004), Hindistanda en buyuk tatli su kaynagi olan Kolleru Golu'nde yasayan uc farkli balik turu uzerinde ve sedimanda yapilan analiz calismalari ile agir metal (Zn, Cu, Cd, Pb, Cr, Ni ve Co) birikimini arastirmislardir. Agir metal konsantrasyonlarinin arkaplan seviyelerinden yuksek oldugunu tespit etmislerdir. Buna gore Zn, Cd ve Cu metallerinin sedimandan kolay mobilize olmalari (cozunmus faza gecmeleri) sebebiyle baliklarda daha yuksek miktarda biriktigini, buna karsin Ni ve Co'nun ise sedimandan ayrisma hizinin dusuk olmasi nedeniyle birikiminin dusuk oldugunu belirtmislerdir. Sonuc olarak agir metaller ile kontamine olan golden balik tuketiminin yapilmamasini onermislerdir.

Chi ve Guang-wei (2007)de Cinde bulunan, buyuk, sig ve otrofik bir gol olan Taihu Golu'nde Cyprinus carpio Linnaeus, Carassius auratus Linnaeus, Hypophthalmichthys molitrix ve Aristichthys nobilis isimli balik turlerinde agir metal (Cr, Zn, Cu, Cd, Pb) birikimini arastirmislardir. Buna gore Cr, Cu, Pb, Cd birikiminin 4 balik turunde Cin Gida Sagligi Kriterlerine (1994) gore dusuk oranlarda oldugunu, Zn birikiminin yuksek oldugunu tespit etmislerdir. Cd'nin en yuksek oranda balik karacigerinde, Pbnin konsantrasyonunun ise tum organlarda yaklasik ayni oldugunu belirlemislerdir. Buna ek olarak, Cr'nin ozellikle deri ve esey bezlerinde biriktigini gozlemlemislerdir. Cu'nun ise karcigerde en yuksek oranda bulundugunu belirlemislerdir. Sonuc olarak, toplam agir metal birikiminin en yuksek oranda karacigerde en dusuk oranda ise kaslarda oldugunu tespit etmislerdir. Golden elde edilen su urunlerindeki agir metal icerikleri Cin Gida Sagligi Kriterlerine genel olarak uygun olmasina karsin, uzun sureli tuketimlerde ozellikle Zn birikimine dikkat edilmesi gerektigi belirtilmistir.

Kabuklular

Licata ve ark. (2004), Faro Golu'nde (Sicilya, Italya) belirledikleri bes istasyonda (kuzey, guney dogu, bati ve orta) Mytilus galloprovincialis midye turunden uc yuz ornek alarak, klorlu organik bilesikler ve agir metal (Cu, Se, Zn, As, Cd, Hg ve Pb) birikimini arastirmislardir. Tum orneklerde Zn birikiminin (11,0-18,5 mikrogram/g yas agirlik), Cu (188,3-396,0 ng/g yas agirlik) ve Se (93,5-288,9 ng/g yas agirlik) gore daha yuksek oldugu tespit etmislerdir. Ayrica, Cd (41,9-63,8 ng/g yas agirlik), Pb (64,8-93,0 ng/g yas agirlik) ve Hg (5,7-13,1 ng/g yas agirlik) arasinda bulunmustur. As seviyeleri, tum midye numuneleri icin tespit sinirlarinin altinda bulunmustur.

Hoogenboom ve ark. (2015), Avrupa'da istilaci turler sinifinda olan Cin yengeci uzerinde agir metal birikimini arastirmislardir. Agir metal kontaminasyonu tespit edilen alanlarda Cd ve Pb konsantrasyonlarinin yengeclerde yuksek oldugunu, Hg ve As birikiminde onemli bir fark olmadigini bulmuslardir. Arockia ve ark. (2014), Bengal Denizi kiyisinda bir lagun golu olan Pulikat Golu'nde yengec (Scylla serrata) solungaclarinda, kaslarinda ve pankreasinda agir metal (Fe, Mn, Zn, Cu, Cd, Pb) birikimi kaynakli yapisal doku deformasyonlarini arastirmislardir. Elde edilen veriler Bengal Denizi kiyisindaki Kovalam sahilinde yasayan yengeclerde bulunan degerler ile karsilastirilmistir. En yuksek agir metal birikiminin Pulicat Golu'ndeki yengec pankreasinda ve solungaclarinda oldugu, buna karsin Kovalam kiyisindaki yengeclerde birikimin dusuk oldugunu tespit etmislerdir. Yapisal doku deformasyonlarinin agir metal toksisitesinden kaynaklandigini ve deformasyon derecesinin metal konsantrasyonu ile iliskili oldugunu belirlemislerdir.

Agir Metallerin Gol Ekosistemlerinde Otrofikasyon ile Iliskisi

Otrofikasyon, Turkiye'de son 30 yilda ic sularda onemli bir sorun olmaya baslamistir (Sengorur ve Demirel, 2002). Sucul ekosistemlere ulasan besin elementi yuklerinin artmasi sonucunda, alglerin asiri buyumesi ile olusan otrofikasyon kapali sucul ekosistemlerde (gol, baraj golu v.b) su kalitesinin olumsuz yonde degismesine neden olmaktadir. Birincil uretimin asiri arttigi durumlarda gun icinde onemli su kalitesi salinimlari (ornegin cozunmus oksijen ve pH degisimleri) meydana gelebilmektedir. Derin gol ve baraj gollerinde isigin ulasamadigi bolgelerde, ust tabakadaki asiri birincil uretimle uretilen organik maddenin biyokutle olumleri nedeniyle dibe cokmesi sonucunda, sedimanda organik madde konsantrasyonu artmakta ve cozunmus oksijen konsantrasyonu azalarak indirgeyici kosullar olusmaktadir. Bu degisimlerin otrofikasyona neden olan baslica besin elementlerinden azot ve fosforun biyojeokimyasal dongulerini etkiledigi bilinmektedir. Bununla birlikte bazilari hem kirletici hem de birincil uretimde az miktarda olsa da besin elementi (iz element) olarak kullanilan agir metaller de, otrofikasyonun asiri ilerlemesi sonucu olusan kosullardan etkilenebilmektedir. Diger tarafan, bazi agir metallerin hem ana besin elementlerinden biri olan fosfor ile tepkimeleri hem de ekosistemde birikme ve zehirlilik ozellikleri de birincil uretime bagli olarak degisebilmekte ve ayni zamanda da birincil uretimi etkileyebilmektedir.

Agir metallerin otrofik bir goldeki cevirimleri, gerceklesen biyolojik reaksiyonlar ile cok yakindan iliskilidir (Rahman ve Hasegawa, 2012; Razavi ve ark., 2014; Webster ve ark., 2011). Birincil uretici olan alglerin cogalmasi ve cokelmesi sirasinda agir metaller gerek biyoakumulasyon gerekse adsorpsiyon prosesleri ile su ortamindan giderilirler. Otrofik gollerdeki yuksek sediman olusum hizina bagli olarak cokelen agir metaller sedimanda birikir. Bu nedenle genellikle su kolonundaki konsantrasyonlari oldukca dusuktur. Birincil uretimdeki mevsimsel degisimler ve termal tabakalasma otrofik gollerde suyun pH ve ORP gibi fizikokimyasal ozelliklerini onemli derecede degistirir. Bu degisimler agir metallerin partikuler maddeye (alg, inorganik sediman) adsorpsiyonunu ve kompleks olusumunu etkiler (Sigg ve ark., 1995). Yu ve Wang (2004), cozunmus fosfor konsantrasyonunun artmasi ile alglerin (Scenedesmus obliquus) hucre icine depoladigi Cd ve Zn konsantrasyonlarinin arttigini belirlemislerdir. Yuan ve ark. (2015), alglerin biyoakumulasyon ve biyosorpsiyon prosesleri ile Pb, Cd, Ni ve Zn bakimindan zenginlestigini belirtmislerdir. Ayrica, otrofikasyon ozellikle sediman-su kolonu ara kesitinde cevresel sartlarin (pH ve oksidasyon-reduksiyon potansiyeli) degismesine neden olacagindan agir metallerin sedimandan tekrar su kolonuna gecmesine yol acabilmektedir. Lin ve ark. (2016), guneybati Cin'de otrofik bir gol olan Erhai Golu'nde sedimanda biriken agir metal konsantrasyonlarini incelemis ve alg patlamalarinin agir metal kaynakli ekolojik riskleri arttirdigini belirlemislerdir.

Otrofikasyon agir metallerin sudaki cevrimlerini onemli derecede etkilemektedir. Alg cogalmasi sirasinda suya salinan organik maddeler metaller ile kompleks olusturarak metallerin cozunurlugunu etkiler. Sigg ve ark. (1995), otrofik bir gol olan Greifen Golu'nde Zn ve Cu'nun tur dagilimini, ligand ve cokelen partikuller ile etkilesimini incelemislerdir. Calismada Cu'nun alg cogalmasi sirasinda suya salinan organik maddeler ile guclu kompleksler olusturdugu, ancak Zn'nin suda zayif kompleksler ve serbest iyonlar halinde bulundugunu belirlemislerdir. Ozellikle yaz doneminde artan birincil uretimle Zn'nin epilimniyon tabakasindan tamamen giderildigini gozlemlemislerdir. Bu durumun Zn'nin cokelen alg biyokutlesine adsorbsiyonu ile gerceklestigi dusunulmektedir. Buna karsin yaz doneminde Cu'nun cokelme ile gideriminin Zn'ye gore cok daha dusuk oldugunu belirlemislerdir. Zn ve Cu'nun ayni zamanda mangan oksitler ile birlikte cokelebildigini tespit etmislerdir. Yaz doneminde cokelen partikuler maddede Zn:Cu oraninin oldukca dusuk oldugunu, bu durumun Cu'nun alg tarafindan suya salinan organik maddeler ile Zn'ye gore cok daha guclu kompleksler yapmasindan kaynaklandigini ortaya koymuslardir. Benzer sonuclar Windermere Golu'nde de rapor edilmis olup, diatom patlamasi sirasinda Zn giderimi Cu'ya gore cok daha yuksek olmustur (Reynolds ve Hamilton-Taylor, 1992).

Ingiltere'de Bala Golu'nde yapilan bir calismada mavi-yesil alg patlamalari ile sedimandaki fosfor ve agir metal birikimi arasinda pozitif korelasyon oldugu gorulmustur (Rowan ve ark., 2012). Shuchun ve Bin (2010) tarim, endustri ve sehirlesme baskisi altindaki Taihu Gol'unden alinan sediman numunelerinin ilk 5 cm'lik kisminda agir metaller (Cu, Pb, Zn, Cr ve Ni), toplam organik karbon, toplam azot, toplam fosfor ve organik fosfor arasinda pozitif korelasyon oldugunu belirlemislerdir. Bu durum agir metallerin biyoakumulasyon ve adsorpsiyon prosesleri ile cokelen alg biyokutlesi ile birlikte sedimanda biriktigini gostermektedir.

Fe ve Mn oksit foklarina diger agir metallerin adsorpsiyonu metallerin su ortamindan gideriminde onemli bir prosestir. Shuchun ve Bin (2010), sedimandaki Mn ve Zn arasinda pozitif korelasyon oldugunu bildirmistir. Lu ve Cheng (2011) uc farkli otrofik golun sedimanlarinda Cu ve Znnin fraksiyonlarini incelemislerdir. Cu'nun %45-%75 oraninda mineral halde, %15-%30 oraninda organik maddeye bagli olarak bulundugunu belirlemislerdir. Znnin de benzer sekilde %55-75 oraninda mineral, %5-15 oraninda organik maddeye bagli, %20-30 oraninda Fe-Mn floklarina bagli olarak bulundugunu gozlemlemislerdir. Znnin Fe-Mn oksitlere oldukca guclu bir sekilde adsorbe olarak cokeldigi belirlenmistir.

Otrofikasyonun su kolonundaki agir metal konsantrasyonlarina etkisini gosteren en guncel ve detayli calismalardan biri Pokrovsky ve Shirokova (2013) tarafindan Svyatoe Golu'nde yapilmistir. Siyanobakteri patlamasinin goruldugu golde iki gun boyunca ucer saat ara ile su yuzeyinin 0,5 m altindan alinan numunelerde pH, cozunmus oksijen konsantrasyonu, temel elementler (Na, Mg, Cl, S[O.sub.4], K, Ca), organik ve inorganik karbon, agir metaller ve iz elemenler olculmustur. Calismada, gol suyunun pH'si ve cozunmus oksijen konsantrasyonu gece-gunduz cevrimleri sirasinda sirasiyla 7,4-8,5 ve 7-12 mg/L araliginda salinim yaptigi gozlenmistir. Ti, Ni, Cu, Sr, Mo, Cr ve Pb gibi agir metallerin konsantrasyonlarinin birincil uretimden fazla etkilenmedigi ve sudaki konsantrasyonlarinin gun icerisinde sabit kaldigi belirlenmistir. Ancak, Mn konsantrasyonunun fotosentezin gerceklestigi gunduz saatlerinde 4 kat azaldigi, gece saatlerinde ise arttigi belirlenmistir. Bu durum gunduz saatlerinde fotosentezin etkisi ile pH'nin 1 birim artmasi ve Mnnin siyanobakteri hucrelerine adsorbsiyonu ile aciklanmistir. Benzer bir durum Fe ve B icin de gozlemlenmistir. Geceleri Al ve Fe'nin yuksek molekul agirlikli allokton organik maddelerle kompleksler olusturarak kolloidal halde bulundugu, gunduzleri ise ozellikle Al'nin alg cogalmasi sirasinda suya salinan dusuk molekul agirlikli organik maddelerle kompleks olusturdugu belirlenmistir. Si, Na, K, Li, B, Mg, Ca ve Ba %85-90 oraninda cozunmus formda olup, gun icerisinde konsantrasyonlari degismemektedir. Zn konsantrasyonunun onemli salinimlar yaptigi belirlenmis, ancak fotosentez kaynakli pH ve [O.sub.2] degisimleri ile bir korelasyon kurulmasi mumkun olmamistir. Sonuc olarak, incelenen 40 element arasindan fitoplankton aktivitesine bagli pH ve [O.sub.2] salinimlarindan en cok etkilenen elementlerin Mn, Fe, Ba ve Zn oldugu ve bu elementlerin konsantrasyonlarinin gun icerisinde sinus foksiyonuna benzer salinimlar yaptigi belirlenmistir. Izlenen uc ve dort degerlikli katyonlarin kolloidler ile guclu kompleksler olusturdugu ve suyun fizikokimyasal ozelliklerinden fazla etkilenmedigi gozlenmistir.

Pawlik-Skowronska (2003), agir metallerin biyoakumulasyonunda mikroorganizma turu, pH ve ortofosfat konsantrasyonunun onemli oldugunu belirlemistir. Ozellikle yuksek Zn ve Pb konsantrasyonunun bulundugu ortamlarda yasamaya uyum saglamis turlerin daha fazla agir metali hucrelerinde biriktirebildigi bildirilmistir. Ayrica pH ve ortofosfat konsantrasyonu azaldiginda Zn ve Pb biyoakumulasyonunun arttigi gozlenmistir. Diger taraftan, yuksek Zn konsantrasyonunda yasamaya uyum saglamamis alg turleri uzerinde toksik etkisi oldugu, bu turlerin cogalma hizlarinin yavasladigi ve klorofil iceriklerinin dustugu belirtilmistir.

SONUCLAR VE DEGERLENDIRME

Antropojenik kaynakli baskilar agir metallerin sucul ortamlara ulasimini arttirmistir. Agir metaller sucul ortamlardaki birikicilik, toksisite, kanserojen etkileri nedeniyle onemli kirleticiler olup, bu calisma kapsaminda detayli olarak incelenmistir. Agir metal kirliligine bagli olarak sucul canlilarda tur sayisinin azaldigi, bazi turlerin ortamdan kayboldugu ya da agir metallere toleransi yuksek olan turlerin ortamda baskin oldugu gorulebilmektedir. Ozellikle sucul canlilarin karaciger ve solungac gibi dokularinda birikmekte ve besin zincirine girisim yapmaktadirlar. Agir metallerin sucul ortamlardaki tasinim, cozunme, cokelme, kompleks olusumu, adsorpsiyon ve biyoakumulasyon mekanizmalari oldukca karmasik surecler olup, suyun fizikokimyasal ozelliklerinden etkilenmektedir. Ayrica sedimanda depolanan metaller, sedimanda gerceklesen oksidasyon ve reduksiyon reaksiyonlarindan dogrudan veya dolayli olarak etkilenmektedirler.

Dogal bir surec olan otrofikasyon prosesi sucul ortamlarin bir cok fizikokimyasal ozelligini etkilemektedir. Buna gore ozellikle gol ekosistemlerinde otrofikasyon ile agir metal kirliligi arasindaki iliskinin su kolonu, sedimanda gerceklesen tasinim, cozunme, cokelme, kompleks olusumu, adsorpsiyon ve biyoakumulasyon proseslerinin etkileri goz onunde bulundurularak incelenmesi gerekliligi ortaya cikmaktadir. Gol ekosistemlerinde agir metal konsantrasyon degisimlerinin otrofikasyon ile iliskili oldugu farkli calismalar ile ortaya konmustur.

Agir metallerin otrofikasyon ile iliskisinin belirlenmesi matematiksel modelleme calismalari ile de desteklenmelidir. Bu konu ile ilgili literaturde cok az sayida kaynak bulunmaktadir. Laboratuvar ve izleme calismalarinin uzun ve zahmetli surecler oldugu goz onunde bulunduruldugunda, gol ekosistemlerine agir metallerin tasinim, degisim ve donusumlerinin fizikokimyasal ve biyokimyasal prensiplere dayanilarak matematiksel olarak tahmin edilebilmesi icin yapilacak matematiksel modellere ihtiyac duyulmaktadir.

KAYNAKLAR

Akdogan Z., Kucukdogan A., Guven B. (2015). Yayili kirleticilerin havzalardaki tasinim surecleri: Antibiyotikler, agir metaller ve besi maddeleri uzerine modelleme yaklasimlari. Marmara Fen Bilimleri Dergisi, 1, 21-31.

Altindag, A., Yigit, S. (2005). Assessment of heavy metal concentrations in the food web of lake Beysehir, Turkey. Chemosphere, 60(4), 552-556.

Amundsen, P.A., Staldvik, F.J., Lukin, A.A., Kashulin, N.A., Popova, O.A., Reshetnikov, Y.S. (1997). Heavy metal contamination in freshwater fish from the border region between Norway and Russia. Science of the Total Environment, 201(3), 211-224.

Arockia V.L., Muruganandam, A., Revathi, P., Baskar, B., Jayapriyan, K., Baburajendran, R., Munuswamy, N. (2014). The application of histo-cytopathological biomarkers in the mud crab Scylla serrata (Forskal) to assess heavy metal toxicity in Pulicat Lake, Chennai. Marine Pollution Bulletin, 81(1), 85-93.

Austin, A., Deniseger, J. (1985). Periphyton community changes along a heavy metals gradient in a long narrow lake. Environmental and Experimental Botany, 25(1) 41-52.

Austin, A., Munteanu, N. (1984). Evaluation of changes in a large oligotrophic wilderness park lake exposed to mine tailing effluent for 14 years: The phytoplankton. Environmental Pollution Series A, Ecological and Biological, 33(1) 39-62.

Baba A., Armannsson H. (2006). Environmental impact of the utilization of a geothermal area in Turkey. Energy Sour, 1, 267-278.

Baekken, T. (1994). Effects of highway pollutants on a small Norwegian lake. Science of The Total Environment, 146-147, 131-139.

Barros de Oliveira, S.M., Ruiz Pessenda, L.C., Teixeira Favaro, D.I., Babinski, M. (2012). A 2400-year record of trace metal loading in lake sediments of Lagoa Vermelha, Southeastern Brazil. Journal of South American Earth Sciences, 33(1), 1-7.

Becker, A., Klock, W., Friese, K., Schreck, P., Treutler, H.-C, Spettel, B., Duff, M.C. (2001). Lake Su[sz]er See as a natural sink for heavy metals from copper mining. Journal of Geochemical Exploration, 74(1-3), 205-217.

Bhuiyan, M.A.H., Suruvi, N.I., Dampare, S.B., Islam, M.A., Quraishi, S.B., Ganyaglo, S., Suzuki, S. (2011). Investigation of the possible sources of heavy metal contamination in lagoon and canal water in the tannery industrial area in Dhaka, Bangladesh. Environmental Monitoring and Assessment, 175(1), 633-649.

Byrne, C.J., DeLeon, I.R., (1987). Contributions of heavy metals from municipal runoff to the sediments of Lake Pontchartrain, Louisiana. Chemosphere, 16(10-12), 2579-2583.

Chandra Sekhar, K., Chary, N.S., Kamala, C.T., Suman Raj, D.S., Sreenivasa Rao, A. (2004). Fractionation studies and bioaccumulation of sediment-bound heavy metals in Kolleru lake by edible fish. Environment International, 29(7), 1001-1008.

Chen, S.Y, Huang, Q.Y (2014). Heavy metals recovery from printed circuit board industry wastewater sludge by thermophilic bioleaching process. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 89(1), 158-164.

CHI, Q., ZHU, G. , Alan, L. (2007). Bioaccumulation of heavy metals in fishes from Taihu Lake. China, Journal of Environmental Sciences, 19, 12, 1500-1504.

Chiu, J.M.Y, Degger, N., Leung, J.Y.S., Po, B.H.K., Zheng, G.J., Richardson, B.J., Lau, T.C., Wu, R.S.S. (2016). A novel approach for estimating the removal efficiencies of endocrine disrupting chemicals and heavy metals in wastewater treatment processes. Marine Pollution Bulletin, 112(1-2), 53-57.

Cimino, G., Ziino, M., (1983). Heavy metal pollution, Part VII. Emissions from Mount Etna Volcano. Geophhysical Research Letters, 75(1), 31-34.

Conaway, C.H., Swarzenski, P.W., Cohen, A.S. (2012). Recent paleorecords document rising mercury contamination in LakeTanganyika. Applied Geochemistry, 27, 352-359.

Cakir M., Minareci O. (2015). Isikli Golu ve Isikli Cayi'nda (Civril-Denizli) deterjan, fosfat ve bor kirliliginin arastirilmasi. Istanbul Universitesi Su Urunleri Dergisi, 30(1), 23-34.

Celik E. S. (2006). Baliklarin kan parametreleri uzerine agir metallerin etkisi. Ege Universitesi Su Urunleri Dergisi, 23(1), 49-55.

Demirel Z, Yildirim N., (2002). Boron pollution due to geothermal wastewater discharge into the Buyuk Menderes River, Turkey. International Journal Environment Pollution, 18, 602-608.

Deniseger, J., Erickson, L.J., Austin, A., Roch, M., Clark, M.J.R. (1990). Te efects of decreasing heavy metal concentrations on the biota of Buttle Lake, Vancouver Island, British Columbia. Water Research, 24(4), 403-416.

Diez, E.G., Corella, J.P., Adatte, T., Tevenon, F., Loizeau, J. (2017). High-resolution reconstruction of the 20th century history of trace metals, major elements, and organic matter in sediments in a contaminated area of Lake Geneva, Switzerland, Applied Geochemistry, 78, 1-11.

Dogdu M.S., Bayari C.S. (2005). Environmental impact of geothermal fuids on surface water, groundwater and streambed sediments in the Akarcay Basin, Turkey. Environmental Geology, 47, 325-340.

Karaca F., Alagha O., Elci E. (2006). Buyukcekmece golu havzasinda havanin PM 2.5 ve PM 2.5-10 gruplarinda krom derisimleri. Ekoloji, 15(61) 16-21.

Gjessing, E., Lygren, E., Berglind, L., Gulbrandsen, T. Skanne, R. (1984). Effect of highway runof on lake water quality, Science of Te Total Environment, 33(1-4), 245-257.

Gondala, M.A., Hussain, T., (2007). Determination of poisonous metals in wastewater collected from paint manufacturing plant using laser-induced breakdown spectroscopy. Talanta , 71(1), 73-80.

Goksu M.Z.L., Cevik F., Findik O., Sarihan E. (2003). Seyhan Baraj Golu'ndeki aynali sazan (Cyprinus carpio L., 1758) ve sudak (Stizostedion lucioperca L.,1758)'larda Fe, Zn, Cd duzeylerinin belirlenmesi. Ege Universitesi Su Urunleri Dergisi, 20(1-2) 69-74.

Grant, S.L., Kim, M., Lin, P. , Crist, K.C., Ghosh, S., Kotamarthi, V.R. (2014). A simulation study of atmospheric mercury and its deposition in the Great Lakes. Atmospheric Environment, 94, 164-172.

Gromaire-Mertz, M.C., Garnaud, S., Gonzalez, A., Chebbo, G. (1999). Characterisation of urban runof pollution in Paris. Water Science and Te c h n o l o g y , 39(2), 1-8.

Guo, W., Huo, S., Ding, W. (2015). Historical record of human impact in a lake of northern China: Magnetic susceptibility, nutrients, heavy metals and OCPs, Ecological Indicators, 57, 74-81.

Guven, K.C., Ozturk, B. (2005). Deniz kirliligi. Tudav Yayinlari, No: 21, Istanbul.

Hoogenboom, R.L., Kotterman, M.J., Hoek-van Nieuwenhuizen, M., van der Lee, M.K., Mennes, W.C., Jeurissen, S.M., van Leeuwen, S.P. (2015). Dioxins, PCBs and heavy metals in Chinese mitten crabs from Dutch rivers and lakes. Chemosphere, 123, 1-8.

Hu, X., Jiang, Y., Shu, Y. , Hu, X., Liu, L., Luo, F. (2014). Effects of mining wastewater discharges on heavy metal pollution and soil enzyme activity of the paddy fields. Journal of Geochemical Exploration, 147, Part B, 139-150.

John, M., Heuss-A[sz]bichler, S., Ullrich, A., Rettenwander, D. (2016). Purification of heavy metal loaded wastewater from electroplating industry under synthesis of delafossite (ABO2) by "Lt-delafossite process". Water Research, 100, 98-104.

Jonsdottir, V. , Smaradotti, B. (2015). Pollution in water and soil from the eruption in Holuhraun, Iceland: Metal concentration analysis. Chalmers University of Technology, Master Tesis, Gothenburg, Sweden.

Karayakar, F., Bavbek, O., Cicik, B. (2017). Mersin Korfezi'nde avlanan balik turlerindeki agir metal duzeyleri. Journal of Aquaculture Engineering and Fisheries Research, 3(3), 141-150.

Kayhan F.E., Muslu M.N., Koc N.D. (2009). Bazi agir metallerin sucul organizmalar uzerinde yarattigi stres ve biyolojik yanitlar. Journal of Fisheries Sciences, 3(2) 153-162.

Kikot, P. , Viera, M., Mignone, C., Donati, E. (2010). Study of the efect of pH and dissolved heavy metals on the growth of sulfate-reducing bacteria by a fractional factorial design. Hydrometallurgy, 104(3-4), 494-500.

Kozak Z., Niecko J., Kozak D. (1993). Precipitation of heavy metals in the Leczna-Wlodawa Lake Region. Te Science of Total Environment, 133(1993), 183-192.

Larsen, V.J. (1983). Te significance of atmospheric deposition of heavy metals in four Danish lakes. Science of Te Total Environment, 30, 111-127.

Lee, C., Song, M.K., Ryu, J., Park, C., Choi, J., Lee, S. (2016). Application of carbon foam for heavy metal removal from industrial plating wastewater and toxicity evaluation of the adsorbent. Chemosphere, 153, 1-9.

Liang, X., Ning, X., Chen, G., Lin, M., Liu, J., Wang, Y. (2013). Concentrations and speciation of heavy metals in sludge from nine textile dyeing plants. Ecotoxicology and Environmental Safety, 98, 128-134.

Licata, P. , Trombetta, D., Cristani, M., Martino, D., Naccari, F. (2004). Organochlorine compounds and heavy metals in the sof tissue of the mussel Mytilus galloprovincialis collected from Lake Faro, Sicily, Italy. Environment International, 30(6), 805-810.

Lin, Q., Liu, E., Zhang, E., Li, K., Shen, J. (2016). Spatial distribution, contamination and ecological risk assessment of heavy metals in surface sediments of Erhai Lake, a large eutrophic plateau lake in southwest China. Catena, 145, 193-203.

Lindstrom, M., Hakanson, L. (2001). A model to calculate heavy metal load to lakes dominated by urban runof and difuse infow. Ecological Modelling, 137(1), 1-21.

Lu C., Cheng J. (2011). Speciation of heavy metals in the sediments from different eutrophic lakes of China. Elsevier Science, 33, 71-79.

Martin, A.J., McNee, J.J., Pedersen, T.F. (2001). Te reactivity of sediments impacted by metal-mining in Lago Junin, Peru. Journal of Geochemical Exploration, 74, 175-187.

Mason, B., Moore, C.B. (1982). Principles of geochemistry, fourth edition, John Wiley and Sons, New York, ABD.

Minareci O., Ozturk M. (2011). Manisa ili baraj gollerinde bor kirliliginin arastirilmasi, X. Ulusal Ekoloji ve Cevre Kongresi, 04-07 Ekim 2011, Canakkale.

Moiseenko, T.I., Kudryavtseva, L.P., Rodyushkin, I.V., Dauvalter, V.A., Lukin, A.A., Kashulin, N.A. (1995). Airborne contamination by heavy metals and aluminum in the freshwater ecosystems of the Kola Subarctic region (Russia). Science of The Total Environment, 160161, 715-727.

Moncur M. C., Ptacek C. J., Blowes. D. W. (2015). Te Occurrence and implications of eforescent sulfate minerals at the former sherritt-gordon zn-cu mine, sherridon, manitoba, Canada. The Canadian Mineralogist, 53, 961-977.

Oberholster, P.J., Myburgh, J.G., Ashton, P.J., Botha, A.M., (2010). Responses of phytoplankton upon exposure to a mixture of acid mine drainage and high levels of nutrient pollution in Lake Loskop, South Africa. Ecotoxicology and Environmental Safety, 73(3), 326-335.

Ozdemir, C., Karatas, M., Dursun, S., Argun, M.E., Dogan, S. (2005). Effect of MnS[O.sub.4] on the Chromium Removal from the Leather Industry Wastewater. Environmental Technology, 26(4), 397-400.

Ozturk, I. (2015) Kati atik yonetimi ve AB uyumlu uygulamalari. ISTAC Teknik Kitaplar Serisi #2, Istanbul, Turkiye.

Pawlik-Skowronska, B. (2003). Resistance, accumulation and allocation of zinc in two ecotypes of the green alga Stigeoclonium tenue Kutz coming from habitats of different heavy metal concentrations. Aquatic Botany, 75(3), 189-198.

Pokrovsky, O.S., Shirokova, L.S. (2013). Diurnal variations of dissolved and colloidal organic carbon and trace metals in a boreal lake during summer bloom. Water Research, 47(2), 922-932.

Praspaliauskas, M., Pediius, N., (2017). A review of sludge characteristics in Lithuania's wastewater treatment plants and perspectives of its usage in thermal processes. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 67, 899-907.

Ra, K., Bang, J.H., Lee, J.M., Kim, K.T., Kim, E.S. (2011). Te extent and historical trend of metal pollution recorded in core sediments from the artificial Lake Shihwa, Korea, Marine Pollution Bulletin, 62, 1814-1821.

Radwan, S., Kowalik, W., Kowalczyk, C. (1990). Occurrence of heavy metals in water, phytoplankton and zooplankton of a mesotrophic lake in eastern Poland. Science of The Total Environment, 96(1-2), 115-120.

Ragnarsdottir, K.V., Gislason, S. (1994). Heavy metal pollution from volcanic gases. In: American Geophysical Union Fall Meeting, San Francisco. American Geophysical Union Transactions (EOS), 75(44), 717-717.

Rahman, M.A., Hasegawa, H. ( 2012). Arsenic in freshwater systems: Influence of eutrophication on occurrence, distribution, speciation, and bioaccumulation. Applied Geochemistry, 27, 304-314.

Razavi, N.R., Arts, M.T., Qu, M., Jin, B., Ren, W., Wang, Y., Campbell, L.M. (2014). Effect of eutrophication on mercury, selenium, and essential fatty acids in Bighead Carp (Hypophthalmichthys nobilis) from reservoirs of eastern China. Science of the Total Environment, 499, 36-46.

Reddy, K.R., Xie, T., Dastgheibi, S. (2014). Removal of heavy metals from urban stormwater runoff using different filter materials, Journal of Environmental Chemical Engineering, 2(1), 282-292.

Reynolds, G.L., Hamilton-Taylor, J. (1992). The role of planktonic algae in the cycling of Zn and Cu in a productive soft-water lake. Limnology and Oceanography, 37(8), 1759-1769.

Rowan, J.S., Black, S., Franks, S.W. (2012). Sediment fingerprinting as an environmental forensics tool explaining cyanobacteria blooms in lakes. Applied Geography, 32(2), 832-843.

Samecka-Cymerman A., Kempers, A.J. (2001). Concentrations of heavy metals and plant nutrients in water, sediments and aquatic macrophytes of anthropogenic lakes (former open cut brown coal mines) differing in stage of acidification. Science of Total Environment, 281(1-3), 87-98.

Sarmiento, A.M., Olias, M., Nieto, J.M., Canovas, C.R., Delgado, J. (2009). Natural attenuation processes in two water reservoirs receiving acid mine drainage. Science of the Total Environment, 407, 2051-2062.

Shipp, W.G., Zierenberg, R.A. (2008). Pathways of acid mine drainage to Clear Lake: implications for mercury cycling, Ecological Application, 18(8), A29-54.

Shuchun, Y., Bin, X. (2010). Nutrients and heavy metals in multi-cores from Zhushan Bay at Taihu Lake, the largest shallow lake in the Yangtze Delta, China. Quaternary International, 226(1-2), 23-28.

Siegel B., Siegel S. (1978). Mercury emission in Hawaii: Aerometric study of the Kalalua eruption of 1977. Environment Science Technology, 12, 1036-1039.

Sigg, L., Kuhn, A., Xue, H., Kiefer, E., Kistler, D. (1995). Cycles of Trace Elements (Copper and Zinc) in a Eutrophic Lake. Advances in Chemistry, 244, 177-194.

Simate, G.S., Ndlovu, S. (2014). Acid mine drainage: Challenges and opportunities, Journal of Environmental Chemical Engineering, 2(3) 1785-1803.

Sisman, I., Imamoglu, M., Aydin A.O., (2002). Determination of heavy metals in roadside soil from Sapanca area highway, Turkey. International Journal of Environmental and Pollution, 17, 306-311.

Sahinci, A.(1991). Dogal sularin jeokimyasi. Reform Matbaasi, Izmir.

Sener, S., Sener, E. (2015). Kovada Golu (Isparta) dip sedimanlarinda agir metal dagilimi ve kirliliginin degerlendirilmesi. Suleyman Demirel Universitesi Fen Bilimleri Enstitusu Dergisi, 19(2), 86-96.

Sengorur, B., Demirel, A. (2002). Akgolde (Golkent-Sakarya) otrofikasyon ve su kalite sinifinin belirlenmesi. Sakarya Universitesi Fen Bilimleri Enstitusu Dergisi, 6(3), 1-8.

Tang, W., Shan, B., Zhang, H., Mao, Z. (2010). Heavy metal sources and associated risk in response to agricultural intensification in the estuarine sediments of Chaohu Lake Valley, East China. Journal of Hazardous Materials, 176(1-3), 945-951.

Tao, Y, Yuan, Z., Xiaona, H., Wei, M. (2012). Distribution and bioaccumulation of heavy metals in aquatic organisms of different trophic levels and potential health risk assessment from Taihu lake, China. Ecotoxicology and Environmental Safety, 81, 55-64.

Thevenon, F., Guedron, S., Chiaradia, M., Loizeau, J.L., Pote, J. (2011). (Pre-) historic changes in natural and anthropogenic heavy metals deposition inferred from two contrasting Swiss Alpine lakes. Quaternary Science Reviews, 30(12), 224-233.

Uzun A., Keles R., Bal I. (2014). Sapanca golu icme suyu havzasinda otoyol ve demiryolundan kaynaklanan kirliligin yagmur suyu sulak alan metoduyla giderilmesi. Academic Platform Journal of Engineering and Science, 2(1), 9-15.

Unlu, A., Coban F., Tunc, M.S. (2008). Hazar Golu Su Kalitesinin Fiziksel ve Inorganikkimyasal Parametreler Acisindan Incelenmesi. Gazi Universitesi Muhendislik Mimarlik Fakultesi Dergisi, 23(1), 119-127.

Vardanyan, L.G., Ingole, B.S. (2006). Studies on heavy metal accumulation in aquatic macrophytes from Sevan (Armenia) and Carambolim (India) lake systems. Environment International, 32(2), 208-218.

Vasanthi A. L., Muruganandam A., Revathi P., Baskar B., Jayapriyan K., Baburajendran R., Munuswamy N. (2014). The application of histo-cytopathological biomarkers in the mud crab Scylla serrata (Forskal) to assess heavy metal toxicity in Pulicat Lake, Chennai. Marine Pollution, 15, 81(1), 85-93.

Tunay O., Kabdasli N.I. (1996). Physical Chemistry, Istanbul Technical University, Printing Office of Civil Engineering Faculty, ISBN 975561-087-1. (in Turkish).

Wagenet, R.J., Grenney, W.J., Wooldridge, G.L., Jurinak, J.J. (1979). An atmospheric -terrestrial heavy metal transport model. I. model theory, Ecological Modelling, 6(3), 253-272.

Webster, R.E., Dean, A.P. (2011). Pittman, J.K., Cadmium exposure and phosphorus limitation increases metal content in the freshwater alga Chlamydomonas reinhardtii. Environmental Science Technology, 45, 7489-7496.

Weiner E.R. (2008). Applications of Environmental Aquatic Chemistry: A Practical Guide, Second Edition, Chapter 4. Behavior of Metal Species in the Natural Environment, CRC Press, ISBN: 978-0-8493-9066-1.

Wong, C.S.C., Li, X.D., Zhang, G., Qi, S.H., Peng, X.Z. (2003). Atmospheric deposition of heavy metals in the Pearl River Delta, China. Atmospheric Environment, 37(6), 767-776.

Wong, K.T.H. (1984). Atmospheric input of heavy metals chronicled in lake sediments of the Algonquin Provincal Park, Ontario, Canada, Chemical Geology, 44, 187-201.

Yu, R., Wang, W (2004). Biokinetics of cadmium, selenium, and zinc in freshwater alga Scenedesmus obliquus under different phosphorus and nitrogen conditions and metal transfer to Daphnia magna. Environmental Pollution, 129, 443-456.

Yuan, H., Liu, E., Shen, J. (2015). The accumulation and potential ecological risk of heavy metals in microalgae from a eutrophic lake (Taihu Lake, China). Environmental Science and Pollution Research, 22, 17123-17134.

Yuan, Y, Xiang, M., Liu, C, Theng, B.K.G. (2017). Geochemical characteristics of heavy metal contamination induced by a sudden wastewater discharge from a smelter. Journal of Geochemical Exploration, 176, 33-41.

Zaw, M., Chiswell, B. (1999). Iron and manganese dynamics in lake water. Water Research, 33(8), 1900-1910.

Emine METIN DERELI (1,2 ORCID ID: 0000-0001-5073-3833), Ali ERTURK (3 ORCID ID: 0000-0002-3532-2961), Mehmet CAKMAKCI (2 ORCID ID: 0000-0003-4784-6006)

(1) TUBITAK Marmara Arastirma Merkezi, Cevre ve Temiz Uretim Enstitusu, Kocaeli, Turkiye (2) Yildiz Teknik Universitesi Insaat Fakultesi, Cevre Muhendisligi Bolumu, Istanbul, Turkiye (3) Istanbul Universitesi Su Bilimleri Fakultesi, Su Urunleri Temel Bilimler Bolumu, Istanbul, Turkiye

ARTICLE INFO

Received: 03.08.2017

Accepted: 09.10.2017

Published online: 28.10.2017

Metin Dereli et al. 32(4): 214-130 (2017)

doi: 10.18864/TJAS201720

Corresponding author: Emine METIN DERELI, TUBITAK Marmara Arastirma Merkezi, Cevre ve Temiz Uretim Enstitusu, Kocaeli, Turkiye

E-mail: emine.metin@tubitak.gov.tr

Anahtar Kelimeler: Agir metal, Otrofkasyon, Biyoakumulasyon, Sediman, Toksisite, Su Kimyasi Keywords: Heavy metal, Eutrophication, Bioaccumulation, Sediment, Toxicity, Water chemistry
COPYRIGHT 2017 AVES
No portion of this article can be reproduced without the express written permission from the copyright holder.
Copyright 2017 Gale, Cengage Learning. All rights reserved.

Article Details
Printer friendly Cite/link Email Feedback
Author:Dereli, Emine Metin; Erturk, Ali; Cakmakci, Mehmet
Publication:Turkish Journal of Aquatic Sciences
Date:Oct 1, 2017
Words:11220
Previous Article:KOI (CYPRINUS CARPIO) YAVRULARINDA FARKLI YEMLEME SIKLIGININ BUYUMEYE OLAN ETKISI.
Topics:

Terms of use | Privacy policy | Copyright © 2022 Farlex, Inc. | Feedback | For webmasters |