Çeltik tarlalarında arsenik biyoakümülasyonu ve biyomagnifikasyonunun belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, arseniğin su-sediman arasındaki geçişi, dağılımı, canlılardaki birikimi ve biyomagnifikasyonu ile bunları etkileyen faktörler belirlenmiştir. Araştırma ABD'nin Louisiana eyaletine bağlı Crowley şehrinde, yaygın olarak pirinç ve kerevit yetiştiriciliği yapılan alanlardaki toprak havuzlardan alınan örnekler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Su kaynağı, sediman ve vejetasyon özellikleri yönünden farklılık gösteren üç farklı istasyondan Kasım 2013 ve Nisan 2014 tarihleri arasında 15 günde bir su, sediman, vejetasyon ile kerevit (Procambarus clarkii) örnekleri alınmış ve bu örneklerde arsenik derişimleri belirlenmiştir. Sedimanda ademir ve alüminyum oksit ile hidroksitlerinin olduğu belirlenmiştir. Pirinç, çeltik ve doğal vejetasyondaki arsenik derişiminin sırasıyla 0.33-0.41 mg kg-1, 3.14-4.93 mg kg-1 ve 3.26-5.89 mg kg-1 arasında değiştiği saptanmıştır. Arseniğin kerevit dokularındaki birikiminin genel olarak solungaç (S)>hepatopankreas (H)>dış iskelet (D)>kas (K) dokusu şeklinde olduğu görülmüştür. Kas dokusundaki arsenik derişimi ile vücut ağırlığı arasında pozitif bir ilişkinin (R2=0.59-0.65, p<0.01) olduğu belirlenmiştir. Kerevitlerdeki biyomagnifikasyonun en yüksek hepatopankreas ve solungaç dokularında gerçekleştiği saptanmıştır. Farklı derişimlerdeki arsenik çözeltilerine maruz bırakılan kerevitlerde arsenik birikiminin 14 gün sonunda S>H>D>K şeklinde sıralandığı saptanmıştır.

In the present study, arsenic fluxes at sediment-water interface, distribution, bioaccumulation, biomagnification and factors affecting those were determined. The present study was conducted by sampling from ponds in Crowley, LA, USA where crayfish and rice farming in common. Different characteristics of water sources, sediment, and vegetation of three stations were selected. Water, sediment, vegetation and crayfish (Procambarus clarkii) samples were collected from the stations once bimonthly, over the season (November 2013-April 2014). Arsenic concentrations were determined in crayfish tissues and in all the other samples. The most important factors that control arsenic mobility in sediment were determined as pH, ORP and Fe-Al (hidr)oxides. Arsenic concentration in rice, straw and weed were ranged 0.33-0.41 mg kg-1, 3.14-4.93 mg kg-1, and 3.26-5.89 mg kg-1, respectively. Arsenic accumulation levels in the crayfish tissues were gill (S)>hepatopancreas (H)> exoskeleton (D)>muscle (K). Arsenic in muscle tissues showed positive correlation (R2=0.59-0.65) with body weight. The highest biomagnifications in crayfish were occurred in hepatopancreas and gill tissues. Pattern of arsenic accumulation in crayfish was S>H>D>K, after 14 days of exposure of different concenrations of arsenic.