Kocaeli bölgesinde hava kalitesinin karayosunları kullanılarak araştırılması

Abstract

Biyomonitörler, ucuz ve pratik uygulamaları nedeniyle hava kalitesi çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Karayosunları geniş yayılış alanlarının bulunması ve az gelişmiş yapılarından dolayı, yüksek bitkilerden daha iyi biyomonitördürler. Bu çalışma ile, iki karayosunu türü kullanılarak Kocaeli ilinin atmosferik polisiklik aromatik hidrokarbon (PAH) ve ağır metal konsantrasyonları araştırılmıştır. Mayıs-Haziran 2016 aylarında önceden belirlenmiş 52 alandan; 52 Hypnum cupressiforme Hedw. ve 22 Pseudoscleropodium purum, (Hedw.) M.Fleisch. toplam 74 karayosunu örneği toplanmıştır. Örneklerdeki PAH ve ağır metal konsantrasyonları sırasıyla yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ve indüktif eşleşmiş plazma-kütle spektrometresi (ICP-MS) ile belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, Kocaeli bölgesinde ortalama PAH konsantrasyonu 193.84 ng/g olarak bulunmuştur. Ayrıca çalışılan alanda hakimiyeti en yüksek bileşikler sırasıyla PHE (60.98 ng/g) ve BkF (22.60 ng/g)'dır. PAH'ların kaynak analizi, diagnostik oranlar kullanılarak yapılmış ve bulunan sonuçlar bu bileşiklerin endüstriyel faaliyetler ve trafik kaynaklı olabileceğini ortaya koymuştur. Ağır metal analizleri sonucunda ortalama birikim miktarlarına bakıldığında en yüksek birikimin 4639,87 µg/g ile alüminyuma, en az birikimin ise 0,3 µg/g ile kadmiyuma ait olduğu tespit edilmiştir. Konsantrasyon değerlerine göre metallerin büyükten küçüğe Al>Fe>Zn>Cu>Cr>Pb>Ni>V>Sn>Co>Mo>As>Sb>Hg>Cd şeklinde sıralandığı gözlenmiştir. PAH ve Ağır metaller arasındaki ilişkiler Pearson korelasyon analizi (SPSS Version 16.0) ile araştırılmış ve PAH ve ağır metaller arasında istatistiksel olarak anlamlı ilişkilerin olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca aynı noktalardan toplanan Hypnum cupressiforme ve Pseudoscleropodium purum örneklerinden elde edilen sonuçlar t testi ve regresyon analizleri kullanılarak karşılaştırılmıştır.

Biomonitors are widely used in air quality studies because of their cheap and practical applications. Since their poorly developed structures and wide distributions, mosses are better biomonitors than the higher plants. With this study, atmospheric PAH and heavy metal concentrations of Kocaeli province were investigated by using two moss species. 52 Hypnum cupressiforme Hedw. and 22 Pseudoscleropodium purum (Hedw.) M. Fleisch., total 74 moss specimens were collected from 52 predetermined sites between May-June 2016. PAH and heavy metal concentrations were determined using high performance liquid chromatography (HPLC) and inductively coupled plasma – mass spectrometer (ICP-MS), respectively. According to the results, the average PAH concentration in Kocaeli region was found as 193.84 ng/g. In addition, the predominant compounds in the research area were PHE (60.98 ng/g) and BkF (22.60 ng/g), respectively. The source analysis of PAHs was performed using diagnostic ratios and the results revealed that these compounds may be originated from industrial activity and traffic. As a result of the heavy metal analysis, it was determined that the highest accumulation belonged to aluminum with 4639.87 μg/g and the least accumulation belonged to cadmium with 0.3 μg/g. When ordered from high to low concentration values, it was observed that the metals arranged as Al> Fe> Zn> Cu> Cr> Pb> Ni> V> Sn> Co> Mo> As> Sb> Hg> Cd. The relationships between PAHs and heavy metals were investigated by using Pearson correlation analysis (SPSS Version 16.0) and statistically significant relationships between PAH and heavy metals were found. In addition, the results obtained from Hypnum cupressiforme and Pseudoscleropodium purum samples collected from the same points were compared using t test and regression analysis.