İzmir-Gerence Körfezi su ürünleri yetiştiriciliğinin bulunduğu biyosistemlerde doğal radyonüklid zenginleşmesinin incelenmesi
Investigation of the natural radionuclides enrichment in the biosystem of aquaculture in İzmir-Gerence Bay
Yazar: EBRU TATAR
Danışman: PROF. DR. AYSUN UĞUR GÖRGÜN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Deniz ekosistemindeki doğal radyonüklidler üzerine yapılan çalışmalar sayesinde denizlerdeki besin zinciri ile radyonüklidlerin insanlara transfer mekanizması anlaşılabilir. Su Ürünleri Yetiştiriciliği (Balık, kabuklu deniz ürünleri ve su bitkilerinin yetiştiriciliği) dünya gıda ekonomisinin en hızlı büyüyen segmentleri arasında yer alır. Denizlerde ve göllerde ağ kafeslerde veya kara alanlarında yer alan havuzlarda insan kontrolünde yapılan balık üretmeye "Su Ürünleri Yetiştiriciliği" denir. İzmir-Gerence su ürünleri yetiştiriciliği ve özellikle ağ kafeslerde balık yetiştiriciliği ekonomik öneme sahiptir. 
Bu çalışmanın amacı farklı deniz canlılarındaki bazı doğal radyonüklidler (210Po ve 210Pb) ile su sıcaklığı, tuzluluk, klorofil-a seviyeleri arasındaki ilişkiyi incelemektir. Bu nedenle midye örnekleri midye ağ torbaları kullanılarak balık kafesleri etrafında yetiştirilmiştir. Balık, denizsuyu, sediment ve planktonik organizma örnekleri İzmir-Gerence Körfezin de bulunan su ürünleri yetiştiriciliğinden toplanmıştır. Yetiştiricilik alanında izlemeye alınan midyelerin gelişim düzeylerinin her aşamasının izlenmesi farklı deniz organizmalarında radyonüklidlerin dinamik ve taşınmaları hakkında bilgi vermiştir.
İzmir-Gerence Körfezinin bulunduğu biyosistemlerden alınan midye (Mytilus galloprovincialis), balık, denizsuyu, sediment ve planktonik organizma örneklerindeki doğal rayonüklid konsantrasyonları (210Po ve 210Pb) aylık olarak analiz edilmiştir. Su sıcaklığı, tuzluluk, klorofil-a da tayin edilmiştir. Farklı bir referans noktası olarak İnciraltı'nda çalışılmıştır. Örneklerdeki 210Po tayinleri 5,30 MeV enerjili alfalarından yararlanılarak yapılmış ve izleyici olarak 209Po (0,1 Bq mL-1) kullanılmıştır.
Midyelerde maksimum büyüme ilkbahar-yaz aylarında meydana gelmiştir. İlbahar ve erken yaz dönemi boyunca diğer aylara göre daha yüksek 210Po ve 210Pb aktivite konsantrasyonu ve klorofil-a bulunmuştur. Bu durum ikbahar patlaması olarak adlandırılan plankton artışı ve ilkbahardaki atmosferik yağışların yansıması olabilir.
En yüksek radyonüklid konsantrasyonu Mayıs ayındaki midye örneklerinde 210Po için 984±12 Bq kg-1, 210Pb için 200±5.0 Bq kg-1 bulunmuştur. Plantonik organizmalardaki 210Po ve 210Pb aktivite konsantrasyonları sırasıyla 32±5.0 Bq kg-1 ile 230±5.0 Bq kg-1 ve 10±3.0 Bq kg-1 ile 70±5.0 Bq kg-1 arasında değişmektedir. Sediment örneklerindeki 210Po ve 210Pb aktivite konsantrasyonları sırasıyla 32±2.2 Bq kg-1 ile 185±0.2 Bq kg-1 ve 30±2.0 Bq kg-1 ile 180±2.0 Bq kg-1 arasında değişmektedir. Örnekleme periyodu süresince alınan deniz suyu örneklerindeki ortalama 210Po ve 210Pb konsantrasyonları sırasıyla 68±5.0 Bq L-1 ve 23±5.0 Bq L-1' dir. En yüksek 210Po aktivite konsantrasyonu sırasıyla midye ve balıkların karaciğerinde 361±6.5 ve 25±0.2 Bq kg-1 olarak bulunmuştur.
Elde edilen tüm veriler istatistiksel olarak kemometrik yöntem olan Temel Bileşenler Analizi kullanılarak değerlendirilmiştir.210Po ve 210Pb aktivite konsantrasyonları ile klorofil-a miktarları arasında önemli bir ilişki bulunmuştur (p<0.05). 
Anahtar Sözcükler: İzmir Gerence Körfezi, Su ürünleri yetiştiriciliği, midye, balık, plankton, sediment, klorofil-a, 210Po, 210Pb.

Abstract:
Studies on natural radioactivity in marine ecosystems offer considerable scope for understanding the mechanism of radioactivity transfer to man through the marine food chain. Aquaculture (the farming of fish,shellfish, and aquatic plants) is among the fastest-growing segments of the world food economy. Aquaculture" stands for producing fish in seas and lakes in net cages or pools on land under the control of humans. Aquaculture and especially fish farming in cages has economical importance for İzmir-Gerence. 
In this study, it is aimed to determine the correlation between the concentrations of the natural radionuclides (210Po and 210Pb) and water temperature, salinity, chlorophyll a levels in different marine organisms. So, mussels samples were cultivated around fish cages by using mussel net bags. Fish, seawater, sediments and planktonic organisms samples were collected from aquaculture biosystems of İzmir-Gerence Bay. Monitoring of the growth of the mussels in every stage gave us information about the dynamics and transport of radionuclides in different marine organisms. The natural radionuclides 210Po and 210Pb were analyzed in mussels (Mytilus galloprovincialis), fish, seawater, sediment and planktonic organisms samples from aquaculture biosystems of İzmir-Gerence Bay monthly. Water temperature, salinity, chlorophyll-a were determined. The other different station was studied in İnciraltı. Measurements of 210Po were realized through its 5.30 MeV alpha particle emission, using 209Po (0.1 Bq mL-1) as the internal tracer. Maximum growth in length occured during the spring-summer months. In spring and early summer periods, the activity concentrations of 210Po and 210Pb and chlorophyll-a were found to be higher those of other months. This situation is derived from phytoplankton increase called spring bloom and also it is known that natural radyonuclides in the atmosphere comes to the aquatic environment with dry and wet precipitation in spring. Mussels samples which were collected in May showed the highest concentration of radionuclides 984±12 Bq kg-1 for 210Po, 200±5.0 Bq kg-1 for 210Pb. The concentrations of 210Po and 210Pb in planktonic organisms samples varies between 32±2.2 Bq kg-1 and 185±0.2 Bq kg-1, 30±2.0 Bq kg-1 and 180±2.0 Bq kg-1, respectively. In the sediments, 210Po and 210Pb varies between 32±2.2 Bq kg-1 and 185±0.2 kg-1, 30±0.2 kg-1 and 180±0.2 kg-1, respectively. The 210Po and 210Pb concentrations in surface water of during sampling period were around 68±0.2 BqL-1and 23±0.2 BqL-1, respectively. The highest activity concentrations of 210Po, was found 361±6.5 and 25±0.2 Bq kg-1 in hepatopancreas of mussels and fish, respectively. All the data obtained were evaluated statistically by using Principal Component Analysis (PCA). A significant relation was found between the activity concentrations of 210Po and 210Pb and chlorophyll-a (p<0.05). 
Keywords: 	İzmir-Gerence Bay, Aquaculture, Mussel, Fish, plankton, sediment, chlorophyll-a, 210Po, 210Pb.