İstanbul'da Pinus brutia Ten. (Pinaceae)'de ağır metal birikimi ve habitatında partikül madde (PM) ölçümleri
Determination of metal deposition and its effects on mineral nutrient uptake status of Pinus brutia Ten. for assessment of pollution impact in its Habitat-İstanbul
Yazar: İBRAHİM ERTUĞRUL YALÇIN
Danışman: PROF. DR. CELAL YARCI ; DOÇ. DR. GÖKSEL DEMİR
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Biyoloji = Biology ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Pinus brutia Ten. (Kızıl Çam), Türkiye'nin Akdeniz ve Ege Bölgeleri'nde ve İstanbul'da yaygın ve yaprak dökmeyen bir ağaçtır. Bu çalışmada, Kızıl Çam bitkisinin, yaprak (yıkanmış ve yıkanmamış), kabuk ve eş konumlu toprak örneklerinde, ağır metal kirliliği incelendi. Örnekler 2012 Ağustos ayı süresince İstanbul'un 5 farklı bölgesinden toplandı. Bu bölgeler, Boğaz bölgesinden 4 ve kontrol amaçlı Büyük Ada olmak üzere belirlendi. Tüm örneklerde ağır metal olarak Cd, Cu, Fe, Pb ve Zn miktarlarının ölçümleri (mg/kg - kuru ağırlıkta) İndüktif Eşleşmiş Plazma Optik Emisyon Spektroskopisi (ICP-OES) ile standart prosedür kullanılarak gerçekleştirildi. Bunlara ilaveten, çalışılan alanlardaki PM2.5 ve PM10 profilleri de araştırıldı. Ölçümlerimize göre, bitki bölüm ve toprak örneklerindeki en düşük ve en yüksek ağır metal birikimi sırasıyla belirtilen aralıklarda bulundu (mg/kg - kuru ağırlık); Cd için 0.307-1.587 ile 0.803-1.890, Cu için 2.063-11.292 ile 8.304-24.193, Fe için 158.090-242.056 ile 4733.993-5727.813, Pb için 3.917-14.341 ile 31.122-71.762 ve Zn için 10.268-35.844 ile 43.746-122.258. Çalışılan alandaki PM2.5 için 11-27 µg/m3 ve PM10 için ise 37-68 µg/m3 kütle yoğunlukları tespit edildi. Veriler, P. brutia'nın dikkate değer miktarda ağır metal biriktirmeye meyilli olduğunu ve bitkideki ağır metal birikiminin, ağır metal toksisitesi ve mineral alımı arasında olumsuz bir ilişki göstermesi sebebiyle besin mineral alım modelini geniş ölçüde değişikliğe uğradığı gösterilmiştir. Son olarak, P. brutia'nın ağır metal kirliliği araştırmalarında biomonitor bitki olması için uygun kriterleri taşıyan bir organizma olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Pinus brutia Ten. (Turkish red pine) is a widespread evergreen tree in the Mediterranean and Aegean regions and in Istanbul in Turkey. In this study, leaf (washed and unwashed) and bark samples of Turkish red pine and soil samples were examined for the assessment of the impact of heavy metal pollution on mineral nutrient status of the plant. The samples were collected from 5 different localities; 4 from the Bosporus region and one from Prince Island (control) in 2012 vegetation period. The standard procedures were used and the determinations of heavy metals (Cd, Cu, Fe, Pb and Zn) in all samples were done using Inductively Coupled Plasma Optic Emission Spectroscopy (ICP-OES). Additionally, PM2.5 and PM10 profiles of the study area were investigated. According to our measurements, the lowest and highest heavy metal accumulations (mg/kg d. wt) were varied between 0.307-1.587 and 0.803-1.890 for Cd, 2.063-11.292 and 8.304-24.193 for Cu, 158.090-242.056 and 4733.993-5727.813 for Fe, 3.917-14.341 and 31.122-71.762 for Pb and 10.268-35.844 and 43.746-122.258 for Zn in the plant parts and soil samples, respectively. The mass concentrations of fine (PM2.5) and coarse (PM10) mode aerosols varied from 11 to 27 and 37 to 68 µg/m3 at study area, respectively. The data revealed that P. brutia is capable of accumulating considerable amounts of metals. Finally, it was proven that P. brutia is a suitable organism to be used as a biomonitoring tool for conducting research on heavy metal pollution.