Monitoring of heavy metals in macroalgae from the Turkish coast of the Aegean sea

Abstract

Denizel organizmalar, kıyısal alanlarda ağır metal kirliliğinin tespiti amcıyla biyoizleyici olarak kullanılmaktadır. Türkiye'nin Ege Denizi kıyısı boyunca sekiz istasyonda mevsimsel olarak kırmızı, kahverengi ve yeşil makroalglerde bazı ağır metallerin (Hg, Cd, Pb, Cr, Cu, Zn, Fe) konsantrasyonları tayin edilmiştir. Çevre kalitesi ve biyolojik biriktirme açısından bilgi edinmek amacıyla bu istasyonlardan eş zamanlı olarak sediment ve su örnekleri alınmıştır. Bu örneklerdeki ağır metal miktarlarına bakılmıştır. Bu çalışmada amaç, Doğu Ege kıyılarında kozmopolit biyoizleyici olarak seçilen makroalg türlerinin metal kirliliğini belirlemede kullanımı ve bu türlerin izlenmesi ile çevre kalitesi hakkında bilgi sağlanması ve bunun yanısıra çalışma noktalarında hangi alg türlerinin biyoizleyici olarak kullanılabileceğini saptamaktır. Örnekleme bölgelerinde sonuçları daha hassas değerlendirmek amacıyla temel oşinografik parametreler ölçülmüştür. Yapılan ölçümler sonucunda ağır metal konsantrasyonlarının sıralaması makroalgde Fe>Zn>Cu>Cr>Cd>Hg>Pb, su örneklerinde ise Fe>Zn>Pb>Cu>Cr>Cd>Hg olarak belirlenmiştir. Alg ve su örneklerindeki ağır metal konsantrasyonlarının sıralaması Pb hariç aynı düzende, sedimentte ise sıralama Fe>Cr>Zn>Pb>Cu>Hg>Cd şeklinde bulunmuştur. Deniz suyundaki en yüksek metal konsantrasyonları, İzmir Körfezi'nin iç kısımlarında tespit edilmiştir. Çalışma sırasında alınan sediment örneklerindeki ağır metal konsantrasyonlarının Akdeniz'in kirli bölgelerinde ölçülen değerlerden daha düşük olduğu görülmüştür. Makroalglerin ağır metal içerikleri ile deniz suyu ve sedimentteki aynı metal miktarları arasındaki ilişki anlamlı bulunmuştur. Codium fragile hariç tüm alg türlerinde Zn ve Fe arasında anlamlı bir ilişki olduğu belirlenmiştir. Net birikim olarak bakıldığında Cystoseira ve Entromorpha türlerinin sırasıyla Cd, Cr, Fe ve Hg, Pb, Zn açısından güçlü biriktiriciler olduğu tespit edilmiştir. Ulva türlerinin yüksek konsantrasyonlarda Cu içerdiği görülmüştür. Ege Denizi kıyıları boyunca kahverengi alg Cystoseira sp., yeşil alg Ulva ve Entromorpha türleri ağır metal kirliliğini izlemede kozmopolit biyoizleyici türler olarak kullanım potansiyelleri yüksek türlerdir. Marine organisms were evaluated as possible biomonitors of heavy metal contamination in marine coastal areas. The concentrations of different metals (Hg, Cd, Pb, Cr, Cu, Zn and Fe) were measured in red, brown and green macroalgae species seasonally at eight coastal stations along the Turkish coast of the Aegean Sea. Sediment and seawater samples were also collected from the sampling stations to detect their metal contents in order to gain more information on the environmental conditions of the area and possible bioaccumulation patterns. .The aim of this study is, to gather more information on the use of selected species as cosmopolitan biomonitors for the eastern Aegean; to provide information on the marine environmental quality throughout the use of macroalgae and to determine which algae species are suitable as biomonitoring species for the study area.. Main oceanographic parameters were measured at the sampling stations to evaluate the results more sensitively. The relative abundance of metals in macroalgae decrease in the order: Fe>Zn>Cu>Cr>Cd>Hg>Pb and in seawater: Fe>Zn>Pb>Cu>Cr>Cd>Hg. The distribution order of metals in macroalgae and seawater had the same trend except Pb. In sediment the distribution order was Fe>Cr>Zn>Pb>Cu>Hg>Cd. The highest metal concentrations in seawater were measured from the inner part of the İzmir Bay. The concentrations of heavy metals in sediment samples were lower in the sampling regions than the polluted areas of the Mediterranean Sea. Metal concentrations in macroalgae showed significant correlations with the corresponding ones in seawater and sediment. In all of the macroalgae species Zn and Fe were significantly correlated with each other except for Codium fragile. Regarding net accumulation, Cystoseira and Entromorpha were the strongest accumulators of Cd, Cr, Fe and Hg, Pb, Zn, respectively. Ulva turned out to be the highest Cu accumulator. The brown algae Cystoseira sp., the green algae Ulva sp. and Entromorpha sp. possess high potential as cosmopolitan biomonitors for trace metals in Aegean Sea.