• Anasayfa

Bu gezegendeki her canlı organizmanın düzgün çalışması için kimyasallara ihtiyacı vardır. Bununla birlikte canlı organizmalarda bazı temel olmayan kimyasalların birikimi arttığında zararlı olabilir. Canlı dokuda kimyasalların birikmesine kirlilik ve çevre koşulları neden olabilir. Kirlilik, toksin adı verilen zararlı veya zehirli kimyasalların çevreye salınmasıdır. Toprak, su ve hava toksinlerle kirlenir. Çevreyi kirleten bazı toksinler besin zincirlerinde daha üst seviyelere gidildikçe birikir ve daha fazla zarara neden olur. Biyoakümülasyon ya da biyobirikim terimi canlı organizmaların içinde kimyasalların birikimini ifade etmek için kullanılır. Canlı organizmaların içinde bulunan belirli kimyasalların gerekli ve yararlı olduğunu bilinmektedir, bu yüzden daha ziyade, zararlı kimyasalların birikmesinden bahsedilmektedir. Bu makalede biyobirikim tanımlanacak, nedenleri tartışılacak, bazı örneklere yer verilecektir. Ayrıca biyolojik birikimin sonuçları, önlenmesi ve kontrolü ele alınacaktır.

Biyolojik Birikim

Biyoakümülasyon (biyo birikim ya da biyolojik birikim) bir kimyasalın canlı bir organizmada zaman içinde kademeli olarak birikmesidir. Biyolojik birikim, biyolojik bir organizmada zamanla artan bir madde veya kimyasal konsantrasyonu olarak da tanımlanabilir. Toksinler çeşitli yollarla bir besin zincirine girerler. Bitkiler toksinleri doğrudan topraktan alırlar. Kirletici toksinler solunduğunda, yiyecek veya suda tüketildiğinde veya derileri yoluyla da canlılar tarafından alınabilir. Bu toksik maddelerin organizmalar tarafından atılması çok zordur, bu nedenle dokularında birikir. Bir maddenin biyolojik olarak birikmesi için yağda çözünür, uzun ömürlü, biyolojik olarak aktif, mobil ve organizma tarafından alınabilir olması gerekir. Otçul olan organizmalar kontamine olmuş bitkileri yediğinde, toksinler yağ dokularında birikir. Ardından, süreç besin zinciri boyunca devam eder. Biyolojik olarak biriken yaygın bir kirletici, özellikle balıklarda biriken cıvadır. Organik bileşikler ve metaller biyolojik olarak birikebilir. Toksinin çevresel seviyeleri çok yüksek olmasa bile, toksik bir maddenin biyolojik yarı ömrü ne kadar uzunsa, kronik zehirlenme riski o kadar artar.
Biyolojik Birikimin Gerçekleşme Yolları

Ağır metaller gibi kirleticiler bir besin zincirine girer ve sudaki organizmalar tarafından besin, su ve asılı katı madde parçacıkları gibi kaynaklardan biyolojik dokularda birikir. Biyolojik birikim iki ana yolla gerçekleşebilir. Biyoakümülasyon (Biyobirikim) ve Biyomagnifikasyon

*Canlı organizmaya, organizmanın onu parçalayıp kullanabileceğinden daha hızlı bir miktarda kimyasal girmesi biyolojik birikimin yollarından biridir. Bu, çıkandan daha fazlasının içeri girdiği ve dolayısıyla kimyasalın organizmada birikmesine neden olduğu anlamına gelir.

*Biyoakümülasyonun meydana gelmesinin diğer yolu, canlı organizmaya kimyasalın girmesi ve organizmanın onu parçalayamaması (metabolize edememesi) veya bir şekilde dışarı atamamasıdır.

Biyobirikim Süreci Nasıl İşler?

Besin zincirinin tepesindeki hayvanlar biyolojik birikimden en ciddi şekilde etkilenir. Biyobirikim sürecinin işleyişi aşağıdaki gibidir:

1-Bazı toksinler canlıları etkilemeden önce hızla zararsız maddelere ayrılırlar. Diğer toksinler bunu yapamaz ve küçük miktarlarda toksik maddeler (genellikle böcek ilaçları veya insan faaliyetlerinden kaynaklanan kirlilik ) bitkiler tarafından emilir. Birçok tür bu toksinlere küçük seviyelerde maruz kalma ile başa çıkabilir. Organizmalarda kalmazlar ve çoğu atılır. Bazı kirletici toksinler atılamaz. Bunlar besin zincirinin altındaki organizmalar tarafından düşük seviyelerde alınabilir ve bu nedenle zarar sınırlıdır. Bu organizmalar neredeyse her zaman bitkiler veya alglerdir.

2-Bu bitkileri veya algleri besin olarak yiyen birincil tüketiciler tarafından düşük konsantrasyonlarda toksin alınır.

3-Toksin atılamaz, bu nedenle birincil tüketiciler ikincil tüketiciler tarafından besin olarak alındığında, tüm toksin ikincil tüketiciler tarafından emilir. Bu aşamadaki toksinler konsantre hale gelir.

4-İkincil tüketiciler daha üst seviyedeki tüketiciler tarafından besin olarak alındığında aynı durum tekrarlanır.

5-Besin zincirinin her bir trofik seviyesinde toksinler hayvanların dokularında kalır. Bu nedenle toksin konsantrasyonu en çok besin zincirinin tepesindeki hayvanların (apeks yırtıcıların) vücut dokularında yoğunlaşır. İşte, atılamayan bu toksin birikimi biyobirikimdir.

Biyobirikim Örnekleri

*Endüstriyel emisyon veya yağmur yoluyla cıva kontaminasyonu

Biyobirikim sürecinin iyi bir örneği cıva kontaminasyonudur. Cıva, element formunda veya diğer elementlerle birleştiğinde besin zincirlerinde birikebilen ve muazzam biyolojik hasara neden olabilen toksik bir kirleticidir. Genellikle, cıva veya kimyasal versiyonu olan metil cıva, fitoplankton ve bakteriler tarafından alınır. Metil cıva zehirlidir ve tüketildiğinde aşırı derecede olumsuz etkilere ( insanlar yüksek oranda kontamine balık yediğinde meydana gelebilir) neden olabilir. Metil cıva ayrıca endüstriyel emisyonlar ve yağmur yoluyla tatlı su habitatlarına girer.

Küçük balıklar fitoplankton ve bakterilerle beslendiğinde cıva biriktirirler. Besin zinciri ilerledikçe küçük balıklar daha büyük balıklar tarafından yenir. Köpekbalıkları, kılıç balığı ve ton balığı, Turuncu İmparator Balığı, Kral uskumru gibi balıklar genellikle küçük balıklardan daha yüksek düzeyde toksik cıva içerir. Bu büyük balıklar diğer hayvanlar ve insanlar için yiyecek olabilir. Cıva veya metil cıva konsantrasyonu besin ağında ilerledikçe hem balıklar hem de balıklarla beslenen hayvanlar veya insanlar için tehlikeli seviyelere ulaşabilir. Bu, en üstteki ve apex predatörleri (süper avcıları veya doruk yırtıcıları) tüketmeyi, özellikle hamile kadınlar ve küçük çocuklar için tehlikeli hale getirir.

Metil cıvanın etkileri, özellikle küçük çocuklarda ve bebeklerde beyni ve sinir sistemini etkileyerek karmaşık nörolojik problemlere neden olabilir. Serebral palsi, yürüme veya konuşmanın gecikmeli başlangıcı, öğrenme güçlükleri, titreme, sinirlilik, bozulmuş koordinasyon ve hafıza kaybı potansiyel sorunlar arasındadır. Özellikle hamile anneler, bebekleri gelişmekte olan organlara saldıran bu kimyasallara karşı savunmasız olduğu için çok büyük balıkları yememelidir. Cıva tüketimi öldürücü olabilir. Bunun en büyük ilk vakası 1956’da binlerce insanın öldüğü Japonya‘da görülmüştür. Kimyasal bir tesisten atılan cıva, balıklarda biyolojik olarak birikmiş ve binlerce insan onları yemekten etkilenmiştir. İnsanlar cıvaya elemental cıva (Hg) veya inorganik tuzları (Hg2+) solumak yoluyla da maruz kalabilir.

Benzer şekilde, çizgili levrek ve lüfer bazen yüksek konsantrasyonlarda poliklorlu bifenillere (PCB’lere) sahiptir. Bu nedenle belirli balık türlerinin çok fazla tüketilmesine karşı tavsiyeler yayınlanmaktadır. Deniz papağanı (Puffin kuşu) gibi deniz kuşları ve pürüzsüz kurbağa balığı gibi kıyı balıkları genellikle ağır metal biyobirikimi açısından izlenir.

Cıva zehirlenmesinin bir başka örneği, şapka yapımında kullanılan keçenin sertleştirilmesi sürecinde görülebilir. Yüz yıldan fazla bir süre önce, şapka yapımındaki bu sürecin cıva içerdiği bilinmektedir. Cıva, yağda çözünen ve beyinde birikme eğiliminde olan metilcıva oluşturur. Bu nedenle cıva zehirlenmesine neden olur.

Cıva bileşikleri çok yakın zamana kadar insektisitler (ekinlere zarar veren böcekleri öldüren kimyasallar) ve gemilerin gövdelerinde midye büyümesini durduran özel boyalar yapmak için kullanılmıştır. Cıva artık birçok kimyasal üründen yasaklanmıştır ve endüstride cıva kullanımı dikkatle düzenlenmektedir.