Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Çevre Kirliliği Ve Ekotoksikolojik Etkiler

---

Dünyadaki teknolojik gelişmeler ve artan sanayileşme faktörleri önceki dönemlere göre iş yükünü azaltırken çevreye ve canlılara karşı da geriye dönüşü olmayan tehlikeli etkenler oluşturmaktadır. [1]. Çevre ve insan sağlığı açısından olumsuz nedenler oluşturan kirleticilerin en önemli sebepleri arasında ağır metaller ve endüstriyel proses kalıntıları gelmektedir. İnsan sağlığına en çok etki eden önemli metaller cıva, kadmiyum ve kurşun’dur. Sadece insan üzerine değil diğer tüm canlılar üzerine de kalıcı hasarlar bırakan bu kirletici etkenler küresel ısınma ve sera etkileri oluşumunda da büyük rol oynar. Örnek olarak kurşun metali ; bilinçsizce yapılan saniyeleşme ve otomativ sektörünün getirisi olan kurşun katkılı benzin kullanımı büyük bir çevre kirliliği oluşturmaktadır. Sanayileşmenin olduğu bölgelerdeki canlı ekosistemi ve gıda, toprak bileşenleri içinde kurşun metalinin bulunması, bazı böcek ilaçlarının içerisinde kurşun eklenmesi , bulunduğu hava da toksit etki oluşturması son olarak da biyolojik olarak parçalanma özelliği bulunmayıp birikmesi de hem ekosistem için hem de ekosistemin bir parçası olan insan için şiddetli bir tehlike etmenine dönüşmektedir[2].

En tehlikeli ağır metallerin başında yer alan kadmiyum ise tartışmasız toksit etkiye sahip oluşuyla bu sınıfta kendini açıkça belli etmektedir. Pil yapımı, boya sanayisi, elektronik sanayisinde çokça kullanılan bu metal suda çözünme özelliği ile çevre için tehdit oluşturmaktadır. Bu nedenle bitki ve su ekosisteminde canlılar tarafından vücut içerisine rahatlıkla alınır ve tehlike çanlarını çalmaya başlar. Böylece içme suyu ve normal deniz ve okyanuslarda kirliliğe ve tehditlere neden olur. Kadmiyum gibi diğer ağır metal bireyi ise cıva olup, kullanım alanının çok geniş sektörler içerisinde yer alması onu toksik etki oluşturan bir silaha çevirmektedir. Doğa da bozunma özelliği bulunmadığı içinde tüm ekosistem için ölümcül etkiler vermesine neden olmaktadır. Risk olarak değerlendirmek gerekirse insan, bu metaller yanında dünya için en büyük risk etmeni diyebilirim. Oluşan riskler ise; çevre kirliliği, küresel ısınma, toprak kirliliği, hava kirliliği, su kirliliği, gıda ve tarım kirliliği, canlı türlerinin yok oluşu, bitki moleküler yapı değişimleri, sera etkisi, insan ve diğer sucul ya da karasal hayvan türleri üzerinde akut toksisite, sakat olma, mutasyona sebep olma ya da ani ölümler, salgınlar gibi riskler oluşturmaktadır. Bu etkenlerin değerlendirilmesinde tek bir çözüm yolu vardır ve bu da daha çevreci ve geri dönüşümlü, doğayla bağdaşık ve kirletici tüm etkenlerin ortadan kaldırılması ya da şiddetli seviyede azaltılması ve buna yönelik çalışmaların yapılması gerekmektedir. Özellikle iklim değişikliği ve küresel ısınma, temiz enerji çalışmaları vb birçok alanda tüm insanlığın bilinçlendirilmesi ve harekete geçmesi gerekmektedir. Ülkelerin global çapta projeler ve önleme politikaları gerekirse yasalaştırılması hatta daha da ileriye gidilip belki de caydırıcı cezai yaptırım uygulanması ön görülebilir. Ekosistemi meydana getiren birden çok etken bulunmaktadır. Ekosistemde enerji dönüşümleri, yaşamlar, besin döngüleri, biyosfer, iklim, canlı türleri, ekotonlar, toprak, hava, su gibi daha birçok etken tüm bu muhteşem mekanizmayı oluşturan etkenlerdir. Ama temelde ekosistemi cansız varlıklar yani inorganik ve organik maddeler, Üreticiler (bitkiler, ototrof canlılar), Tüketiciler( insan, hayvan, hetotroflar) ve son olarak Ayrıştırıcılar yani bakteri, mantar gibi etkenler temel olarak ekosistemin yapı taşlarıdır. Bunlara genel anlamda dengeyi ve hyaşam döngüsünü bir nevi ekosistemin denge taşları diye de bakabiliriz. Ekosistemin bozulması demek tabiri caizse kıyamet demektir.[3].

Çevre üzerindeki genel tehlikeli nedenler arasında ise; canlı çeşitliliğinde azalma, enerji azalması ve kirliliği, su kaynakları azalması ve içilebilir suyun azalması, küresel ısınma, iklim değişimleri, erozyonların oluşması ve ormansızlaşma, sera etkisi, ıslah, modern tarım, hava alanları ve askeri yapılar, enerji yapıları ve askeri yapılar, enerji hatları, CO2 emisyonu artışları, ozon tabakası delinimi ve ışınımların kırılamaması, dünya coğrafyasının ve kıtaların değişimleri, yanardağ patlamalarının artışı, toprak kirliliği, endüstri yapıları, yollar, yoğun turzim, gürültü, hava kirliliği, her türlü atıkların çevreye ve canlılara dönüşümsüz olumsuz etkiler bırakması, hastalıkların ve salgınların artışı, hızlı nüfus artışları, kıtlık ve çölleşme, sanayileşme etkileri, buzulların erimesi ve su yüksekliği artışı, nükleer silahlar ve biyolojik silahların kullanımları, ağır savunma (silah) sanayi üretimlerinin kullanımları, doğal kaynakların bilinçsiz kullanımları ve bunun gibi daha yüzlerce etkenler birer tehlike unsurlarıdır. [4]. Bu sebeplerin önüne geçmek için günümüzde popüler olarak restorasyon ekolojisi çalışmaları hız kazanmış olmakla birlikte bir diğer çalışma alanı olan rehabilitasyon ekolojisi ile karıştırılmaması gerekmelidir. Belirleyici türlerde kirletici ölçümleri çeşitli bölge ve kordinasyonlarda bulunan durumlar arz ettiğinde orada kimyasal ve fiziksel bazı ölçümlerin yapılışı olarak kaba bir şekilde tarif edilebilir. Bu ölçümler sayesinde o çevrede bulunan farklı canlı türleri üzerinde kirletici etkilerin ne kadarına maruz kaldığını belirlemek kolaylaşır. Oluşan bu etkiler ise global anlamda standardize edilmiş veriler ile karşılatırma yapılarak değerlendirmesi yapılır. Birçok belirteç, kriter veya standart olarak ayrılır ve kısa süreli karşılanan gereksinim ya da kısıtlanmış canlı topluluğu adına toksik etkiye maruz kalma nedeniyle oluşan yanıtlar olarak değerlendirilmektedir. Oluşan bu toksik etkiler ile harmanlanmış biyolojik sistemler üzerinde çalışmalar yapılması, var olan sistem içerisindeki tüm karmaşık etkenlerin de açığa kavuşturulması açısından çok önemlidir. Popülasyon büyüklüğü, kontamine miktarı, etkilenen tür ve sayıları, çeşitleri, kirlenme miktarı, toksik madde miktarı, çevreye nasıl yayılış ve etki süresinin kaç yıl ya da zaman aralığı süreceğini ve son olarak gelecekte oluşabilecek etkileri belirleme açısından elbette ki çok önem barındırmaktadır. Dikkat edilecek husular ise kirlenme gösteren bölgenin kirlenme olmadan önceki abiyotik ve biyotik tüm ekosistem verilerinin bulunması ya da bilinmesi gerekmektedir. Bu bilgi olmadan çalışma yapmak karşılaştırma yapılmasına olanak sağlamaz. Kullanılan ölçüm faktörleri ise; gaz kromotografisi, ASS,HPLC GSMS gibi hassas aletler kullanılırken sucul ortamların ölçülmesi karasal ortamdan çok daha zorlu bir süreci gerektirmektedir[5].

Canlı organizmaların DNA veya RNA üzerinde gerçekleşen mekanizmalarını moleküler düzeyde değişime uğratarak doğal olarak gerçekleştirdiği mutasyon hızını anormal derecede yüksek seviyelere ulaştıran etmenlere mutajen denilmektedir. Mutajen çeşitleri ise genel başlıklar olarak kimyasal, fiziksel ve viral olarak ayrılmaktadır. Kimyasal mutajenler, DNA yapısı üzerinde etki sağlayarak farklı bölgelerinde değişimler sağlar ve netice de baz değişikliğine, yanlış baz eşleşmelerine, baz kaybına veya eklenmesine ya da baz-şeker bağını oluşturan DNA iskeletindeki hidrojen bağlarını koparmaya neden olan mutasyonlara neden olan kimyasal maddeler bu sınıfta yer almaktadır. Genotoksik etki oluşturan kimyasallara örnek vermek gerekirse, aflatoksin gibi kimyasalların mikotoksinlerle ilişkili bileşikler ve vinil kloridler olabilir, ya da metil veya etil grupları içeren kimyasallar gibi arsenik , kadmiyum, cıva, nikel, kurşun gibi metaller de örnek gösterilebilir. Bazı metallerin (krom) baz parçası oluşturduğu yapılan çalışmalarla kanıtlanmıştır. Fiziksel mutajenler, daha çok ultraviyole ışınlar, gama ışınları, x- ışınları gibi etkenlerin doğal yolla veya da olumsuz durumlarda maruz kalınmasıyla genetik olarak mutajen etkiye sahip olan fiziksel mutajen çeşitleri arasında yer almaktadır. Bu etkiler bulunulan ortama, maruz kalma süresine veya da şiddetine bağlı olarak farklı seviyelerde etki etmektedirler. Diğer fiziksel etki çeşitleri ise yüksek enerjili fotonlar, ultraviyole radyasyon, eletromagnetik rasyasyonlardır [6-7]. Bu etkiler sonucu DNA’daik şeker-fosfat yapısını, fosfat dizilimindeki baz değişimleri,kırılmaları,ya da zincir kırılmalarına sebep olmaktadırlar.

Viral mutajenler ise tamamen bir asalak canlı misali hareket eden virüs türleri neticesinde gerçekleşmektedir. Virüs konakçı olarak adlandırılan canlı bir hücreye giriş yaptıktan sonra kendi materyalini (DNA-RNA) konakçının hücresine aktararak ya o hücrede kalıcı hasarlara neden olur ya da materyali aktardıktan sonra konakçının DNA’sına yerleşerek sanki konakçının bir DNA parçasıymış gibi hareket ettirerek yeni viral ajanlar oluşturmaya başlamaktadır. Bu da konakçı da artık hasarlara ve genetik anlamda değişiklere kapı açma (kanser vb) işlemi olarak görülmektedir. Metalik özelliklere sahip olan ve bunları gösteren,tanımlanma işlemlerinde kararsız sayılan elementlere ağır metal adı verilmektedir. Bu çerçevede geçiş metalleri, bazı yarı metaller, lantanitler ve aktinitler yer almaktadır. IUPAC tanımlamasında ise ağır metaller için ‘’anlamsız ve yanlış yönlendirici’’ tamlamasını kullanmıştır. Canlı türleri eser miktarda bu metallere gerek uymaktadır. Örneğin demir, kobalt, bakır, mangan, molibden, çinko gibi... Her şeyin fazlası zehir cümlesi ışığında bu metallerin fazla alınımı da toksik etki hatta ölüme neden olan etkilere sahip olur böylece potansiyel bir biyolojik silah olarak nitelendirilebilir. Ağır metal zehirlenmesi terimi kullanılan bu duruma ise metalin saf elde edilmesi, maden eritme işlevleri ya da nükleer yakıt hazırlama aşamaları esnasında karşılaşılmaktadır. Burada en önemli işlem olarak öncelikle İş Sağlığı ve Güvenliği kurallarına, yaptırımlarına uyulması şiddetle önem taşımaktadır. Cıva, doğada ve kullanım alanlarının genişlik göstermesiyle ağır metal zehirlenmelerinin ana faktörleri arasında ön sıralarda kendini göstermektedir. Anorganik cıva ise cıva tuzları şeklinde bulunmakla birlikte eğer ağızdan alınım gerçekleşirse yarı ömrü 40 gün’dür. Ayrıca küçük bir dozu bile merkezi sinir sistemi ve böbrek sistemi üzerinde toksin etki sağlamasın neden olmaktadır. Metil cıva mikrotübül oluşumuna, nöronlarda protein sentezi engeli ve hücre zarında anormal etkilere neden olmaktadır. Tüm bu etkiler yanında elbette ki DNA’da da hasarlara kapı aralar. ‘’ Minamata hastalığı, Japonya'nın Minamata Koyu'nda ortaya çıkan, balık ve kabukluların yenmesiyle oluşan bir tür cıva zehirlenmesi Kedilerde, kanatlılarda ve insanlarda; iştah azalması, zayıflama, körlük, durgunluk, hâlsizlik ve eş güdüm bozukluğu ile etkisini göstermektedir. Bölgede cıva atıklarının denize dökülmesi sonucu ortaya çıkmıştır. Suda bulunan planktonlar bu atıkları soğurmuş ve önce bu plaktonlarla beslenen balıkları, ardından balıkları yiyen canlıları etkilemiştir.’’ [7].

Minimata teşhisi konulan çocuklarda genel anlamda görülen septomlar ise mikrosefali, zeka geriliği, sakat bacaklar, büyüme geriliği, Cerebellum bozulmaları görülmektedir. Ayrıca cıva metali besin zinciri vasıtasıyla biyomagnifikasyona uğrayarak canlılar tarafından emilim veya hücre içerisisne geçiş sağlamaktadır. [8]. Sonuç olarak çevre kirliliğine ve ekositem dengesinin bozulmasına yönelik yapılan çalışmalara katkı sağlanmalı ve çevremizdeki insanları bilinlendirmeli, sosyal faaliyetlere katılmalı ve evrendeki tek evimiz olan dünyayı daha yaşanılabilir bir hale getirmeye çalışmalıyız.

Derleyen: Zeynep Salgın

Kaynaklar: 

1- TİRYAKİ, O. (2016). Ekotoksikoloji ve Pestisitler.

2- YÜCEL, M., & YÜCEL, E. Endüstriyel kaynaklı ağır metal kirliliğinin buğday çeşitleri üzerindeki ekotoksikolojik etkilerinin belirlenmesi. Biyolojik Çeşitlilik ve Koruma, 6(3), 6-11.

3- ÇAĞLARIRMAK, N., & Hepçimen, A. Z. (2010). Ağır Metal Toprak Kirliliğinin Gıda Zinciri ve Đnsan Sağlığına Etkisi. Akademik Gıda, 8(2), 31-35

4- Seven, T., DARENDE, B. N., & Sevda, O. C. A. K. (2018). Hava ve toprakta ağır metal kirliliği. Ulusal Çevre Bilimleri Araştırma Dergisi, 1(2), 91-103.

5- Sağlam, N., & Cihangir, N. (1995). Ağır metallerin biyolojik süreçlerle biyosorbisyonu çalışmaları. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 11(11).

6- Güven, A., Kahvecioğlu, Ö., Kartal, G., Timur, S., & İTÜ, M. (2004). Metallerin çevresel etkileri-III. Metalurji Dergisi, 138, 64-71.

7- KUDUĞ, H. Tarımsal Biyoteknolojide DNA Uygulamaları. Gaziosmanpaşa Bilimsel Araştırma Dergisi, 8(2), 1-10.

8- Karaca, A., & Turgay, O. C. (2012). Toprak kirliliği. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 1(1), 13-19.

---