Organik katkılı toprakta yıllanmış DDT’nin kabakgillerde birikiminin incelenmesi

Abstract

Kabakgillerin (cucurbitaceae) DDT (2,2-bis(klorofenil)-1,1,1-trikloroethan) ve bozunma ürünleri olan DDD (2,2-bis(klorofenil)-1,1–dikloroethan) ve DDE (2,2-bis(klorofenil)-1,1–dikloroetilen) gibi kalıcı organik kirleticileri diğer bitkilere göre daha fazla biriktirdiği yapılan çalışmalarla belirlenmiştir. Literatüre bakıldığında kabakgillerin alt türlerinde farklı alış miktarlarının olduğu görülmüştür. Örneğin Cucurbita pepo ssp. pepo (raven) yüksek miktarlarda kalıcı organik kirleticiyi biriktirirken cucurbita pepo ssp. ovifera (zephyr) altürünün aynı seviyeye ulaşamamaktadır. Genel olarak literatürde bu bitkilerin kirletici alış miktarlarıyla ilgili bilgi olmasına rağmen, kalıcı organik kirleticilerin Cucurbita pepo spp pepo tarafından nasıl alındığı bilinmemektedir. Bu çalışma kapsamında evsel atık su arıtma tesislerinin aktif çamurlarından üretilen EKKMI maddesinin DDT ile kirlenmiş topraklara eklenmesiyle kontrollü ve kontrolsüz ortamda kabak bitkilerindeki birikim miktarlarının değişim oranları incelenmiştir. Farklı oranlarda EKKMI eklenerek hazırlanan deney koşullarında raven ve zephyr olarak iki farklı kabak türüyle çalışılmıştır. Bitkilerin kök, gövde ve bitki özsuyunda kirletici miktarıyla birlikte biyolojik birikim miktarları ve translokasyon faktörleri belirlenmiştir. Saksılarda yetiştirilen Raven ve Zephyr bitkilerinin biyokütleleri EKKMI eklenmesi ile kontrol bitkilerine göre (%0 EKKMI) sırasıyla 13 ve 6 kat arttığı görülmüştür. %25 EKKMI eklenen ve EKKMI eklenmeyen raven bitkilerinin biyolojik birikim faktörleri sırasıyla 0.26 ve 9.63 olarak belirlenmiştir. Zephyr bitkisi için ise bu değerler 0.10 ve 1.89 olarak hesaplanmıştır. Her iki bitki türünde de EKKMI eklenmesi ile biyolojik birikim faktörlerinde ortalama %96 oranında azalmıştır. Bu durum EKKMI gibi organik maddelerin eklenmesi ile bitkilerde birikerek besin zincirine katılan kalıcı organik kirleticilerin bitkilere geçişini engelleyebileceğini göstermiştir.

Cucurbitaceae family has a significant and unique potential to accumulate weathered POPs such as DDT (2,2-bis(chlorophenyl)-1,1,1-trichloroethane) and its metabolites p,p'-DDD (2,2-bis(chlorophenyl)-1,1–dichloroethane) and p,p'-DDE (2,2-bis(chlorophenyl)-1,1–dichloroethylene) than other plants. Previous studies have shown that subspecies of Cucurbitaceae vary in their ability to uptake the POPs chemicals. For example, Cucurbita pepo ssp. pepo (Raven) is a hyperaccumulator while closely related Cucurbita pepo ssp. ovifera (Zephyr) is a weak uptaker. The mechanism behind the POP uptake by Cucurbita pepo spp pepo remains unknown. In this study, we investigated DDE accumulations in Cucurbita species grown in both DDT contaminated soil and DDT contaminated soil amended with EKKMI which was produced from activated sludge of domestic wastewater treatment plants. We used two Cucurbita species (Raven and Zephyr) in different conditions and ratios EKKMI amended. Pot and field experiments were conducted to assess the effect of EKKMI amendment on the phytoextraction of weathered DDT from soil by plant systems. The average plant biomass of Raven and Zephyr plants grown in EKKMI amended pots were 13 and 6 times higher respectively, than their control plants grown in unammended (0% of EKKMI) pots. For 25% EKKMI amended and unammended, the Raven plants had an average bioaccumulation factor of 0.26 and 9.63, respectively. For Zephyr plants the values were 0.10 and 1.89, respectively. Bioaccumulation factors decreased approximately 96% with EKKMI amended for both Raven and Zephyr. This results demonstrates the capacity of soil amendments like EKKMI to blocked uptake of POPs on plants to prevent bioaccumulation in the food chain.