Ünite 2: Temel Su Kalite Parametreleri

Giriş

Sucul sistemlerde (deniz, okyanus ve tatlı sular) dalgalar, tuzluluk, akıntılar, basınç ve ışık yoğunluğu gibi fiziksel etmenler canlıların yaşam kalitesini önemli ölçüde belirleyen etmenlerdir. Deniz ve okyanuslar, yeryüzündeki hava koşullarının ve iklimin düzenlenmesinde temel bir rol oynar. Yeryüzündeki su kütlesinin güneş ve yer çekiminin etkisi ile katı, sıvı ve gaz hâllerine dönüşmek suretiyle, atmosfer, hidrosfer (okyanuslar, denizler, akarsular, göller) ve litosfer (karalar) arasında yapmış olduğu çevrime hidrolik döngü ya da su döngüsü denir.

Canlı yaşamı için dünyada bulunan en önemli bileşik olan suyun kalitesi, hem sucul canlıların hem de insanların sağlığı açısından çok büyük bir öneme sahiptir ve su kalitesi yönetimi, sürdürülebilir bir ekosistem ve sağlıklı bir yaşam açısından vazgeçilmez bu unsurdur. Bu nedenle günümüzde artan nüfus, sanayileşme ve bilinçsiz tarımsal faaliyetler neticesinde kirlettiğimiz kullanılabilir su kaynaklarının, korunabilmesi ve sürdürülebilmesi için, suyun fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin bilinmesi ve izlenmesi büyük önem arz etmektedir.

Suyun Genel Özellikleri

Biyosferde, yalnız bir oksijen (O) ve iki hidrojen (H) atomundan oluşan su molekülünden (H ₂ O) daha basit yapıya sahip bir bileşik daha neredeyse yok gibidir. Bunun yanında biyosferde;

• Sıvı hâlinin katı hâlinden daha yoğun olduğu,
• En yüksek yoğunluğuna donma noktasında değil, +4 °C’de ulaşan,
• İyonik bileşikler için mükemmel bir çözücü özelliğinde olan,
• Geçmişten günümüze kadar, medeniyetlerin gelişim seviyelerini belirleyen,
• Toplumların yaşam kaliteleri üzerindeki en büyük etkiye sahip olan,
• Kısaca canlılığın yeryüzünde devam edebilmesi için, sudan daha özel ve daha önemli bir bileşik daha yoktur.

Üzerinde yaşamımızı sürdürdüğümüz dünyanın, yaklaşık dörtte üçü sularla kaplı olmasına rağmen, bu suyun yaklaşık % 98’i okyanuslarda ve denizlerde tuzlu su formundadır. Dolayısıyla antropojenik faaliyetlerde kullanılabilirliği oldukça sınırlıdır. Geriye kalan yaklaşık %2’lik tatlı su rezervinin de büyük kısmı buzullarda (%84), bir kısmı yeraltı suyu olarak (%15), küçük bir kısmı göllerde (%1), çok küçük bir kısmı ise atmosferde (%0,05) ve akarsularda (%0,01) bulunmaktadır. Kısaca insanlık olarak yeryüzündeki toplam suyun çok ama çok küçük bir kısmını kullanabildiğimizi söyleyebiliriz.

Neredeyse hepimizin bildiği “dünyamızdan bir damla suyun bile eksilip artamayacağı” ifadesi doğrudur. Ancak;

• İnsan populasyonları için sınırlayıcı faktörlerin geçmişe oranla çok daha azalması,
• Dünya nüfusundaki hızlı artış,
• Sanayi ve teknolojideki gelişmeler,
• Tarımsal faaliyetlerde kullanılan gübre ve pestisitlerin çokluğu,
• Toplumlarda çevre bilincinin yeterince yerleşmemesi,

dünyamızın su kaynaklarının kirlilik yükünün günden güne artmasına ve dünyanın kullanılabilir su potansiyelinin günden güne azalmasına neden olmaktadır. Molekül hareketinden kaynaklanan kinetik enerjinin toplamına ısı denir ve birimi kalori (Cal), kilokalori (KCal) ya da jül (J) olarak ifade edilir. 4 J yaklaşık 1 Cal eder ve 1000 Cal de 1 KCal’ye eşittir. Sıcaklık terimi ise ısıdan farklı olarak maddeyi oluşturan moleküllerin ortalama kinetik enerjisini ifade eder ve birimi derecedir (°C). Bir yüzücünün sıcaklığı (moleküllerinin kinetik enerjilerinin ortalaması) yüzdüğü havuzdan fazladır ancak havuzun ısısı (moleküllerinin kinetik enerjinin toplamı) tabii ki yüzücüden dahi fazla olacaktır.

Bir maddenin sıcaklığını 1 °C artırmak-azaltmak için alınacak-verilecek ısı enerjisine verilen isim, özgül ısıdır. Düşük özgül ısılı tencerede yemeğimizi pişirirken yüksek özgül ısılı saplarını tuttuğumuzda elimizin yanmaması, bu kavramı daha iyi idrak etmemizi sağlayabilir.

Herhangi bir anda su moleküllerinin büyük çoğunluğu komşu su molekülleri ile bağlı hâldedir. Kohezyon teriminin tanımı ise hidrojen bağları ile su moleküllerini bir arada tutan kuvvettir. Adezyon, farklı cins moleküllerin birbirine tutunmasına verilen isimdir ve su ile ksilem kanal duvarları arasındaki adezyon kuvveti yani suyun kanal duvarlarına tutunması da yer çekimine önemli ölçüde direnç sağlamaktadır. Bu iki biyolojik terimi su ve cıva açısından kıyaslayarak açıklayacak olursak; su moleküllerinin kohezyonu yani moleküllerin birbirlerine tutunması cıvadan daha düşük, cıva moleküllerinin adezyonu yani moleküllerin başka moleküllere tutunması ise sudan daha düşüktür. Su gibi bir sıvının, yüzey katmanının esnek bir tabakaya benzer özellikler göstermesinden kaynaklanan etkiye, yüzey gerilimi denir. Kohezyon kuvvetine bağlı olan bu yüzey gerilimi, bir sıvının yüzeyini esnetmenin ya da kırmanın ne derece zor olduğunu belirtir.

Su Kalite Özellikleri

Işık, sıcaklık, tuzluluk, elektriksel iletkenlik, bulanıklık suyun fiziksel özelliklerini oluşturur.

Bir sucul ekosistemde fiziksel, kimyasal ve biyolojik olayların hepsi güneş enerjisinden etkilenir. Doğal sularda sıcaklık ve ışık güneş enerjisinden sağlanır. Suyun yüzeyine gelen ışınların tümü su tarafından soğrulmaz, bir bölümü yansır. Yansıma miktarı su yüzeyinin düz, çalkantılı veya dalgalı oluşuna göre değişir. Dolayısıyla coğrafi konum, havanın bulutlu olup olmaması, mevsimler ve günün belli saatleri ışığın sucul sisteme geçişine etki etmektedir. Ayrıca, güneş enerjisi, sucul sistemlerde besin zincirinin ilk halkası olan fitoplanktonlar ve diğer bitkilerinin fotosentez yoluyla gelişebilmelerine sebep olmakta ve yüksek yapılı su canlılarına besinler sağlamaktadır. Fitoplankton Fotosentezle kendi besinini sentezleyebilme yeteneğine sahip olan, suda serbest olarak yaşayan ve su hareketlerinin etkisiyle pasif şekilde yer değiştiren organizmalardır.

Sıcaklık, sucul canlıların büyüme ve gelişme süreçlerini etkileyen en önemli çevresel faktörlerden biridir. Özellikle su ürünleri yetiştiriciliğinde sıcaklık, balıkların hassasiyetini etkileyerek sucul sistemdeki kimyasallara karşı duyarlılığını etkilemektedir. Doğal ortamdaki sularda günlük sıcaklık 5 °C’ye kadar değişim gösterebilir. Balıklar soğukkanlı hayvanlardır ve vücut sıcaklıkları yaşadıkları suyun sıcaklığıyla aynıdır. Sıcaklık değiştikçe balığın fizyolojik aktiviteleri de değişir.

Tatlı sular için tuzluluk kavramı, 1 litre su içerisinde bulunan anyon ve katyonların toplam yoğunluğunun mg veya miliekivalent olarak değeridir. Tatlı sular, içerdikleri tuz konsantrasyonları 0,5 gr/ L’den az olan sulardır. Tuzlu sular için ise tuzluluk kavramı, 1 litre deniz suyunda bulunan çözünmüş katı cisimlerin tümünün gr cinsinden değeridir. Litrede 35 gr çözünmüş madde bulunduran sular, deniz suyu olarak adlandırılır. Sularda tuzluluğu oluşturan en önemli iyonlar karbonatlar, sülfat, fosfat, klorür, kalsiyum, magnezyum, sodyum ve potasyumdur. Tuzluluk binde (‰) olarak ifade edilir. Deniz suyunda yapılan araştırmalarda 80’den fazla çözünmüş elementin olduğu saptanmıştır. Denizler arasında tuzluluk değerleri oldukça farklılık göstermektedir. Örneğin Karadeniz’de tuzluluk ‰17’lere kadar düşmesine rağmen, Kızıldeniz’de ‰47’lere kadar yükselmektedir. Bu durum konum, yağış durumu, akarsularla beslenme gibi faktörlere bağlı olarak değişebilmektedir. Acı sular ise tuzluluk derecesi ‰ 34’den aşağı olan sulardır ve bu tip sulara lagün veya nehir ağızları, Baltık Denizi ve Karadeniz örnek verilebilir.

Doğal sularda iyonlaşan maddelerin toplam derişimlerini belirlemek amacıyla ölçülür. İletkenlik veya konduktivite 1 cm ² ’lik alanda, 1 cm aralıklarla duran iki platin elektrot arasındaki direncin ölçümü ile tespit edilir ve her cm için 25 °C’de microohms veya megaohms olarak belirlenir. Doğal sularda iletkenlik yaklaşık olarak katı maddelerin toplamı olarak ifade edilebilir. Genellikle sucul sistemlerde tuzluluk ile birlikte değerlendirilir, suyun tuzluluğu arttıkça elektriksel iletkenliği de artar.

Bulanıklık (turbidity), suyun içinde askıda kalan parçacıklardan meydana gelen ve suyun rengine de etki eden bir parametredir. Askıda katı maddeler suyun geçtiği arazilerden sürüklenerek suya karışır. Bulanıklık, arazi yapısı ve mevsimlere göre değişkenlik gösterebilen fiziksel bir parametredir. Bitki ve hayvansal artıklar, evsel ve endüstriyel kökenli artıklar bulanıklılığa neden olarak atmosferik oksijenin sucul sisteme geçişini engeller ve bu durum sistemde oksijensiz bir ortamın oluşmasına neden olur. Sucul sistemlerde bazı canlıların besinini oluşturan plankton da bulanıklılığı meydana getiren faktörler arasında yer almaktadır. Yetiştiriciliği yapılan türler açısından ise bulanıklık parametresi yaşam ortamlarında dışkı ile atılan atıklar ve yenmemiş besin atıklarından da kaynaklanabilir.

Tartılamayan, beş duyu organımızla belirleyemediğimiz ancak laboratuvar şartlarında tespit edilebilen özelliklere kimyasal özellikler denir. Sucul ekosistemler için önemli bazı kimyasal özellikler çözünmüş gazlar (çözünmüş oksijen ve karbondioksit vb.), pH, biyokimyasal oksijen ihtiyacı, kimyasal oksijen ihtiyacı, sertlik, azotlu bileşikler, sülfat, fosfor ve metallerdir.

Oksijen suda az çözünen bir gazdır. Genelde doğal sularda havayla dengeli olacak şekilde çözünmüş oksijen bulunur. Su içinde, yaşayan tüm canlılar için mutlaka çözünmüş oksijen bulunması gerekir. Oksijen suya pasif difüzyonla atmosferden girer. Havadan suya oksijenin geçişini hava ve su arasında oluşan nisbi oksijen farkı etkiler. Bu durumun yanı sıra bitkiler ve algler tarafından karbondioksit ve güneş ışığı varlığıyla gerçekleşen fotosentez olayları sayesinde sucul ekosistemlerde oksijen oluşur.

Çözünmüş oksijen seviyesinin 5 mg/L’nin altına düşmesi su canlılarında strese neden olmakla birlikte birkaç saat için 1-2 mg/L’nin altına düşmesi sularda çok sayıda balığın ölmesine neden olmaktadır. Suyun oksijen doymuşluk oranı sıcaklığın artmasıyla düşer. Aynı zamanda sıcaklıktaki artışa paralel olarak balıkların metabolik oranı da artar. Sıcaklığın artmasıyla birlikte hem suyun oksijen içeriğinin düşmesi hem de balığın metabolizma oranının artması sonucu yeterli oksijen sağlayabilmek için balık, solungaçlarından daha fazla suyu geçirmek zorunda kalacaktır. Bunun sonucu olarak da solungaçlara daha fazla toksik kimyasal temas edecek ve solungaçlar yoluyla bu kimyasallar vücuda girecektir.

Sucul canlıların yaşam faaliyetleri için önemli olan CO ₂ atmosferde çok düşük yoğunlukta bulunduğu hâlde suda yüksek çözünürlülüğü nedeniyle oldukça fazladır. Sucul sistemlerdeki karbondioksit kaynaklarını atmosferden suya çözünerek geçen CO ₂ , sedimentte bulunan organik maddelerin mikroorganizmalar tarafından ayrışması sonucu oluşan CO ₂ ve mikroorganizmalar, algler ve diğer akuatik bitki ve hayvanların solunumları sonucunda meydana gelen CO ₂ oluşturur. Entansif balık yetiştiriciliği yapılan havuzlarda karbondioksitin temel kaynağı genellikle balık metabolizması sonucu oluşan CO ₂ ’dir. Örneğin yaklaşık tüketilen her mg O ₂ için 1,4 mg CO ₂ üretilir ve solunumla birlikte dışarı atılır. Yetiştiricilik uygulamalarında havuzlarda bulunan bitkisel canlılar tarafından CO ₂ sürekli kullanılır ve su değişimi ile ortamdan uzaklaştırılabilir. Entansif yetiştiricilik, kontrollü yetiştiriciliktir. Tamamen dıştan yemlemeye dayalı yoğun yetiştiriciliktir.

Suyun pH derecesi genellikle sudaki hidrojen (H ⁺ ) iyonları konsantrasyonunu ifade eder. pH asitlik ve baziklik ile ilgili bir kavramdır.Hidrojen iyonlarının yoğunluğunun artması pH’ın düşmesine, azalması ise pH’ın yükselmesine neden olur. Bir çözeltinin hidrojen derişimini artıran bileşiklere asit, azaltan bileşiklere ise baz adı verilir. Buna göre bir pH cetveli oluşturulmuştur. Bu cetvele göre, pH dereceleri 0-14 aralığında değişiklik gösterir. Asidik özellikli sularda pH değerleri 0-7 aralığındadır ve H ⁺ iyonları derişimi hidroksil (OH) iyonları derişiminden daha fazladır. Bazik karakterli sularda ise pH 7-14 aralığındadır ve OH iyonları H ⁺ iyonlarından daha fazladır. Saf suyun H ⁺ iyonları konsantrasyonu OH iyonları konsantrasyonuna eşittir ve pH derecesi 7’dir. Doğal suların pH değerleri 4 < pH arasında değişir. Genellikle balık yetiştiriciliği için pH değerlerinin 7-8 arasında olması istenir.

Azot, canlıların başlıca bileşenleri olan protein, karbonhidrat ve yağın oluşumunda ve sentez olaylarındaki rolü nedeniyle tüm ekosistemlerin temelini oluşturur. Azotlu bileşikler azot gazı (N ₂ ), amonyak (NH ₃ ), amonyum (NH ₄ ⁺ ), nitrit (NO ₂ ^- ) ve nitrattır (NO ₃ ^- ). Amonyak suya girdiğinde, ortamdaki mevcut hidrojen iyonları amonyakla reaksiyona girerek toksik olmayan amonyum iyonlarına dönüşür. Sularda amonyak genelde organik atıklarla ilgili olarak bulunur. Atık suların ve hayvan gübresinin suya karışması özellikle amonyak oluşumuna sebep olmaktadır. Amonyak iyonize form (NH ₄ ⁺ ) ve iyonize olmamış form (NH ₃ ) olmak üzere iki şekilde bulunur. Sularda bu iki form arası denge pH (asidite ve alkalinite) ve sıcaklığa bağlıdır. pH’ın 7,0’den 7,3’e çıkması iyonize olmamış amonyak oranını iki kat artırır. Benzer şekilde sıcaklığın 10 °C’den 20 °C’ye çıkması aynı etkiyi gösterir, yani iyonize olmamış amonyak oranı iki kat artar. Bu olay çok önemlidir. Çünkü iyonize olmamış form balıklar için toksiktir. İyonize olmuş amonyak çok daha az toksiktir. İyonize olmuş amonyağın toksik etkisi ihmal edilebilir.

Biyokimyasal oksijen ihtiyacı, aerobik bakteri ve diğer mikroorganizmaların organik maddeleri kararlı son ürünlerine dönüştürmek için gereksinim duydukları oksijen miktarının bir ölçüsüdür. Su kalitesi izleme çalışmalarında biyokimyasal oksijen ihtiyacı; suyun kirlilik yükünün belirlenmesi, arıtım tesislerinde suyun temizlenme derecesinin tespit edilmesi ve arıtılmış suların çevre kaynaklarına deşarjı durumunda yönetmeliklerde verilen limit değerlere uygun olup olmadığının bir ölçütü olarak belirlenir. Biyokimyasal oksijen ihtiyacı organik kirliliğin bir göstergesidir ve kısaca 1 litre suda, 5 günlük süreçte, 20 °C’de, sudaki aerobik bakterilerce tüketilen oksijen miktarını ifade etmektedir.

Suların toplam sertliği (1 litrede mg olarak CaCO ₃ olarak ifade edilir) kalsiyum ve magnezyum tuzlarının miktarı şeklinde tanımlanır. Demir, bakır, alüminyum ve mangan gibi diğer metaller de toplam sertliğe katkı yapar. Ancak balık yetiştiriciliği yapılan doğal sularda bu metaller az miktarlarda bulunduğundan toplam sertliğe katkıları da ihmal edilecek kadar azdır. Sularda sertlik iki türlüdür; kalsiyum ve magnezyumun bikarbonatlarının oluşturduğu sertlik karbonat sertliğini oluşturur ve kaynatılmakla giderilebildiği için bu sertlik geçici sertlik olarak tanımlanır.

Hem ılık hem de soğuk su balıklarının entansif yetiştiriciliği için en uygun sular pH’ın 6.5-9.0, sertliğin 5-200 mg/L ve alkalinitenin 100-200 mg/L (CaCO ₃ olarak) arasında olduğu sulardır. Yumuşak sular balıkların ihtiyaç uydukları kalsiyum ve diğer mineraller açısından fakirdir ancak diyet komposizyonu bu eksikliği karşılayacak düzeydeyse balıklar bu durumu tolere edebilir. Tatlı su balıkları fazla miktarda üre ürettikleri için boşaltımla birlikte bir miktar kan elektrotları da atılır.

Sucul sistemlerde yüzeye yakın olan katmanlarda aerobik mikroorganizmalar, ışığa gereksinimi olan algler, alt tabakalara doğru ise anaerobik mikroorganizmalar faaliyet göstermektedir. Derinliğe göre mikroorganizma yükünün değişmesine ışık miktarı ve sıcaklık faktörleri de etki etmektedir. Derin sularda çözünmüş oksijen konsantrasyonu düşük ve ışık azdır.

Suları kirleten en önemli inorganik faktörlerden biri olan toksik metaller, özellikle endüstriyel atıkların ve bazı tarım ilaçlarının içerisinde oldukça yüksek konsantrasyonlarda bulunabilir. Toksik metaller, deşarj edildikleri ortamda çok uzun süre kalabilmeleri, sucul canlılarda zehirleyici etkiler meydana getirmeleri ve besin zincirinde birikerek sudan balıklara ve insanlara kadar ulaşabilmektedir.

Toksik metallerce kirlenmiş sucul ekosistemler, ekosistem sağlığını tehdit eden çok büyük bir stres kaynağıdır ve sedimentin içinde ve üzerinde yer alan su canlıları için büyük bir risk faktörü teşkil eder. Tüm ekosistemlerde olduğu gibi sucul ekosistemlerde de canlılar arasındaki madde ve enerji geçişleri besin zinciri yoluyla sağlanır. Balıklar gibi besin piramidinin en üst basamaklarındaki türler, dokularında kirleticileri biriktirmiş olan alt basamaklardaki türlerle beslendiklerinden, pek çok kirleticiyi daha fazla biriktirme eğilimindedir (birikim her basamakta yaklaşık 10 kat artar). Demir, bakır ve çinko gibi metaller canlılarda önemli roller üstlenmişlerdir ve bunlar esansiyel elementler olarak isimlendirilir. Ancak cıva, kurşun ve kadmiyum gibi metaller esansiyel olmamakla birlikte çok küçük konsantrasyonlarda bile canlılarda zehir etkisi meydana getirebilir. Ayrıca esansiyel elementler de sucul sistemlerde çok yüksek konsantrasyonlar.

Çinko, yer kabuğunda en bol bulunan elementlerden biridir ve çeşitli doğal süreçlerle ya da insan aktiviteleri sonucu havaya, toprağa ve suya geçmektedir. Tarımsal faaliyetlerde kullanılan gübreler toprağa, dolayısıyla kırsal kesimlerde suya çinko geçişinde çok önemli bir etkiye sahiptir. Avrupa Birliği Komisyonu tarafından bildirilen EC direktifine göre, balık türleri için suda bulunabilecek en yüksek çinko konsantrasyonlarının, suyun sertliğine yani suyun kalsiyum karbonat içeriğine bağlı bir değişim gösterdiği bildirilmiştir.

Bakır, doğal olarak kayaçlarda, toprakta, suda ve düşük konsantrasyonlarda havada bulunan kırmızımsı bir metaldir ve bitkiler, hayvanlar ve insanlar da dâhil olmak üzere tüm canlılar için düşük seviyelerde esansiyeldir. Esansiyel bir element olmasına rağmen bazı pestisitlerde kullanılmaktadır. Bakırın doğal sulara girişi birçok yolla meydana gelebilmektedir ve bunlardan en önemlileri doğal kaynaklı geçişler, çöplükler, evsel atık sular, fosil yakıtların yakılması ve özellikle tarımsal faaliyetlerde kullanılan gübrelerdir. Çinko elementinde olduğu gibi, Avrupa Birliği Komisyonu tarafından bildirilen EC direktifine göre, balık sağlığı açısından bakır elementinin sulardaki azami konsantrasyon değerleri, suyun sertliğine göre değişim sergilemektedir.

Bor, yeryüzünün 51. yaygın elementidir ve toprakta, kayalarda ve sularda yaygın olarak bulunmaktadır. Borun doğada bilinen yaklaşık 250 çeşit minerali mevcuttur ve tatlı suların bor içerikleri genellikle 0,001-1,5 mg/L sınırları içerisindedir. Kayaçlarda genellikle arsenik ile birlikte bulunur.

Yer kabuğunda yaklaşık 3,4 mg/kg civarında doğal olarak yer alan arsenik elementi, 150’den fazla mineralin yapısında yer almaktadır. Çevreye insan kaynaklı arsenik salınımında; madencilik faaliyetleri, tarımsal faaliyetlerde kullanılan pestisit (tarım ilacı) uygulamaları, kömür, odun ve katı atık yakılması oldukça önemli yere sahiptir.

Kadmiyum doğal olarak yer kabuğunda ortalama 0,1-0,5 mg/kg olarak bulunmaktadır ve doğal olarak yüzey sularında ve yer altı sularında konsantrasyonu 0,001 mg/L’den daha düşüktür. Kadmiyum, endüstride kullanılan en yaygın metallerdendir ve maden alaşımları, madeni levha kaplamacılığı, piller, mürekkep, boya, plastiklerin yapısında yer alan pigmentler gibi oldukça çeşitlilik arz eden kullanım alanına sahiptir.

Kurşun, yer kabuğunda oldukça küçük miktarlarda bulunmaktadır ve yüzey sularındaki ve sedimentlerindeki kurşun birikimlerinin yaklaşık %90 kadarı antropojenik kökene sahiptir. Atmosferde ve toprakta bulunan kurşun, yağışlar vasıtasıyla çevredeki nehir ve göl gibi yüzey sularına ya da yer altı sularına kolaylıkla geçebilmektedir.

Krom doğal olarak yer kabuğunda bazı elementler ile bileşikler hâlinde bulunmaktadır ve yağmurun atmosferden ve topraktan krom bileşiklerinin yıkanmasına ve böylece çevrelerindeki yüzeysel sulara ve yer altı sularına geçişine neden olduğu bilinmektedir. Krom sanayide geniş bir kullanım alanına sahiptir ve krom işleyen endüstri kuruluşları, krom açısından doğal çevre üzerindeki en önemli kirlilik baskısını teşkil etmektedir.

Nikel doğada bulunan en yaygın 24. elementtir ve dünyanın çekirdeğinin yaklaşık %6’lık kısmını nikelin oluşturduğu bilinmektedir. Nikel madenleri ve nikel bileşikleri işleyen endüstri kuruluşlarının atıkları hem atmosferdeki hem de sucul sistemlerdeki en önemli nikel kontaminasyon kaynaklarıdır.

Cıva doğal olarak çeşitli formlar hâlinde doğada bulunmaktadır ve kayaçlardaki minerallerin rüzgâr ve yağışlar yardımıyla aşınması sonucu sucul sistemlere geçebilmektedir. Fakat özellikle sanayi devriminden sonra ve fosil yakıtların kullanımındaki aşırı artışa paralel olarak çevreye cıva salınımında antropojenik etkiler önemini büyük ölçüde artırmıştır. İnsan aktiviteleri sonucu çevreye salınan cıvanın yaklaşık %80’inin fosil yakıtların yakılması, madencilik ve katı atıkların yakılması, %15’inin tarımsal faaliyetlerden kaynaklanan gübreler ve fungisidlerin (mantar ilaçları) ve evsel katı atıklar, %5’inin ise endüstriyel atık sulardan kaynaklandığı bilinmektedir.

Ekotoksikoloji bilimi genel olarak çeşitli kimyasalların, canlılar ve özellikle ekosistemler üzerindeki zararlı etkilerini araştırmakta ve ortaya çıkması muhtemel riskleri tespit etmektedir. Toksik metallerin canlıları ve dolayısıyla balıkları etkileme mekanizma ve şekilleri çeşitlilik gösterse de genel olarak hücresel ve daha alt seviyede, organ ve doku sistemleri seviyesinde ve birey seviyesinde olmak üzere, üç şekilde canlıyı etkilemektedir.

Balıklarda ölçülen konsantrasyonun, yaşam çevreleri olan sudaki konsantrasyonuna olan oranına “Biyokonsantrasyon Faktörü” ya da “Biyoakümülasyon Faktörü (BAF)” denir. Bu terim, canlının toksikantı yani kirletici etmeni çevresinden ne kadar akümüle ettiğini göstermesi açısından oldukça önemlidir. Toksikoloji açısından en önemli terimlerden ikisi de “akut” ve “kronik” etkilerdir. Toksikanta yüksek dozlarda maruziyet sonucu oluşan anlık etkilenmelere “akut” etki, toksikanta düşük dozlarda maruziyet sonucu oluşan uzun süreli etkilenmelere ise “kronik” etki denilmektedir.