Marmara denizi istanbul kıyılarında mikroplastik kirliliğinin tespiti ve karakterizasyonu
Detection and characterization of microplastic pollution on the shores of istanbul of the Marmara Sea
Yazar: SEREN KARAÇAM
Danışman: DOÇ. DR. HANİFE SARI ERKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Deniz kirliliği = Marine pollution ; Kirlilik = Pollution ; Marmara Denizi = Marmara Sea ; Mikroplastik = Mikroplastic ; İstanbul Boğazı = Bosphorus

Özet:
Bu tez çalışmasında, Marmara Denizi'nin İstanbul'a kıyısı olan kesimlerinde ve İstanbul Boğaz'ında günümüzde pek çok su kaynağını tehdit eden mikroplastik kirliliği mekânsal ve zamansal olarak araştırılmıştır. İstanbul'da deniz taşımacılığının yoğun olarak yapıldığı iskelelerde (PIER), sosyal aktivitelerin yoğun olduğu marinalarda (MRN) ve İstanbul'da ön arıtımı yapılmış atıksuların deniz deşarjı (SD) ve derin deniz deşarjı (DSD) ile denize deşarj edildiği noktalarda, denize dökülen nehir ve dere ağızlarında (STR) mikroplastiklerin miktarı ve karakterizasyonu bu tez çalışması kapsamında detaylı bir şekilde araştırılmıştır.  
Tez çalışması kapsamında İstanbul kıyıları ve İstanbul Boğazı'nda seçilen toplam 46 istasyondan Eylül 2020 ve Aralık 2020 tarihlerinde iki mevsimde deniz yüzey suyu numuneleri alınmış ve laboratuvarda mikroplastik izolasyon ve tanımlama analizleri gerçekleştirilmiştir. 
Manta net ile deniz yüzey suyundan alınan numunelerdeki mikroplastik dağılımları oluşturulan 5 farklı kategorideki istasyonlar açısından (MRN, PIER, STR, SD ve DSD) mevsimsel değişikliklerle birlikte değerlendirilmiştir. Her iki mevsim için mikroplastik konsantrasyonları standart sapmaları ile birlikte, sonbahar mevsiminde 1.252.649,8±3.451.951,1 MP/km2, kış mevsiminde ise 3.661.516,0±15.449.816,0 MP/km2 değerlerinde elde edilmiştir. Çalışma boyunca MP tespit edilemeyen hiçbir istasyon söz konusu olmayıp en düşük MP konsantrasyonları 31.825,7 MP/km2 değerinde sonbahar mevsiminde Bostancı Deniz Otobüsü İskelesi civarından alınan numunede (PIER-5) tespit edilmiştir. Deniz yüzey suyunda en yüksek MP konsantrasyonları Haliç-Kağıthane Deresi, Eminönü-Karaköy iskeleleri, Üsküdar iskelesi ve Beşiktaş iskelesine ek olarak Ambarlı Deresi çıkışında tespit edilmiştir.
Deniz yüzey suyunda 1-5 mm arası boyuta sahip fragment türü MP'lerin özellikle MRN, STR ve PIER istasyonlarında baskın olduğu gözlenirken, SD ve DSD istasyonlarında filament türü MP'lerde yoğun olarak tespit edilmiştir. Film türü MP'ler diğer yaygın rastlanan MP'ler olarak tespit edilmişken, granül/pelet ve köpük türü MP'ler ise yüzdesel olarak oldukça düşük bulunmuştur.
Fourier Dönüşümlü Kızıl Ötesi Spektrometresi (FTIR) analiz sonuçlarına göre su yüzeyinden izole edilen mikroplastiklerin yüzdesel oranları %43 polietilen, %22 polipropilen, %12 yüksek yoğunluklu polietilen, %10 polistiren, %4 natural latex rubber, %3 etilen propilen, %2'lik oranlarda SBR siyah (kauçuk türü), EPDM 03 PPTFE (etilen propilen kauçuk ve teflon kaplı) ve etilen vinil asetat kopolimeri tespit edilmiştir.

Abstract:
In this thesis, microplastic pollution, which threatens many water resources today, was investigated spatially and temporallyin the parts of the Marmara Sea that has a coast to Istanbul and the Bosphorus. The amount and characterization of microplastics in the piers (PIER) where sea transportation is carried out intensively in Istanbul, in marinas with intense social activities (MRN), at the points where treated or pre-treated wastewater is discharged to the sea by sea discharge (SD) and deep sea discharge (DSD) from Istanbul and in rivers mouths (STR) flowing into the sea were investigated in detail within the scope of the thesis. 
Within the scope of the thesis, two seasons sea surface water samples were taken from a total of 46 stations selected on the shores of Istanbul and the Bosphorus between September 2020 and December 2020, and microplastic isolation and identification analyzes were carried out in the laboratory. 
Microplastic distributions in samples taken from sea surface water with manta net were evaluated together with seasonal changes in terms of stations in 5 different categories (MRN, PIER, STR, SD and DSD). Microplastic concentrations with standard deviations for both season were determined, 1,252,649.8 ± 3,451,951.1 MP/km2 in autumn, 3,661,516.0 ± 15,449,816.0 MP/km2 in winter. There were no stations where MP could not be detected throughout the study, and the lowest MP concentrations were detected at the Bostancı Sea Bus Pier (PIER-5) in autumn at a value of 31,825.7 MP/km2. The highest MP concentrations in sea surface water were detected in Halic-Kagıthane Stream, Eminonu-Karakoy piers, Uskudar pier and Besiktas pier in addition to Ambarlı stream poured into the sea.
Fragment type of MPs with a size of 1-5 mm in sea surface water were observed to be dominant especially at MRN, STR and PIER stations, while filament type of MPs were intensely detected at SD and DSD stations. While film type of MPs were detected as other common MPs, granule/pellet and foam type MPs were found to be quite low in percentage in sea surface water.
According to the FTIR analysis results, the percentages of microplastics isolated from the water surface are 43% polyethylene, 22% polypropylene, 12% high density polyethylene, 10% polystyrene, 4% natural latex rubber, 3% ethylene propylene, 2% SBR Black (rubber type), EPDM 03 PPTFE (ethylene propylene rubber and teflon coated) and ethylene vinyl acetate copolymer were detected.