İstanbul içinde toplanan içme ve kuyu su örneklerinde ağır metal seviyelerinin ICP-MS yöntemiyle incelenmesi
Investigation of heavy metal leves in drinking- and well-water samples from Istanbul using ICP-MS method
Yazar: LEILA MEHDIZADEHTAPEH
Danışman: PROF. DR. HAYDAR ÖZPINAR
İstanbul Aydın Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Güvenliği ve Beslenme Ana Bilim Dalı / Gıda Güvenliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Halk Sağlığı = Public Health

Özet:
Ağır metallerin insan vücudunun tümü ya da bazı organları üzerinde, nörolojik, nefrolojik, karsinojenik, teratojenik ve immünolojik rahatsızlıkları tetikleyen son derece zararlı etkileri bulunmaktadır. İnsan, ağır metallere solunum, yiyecek ve içecekler aracılığıyla maruz kalmaktadır. Özellikle, içme sularının da elde edildiği su kaynakları, ağır metallerin insan vücuduna bulaş kaynakları arasında önemli bir yere sahiptir. Bu sebeple, su kaynaklı ağır metaller oldukça düşük konsantrasyonlarda dahi olsa tüm Dünya'da ve Türkiye'de de ciddi bir endişe kaynağıdırlar. Bu çalışmada, İstanbul ilinden toplanmış her biri 25'er adet olmak üzere plastik şişe, cam şişe, doğal maden suyu, çeşme suyu ve kuyu sularından toplam 125 adet su örneğinde B, Cr, Ni, Cu, As, Cd, Sb, Hg ve Pb ağır metallerin seviyelerinin ICP-MS yöntemi ile incelenmesi amaçlanmıştır. Örnek hazırlama ve ağır metallerin ölçümü EPA-3005A ve EPA-6020A yöntemleri talimatlarına göre yapılmıştır. Ağır metal seviyeleri ortalama konsantrasyon, standart sapma, minimum ve maksimum değerleri ile tespit edildikleri örneklem grupları arasında anlamlı bir ilişki olup olmadığı tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ile SPSS-19 İstatistik Paket Programı kullanılarak yapılmıştır (P<0,05). Bu çalışmada, incelenen ağır metallerin çoğunluğunun geniş bir konsantrasyon aralığında oldukları görülmüştür. İncelenen su örneklerinin %91,2'sinin T.C Sağlık Bakanlığı'nın belirlediği üst seviyelerin altında kaldıkları tespit edilmiştir. Ancak, su örneklerinin %8,8'inde (7 doğal maden suyu, 2 çeşme suyu, 2 şişe suyu ve 1 kuyu suyu) B seviyesi ve %0,8'inde (1 kuyu suyu) Ni seviyesi kabul edilebilir sınırın üzerinde çıkmıştır. Ağır metallerin örneklem guruplarında bulunma düzeyleri plastik şişe sularında B > Cu > As > Ni > Pb > Cr > Sb > Cd, cam şişe sularında B > As > Cu > Ni > Cr > Sb > Pb > Cd, doğal maden sularında B > Cu > As > Ni > Cr > Sb > Hg > Pb > Cd, çeşme sularında B > Cu > As > Ni > Cr > Pb > Sb > Hg > Cd ve kuyu sularında B > Cu > Ni > As > Cr > Pb > Hg > Sb > Cd belirlenmiştir. İstatistik analiz sonucu Ni, Cd, Sb ve Pb ağır metallerin bulundukları su gruplarında aynı kaynaktan geldikleri gösteren anlamlı ilişki olduğu görülmüştür. Sonuç olarak, içme ve kuyu sularında ağır metal kontaminasyonu düşük-orta seviyede bulunmuştur. Bu durumun Türkiye'nin en yüksek nüfüsuna sahip şehri İstanbul'da yaşayan tüketiciler açısından insani tüketim ve kullanım amaçlı sular yoluyla maruz kaldıkları ağır metal seviyelerinin ciddi bir risk oluşturmadıkları görülmüştür.

Abstract:
Heavy metals have potentially detrimental impacts on the whole body or on certain organs. They may induce various sorts of severe disorders, including neuro-, nephro-, carcino-, terato-, and immunological. Humans are exposed to them by breathing, eating, and drinking. Especially, the water sources from which drinking water is derived can represent a route of transmission of heavy metals to the humans. Therefore, waterborne heavy metals even at trace level have become a concern all across the world, including Turkey. The objective of this study was to investigate the elemental concentrations of nine major heavy metals (B, Cr, Ni, Cu, As, Cd, Sb, Hg and Pb) in 125 water samples (25 samples of each of plastic-bottled, glass-bottled, natural mineral, tap and well water) from Istanbul, Turkey using ICP-MS method. Sample preparation and analytical procedure were conducted according to the methods of EPA-3005A and EPA-6020A. Descriptive statistics and associations between the elemental levels in the sampling groups were evaluated by one-way ANOVA using SPSS-19 statistical package programme (P-value<0.05). Our study demonstrated that analyses showed a large range in concentration for most of the elements. Overall, 91.2% of all the waters analyzed fell within the Guideline values recommended by the Ministry of Health in Turkey. However, 8.8% of the samples (7 natural mineral water, 2 tap water, 2 bottled-water and 1 well water) for B, and 0.8% of the samples (1 well water) for Ni were above the safe limits. Based on the order of elemental concentrations, plastic-bottled waters had B > Cu > As > Ni > Pb > Cr > Sb > Cd,  glass-bottled waters had B > As > Cu > Ni > Cr > Sb > Pb > Cd, natural mineral waters had B > Cu > As > Ni > Cr > Sb > Hg > Pb > Cd, tap waters had B > Cu > As > Ni > Cr > Pb > Sb > Hg > Cd, and well waters had B > Cu > Ni > As > Cr > Pb > Hg > Sb > Cd. Statistically, there was a positive and significant correlation existing between Ni, Cd, Sb and Pb in the waters, which indicated towards their common source of origin. In conclusion, our study indicated that there was low-to-moderate heavy metal contamination in all the drinking- and well- water samples. There is no a severe health risk for the consumers living in Istanbul because Turkey does not have no other population large enough like Istanbul in which to study high exposures of heavy metals through the waters for human consumption and use.