Bolu şehir merkezinde toplanan PM2.5 örneklerinin mutajenik özelliğinin belirlenmesi
Determination of mutagenicity of PM2.5 samples collected at Bolu city center
Yazar: KÜBRA KILIÇ ALSAÇ
Danışman: DOÇ. DR. FATMA ÖZTÜRK
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Mutajenite = Mutagenicity ; Polisiklik aromatik hidrokarbonlar = Policyclic aromatic hydrocarbons ; Salmonella typhimurium = Salmonella typhimurium

Özet:
Partikül madde (PM) sıvı ve katı fazda çok sayıda inorganik ve organik 
bileşeni içermekte olup havada asılı olarak bulunmaktadır. Söz konusu bu 
partiküllerin kompozisyonu son derece çeşitli olmakla birlikte metaller, 
hidrokarbonlar, iyonlar ve mikroorganizmalar gibi çeşitli parametreleri yapılarında barındırmaktadır. Aerodinamik çapları 2.5 µm'den küçük olan (PM2.5), ince ve solunabilir olarak bilinen partiküller canlıların solunum yollarında çok derine hareket edip çökeldikleri için sağlık üzerinde önemli olumsuz etkilere sahiptir. Polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar) çevresel matrislerde çok yaygın biçimde bulunmakla beraber doğal ve/veya antropojen kaynaklı organik maddenin eksik yanması sonucu atmosfere salınmaktadır. Bu kirleticiler havada uzun mesafeli olarak taşınabildikleri ve mutajen ve karsinojen etkilerinden dolayı küresel bir sorun olarak kabul edilmektedir. Rutin izleme çalışmalarında dikkate alınmayan bu kirleticilerin çevre sağlığı üzerindeki etkilerinin belirlenmesi alınacak önlemlerin saptanması açısından son derece önemlidir. Bu çalışmada Bolu il merkezinde konuşlandırılan bir hava kalitesi izleme istasyonunda Temmuz-Ağustos 2017 ve Şubat-Mart 2018 aylarında günlük PM2.5 örnekleri yüksek hacimli örnekleyici kullanılarak kuvars filtreler üzerinde toplanmıştır. Çalışma döneminde ortalama PM2.5 kütle konsantrasyonu 19.05±14.76 µg/m3 olarak belirlenmiştir. Çalışma döneminde ortalama toplam PAH konsantrasyonu 18.67±33.23 ng/m3 olarak belirlenmiş olup PAH bileşiklerine ait konsantrasyon değerlerinin 4±10 pg/m3 (Ace) ila 4.86±13.61 
ng/m3(Ind) arasında değiştiği bulunmuştur. Türk Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Yönetmeliği'nde de izlenen BaP bileşiğine ait konsantrasyon değerleri > 1.0 ng/m3 olan ve toplam PAH konsantrasyonu >12 ng/m3
olan örnekler Ames testine tabi tutularak söz konusu bileşiklerin insanlar üzerinde neden olduğu mutajenik etki incelenmiştir. Ames testinde Salmonella typhimurium (his-) TA98 ve TA100 suşlarının S9 varlığı (+) ve yokluğu (-) durumlarında PAH bileşiklerine maruz kaldıkları ortamdaki revertant sayıları sayılmıştır. TA98 suşunda S9+ ve S9-durumlarında ortalama revertant sayısı sırasıyla 835.56±320.67 ve 538.40±173.86 olarak belirlenmiştir. Elde edilen bulgular, PAH bileşiklerinin metabolik aktivitesinin memeli vücudundaki metabolik reaksiyonlardan sonra azaldığını ortaya koymaktadır. Bilgimiz dahilinde bu tez ülkemizde atmosferde bulunan PAH bileşiklerinin Salmenolla mutasyon deneyi ile mutajenik aktivitesinin belirlendiği ilk çalışmadır.

Abstract:
Airborne particulate matter (PM), including many inorganic and organic 
chemicals in both the solid and liquid states, is present in the atmosphere as a suspension. The chemical composition of PM is variable and is mainly composed of metals, hydrocarbons, ions, and microorganisms. PM with an aerodynamic diameter of less than 2.5 µm (PM2.5), which is inhaled and deposited deeper into the respiratory system, has significant adverse health impacts. Polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) are widely present in environmental matrices and released into the atmosphere from the incomplete combustion of natural and anthropogenic organic matter. These pollutants are accepted as a global problem because they can btransported over a long range in the atmosphere and have mutagenic and carcinogenic effects. While these pollutants are not routinely monitored, the identification of their environmental impacts is significant for mitigating these pollutants. In this study,daily PM2.5 samples were collected employing a high volume sampler on quartz filters between July and August 2017 and February to March 2018 at a station located in the city center of Bolu. The average PM2.5 mass concentration during this period was determined as 19. 05 ±14.76 µg/m3. The total average PAH concentration was found as 18.67±33.23 ng/m3 during the study period, and it ranged from 4±10 pg/m3(Ace) to 4.86±13.61 ng/m3 (Ind).Benzo(a)pyrene (BaP) was the only PAH compound that is monitored in Turkish Air Quality Evaluation and Management Regulation. For  this reason, the samples in which BaP concentration was found to be > 1.0 ng/m3 and total PAH concentration > 12 ng/m3 were selected and the Ames test was conducted on these samples to determine the impact of PAHs. The Ames test was performed on the selected samples to assess the mutagenicity of the PAHs in the human body. In this study, two tester strains of Salmonella typhimurium (his-) TA98 and TA100 were used with and without S9 mix metabolic activation. The results showed that the metabolic activities of PAH compounds decreased because of metabolic reactions that take place in human body. To our best knowledge, this study is the first in Türkiye study reporting the mutagenicity of atmospheric PAH compounds by using the Salmonella typhimurium strains.