Endüstriyel kent atmosferinde mikroplastik ve seçili organik kirletici konsantrasyonlarının belirlenmesi ve aralarındaki ilişkilerin incelenmesi
Determination of microplastics and selected organic pollutants concentrations in industrial urban atmosphere and investigation of their relationships
Yazar: IŞIL ÇELİK SAĞLAM
Danışman: PROF. DR. BANU ÇETİN
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Organik kirleticiler ve mikroplastikler insan faaliyetleri sonucu çevreye salınır ve çoğunlukla endüstri bölgeleri, şehir tozları ve trafiği yoğun olan bölgelerde bulunurlar. Bu çalışmada daha önce sucul ortamlarda incelenmiş ve ciddi bir tehlike potansiyeline sahip olduğu görülmüş mikroplastikler soluduğumuz hava ortamında incelenmiştir. Bu doğrultuda dış hava ortamında mikroplastiklerin seçili bazı organik kirleticiler (PAHlar, PCBler, PBDEler ve ftalatlar) ile ilişkilerini değerlendirmek amacıyla, Gebze Teknik Üniversitesi kampüsünde yüksek hacimli hava örnekleme cihazı ile dört mevsim örnekler alınıp incelenmiştir. Ön işlem yapılıp Nil Kırmızısı ile boyama yapıldıktan sonra Floresan mikroskobu altında sayımı yapılan Mikroplastiklerin ortalama konsantrasyon değeri 14988 MP/m3'tür (2603-58270 MP/m3 aralığında değişmektedir). Kirleticilerin birbirleriyle ilişkisinin incelenmesi aşamasında; Ftalat esterler ile mikroplastiklerin korelasyonu incelendiğinde Bis 2 metoksietil ftalat, di heksil ftalat ve Di n oktil ftalat ile %99 güven aralığında, Bis 2 butoksietil ftalat ile de %95 güven aralığında anlamlı bir korelasyonu bulunmuştur. PAHlar ile anlamlı korelasyon bulunmamasına karşın yapılan faktör analizi sonucunda naftalin ve asenaften ile aynı faktörde oldukları bulunmuştur. PCBler ve PBDEler ile herhangi bir korelasyona rastlanmamıştır. Faktör analizinde ise düşük faktör yükü ile de olsa BDE-47, BDE-99 ve BDE-100 ile aynı faktörde bulunmuşlardır. Sonuç olarak mikroplastiklerin havada çok küçük boyutlarda ve yüksek miktarlarda bulunduğu görülmüştür. İncelenen mikroplastik parçacıklarının yaklaşık %98'i 20 μm'den küçüktür. Bu tür küçük boyutlar havada asılı kalabilir, kolayca taşınabilir ve en önemlisi kolayca solunabilir. Hava ortamında insan sağlığını tehdit edebilecek yüksek miktarlarda mikroplastikler gözlenmiş olup bu konuda daha detaylı çalışmaların yapılması gerekmektedir.

Abstract:
Organic pollutants and Microplastics are emitted into the environment as a result of human activities and are mostly found in industrial areas, urban dust and areas with heavy traffic. In this study, microplastics, which were previously examined in aquatic environments and found to have a serious potential for danger, were examined in the air we breathe. Accordingly, in order to evaluate the relationship of microplastics with selected organic pollutants such as PAHs, PCBs, PBDEs and phthalates in the outdoor environment, samples were taken and examined in all seasons with a high-volume air sampling device on the campus of Gebze Technical University. After pre-treatment and staining with Nile Red, the average concentration value of Microplastics counted under a fluorescent microscope was 14988 MP/m3 (in the range of 2603-58270 MP/m3). The correlation between phthalates and microplastics was examined and a significant correlation was found with Bis 2 methoxyethyl phthalate, di hexyl phthalate and Din octyl phthalate at 99% confidence interval and with Bis 2 butoxyethyl phthalate at 95% confidence interval. Although there was no significant correlation with microplastics and PAHs, it was found that they were in the same factor with naphthalene and acenaphthene in factor analysis. No correlation was found with PCBs and PBDEs. In factor analysis, they were loaded in the same factor as BDE-47, BDE-99 and BDE-100, but with a low factor load. As a consequence, it is found that 98% microplastic particles examined in campus samples are smaller than 20 μm. Such particles smaller than 10 μm can be suspended in the air, easily transported and, most importantly, easily inhaled. Therefore, microplastics that can threaten human health in high amounts have been observed in the air and more detailed studies should be carried on this subject.