Metro havasındaki partikül maddenin elementel bileşimi ve mikrobiyal toksisitesi
Elementel composition and microbial toxicity of particulate matter in subway air
Yazar: BETÜL BAYHATUN
Danışman: PROF. DR. BURCU ONAT ; PROF. DR. ASLI BAYSAL
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Metro = Metro

Özet:
Yer altı raylı sistemleri güvenli olmaları, ulaşımda kaliteyi arttırmaları, verimli ve yaygın olmaları, trafik yoğunluğunu azaltmaları gibi özellikleri ile birlikte günümüzde en çok tercih edilen ulaşım araçlarından biridir. Metro ve raylı sistemleri kullanan kişilerin gün içerisinde istasyonlarda geçirdiği zamanın çok az olmasına karşın yüksek konsantrasyona sahip kirleticileri muhteva eden havaya maruz kalınması sağlık problemlerine sebep olabilmektedir.
Bu çalışmada, İstanbul metrosunda en çok tercih edilen M2, M4, M5 ve M7 hatlarında yolcu yoğunluğunun fazla olduğu 7 yeraltı istasyonunun peronunda havadan örneklenen  PM2.5 (2.5 mikrondan küçük partiküller)'un elementel bileşimi ve mikrobiyal toksisitesi incelenmiştir.  Bu kapsamda PM2.5'un 30 dakika, 2 saat, 4 saat ve 24 saatlik maruziyet sürelerinde Staphylococcus Aeureus ile Klebsiella Pneumaniae bakterileri üzerindeki etkisi araştırılmış, bu bakterilerin canlılık, aktivasyon ve/veya inhibisyon mekanizmaları ana biyokimyasal (protein, karbonhidrat ve antioksidan) parametreler üzerinden gerçekleştirilmiştir. Tespit edilen canlılık ve biyokimyasal parametre sonuçları ile PM2.5 içeriğinde bulunan bazı metaller (Al, Ba, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn ve Pb) arasındaki ilişki incelenmiştir.
PM2.5'a farklı maruziyet sürelerinde S. aeureus ile K. pneumaniae bakterilerinin canlılık davranışları incelendiğinde her iki türde de PM2.5 sonuçlarının 1'den büyük olduğu ve canlılık metabolizmasını indüklediği tespit edilmiştir. Protein mekanizmasının 0.81 ve 0.99 arasında değişen korelasyon katsayısı değerleri ile birlikte genel olarak canlılık metabolizmasını indüklerken, karbonhidrat ve antioksidan mekanizmalarının 0.67 ve  (-) 0.20  arasında değişen korelasyon katsayısı değerleri ile birlikte ile negatif bağımlılık gösterdiği ve inhibisyona yol açtığı görülmüştür. 
 Al, Ba, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn ve Pb metalleri ile bakterilerin canlılık ve protein mekanizmaları arasındaki ilişki incelendiğinde ise S. aureus için bu elementlerin toksik etki gösterirken K. pneumoniae için indükleyici etki gösterdiği gözlenmiştir. Sonuç olarak metro havasındaki PM2.5'un  maruziyet süreleri ve kimyasal karakterizasyonuna bağlı olarak incelenen bakteri türleri üzerinde farklı etkileri olduğu tespit edilmiştir. Metro havasındaki PM2.5'un patojen bakteriler üzerindeki indükleyici etkisinin hastalıkların kapalı ortamlarda yayılması ve/veya hastalık sürelerindeki artışa nasıl bir etkisinin olacağı konusunda gelecekte çalışmaların yapılması önem arz etmektedir.

Abstract:
In today's world, due to their features such as being safe, increasing the quality of transportation, efficiency, being common, and reducing traffic, underground railway systems are one of the most preferred transportation vehicles. Although, during the day people which using subway and railway systems spend very limited time in stations, exposure to air containing pollutants with high concentrations may occur health problems.
In this study, the elementel composition and microbial toxicity of PM2.5 (particles smaller than 2.5 microns) sampled from the air in the platforms of 7 underground stations where the passenger quantity is high on the most preferred M2, M4, M5 and M7 lines in the Istanbul metro system was investigated. In this context, the effect of PM2.5 on Staphylococcus Aeureus and Klebsiella Pneumaniae bacteria at exposure times of 30 minutes, 2 hours, 4 hours and 24 hours was investigated and the viability, activation and/or inhibition mechanisms of these bacteria were carried out through the main biochemical parameters (vitality, protein, carbonhydrate and antioxidant). The relationship between the determined vitality and biochemical parameter results and some metals (Al, Ba, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn and Pb) contained in PM2.5 were examined. 
During the time that the vitality behaviors of S. aureus and K.pneumoniae were examined at different exposure times to PM2.5, it was determined that PM2.5 results were greater than 1 and induced viability metabolism in both species. It was observed that while protein mechanism with correlation coefficient values varying between 0.81 and 0.99 generally induce vitality metabolism,while carbohydrate and antioxidant mechanisms showed negative dependence and inhibition with correlation coefficient values varying between 0.67 and (-) 0.20.
During the time that the relationship between Al, Ba, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn and Pb metals and the viability and protein mechanisms of bacteria was examined, it was observed that these elements had negative effects for S. aureus and inducing effects for K. pneumoniae. As a result, it has been determined that PM2.5 in the metro air has different effects on the investigated bacterial species depending on the exposure times and chemical characterization. It is important to conduct future studies on how the inducing effect of PM2.5 in the metro air on pathogenic bacteria will affect the spread of diseases in indoor environments and/or the increase in disease duration.