Gebze atmosferindeki ağır metallerin seviyelerinin, kaynaklarının, mevsimsel değişimlerinin ve mikroplastiklerle olan ilişkisinin değerlendirilmesi
Assessment of heavy metal concentrations in the atmosphere of gebze, their sources, seasonal changes and their correlations with microplastics
Yazar: MERVE SARAL
Danışman: PROF. DR. BANU ÇETİN
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Ağır metaller = Heavy metals ; Korelasyon = Correlation ; Mevsimsel değişim = Seasonal variation ; Mikroplastik = Mikroplastic

Özet:
Bu çalışmada Gebze Teknik Üniversitesi kampüsünden 118Y146 nolu TÜBİTAK projesi kapsamında toplanan hava örneklerinde ağır metallerin konsantrasyonları, mevsimsel değişimleri, muhtemel kaynakları ve mikroplastiklerle olan korelasyonları incelenmiştir. Yüksek hacimli örnekleyici ile dört mevsim olmak üzere toplamda 127 örnek toplanmıştır. Ağır metal konsantrasyonları 48095 ng/m3 (Na) ile 0,01 ng/m3 (Tl) aralığında değişmiştir. Mikroplastiklerin konsantrasyonu yaz sezonunda en az 7207 MP/m3 en fazla ise 21042 MP/m3 bulunmuş, sonbahar sezonunda en az 7245 MP/m3 en fazla 32950 MP/m3, kış sezonunda en az 4035 MP/m3 en fazla 58270 MP/m3, ilkbahar en az 7275 MP/m3 en fazla 37094 MP/m3 olarak değişiklik göstermiştir. Ağır metallerin zenginleştirme faktörü incelenmiştir. Ulaşılan sonuçlar, Pb, Sn, Si, Zn, Sb, Cd, Se, Bi, ve Pt gibi bazı elementlerin aşırı zenginleşmiş ve antropojenik kaynaklı olduğunu göstermektedir. Ağır metaller ile MPlerin korelasyonuna bakıldığında ise sadece Platin (Pt) ile korelasyonu olduğu görülmektedir. Ağır metallerin kendi aralarında korelasyonları incelendiğinde; birbirleri ile olumlu yönde bir ilişkisi olduğu gözlemlenmiştir. Ağır metallerin MP'lerle ortak kaynağı olup olmadığını incelemek amacıyla Faktör Analizi yapılmıştır. Faktör analizine göre 6 farklı faktör tespit edilmiş olup, toplam varyansın %80'i açıklanmıştır. Sırasıyla açıklanan varyans oranları birinci faktör için %49, 2, ikinci faktör için %14,4, üçüncü faktör için %6,3, dördüncü faktör için %4,9, beşinci faktör için %3,8 ve son faktör içinse %3,5 olarak belirlenmiştir. Bu sonuçlara göre birinci kaynak demir-çelik fabrikaları ve metalürjik prosesler gibi endüstriyel faaliyetler, ikinci kaynak odun-kömür yanması, üçüncü kaynak trafik emisyonu, dördüncü kaynak toprak kökenli, beşinci kaynak yanma emisyonu ve son kaynak ise lastik aşınmaları olarak belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, the concentrations of heavy metals, their seasonal variation, possible sources and their correlations with microplastics were investigated in air samples collected from the GTU Campus within the scope of the TUBITAK project numbered 118Y146. A total of 127 samples were collected with four seasons. The concentrations of heavy metals ranged from 48095 ng/ m3 (Na) to 0.01 ng/m3 (Tl). The concentration of microplastics varied from 7207 MP/ m3 to 21042 MP/ m3 in the summer season, 7245 MP/ m3 to 32950 MP/ m3 in the autumn season, 4035 MP/ m3 to 58270 MP/m3 in the winter season, and 7275 MP/ m3 to 37094 MP/ m3 in the spring. The enrichment factors of heavy metals were studied. The results show that elements including Pb, Sn, Si, Zn, Sb, Cd, Se, Bi, ve Pt are of extremely enriched and anthropogenic origin. When the correlation of heavy metals and MP is examined, it is seen that microplastics have a correlation only with Platinum (Pt). In order to examine whether heavy metals have a common source with MPs, a Factor Analysis was performed. When the correlations of heavy metals with each other were examined, it was observed that they have a positive relationship. According to the factor analysis, 6 different factors were identified and 80% of the total variance was explained. The described variance ratios were found as 49.2% for the first factor, 14.4% for the second factor, 6.3% for the third factor, 4.9% for the fourth factor, 3.8% for the fifth factor and 3.5% for the last factor, respectively. According to these results, the first source is determined as industrial activities such as iron and steel factories and metallurgical processes, wood-coal combustion as the second source, traffic emission as the third source, soil origin as the fourth source, combustion emission as the fifth source and tire wear as the last source.