Analysis methodology, distribution, and health risk assessment of size-segregated airborne micro(nano)plastics
Havadaki boyut ayrımlı mikro(nano)plastiklerin analiz metodolojisi, dağılımı ve sağlık riski değerlendirmesi
- Tez No: 973778
- Danışmanlar: PROF. DR. KADİR GEDİK, PROF. DR. EFTADE GAGA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı, yüksek hacimli boyut ayrıştırmalı bir örnekleyici kullanılarak endüstriyel, kırsal ve kentsel alanlardan toplanan havadaki mikro(nano)plastiklerin (MNP'ler) incelenmesidir. Numune ön arıtım ve örnekleme parametrelerinin optimizasyonu (sekiz saat boyunca 40 cfm akış hızı) gerçekleştirilmiş, beş kademeli ayrıştırıcılara yerleştirilen oluklu Teflon filtre ve nano-fraksiyon kademesine yerleştirilen cam elyaf filtre, parçacık (μ-Raman ve SEM-EDX) ve kütle bazlı yaklaşım (Pyr-GC/MS) ile ön işlem yapılmadan analiz edilmiştir. MNP dağılımının coğrafi konuma göre endüstriyel (1.8±3.1 μg/m³), kentsel (2.2±4.4 μg/m³), ve kırsal/yarı-kentsel (1.5±2.4 μg/m³) bölgelerde değiştiği tespit edilmiştir. Parçacık bazlı analizlerde, örneklenen partiküller karbon karası olarak tanımlanmış, çoğunluğu (yaklaşık %95) parça şeklinde ve kalan %5'lik kısım lif olarak sınıflandırılmıştır. Kütle bazlı yaklaşımla analiz edilen polimerlerden (PE, PET, PP, PVC, PS, PC, SBR ve NR) elde edilen bulgular, lastik türevi maddelerin (SBR, NR) PE ile birlikte baskın polimerler olduğunu ve kentsel bölgelerin nano fraksiyon kademesine lastik ve fren aşınmasından kaynaklanan önemli katkılar sergilediğini ortaya koymuştur. Bulgular, MNP seviyelerinin kentsel bölgelerde gündüz saatlerinde, kırsal bölgelerde ise kış aylarında yükseldiğini göstermiştir. Devamında yapılan istatistiksel analiz, son kademedeki (backup) PM (<0,49 μm) ile MNP arasında orta düzeyde anlamlı bir korelasyon (R2=0.64) olduğunu ortaya koymuştur. Parçacık ve kütle bazlı verilere göre yapılan maruziyet değerlendirmesi, özellikle kentsel gecelerde ve kırsal kış günlerinde daha küçük MNP'lerin akciğer sağlığı için daha yüksek bir risk oluşturduğunu göstermiştir. Sonuçlar, hava kalitesi yönetimi ve politika geliştirilmesi için havadaki MNP'lerin varlığını, dağılımını ve sağlık etkilerini ele almak üzere standart prosedürlerin ve özel stratejilerin uygulanmasının önemini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
The objective of this study is to investigate airborne micro(nano)plastics (MNPs) that were collected from industrial, rural, and urban areas using a high-volume size-segregated sampler. A sample pretreatment and the optimization of the sampling parameters (a flow rate of 40 cfm for eight hours) were conducted, and the slotted Teflon filter, which was placed in both the five-stage and the glass fiber in the nano-fraction stage, was analyzed without pretreatment by particle (μ-Raman and SEM-EDX) and mass-based analysis (Pyr-GC/MS). The distribution of MNPs was found to vary according to geographical location, with concentrations observed in the industrial (1.8±3.1 μg/m³), urban (2.2±4.4 μg/m³), and rural/suburban (1.5±2.4μg/m³) regions. The majority of these particles (approximately 95%) were found to be in the form of fragments, while the remaining 5% were classified as fibers with a chemical identity of carbon black in particle-based analysis. Of the polymers analyzed by the mass-based approach (i.e., PE, PET, PP, PVC, PS, PC, SBR, and NR), results revealed that tire-derived rubbers (SBR, NR), along with PE, were the predominant polymers, with urban areas exhibiting substantial contributions from tire and brake wear in the nano-fraction stage. The results indicated that levels of MNP were elevated during daytime hours in urban areas and during winter months in rural regions. A subsequent statistical analysis revealed moderate correlation (R2=0.64) between PM (<0.49 μm) and MNPs abundance in backup stage. An exposure assessment was conducted according to particle-based and mass-based data, indicating that smaller MNPs, particularly during urban nights and rural winter days, pose a heightened risk to pulmonary health. The findings underscore the importance of implementing standard procedures and specific strategies to address the pervasive presence and health effects of airborne MNPs for better air quality management and policy development.
Benzer Tezler
- Rulmanlarda sürünme riskinin deneysel olarak incelenmesi ve rulman tasarım parametrelerinin sürünme üzerine etkisinin analizi
Experimental investigation of creep risk on bearings and analysis of bearing design parameters for creep
AHMET HAKAN BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN TAHA ŞEN
- Bulanık mantık yöntemiyle risk değerlendirmesi: Matbaa sektörü örneği
Risk assessment method with fuzzy logic: The case of the printing industry
KÜBRA DOLAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Halk SağlığıYıldırım Beyazıt ÜniversitesiHalk Sağlığı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜN ERASLAN
- Kantitatif risk değerlendirme yöntemlerinin karşılaştırılması: Bir enerji iletim hattı örneği
Comparison of quantitative risk assessment methods: A case study of a power transmission line
MEHMET SELİM TEKİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KazalarSivas Cumhuriyet Üniversitesiİş Sağlığı ve Güvenliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAR ERCİNS
- Seracılık işlerinde Fıne Kınney ve FMEA yöntemleri kullanılarak risklerin değerlendirilmesi
Assessment of risks in greenhouse operations using Fine Kinney and FMEA methods
MAHMUT ÇETİNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Yeni Yüzyıl Üniversitesiİş Sağlığı ve Güvenliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TAHSİN AYKAN KEPEKLİ
- Development of a spatial model on nuclear power plant accidents based on vulnerability and evacuation plans
Kırılganlık ve tahliye planlarına dayalı nükleer santral kazaları için mekansal bir modelin geliştirilmesi
MARYNA BATUR
Doktora
İngilizce
2025
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REHA METİN ALKAN