6. BULGULAR
6.2 Arıtma Çamurlarında Tespit Edilen Mikroplastikler
6.2.2 Arıtma Çamuru Numunelerinde Mikroplastiklerin Renk Analizi95
95
mikroplastik boyutu küçüldükçe konsantrasyonlarında artış olduğu saptanmıştır. Tez çalışması kapsamında mikroplastiklerin boyut analizi verilerinin, literatürdeki diğer çalışmalarla uyum içinde olduğu görülmüştür.
96
Tablo 6.8: Arıtma çamurlarında tespit edilen mikroplastiklerin renk analizi
Mevsim
Numune Alma Noktası
Renk Analizi Mikroplastik
Konsantrasyonu (MP/g kuru
ağırlık) Siyah Kahverengi
Mavi-Lacivert
Kırmızı-Pembe
Şeffaf-Beyaz Yeşil-Sarı
Kış
S1 620 MP/g (%7,46)
1146 MP/g (%13,80)
882 MP/g (%10,62)
389 MP/g (%4,68)
4990 MP/
(%60,07)
280 MP/g (%3,37)
8307 (%100) S2 1028 MP/g
(%6,42)
1869 MP/g (%11,67)
1440 MP/g (%8,99)
634 MP/g (%3,96)
10474 MP/g (%65,41)
569 MP/g (%3,55)
16015 (%100)
S3 932 MP/g (%9,04)
1855 MP/g (%18,00)
637 MP/g (%6,18)
422 MP/g (%4,09)
6200 MP/g (%60,16)
260 MP/g (%2,52)
10306 (%100) S4 3813 MP/g
(%13,21)
6790 MP/g (%23,53)
1937 MP/g (%6,71)
1137 MP/g (%3,94)
14321 MP/g (%49,62)
861 MP/g (%2,98)
28860 (%100)
Yaz
S1 167 MP/g (%2,76)
142 MP/g (%2,35)
782 MP/g (%12,90)
459 MP/g (%7,58)
4358 MP/g (%71,91)
152 MP/g (%2,50)
6060 (%100) S2 182 MP/g
(%0,97)
451 MP/g (%2,41)
558 MP/g (%2,99)
429 MP/g (%2,29)
16726 MP/g (%89,45)
3523 MP/g (%1,88)
18699 (%100)
S3 117 MP/g (%1,10)
474 MP/g (%4,45)
411 MP/g (%3,86)
174 MP/g (%1,64)
9302 MP/g (%87,32)
175 MP/g (%1,64)
10653 (%100) S4 305 MP/g
(%1,38)
880 MP/g (%3,97)
965 MP/g (%4,36)
667 MP/g (%3,01)
18942 MP/g (%85,52)
390 MP/g (%1,76)
22149 (%100)
97
Şekil 6.31: Kış mevsiminde arıtma çamurunda tespit edilen mikroplastiklerin renk analizi
Şekil 6.32: Kış mevsiminde S1, S2, S3 ve S4 numunelerinde tespit edilen mikroplastiklerin yüzde renk dağılımı
1 10 100 1000 10000 100000
S1 S2 S3 S4
Mikroplastik Konsantrasyonu (MP/g kuru ağırlık)
Numune Alma Noktası
Siyah Kahverengi Mavi-Lacivert Kırmızı-Pembe Şeffaf-Beyaz Yeşil-Sarı
7,46%
13,80%
10,62%
4,68%
60,07%
3,37%
S1
Siyah Kahverengi Mavi-Lacivert Kırmızı-Pembe Şeffaf-Beyaz Yeşil-Sarı
6,42%
11,67%
8,99%
3,96%
65,41%
3,55%
S2
Siyah Kahverengi Mavi-Lacivert Kırmızı-Pembe Şeffaf-Beyaz Yeşil-Sarı
9,04%
18,00%
6,18%
4,09%
60,16%
2,52%
S3
Siyah Kahverengi Mavi-Lacivert Kırmızı-Pembe Şeffaf-Beyaz Yeşil-Sarı
13,21%
23,53%
6,71%
3,94%
49,62%
2,98% S4
Siyah Kahverengi Mavi-Lacivert Kırmızı-Pembe Şeffaf-Beyaz Yeşil-Sarı
98
Şekil 6.33: Kış mevsiminde farklı numune alma noktalarında arıtma çamurlarında tespit edilen mikroplastiklerin renk verilerine uygulanan Friedman testi istatistiki analiz sonuçları
Arıtma çamurlarında tespit edilen mikroplastiklerin renk analizi sonuçları Şekil 6.34’de verilmiştir. Yaz aylarını temsil eden numunelerde elde edilen sonuçlara göre, tüm arıtma çamuru numunelerinde mikroplastik renklerinin %71,91 ile %89,45 aralığında değişen oranda şeffaf-beyaz olduğu görülmüştür. S1 numunesinde en az rastlanan renk kahverengi (%2,34) iken S2, S3 ve S4 numunelerinde sırasıyla %0,97,
%1,10 ve %1,38 ile siyahtır. Şekil 6.35’te ise her bir arıtma çamuru numunesinde tespit edilen mikroplastiklerin yüzdesel olarak dağılımı gösterilmiştir. Friedman testine göre, arıtma çamurlarındaki mikroplastik konsantrasyonları her bir renk için ortalama değerleri açısından değerlendirildiğinde farklı numune alma noktalarında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık görülmüştür (p<0,05) (Şekil 6.36). Ardışık arıtma ünitelerinde tespit edilen renklerde mikroplastik konsantrasyonları istatistiki olarak farklılaşmaktadır.
Şekil 6.34: Yaz mevsiminde arıtma çamurunda tespit edilen mikroplastiklerin renk analizi 1
10 100 1000 10000 100000
S1 S2 S3 S4
Mikroplastik Konsantrasyonu (MP/g kuru ağırlık)
Numune Alma Noktası
Siyah Kahverengi Mavi-Lacivert Kırmızı-Pembe Şeffaf-Beyaz Yeşil-Sarı
99
Şekil 6.35: Yaz mevsiminde S1, S2, S3 ve S4 numunelerinde tespit edilen mikroplastiklerin yüzde renk dağılımı
Şekil 6.36: Yaz mevsiminde farklı numune alma noktalarında arıtma çamurlarında tespit edilen mikroplastiklerin renk verilerine uygulanan Friedman testi istatistiki analiz sonuçları
Mikroplastiklerin görsel olarak renklerine göre sınıflandırılması çevresel etkilerini belirlemede önemli bir özellik olmamasına rağmen mikroskop kullanılarak FTIR gibi kimyasal analizler için şüpheli parçacık seçiminde belirleyicidir. Ayrıca renklerin çeşitliliği mikroplastiklerin farklı kaynaklardan geldiğine işaret etmektedir (Gallagher ve diğ. 2016). Literatürde yapılan çalışmalar incelendiğinde, arıtma çamurlarında en sık gözlemlenen mikroplastik renkleri şeffaf ve/veya beyaz olduğu görülmektedir (Jiang ve diğ. 2020; X. Li ve diğ. 2018; Naji ve diğ. 2021). Bu tez
2,76%
2,34%
12,90%
7,57%
71,91%
2,51%
S1
Siyah Kahverengi Mavi-Lacivert Kırmızı-Pembe Şeffaf-Beyaz Yeşil-Sarı
0,97% 2,41%
2,98%
2,29%
89,45%
1,88% S2
Siyah Kahverengi
Mavi-Lacivert Kırmızı-Pembe Şeffaf-Beyaz Yeşil-Sarı
1,10%
4,45% 3,86%
1,63%
87,32%
1,64%
S3
Siyah Kahverengi Mavi-Lacivert Kırmızı-Pembe Şeffaf-Beyaz Yeşil-Sarı
1,38%
3,97%4,36% 3,01%
85,52%
1,76%
S4
Siyah Kahverengi Mavi-Lacivert Kırmızı-Pembe Şeffaf-Beyaz Yeşil-Sarı
100
çalışması kapsamında elde edilen sonuçlara göre hem kış hem de yaz mevsiminde tüm arıtma çamuru numunelerinde baskın mikroplastik rengi şeffaf-beyaz olarak tespit edilmiş olup, elde edilen bu sonuç literatürdeki verilerle tutarlılık göstermektedir.
6.2.3 Arıtma Çamuru Numunelerinde Mikroplastiklerin Şekil Analizi
Arıtma çamuru numunelerinde tespit edilen mikroplastiklerin şekil analizi sonuçları Tablo 6.9’da verilmektedir. Şekil analizi parça, lif ve film olmak üzere 3 farklı kategoride incelenmiştir. Kış aylarında gerçekleştirilen analiz sonuçlarına göre, tüm arıtma çamuru numunelerinde (S1, S2, S3 ve S4) gözlenen baskın şekil %40,24 ile %63,03 arasında değişen oranda liflerdir. Şekil sıralamasında diğer baskın tür
%23,26 ile %38,13 arasında değişen oranda filmler olarak görülmektedir. Şekil kategorileri arasından en az rastlanan mikroplastik şekli ise parça (%9,42-%22,08) olarak tespit edilmiştir (Şekil 6.37). Kış mevsiminde S1, S2, S3 ve S4 numunelerinde tespit edilen mikroplastiklerin yüzde olarak şekil dağılımı Şekil 6.38’te verilmiştir. Kış mevsiminde elde edilen verilere uygulanan Friedman testine göre, mikroplastik konsantrasyonları farklı şekiller (parça, film, lif) için ortalama değerleri açısından değerlendirildiğinde farklı numune alma noktalarında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık görülmemiştir (p>0,05) (Şekil 6.39). Ardışık arıtma ünitelerinde tespit edilen şekillerde mikroplastik konsantrasyonları istatistiki olarak farklı değildir.
101
Tablo 6.9: Arıtma çamurlarında tespit edilen mikroplastiklerin şekil analizi
Mevsim
Numune Alma Noktası
Şekil Analizi Mikroplastik
Konsantrasyonu (MP/g kuru
ağırlık)
Parça Lif Film
Kış
S1 1139 MP/g (%13,72)
5236 MP/g (%60,03)
1932 MP/g (%23,25)
8307 (%100)
S2 1509 MP/g (%9,42)
1008 MP/g (%62,96)
4423 MP/g (%27,62)
16015 (%100) S3 1523 MP/g
(%14,78)
4853 MP/g (%47,10)
3929 MP/g (%38,12)
10306 (%100)
S4 6371 MP/g (%22,07)
11613 MP/g (%40,24)
10876 MP/g (%37,68)
28860 (%100)
Yaz
S1 417 MP/g (%6,87)
4620 MP/g (%76,23)
1024 MP/g (%16,90)
6060 (%100)
S2 1539 MP/g (%8,23)
13963 MP/g (%74,67)
3196 MP/g (%17,09)
18699 (%100) S3 1377 MP/g
(%12,93)
6131 MP/g (%57,55)
3145 MP/g (%29,52)
10653 (%100)
S4 2542 MP/g (%11,48)
13046 MP/g (%58,90)
6561 MP/g (%29,62)
22149 (%100)
Şekil 6.37: Kış mevsiminde arıtma çamurunda tespit edilen mikroplastiklerin şekil analizi 1
10 100 1000 10000 100000
S1 S2 S3 S4
Mikroplastik Konsantrasyonu (MP/g kuru ağırlık)
Numune Alma Noktası
Parça Lif Film
102
Şekil 6.38: Kış mevsiminde S1, S2, S3 ve S4 numunelerinde tespit edilen mikroplastiklerin yüzde şekil dağılımı
Şekil 6.39: Kış mevsiminde farklı numune alma noktalarında arıtma çamurlarında tespit edilen mikroplastiklerin şekil verilerine uygulanan Friedman testi istatistiki analiz sonuçları
Yaz aylarında gerçekleştirilen analiz sonuçlarına göre, tüm arıtma çamuru numunelerinde (S1, S2, S3 ve S4) gözlenen baskın şekil %57,55 ile %76,23 arasında değişen oranda liflerdir (Şekil 6.40). Şekil sıralamasında diğer baskın tür %16,89 ile
%29,62 arasında değişen oranda filmler olarak görülmektedir. Şekil kategorileri arasından en az rastlanan mikroplastik şekli ise parça (%6,88-%12,93) olarak tespit edilmiştir. Şekil 6.41’de yaz mevsiminde S1, S2, S3 ve S4 numunelerinde tespit edilen mikroplastiklerin şekil dağılımı yüzde olarak gösterilmiştir. Yaz mevsiminde elde edilen verilere uygulanan Friedman testine göre, mikroplastik konsantrasyonları farklı
13,71%
63,03%
23,26%
S1
Parça Lif Film
9,42%
62,96%
27,62%
S2
Parça Lif Film
14,78%
47,09%
38,13%
S3
Parça Lif Film
22,08%
40,24%
37,69%
S4
Parça Lif Film
103
şekiller (parça, film, lif) için ortalama değerleri açısından değerlendirildiğinde farklı numune alma noktalarında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık görülmüştür (p<0,05) (Şekil 6.42). Ardışık arıtma ünitelerinde tespit edilen şekillerde mikroplastik konsantrasyonları istatistiki olarak farklıdır.
Şekil 6.40: Yaz mevsiminde arıtma çamurunda tespit edilen mikroplastiklerin şekil analizi 1
10 100 1000 10000 100000
S1 S2 S3 S4
Mikroplastik Konsantrasyonu (MP/g kuru ağırlık)
Numune Alma Noktası
Parça Lif Film
104
Şekil 6.41: Yaz mevsiminde S1, S2, S3 ve S4 numunelerinde tespit edilen mikroplastiklerin yüzde şekil dağılımı
Şekil 6.42: Yaz mevsiminde farklı numune alma noktalarında arıtma çamurlarında tespit edilen mikroplastiklerin şekil verilerine uygulanan Friedman testi istatistiki analiz sonuçları
Tez çalışması kapsamında gerçekleştirilen şekil sınıflandırmasında hem kış hem de yaz mevsiminde baskın şeklin lif yapıda olan mikroplastikler olduğu görülmüştür. Benzer şekilde, aktif çamurda şekil sınıflandırılması yapılan bir çalışmada da lif yapıda olan mikroplastiklerin oranının oldukça yüksek olduğu (%94) rapor edilmiştir (Lares ve diğ. 2018). Naji ve diğ. (2021) tarafından iki farklı atıksu arıtma tesisinden alınan arıtma çamurlarında mikroplastiklerin şekil yoğunluğu sırasıyla lif> film> parça> granül olarak bulunmuştur. Tez çalışması kapsamında elde
6,88%
76,23%
16,89%
S1
Parça Lif Film
8,23%
74,68%
17,09%
S2
Parça Lif Film
12,93%
57,55%
29,52%
S3
Parça Lif Film
11,48%
58,90%
29,62%
S4
Parça Lif Film
105
edilen sonuçlar literatürdeki diğer çalışmaları destekler niteliktedir (Alavian Petroody ve diğ. 2021; J. Bayo ve diğ. 2016; Edo ve diğ. 2020; Nakao ve diğ. 2021). Kış mevsiminde insanların fazla kıyafet kullanımı ile daha fazla çamaşır yıkaması bu duruma bir sebep olarak gösterilebilmektedir (Browne ve diğ. 2011). Özellikle lif şeklindeki mikroplastikler sentetik kıyafetlerin çamaşır makinesinde yıkanmasıyla atıksu arıtma tesislerine kadar ulaşmaktadır. Napper ve Thompson (2016) yaptıkları bir çalışmada ortalama olarak 6 kg’lık normal bir ev tipi çamaşır makinesinin bir yıkama sırasında 700.000 adet kadar lifin kanalizasyona salınabileceğini göstermişlerdir. Film şeklindeki mikroplastikler daha çok ambalaj ürünlerinden kaynaklandığı, parça şeklindeki mikroplastiklerin ise günlük yaşamda sıklıkla kullanılan plastiklerin parçalanmasından kaynaklandığı düşünülmektedir (Koyuncuoğlu ve Erden 2021).