Yüzme Havuzu Sularında Haloasetonitrillerin Belirlenmesine Yönelik Yeşil Kimya Temelli Mikroekstraksiyon-GC-MS/MS Yönteminin Geliştirilmesi ve Uygulanması


Yücel C. (Yürütücü), Aydın kırlangıç İ.

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Fen ve Mühendislik
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: Mühendislik Fakültesi
  • Başlangıç Tarihi: Mart 2026
  • Bitiş Tarihi: Mart 2028

Özet

Su dezenfeksiyonu, bulaşıcı hastalıkların insanlar arasında yayılmasını önlemek için patojenik bakteri, mantar, virüs, ve diğer mikroorganizmaları etkisiz hale getirmede veya yok etmede önemli bir rol oynar. Öte yandan, dezenfektanlar doğal ve antropojenik girdilerden kaynaklanan organik kirleticilerle reaksiyona girerek zararlı dezenfeksiyon yan ürünleri (DBP) oluşturabilir. DBP, suyun klor, kloramin veya klor dioksit gibi dezenfektanlarla arıtılması sırasında suda bulunan organik ve inorganik öncüllerle reaksiyona girerek oluşur. Literatürde 600’den fazla DBP tanımlanmasına rağmen, en toksik bileşik türlerinden biri olan Haloasetonitriller (HAN) için halen evrensel bir yasal düzenleme bulunmamaktadır. Havuz sularında HAN oluşumu; kaynak suyundan gelen azotlu organik maddeler, yüzücülerden kaynaklanan idrar, ter, deri hücreleri ve kozmetik ürün kalıntıları ile doğrudan ilişkilidir. Bu bileşikler solunum, deri ve oral yolla vücuda girebildiğinden, özellikle çocuklar ve sporcular gibi hassas gruplar için önemli bir halk sağlığı riski oluşturmaktadır. Türkiye’de bu konuda kapsamlı bir saha verisi ve uluslararası standardize edilmiş çevre dostu bir analiz yöntemi bulunmamaktadır.

Projede HAN’lerin analizine yönelik özgün ve yeşil kimya prensiplerine uygun ve hızlı bir yöntem olan dağıtıcı sıvı-sıvı mikroekstraksiyon (DLLME) tekniği ile katılaşmış yüzen organik damlacık (SFOD) tekniği birleştirilerek, daha önce HAN’lerin ekstraksiyonunda ilk kez kullanılarak çevre dostu yenilikçi DLLME-SFOD yöntemi geliştirilecek ve optimize edilecektir. DLLME-SFOD tekniği, klasik sıvı-sıvı ekstraksiyon (LLE) ve katı faz ekstraksiyon (SPE) yöntemlerine kıyasla çok daha az toksik çözücü kullanmakta, daha yüksek ekstraksiyon verimi ve kısa analiz süresi sağlamaktadır. Bu tekniğin diğer mikroekstraksiyon tekniklerinden biri olan olan Katı Faza Mikroekstraksiyon (SPME) yöntemine kıyasla üstünlüğü ise fiber kullanımı gerektirmediğinden analiz maliyetinin çok daha düşük olmasıdır. Projede, deneysel tasarım yaklaşımları olan Genel Faktöriyel Tasarım (GFD), Merkezi Kompozit Tasarım (CCD) kullanılarak organik çözücü türü ve hacmi, dağıtıcı çözücü türü, pH, tuz konsantrasyonu ve karıştırma tipi gibi kritik parametreler optimize edilecektir. Ayrıca, validasyon aşamasında yöntemin, tekrarlanabilirlik, tespit limiti (LOD), miktar tayin limiti (LOQ), stabilite, zenginleştirme faktörü ve ekstraksiyon verimi değerlendirilecektir.

Bu proje, yüzme havuzu sularında insan sağlığı için potansiyel risk oluşturan ve dezenfeksiyon ürünlerinden biri olan haloasetonitrillerin (HAN’ler) belirlenmesine yönelik, çevre dostu, hızlı, duyarlı ve maliyet etkin bir analiz yöntemi geliştirmeyi ve bu bileşiklerin derişimlerinin 20 farklı havuz sularında belirlenmesini amaçlamaktadır. Ayrıca proje kapsamında, çok değişkenli istatistiksel bir yaklaşım olarak Temel Bileşenler Analizi (PCA) uygulanarak HAN’lerin havuz tipine (açık/kapalı), ve diğer su kalitesi parametrelerinden pH, iletkenlik, çözünmüş organik karbon (ÇOK) ve 254 nm'de (UV254) ultraviyole absorbansı ölçümü, nitrat (NO), nitrit (NO2), amonyak (NH3) toplam azot (TN), adsorplanan organik halojen (AOX), toplam ve serbest klor değerlerine bağlı değişim ve etkileşimler incelenecek; ana belirleyici faktörler ayrıştırılarak risk yönetimine kanıt temelli girdiler sağlanacaktır. PCA sonuçları, parametre fazlalığını azaltıp ölçüm maliyetini düşüren bir karar destek çerçevesi sunarak, izleme programlarının önceliklendirilmesine katkı verecektir.

Proje sonunda Türkiye’de ilk kez hem açık hem kapalı en az 20 yüzme havuzunda HAN profili ortaya konulacak ve DCAN, TCAN, BCAN, DBAN yanında MCAN, MBAN ve MIAN bileşikleri de kapsamlı olarak raporlanacaktır. Elde edilecek veriler, Türkiye’nin 12. Kalkınma Planı (2024-2028), AB 2020/2184 İçme Suyu Direktifi ve AB 2020/741 Atıksu Yeniden Kullanımı Tüzüğü ile tam uyumlu olup, su kalitesi yönetimi ve halk sağlığı politikalarının bilimsel temellerine katkı sağlayacaktır. Proje çıktıları, gelecekte dezenfeksiyon yan ürünlerinin ileri oksidasyon sistemleriyle giderilmesine yönelik çalışmalara da altyapı oluşturacaktır.

Sonuç olarak bu proje, çevre analitiği, yeşil kimya ve sürdürülebilir su yönetimi alanlarında Türkiye’deki bilgi birikimini artırarak ulusal ve uluslararası düzeyde yenilikçi ve uygulanabilir bir metodoloji sunacaktır. Ayrıca, Sağlık Bakanlığı, Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı ve ilgili laboratuvarlar için referans bir analiz protokolü sağlayarak su kaynaklı kimyasal risklerin erken tespitinde kritik bir rol üstlenecektir