Su ortamında mikrokirleticilerin tespitinde kullanılacak yerli dolgu malzemesi destekli pasif örnekleyicilerin tasarımı ve optimizasyonu

Bu çalışmada yerli imkanlar ile üretilen C18-Silika malzemesinin sularda pasif örnekleyici olarak kullanımı sağlanarak yeni bir örnekleme aracı geliştirilmeye çalışılmıştır. Literatürdeki pasif örnekleyici türleri incelenerek yapılan çalışmalar sonucu bu ürünlere alternatif tamamı ile yerli bir ürün geliştirilmiştir. Bu ürün ile sulardaki organik mikrokirletici gruplarından biri olan ve Amerika Çevre Koruma Ajansı (US-EPA) tarafından öncelikli kirleticiler listesinde yer alan 16 adet polisiklik aromatik hidrokarbon (PAH) bileşiğinin yerli pasif örnekleyici ile örneklenmesi ve tespit edilmesi amaçlanmıştır. Pasif örnekleyicide alıcı faz olarak kullanılacak adsorban malzeme olan C18-silika tamamen yerli kaynaklar ile cam suyundan yola çıkılarak sentezlenmiştir. Elde edilen yerli C18-silika malzemesinin piyasadaki muadilleri ile mukayese edilerek benzer kalitede olduğu belirlenmiştir. Sentez aşaması tamamlanan toz formundaki ürünün pasif örnekleyici olarak kullanılabilmesi için uygun bir tasarım oluşturulmuştur. Alıcı faz olarak kullanılacak yerli adsorbanın yanında bu malzemeyi tutacak ve PAH bileşiklerini bulunduğu su ortamından kısmi geçirgenlik yoluyla adsorbana ulaştıracak düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) membrandan oluşan iki fazlı bir tasarımda karar kılınmıştır. İki fazlı örnekleyicinin 316L paslanmaz çelikten üretilen bir gövde içerisine yerleştirilmesi ile yerli pasif örnekleyici sistemi tamamlanmıştır. Laboratuvar ortamında belirli ve sabit koşullar altında gerçekleştirilen deneylerde yerli örnekleyicinin analitleri adsorplama verimi tespit edilmiştir. logKow değeri 4,5 ila 6,8 arasında olan sudaki çözünmüş PAH bileşikleri %78-89 arasında pasif örnekleyici tarafından toplanmıştır. Laboratuvar deneme çalışmalarına yerli pasif örnekleyicinin hedef analitler için vermiş olduğu yüksek adsorplama verimi neticesinde adsorpsiyon kinetiği çalışmaları ile devam edilmiştir. Yapılan çalışmalar neticesinde yerli pasif örnekleyici için örnekleme hızı (Rs) ve örnekleyici-su ayrışım katsayıları (Ksw) her bir analit için elde edilmiştir. Buna ek olarak her bir analit için elde edilen logKsw ve logKow değerleri arasında eğri çizdirilmiş ve yüksek korelasyon gösteren bu eğrinin 2. derece polinom denklemi ile logKow değeri 4,1 ila 6,5 arasında olan herhangi bir bileşik için yerli pasif örnekleyici özelinde deneysel çalışma yapmaya gerek kalmadan logKsw değerlerinin elde edilmesi sağlanmıştır. Örnekleyicinin hangi rejimde (doğrusal, eğrisel veya denge) olduğunu tespit edebilmeye yarayan teorik yarı-zaman değerleri (t1/2) yerli pasif örnekleyici için elde edilen Rs ve Ksw değerlerinden faydalanarak her bir analit için ayrı ayrı hesaplanmıştır. Yapılan çalışmalarda yerli pasif örnekleyicinin yaklaşık bir haftada (ortalama 8 günde) denge rejimine ulaştığı belirlenmiştir. Saha çalışmalarında pasif örnekleyici sonuçlarından sudaki zamana yayılı ortalama konsantrasyon değerlerini hesaplayabilmek adına örneklemede geçen zaman ile teorik yarı-zamanlar mukayese edilmiş ve tespit edilen rejime uygun modeller kullanılarak sonuçlar hesaplanmıştır. Safiport istasyonunda yapılan saha çalışmalarında elde edilen yerli örnekleyici sonuçları, SPMD ve anlık numune sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma ile yerli örnekleyici ve SPMD sonuçları genel olarak benzer eğilimler göstermiş olup, anlık numune sonuçları ile de yakın sonuçlar elde edildiği görülmüştür. Yapılan tüm laboratuvar ve saha çalışmaları neticesinde yerli pasif örnekleyicinin PAH bileşikleri tespitinde kullanılabilir bir ürün olduğu ispatlanmıştır. Ayrıca pasif örnekleyicilerin belirli zaman dilimlerini kapsayacak şekilde yapılacak kirlilik izleme çalışmalarında kullanılabilir yardımcı araçlar olduğu bir kez daha gösterilmiştir.