Ticari nanopartiküllerin p. subcapitata yeşil-alg türü üzerindeki akut toksisitesinin incelenmesi

Abstract

Nanoteknoloji; boyutları 1-100 nm arasında değişen nanopartiküllerin (NPlerin) özelliklerini, yapılarını kontrol edip değiştirebilme yeteneğine sahip olan, aynı zamanda bu özellikleri kullanarak yeni ürünlerin üretilmesine olanak sağlayan bilim dalıdır. Metal oksit NPler günümüzde boya endüstrisinden savunma sanayisine, ilaç endüstrisinden otomotiv sanayisine birçok alanda kullanılmaktadır. Dünya genelinde NPlerin üretimi ve ekonomiye olan katkıları her geçen gün artmaktadır. Ancak NPlerin alıcı ortamlardaki canlılar ve insan sağlığına vereceği olumsuz etkiler henüz açıklanamamıştır. Avrupa Birliği başta olmak üzere pek çok uluslarası çevre organizasyonları tarafından NPlerle ilgili mevzuat çalışmaları başlatılmıştır. Aynı zamanda insan ve çevre sağlığı üzerindeki araştırmalar devam ediyor olsa da olası etkiler henüz belirlenememiştir. Bu tez çalışmasında, farklı konsantrasyonlardaki(1- 500 mg/L)metal oksit TiO2, CuO ve ZnO NPlerinin farklı su kalite özelliklerine sahip (Yumuşak- çok sert, düşük - yüksek alkalinite, pH 6,5-8,5) sentetik yüzeysel su örneklerinde, farklı dispersiyon metodları (karıştırma, problu sonikasyon ve banyo sonikasyon) kullanılarak, çeşitli çevresel şartlar altında (pH, iyonik güç vs), yeşil- alg Pseudokirchneriella subcapitataüzerindeki ekotoksik etkileri araştırılmıştır.Etki analizleri kapsamında alg inhibisyonu, hücre membranında değişim, hücresel solunum aktivitesi ile morfolojik gözlem gerçekleştirilmiştir. Doz-tepki analizlerinden elde edilen sonuçlarkullanılarak Etki Konsantrasyon (EC50)seviyeleri her bir NP için hesaplanmış ve alglerde akut toksisiteye sebep olan etkili metal oksit NP türü belirlenmiştir.

Nanotechnology deals with nanoparticles (NPs), which is in the range of 1 to 100 nm, to understand theirnovel properties, to increase their controllability and to improve the processes using this technology. Metal oxide NPs are being used in manyproducts; from paint industry to military, and from pharmaceutical industry to automotive industry. The contributions of NP production and their economical value globally increase.However, the adverse effects of NPs on human and environmental health remain questionable. European Union and many other international environmental organizations have started legislative actions on NPs. In the meantime, although the research on the effects of NPs on human and environmental health has still been carried out, the possible effects have not been determined, yet. In this thesis, the ecotoxic effects of TiO2, CuO and ZnO metal oxide NPs with different concentrations (1- 500 mg/L) dispersed (mixing, probe sonication and bath sonication) in synthetic surface water samples with different water quality parameters (Soft- very hard, low- high alkalinity, pH 6,5-8,5) on green algae Pseudokirchneriella subcapitata under ambient conditions were investigated. Within the scope of end point analyses, algal inhibition, cell membrane deformation, cellular respiration activity and morphological examination were conducted. Effect Concentration (EC50) values from each NP were calculated using dose- response results, and the effective metal oxide NP causing acute toxicity on algae was determined.