Akademik araştırmalar, anlaşılır dil

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 Eylül 2026, Pazar
VERİANLABağımsız bilim yayıncılığı
Menüyü aç veya kapat
...
Home / Uygulamalı Bilimler / Mühendislik / Gemi Gövdesi Pas Giderme Atıksuyundaki Mikroplastikler ve Antifouling Boya Parçacıkları ile Bunların Deniz Ortamına Emisyonlarının Kapsamlı Olarak Anlaşılmasına Doğru
Mühendislik

Gemi Gövdesi Pas Giderme Atıksuyundaki Mikroplastikler ve Antifouling Boya Parçacıkları ile Bunların Deniz Ortamına Emisyonlarının Kapsamlı Olarak Anlaşılmasına Doğru

Bu araştırma, gemilerin bakım ve yeniden boyama işlemlerinde ortaya çıkan ancak klasik deniz mikroplastik kaynakları kadar görünür olmayan bir kirlilik akışına odaklanıyor: ultra yüksek basınçlı su jetiyle gemi gövdesi pas giderme sırasında oluşan atıksu.

15/08/2026  Veri Anla 18 görüntüleme
Gemi Gövdesi Pas Giderme Atıksuyundaki Mikroplastikler ve Antifouling Boya Parçacıkları ile Bunların Deniz Ortamına Emisyonlarının Kapsamlı Olarak Anlaşılmasına Doğru

Bu araştırma, gemilerin bakım ve yeniden boyama işlemlerinde ortaya çıkan ancak klasik deniz mikroplastik kaynakları kadar görünür olmayan bir kirlilik akışına odaklanıyor: ultra yüksek basınçlı su jetiyle gemi gövdesi pas giderme sırasında oluşan atıksu. Araştırmacılar Çin'in Nantong kentindeki bir gemi onarım tersanesinde 87.000 dwt'lik bir dökme yük gemisinin pas giderme işlemi boyunca atıksu örnekleri toplayarak hem genel mikroplastikleri (MPs) hem de antifouling kaplamadan kopan boya parçacıklarını (Antifouling Paint Particles, APPs) ayrı ayrı karakterize etti.

Pas giderme işlemi sekiz ultra yüksek basınçlı su jeti robotuyla gerçekleştirildi. Her robot yaklaşık 50 L/dk su çıkışına ve saatte 60 m²'ye kadar yüzey işleme kapasitesine sahipti. Atıksu kapalı vakum geri kazanım sistemiyle merkezi hatta taşındı. Araştırmacılar işlem başladığı andan sona erene kadar ana boru çıkışından her saat 1 L numune aldı ve toplam 40 L'lik kompozit örnek oluşturdu. Böylece yalnız boya sökümünün yoğun olduğu başlangıç evresi değil, sonraki durulama evresi de örnekleme kapsamına girdi.

Kimyasal analiz için piroliz-gaz kromatografisi/kütle spektrometrisi (Py-GC/MS) kullanıldı. On bir yaygın polimer standardı karşılaştırmaya alındı ve bunlardan altısı pas giderme atıksuyunda saptandı: PVC, PC, PE, PMMA, PS ve PP. Kaynak toplam mikroplastik konsantrasyonunu 3,29 mg/L olarak bildirmektedir. En yüksek tekil konsantrasyonlar PVC için 1,22 mg/L ve PC için 1,21 mg/L'dir.

Genel mikroplastiklerden çok daha yüksek kütlesel yük antifouling boya parçacıklarında bulundu. APP konsantrasyonu 330,25 mg/L olarak ölçüldü. Atıksuyun toplam askıda katı madde konsantrasyonu 20,04 g/L olduğundan APP'ler toplam askıda katıların yaklaşık %1,65'ini oluşturdu. Py-GC/MS analizinde butil metakrilat için karakteristik m/z = 41 fragmanının saptanması, incelenen APP'lerin büyük ölçüde akrilik esaslı antifouling kaplamadan geldiğini destekledi.

Parçacık boyutu analizi atıksudaki genel partiküllerin 3,55–111,47 µm arasında dağıldığını ve medyan parçacık çapının D50 ≈ 31 µm olduğunu gösterdi. APP'ler özelinde ölçülen boyut aralığı 5–100 µm idi. Rastgele seçilen 1000 APP'nin %81,4'ü 50 µm'den küçüktü. Bu ince parçacık hakimiyeti, çok yüksek basınçlı su jeti ve mekanik aşındırmanın kaplama tabakasını küçük parçalara ayırabildiğini göstermektedir.

Araştırmacılar tersanenin 2024 yılında işlem yaptığı gemilerin toplam yüzey alanından hareketle yıllık yaklaşık 57.440 m³ pas giderme atıksuyu oluştuğunu hesapladı. İncelenen numunedeki konsantrasyonların yıl boyunca diğer gemilere de uygulanmasıyla bu hacimde yaklaşık 0,2 ton genel mikroplastik ve 19 ton APP bulunabileceği tahmin edildi. Bu değerler doğrudan ölçülmüş yıllık deniz emisyonları değil, tek numune setindeki konsantrasyonların tersanenin yıllık çalışma hacmine ekstrapolasyonudur.

Türkiye açısından yorum: Çalışma Türkiye'deki bir tersaneyi veya Türkiye kıyılarını incelememektedir. Bununla birlikte ultra yüksek basınçlı suyla gövde temizleme veya pas giderme kullanılan gemi bakım tesislerinde benzer bir kirletici akışının bulunup bulunmadığını araştırmak için doğrudan uygulanabilir bir örnekleme ve analiz çerçevesi sunmaktadır. Türkiye'deki bir uygulamada yerel gemi tipleri, kullanılan antifouling kaplamalar, su jeti basıncı, atıksu toplama sistemi, mevcut arıtma altyapısı ve yıllık işlenen yüzey alanları ayrı ayrı ölçülmelidir. Bu çalışmadaki 3,29 mg/L MP, 330,25 mg/L APP veya yıllık 19 ton APP değerleri Türkiye'deki tersanelere doğrudan aktarılmamalıdır.

Pas giderme işlemi neden mikroplastik kaynağı olabilir?

Gemi gövde kaplamaları genellikle astar, ara bağlayıcı katman ve üst kaplamadan oluşur. Üst kaplama antifouling işlevi görerek deniz organizmalarının gövdeye tutunmasını sınırlandırmak için tasarlanmıştır. Çalışma güncel antifouling boyalarda akrilat kopolimerleri ile bakır, çinko veya silan içeren yapıların yaygın olduğunu açıklamaktadır.

Gemi uzun süre denizde çalıştıkça kaplamalar yaşlanabilir, yüzeyde korozyon ve biyofilm oluşabilir. Yeniden boyama öncesinde eski yüzeyin uzaklaştırılması gerekir. İncelenen tersanede bu işlem ultra yüksek basınçlı su jetleriyle yapılmaktadır. Kaynağa göre jet çıkış basıncı 3000 bar'a kadar ulaşabilmektedir.

Bu işlem iki farklı partikül grubunu aynı atıksu akımına taşıyabilir. Birinci grup, doğrudan geminin antifouling boya tabakasından kopan APP'lerdir. İkinci grup ise araştırmacıların değerlendirmesine göre seyir sırasında deniz suyundan gövde yüzeyine ve biyofilmlere tutunmuş olabilecek genel mikroplastiklerdir. Pas giderme sırasında yüksek basınç ve mekanik öğütme bu partikülleri yüzeyden ayırarak daha küçük parçalar halinde atıksuya taşıyabilir.

Ancak çalışmada genel mikroplastiklerin seyir sırasında gövdeye hangi noktada ve ne kadar süreyle tutunduğu doğrudan izlenmemiştir. Dolayısıyla bu kaynak mekanizması ölçülen polimer profili ve önceki literatür temelinde yapılan araştırmacı yorumudur.

Numune tek bir anda alınmadı

Araştırmanın önemli yöntemsel özelliklerinden biri örneklemenin tek bir anlık numuneye dayanmamasıdır. 87.000 dwt dökme yük gemisinin yaklaşık 16.800 m² gövde yüzeyi üzerinde pas giderme yapılırken ana atıksu hattından her saat 1 L numune alınmış ve işlem boyunca toplam 40 L örnek biriktirilmiştir.

İlk saatlerde kaplamanın aşındırılması nedeniyle daha yüksek kirletici yükü, son aşamalarda ise durulama nedeniyle daha seyrelmiş atıksu oluşabileceğinden araştırmacılar bu iki evrenin de kompozit örneğe dahil edilmesini amaçlamıştır. Toplanan 40 L örnek daha sonra cam pervaneli karıştırıcıyla 30 dakika homojenleştirilmiştir.

Numune hazırlamada pas nasıl ayrıldı?

Homojenleştirilmiş atıksudan 1 L alınarak önce 5 mm paslanmaz çelik elekten geçirildi. Daha büyük partiküller ve lifler uzaklaştırıldıktan sonra numunenin pH'ı %30'luk nitrik asitle pH 1,0'a ayarlandı ve çözünmeyen pasın çözündürülmesi amacıyla 48 saat karıştırıldı.

Ardından numune 1 µm çelik membran üzerinden vakumla filtrelendi. Filtre membranı 1 L susuz etanol içine alınarak 30 dakika ultrasonik işleme tabi tutuldu ve membrana tutunan partiküllerin tekrar sıvıya dağılması sağlandı. Analiz için üç paralel alt numune hazırlandı.

Genel mikroplastikler nasıl ekstrakte edildi?

Genel MP analizi için 300 mL alt numune 80 °C'de kurutuldu. Polimerlerin çıkarılması amacıyla ardışık olarak kloroform, hekzafloroizopropanol ve toluen kullanıldı. Her çözücüyle 10 dakikalık ultrasonik ekstraksiyon gerçekleştirildi ve işlem üç kez tekrarlandı. Birleştirilen organik faz 110 °C'de yoğunlaştırıldı ve Py-GC/MS analizine hazırlandı.

Çalışmada referans olarak 11 polimer kullanıldı:

  • Polistiren (PS)
  • Polietilen (PE)
  • Polipropilen (PP)
  • Polimetil metakrilat (PMMA)
  • Polivinil klorür (PVC)
  • Polietilen tereftalat (PET)
  • Polikarbonat (PC)
  • Naylon 6 (PA6)
  • Naylon 66 (PA66)
  • Polilaktik asit (PLA)
  • Polibütilen adipat tereftalat (PBAT)

Bu 11 standarttan altısının karakteristik Py-GC/MS sinyalleri numunede saptandı.

Hangi mikroplastik en yüksek konsantrasyondaydı?

Kaynak Tablo 1'e göre polimerlerin sıralaması PVC > PC > PE > PMMA > PS > PP şeklindedir.

Verianla Live: Pas giderme atıksuyunda saptanan mikroplastik polimerleri

Grafik aynı kompozit atıksu numunesinde Py-GC/MS ile belirlenen altı mikroplastik türünün kaynakta raporlanan konsantrasyonlarını karşılaştırır.

PolimerKonsantrasyon (mg/L)
PVC1.22
PC1.21
PE0.53
PMMA0.17
PS0.11
PP0.03
 

Verianla Live: Görselleştirme görünür bilimsel veri tablosundan oluşturulur. Kaynak Tablo 1'deki altı değer aynen kullanılmıştır. Bu değerlerin aritmetik toplamı 3,27 mg/L olmakla birlikte çalışma metni toplam MP konsantrasyonunu 3,29 mg/L olarak raporlamaktadır.

PVC ve PC tek başlarına toplam mikroplastik kütlesinin büyük bölümünü oluşturmaktadır. PET, PA6, PA66, PLA ve PBAT ise analizde “tespit edilmedi” olarak raporlanmıştır.

Çalışmanın Ek A bölümünde saptanan polimerler için ayrı kalibrasyon eğrileri gösterilmektedir. Örneğin PS için \(R^2=0{,}9970\), PE için \(R^2=0{,}9903\), PVC ve PMMA için \(R^2=0{,}9981\), PP için \(R^2=0{,}9971\) ve PC için \(R^2=0{,}9952\) raporlanmıştır. Bu değerler kullanılan Py-GC/MS kalibrasyonlarının ilgili çalışma aralıklarında güçlü doğrusal uyum gösterdiğini ortaya koymaktadır.

APP'ler genel mikroplastiklerden nasıl ayrıldı?

Antifouling boya parçacıkları için ayrı bir hazırlama prosedürü kullanıldı. 100 mL alt numune kurutulduktan sonra %30 H₂O₂ ile 65 °C'de 48 saat sindirildi. 1 µm'nin üzerindeki APP'ler çelik membranda tutuldu, doygun sodyum iyodür çözeltisiyle yoğunluk ayırımı uygulandı ve 12 saatlik faz ayrımının ardından üst faz yeniden filtrelendi.

Metanolle membran üzerinden alınan APP süspansiyonu 1–2 mL'ye yoğunlaştırıldı ve Py-GC/MS ile analiz edildi.

APP'lerin akrilik boya kökeni nasıl belirlendi?

Py-GC/MS spektrumunda butil metakrilatın karakteristik m/z = 41 fragmanı tespit edildi. Buna karşılık çalışmada incelenen alkid ester, poliüretan ve epoksi sistemlerine ait karakteristik fragmanlar gözlenmedi. Araştırmacılar bu profili numunedeki APP'lerin ağırlıklı olarak akrilik esaslı antifouling kaplamadan gelmesiyle ilişkilendirdi.

Nicel analiz için incelenen geminin üst antifouling boya tabakasından kazınan gerçek boya referans malzemesi kullanıldı. Boya referansının kuru kütlesi ile m/z = 41 pik alanı arasında:

\[ y=0{,}9676x+3{,}6741 \]

doğrusal ilişkisi ve:

\[ R^2=0{,}9949 \]

uyumu elde edildi. Atıksu numunesindeki karakteristik pik alanından APP konsantrasyonu 330,25 mg/L olarak hesaplandı.

APP ölçüm yönteminin tekrarlanabilirliği kontrol edildi mi?

Araştırmacılar aynı atıksuyu 5, 10, 20, 50, 100 ve 200 kat seyrelterek yöntemin teorik seyreltme davranışını izleyip izlemediğini kontrol etti.

SeyreltmeÖlçülen APP (mg/L)Teorik APP (mg/L)
5×67,2466,05
10×32,3233,03
20×17,6116,51
50×6,536,61
100×3,153,30
200×1,721,65

Ölçülen ve teorik değerlerin birbirine yakın olması, araştırmacıların geliştirdiği APP nicel analiz yaklaşımının bu numune matrisi içindeki uygulanabilirliğini desteklemektedir.

Atıksudaki askıda katıların ne kadarı APP?

Toplam askıda katı madde konsantrasyonu 20,04 g/L, yani 20.040 mg/L olarak belirlendi. 330,25 mg/L APP konsantrasyonu buna oranlandığında APP'lerin TSS kütlesinin yaklaşık %1,65'ini oluşturduğu hesaplandı.

Bu nedenle atıksudaki katı maddelerin çoğunluğu APP değildir. Çalışmada kalan kısım algler, biyolojik artıklar, sediman ve diğer inorganik/organik partiküllerle ilişkilendirilmektedir.

Parçacıkların büyüklüğü neydi?

Lazer parçacık boyutu analizinde atıksudaki bütün partiküllerin dağılımı 3,55–111,47 µm arasında bulundu. Dağılımın medyan çapı:

\[ D_{50}\approx31\ \mu m \]

olarak raporlandı.

Çalışmanın Şekil 5'indeki dağılım eğrisi maksimum yoğunluğun onlarca mikrometre aralığında oluştuğunu, parçacıkların önemli bölümünün oldukça ince olduğunu göstermektedir.

Mikroskop altında neler görüldü?

200× büyütmeli optik mikroskop analizinde 1 mm × 1 mm görüş alanında toplam 4573 partikül sınıflandırıldı. Bunların:

  • 1217'si APP,
  • 6'sı genel mikroplastik,
  • 54'ü alg hücresi,
  • geri kalanı biyolojik artık, sediman ve diğer partiküller

olarak tanımlandı.

1217 APP'nin renk dağılımı 773 kırmızı, 316 siyah ve 128 mavi parçacık şeklindeydi. Şekil 6'da mavi APP, kırmızı/siyah APP, genel MP ve alg hücresi örnekleri ayrı mikroskop görüntülerinde gösterilmiştir.

Burada kütle konsantrasyonu ile mikroskobik parçacık sayısının farklı ölçütler olduğuna dikkat edilmelidir. APP'lerin 330,25 mg/L'lik kütlesel konsantrasyonu ile görüş alanındaki parçacık sayıları doğrudan aynı yüzde ölçeğinde karşılaştırılamaz.

APP'lerin %81,4'ünün 50 µm'den küçük olması ne anlama geliyor?

Araştırmacılar rastgele seçilen 1000 APP üzerinde uzun eksen boyutunu ölçtü:

APP boyut sınıfıParçacık sayısıOran (%)
<10 µm636,3
10–20 µm22722,7
20–50 µm52452,4
>50 µm18618,6

İlk üç sınıf birlikte hesaplandığında APP'lerin %81,4'ünün 50 µm'den küçük olduğu görülmektedir. Araştırmacılar bu ince parçalanmayı, yaşlanmış boya tabakasının kırılganlığı ile 3000 bar'a kadar ulaşan su jetinin ve robot üzerindeki yüksek hızlı mekanik öğütmenin birleşik etkisiyle açıklamaktadır.

Kaynak, küçük APP'lerin deniz yüzeyinde daha kolay taşınabileceğini ve deniz organizmaları tarafından alınabileceğini önceki literatüre dayanarak tartışmaktadır. Ancak bu çalışmanın kendisinde APP'lerin denizdeki taşınımı veya canlılar tarafından alınması deneysel olarak izlenmemiştir.

Bir tersane için yıllık kirletici yükü nasıl hesaplandı?

Araştırmacılar tersanenin 2024 yılı boyunca pas giderme işlemi yaptığı dökme yük gemileri, tankerler ve konteyner gemileri için gemi sayısı ve gövde yüzey alanı verilerini topladı. Bu bilgilerden toplam yıllık pas giderme atıksuyu hacmi 57.440 m³ olarak hesaplandı.

Ardından bu hacim, incelenen numunede ölçülen kütle konsantrasyonlarıyla çarpıldı:

\[ M=C\times V \]

Bu ekstrapolasyon sonucunda yaklaşık:

  • 0,2 ton/yıl genel mikroplastik,
  • 19 ton/yıl antifouling boya parçacığı

hesaplandı.

APP yükünün genel mikroplastiklerden yaklaşık iki mertebe daha yüksek olması, bu tersane atıksuyunda kütlesel açıdan ana plastik kökenli parçacık yükünün antifouling kaplamadan geldiğini göstermektedir.

19 ton/yıl doğrudan denize bırakılmış 19 ton anlamına mı geliyor?

Hayır. Bu nokta çalışmanın doğru yorumlanması için kritiktir. Hesaplanan yaklaşık 19 ton, yıllık pas giderme atıksuyunun içerebileceği APP kütlesinin ekstrapolasyonudur. Çalışma tersanenin bütün yıllık atıksuyunun arıtma sonrası nihai çıkışında 19 ton APP ölçmemiştir.

Dolayısıyla bu sayı “tersane 19 ton APP'yi denize bıraktı” biçiminde kullanılamaz. Gerçek çevresel deşarj yükünün hesaplanabilmesi için atıksu toplama verimi, mevcut arıtma sistemi, katı madde tutma oranı ve nihai çıkış konsantrasyonlarının ayrıca ölçülmesi gerekir.

Kaynağın şişe benzetmesi neyi ifade ediyor?

Araştırmacılar yıllık yaklaşık 0,2 ton MP ve 19 ton APP toplam kütlesini görselleştirmek amacıyla 20 gramlık 500 mL PET şişelerle kütlesel bir benzetme yapmıştır. Bu toplam kütlenin yaklaşık 0,96 milyon şişenin kütlesine eşdeğer olacağını hesaplamışlardır.

Bu yalnız kütleyi anlaşılır hale getiren bir benzetmedir. APP ve genel mikroplastiklerin fiziksel şekli, kimyasal bileşimi, çevresel davranışı veya toksisitesi PET içecek şişeleriyle aynı değildir.

Çalışmanın desteklediği sonuçlar

  • Ultra yüksek basınçlı gemi gövdesi pas giderme atıksuyunda hem genel mikroplastikler hem de antifouling boya parçacıkları bulunmaktadır.
  • İncelenen atıksuda altı genel mikroplastik türü saptanmış ve kaynak toplam konsantrasyonu 3,29 mg/L olarak raporlamıştır.
  • PVC ve PC incelenen genel mikroplastikler arasında en yüksek kütle konsantrasyonlarına sahiptir.
  • APP konsantrasyonu 330,25 mg/L olarak ölçülmüş ve TSS'nin yaklaşık %1,65'ini oluşturmuştur.
  • Py-GC/MS bulguları incelenen APP'lerin ağırlıklı olarak akrilik esaslı antifouling kaplama kökenli olduğunu desteklemektedir.
  • Atıksudaki genel partikül dağılımının D50 değeri yaklaşık 31 µm'dir.
  • Ölçülen 1000 APP'nin %81,4'ü 50 µm'den küçüktür.
  • 2024 tersane faaliyetlerine yapılan ekstrapolasyon yaklaşık 57.440 m³/yıl pas giderme atıksuyu içinde yaklaşık 0,2 ton MP ve 19 ton APP bulunabileceğini göstermektedir.

Çalışmanın göstermediği sonuçlar

  • Çalışma 19 ton APP'nin gerçekten doğrudan denize deşarj edildiğini ölçmemiştir.
  • Yıllık 0,2 ton ve 19 ton değerleri bütün gemilerde doğrudan ölçülmüş yükler değil, bir konsantrasyon setinden yapılan ekstrapolasyonlardır.
  • Sonuçlar bütün tersaneler veya bütün gemi bakım yöntemleri için evrensel konsantrasyon değerleri değildir.
  • Çalışma MP veya APP'lerin flokülasyon, filtrasyon ya da başka bir arıtma teknolojisiyle giderim verimini deneysel olarak belirlememiştir.
  • APP'lerin deniz canlılarına toksisitesi bu çalışmada yeni ekotoksikolojik deneylerle ölçülmemiştir.
  • Genel mikroplastiklerin gemi gövdesine seyir sırasında tutunduğu mekanizma doğrudan izleme deneyiyle kanıtlanmamıştır.
  • APP'nin 330,25 mg/L olması, atıksuyun tamamının %1,65 APP olduğu anlamına gelmez; %1,65 değeri toplam askıda katı madde kütlesi içindeki paydır.
  • Bu çalışma nanoplastiklerin ayrı nicel dağılımını raporlamamaktadır.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Deneysel tasarımın özeti

ParametreÇalışmada kullanılan değer/yöntem
SahaNantong, Çin'de bir gemi onarım tersanesi
Örneklenen gemi87.000 dwt dökme yük gemisi
Gemi uzunluğu250 m
Genişlik43 m
Kalıp derinliği20,3 m
Tam yük draftı14,5 m
Yaklaşık gövde yüzey alanı16.800 m²
Pas giderme robotu8 adet ultra yüksek basınçlı su jeti robotu
Robot başına su debisiYaklaşık 50 L/dk
Robot başına yüzey işleme kapasitesi60 m²/saat'e kadar
Numune almaİşlem boyunca saatte 1 L
Toplam kompozit numune40 L
Homojenleştirme30 dk
Paralel laboratuvar alt numunesi3
Temel kimyasal analizPy-GC/MS
Optik mikroskop200× büyütme
Parçacık boyutuMastersizer 3000+Ultra lazer parçacık boyutu analizörü
İstatistiksel eşikp < 0,05

Py-GC/MS koşulları

Analiz parametresiDeğer
Piroliz cihazıFrontier EGA/PY-3030D
GC-MSShimadzu QP2020
KolonRtx-5MS
Piroliz sıcaklığı550 °C
Başlangıç GC sıcaklığı40 °C, 2 dk
Isıtma hızı20 °C/dk
Son sıcaklık320 °C, 14 dk
Toplam program30 dk
m/z tarama aralığı29–600

Kalite güvencesi ve kontaminasyon kontrolü

Mikroplastik analizinde dış kontaminasyon önemli bir hata kaynağı olabileceği için çalışmada cam veya paslanmaz çelik cihazlar kullanıldı ve ekipmanlar en az üç kez ultra saf suyla yıkandı. Numuneler ve cihazlar alüminyum folyo ile kapatıldı; işlemler laminer akış kabininde yürütüldü.

Laboratuvar personeli lif bulaşmasını azaltmak için pamuklu laboratuvar önlüğü ve lateks eldiven kullandı. Yöntem blankları ultra saf su ile örneklerle birlikte işlendi ve optik mikroskopta blanklarda partikül saptanmadığı bildirildi.

Py-GC/MS cihazı referans malzemelerle kalibre edildi. Kaynak retansiyon süresi kararlılığını RSD < %2, kalibrasyon eğrilerini ise R² ≥ 0,99 olarak bildirmektedir. Üç paralel alt numunenin yanında pozitif ve negatif kontroller de kullanılmıştır.

Ana nicel bulgular

GöstergeKaynakta raporlanan sonuç
Toplam askıda katı madde20,04 g/L
Toplam genel mikroplastik3,29 mg/L
APP330,25 mg/L
APP'nin TSS içindeki payı%1,65
Genel partikül boyut aralığı3,55–111,47 µm
D50Yaklaşık 31 µm
APP boyut aralığı5–100 µm
50 µm'den küçük APP%81,4
2024 hesaplanan pas giderme atıksuyu57.440 m³/yıl
Ekstrapole genel MP yüküYaklaşık 0,2 ton/yıl
Ekstrapole APP yüküYaklaşık 19 ton/yıl

Genel mikroplastiklerin ayrıntılı sonuçları

PolimerKarakteristik m/zKonsantrasyon (mg/L)
PS780,11
PE1110,53
PP1260,03
PMMA1000,17
PVC1281,22
PC2281,21
PET105Tespit edilmedi
PA6113Tespit edilmedi
PA6684Tespit edilmedi
PLA56Tespit edilmedi
PBAT72Tespit edilmedi

Yıllık ekstrapolasyonun varsayımı

Yıllık kütle hesabının temel matematiksel mantığı basittir:

\[ \text{Yıllık yük}=\text{ölçülen kütle konsantrasyonu}\times\text{yıllık atıksu hacmi} \]

Ancak yöntemsel açıdan asıl önemli olan, konsantrasyon değişkeninin yalnız incelenen kompozit örnekten alınmasıdır. Kaynak, farklı gemi tiplerinin antifouling boya bileşimindeki değişimin hesapta ihmal edildiğini açıkça belirtmektedir.

Bu nedenle 0,2 ton ve 19 ton değerleri tersanenin 2024 yılındaki bütün gemilerinden ayrı ayrı ölçülmüş kütleler değildir. Sonuç, incelenen konsantrasyonların yıllık faaliyet hacmine ölçeklenmiş tahminidir.

Başlıca yöntemsel sınırlılıklar

  • Atıksu karakterizasyonunun saha kısmı tek bir gemi onarım tersanesinde gerçekleştirilmiştir.
  • Temel konsantrasyon ölçümü 87.000 dwt'lik tek bir dökme yük gemisinin pas giderme operasyonundan oluşturulan kompozit numuneye dayanmaktadır.
  • Yıllık emisyon hesabında farklı gemilerin boya formülasyonlarının ve gerçek konsantrasyon değişkenliğinin etkisi ihmal edilmiştir.
  • APP standardı olarak incelenen geminin kendi üst kaplamasından kazınan boya kullanılmıştır; farklı antifouling sistemlerine yöntem aktarımı ayrıca doğrulanmalıdır.
  • Genel MP'lerin gemi yüzeyindeki kesin kökeni doğrudan kaynak izleme yöntemiyle belirlenmemiştir.
  • Arıtma sonrası gerçek nihai deşarj konsantrasyonu ölçülmemiştir.
  • MP ve APP giderimi için filtrasyon, koagülasyon veya başka bir arıtma teknolojisinin deneysel verimi bu araştırmanın kapsamında değildir.
  • Çalışma kendi içinde p < 0,05 anlamlılık eşiğini belirtmekle birlikte ana bulgular büyük ölçüde tanımlayıcı konsantrasyon, kalibrasyon, boyut ve ekstrapolasyon analizlerine dayanmaktadır.

Kaynak ve Yöntem Notu

Tam özgün çalışma adı: Towards a Comprehensive Understanding of Microplastics and Antifouling Paint Particles from Ship-Hull Derusting Wastewater and Their Emissions into the Marine Environment

Yazarlar, özgün sıralamayla: Can Zhang; Yufan Chen; Wenbin Zhao; Jianhua Zhou; Deli Wu.

Eş katkı/eş birinci yazar: Kaynakta eş birinci yazar veya eş katkı işareti bulunmamaktadır.

Sorumlu yazar: Deli Wu.

Kurumlar: Department of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai, China; COSCO Shipping Heavy Industry Co., Ltd., Shanghai, China; Zhejiang Key Laboratory of Solid Waste Pollution Control and Resource Utilization, School of Environmental Science and Engineering, Zhejiang Gongshang University, Hangzhou, China.

Kaynak türü: Hakemli deneysel özgün araştırma makalesi.

Dergi: Journal of Marine Science and Engineering.

Cilt / makale numarası: Cilt 14, Makale 195.

DOI: 10.3390/jmse14020195

Gönderim tarihi: 22 Aralık 2025.

Revizyon tarihi: 11 Ocak 2026.

Kabul tarihi: 15 Ocak 2026.

Yayın tarihi: 17 Ocak 2026.

Akademik editör: Eugen Rusu.

Hakemlik durumu: Journal of Marine Science and Engineering tarafından yayımlanmış hakemli araştırma makalesidir.

Yayıncı: MDPI, Basel, Switzerland.

Resmî yayın bağlantısı:MDPI — resmî makale sayfası

DOI bağlantısı:https://doi.org/10.3390/jmse14020195

Açık erişim ve lisans: Çalışma Creative Commons Attribution (CC BY) lisansı altında açık erişim yayımlanmıştır.

Sürüm notu: Bu Verianla içeriği yüklenen v2/updated version of record dosyasına dayanmaktadır.

Finansman: Araştırma Çin Halk Cumhuriyeti Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı tarafından MC202031-Z07 hibe numarasıyla desteklenmiştir.

Ek finansman / çıkar çatışması beyanı: Yazarlar çalışmanın ayrıca COSCO Shipping Heavy Industry Co., Ltd. tarafından finansman aldığını belirtmektedir. Kaynağa göre bu finansör çalışma tasarımına, veri toplama veya analizine, verilerin yorumlanmasına, makalenin yazımına ya da yayımlama kararına dahil olmamıştır.

Veri erişilebilirliği: Yazarlar çalışmanın özgün katkılarının makalenin içinde bulunduğunu ve ek soruların sorumlu yazara yöneltilebileceğini belirtmektedir.

Yazar katkıları

Kavramsallaştırma: C.Z. ve D.W.

Yöntem: C.Z.

Yazılım: C.Z. ve Y.C.

Doğrulama: C.Z. ve J.Z.

Biçimsel analiz: C.Z. ve Y.C.

Araştırma: C.Z. ve W.Z.

Kaynaklar: W.Z.

Veri düzenleme: C.Z.

Özgün taslak: C.Z.

Görselleştirme: C.Z.

Danışmanlık, proje yönetimi ve finansman sağlama: D.W.

Kaynak içi raporlama noktaları

Mikroplastik toplamı: Kaynak metin ve özette toplam MP konsantrasyonu 3,29 mg/L olarak belirtilmektedir. Buna karşılık Tablo 1'deki altı saptanan polimer için ayrı ayrı verilen 1,22; 1,21; 0,53; 0,17; 0,11 ve 0,03 mg/L değerlerinin aritmetik toplamı 3,27 mg/L'dir. Bu küçük fark muhtemel yuvarlama veya raporlama farkı olarak kaynakta bulunmaktadır; Verianla metni toplam değeri sessizce yeniden hesaplayıp değiştirmemiştir.

VLCC yüzey alanı: Kaynak Tablo 4'te bir VLCC için yüzey alanı 550.000 m², buna bağlı pas giderme atıksuyu ise 27.500 m³ olarak verilmiştir. Bu yüzey alanı aynı tabloda bulunan diğer gemilerden belirgin biçimde yüksektir. Kaynak bu değer üzerinden yıllık toplamı hesapladığı için Verianla içeriği değeri varsayımsal olarak düzeltmemiştir.

Bilimsel yorum sınırı

Bu araştırma bir kirletici oluşumu ve karakterizasyonu çalışmasıdır; bir atıksu arıtma teknolojisinin performans araştırması değildir. Bu nedenle çalışmadan “şu filtre APP'lerin %X'ini giderir” veya “mevcut tersane arıtması denize APP bırakmaz” gibi sonuçlar çıkarılamaz.

Yaklaşık 19 ton/yıl APP ve 0,2 ton/yıl MP değerleri, tek geminin kompozit atıksu örneğindeki konsantrasyonların 2024 tersane çalışma hacmine ekstrapolasyonudur. Bunların gerçek nihai deniz deşarj yükü olduğunu söylemek için atıksu arıtma öncesi ve sonrası uzun dönem kütle dengesi ölçümleri gerekir.

Genel mikroplastiklerin gemi gövdesine denizden tutunarak geldiği açıklaması araştırmacıların ölçüm ve literatürden geliştirdiği mekanistik yorumdur. Çalışma MP'leri seyir başlangıcından pas giderme işlemine kadar bireysel olarak izlememiştir.

Çalışmanın güçlü yönü, genel mikroplastikler ile boya kökenli APP'leri ayrı analitik prosedürlerle incelemesi, işlem boyunca kompozit saha örneklemesi yapması, Py-GC/MS tabanlı kütle ölçümünü parçacık boyutu ve mikroskobik analizlerle desteklemesi ve yöntem blankları ile üç paralel alt numune kullanmasıdır. Buna karşılık farklı tersaneler, gemi tipleri, boya sistemleri ve arıtma proseslerinde bağımsız saha doğrulaması gerekmektedir.

Bu Verianla içeriğindeki konsantrasyonlar, polimer türleri, parçacık boyutları, yöntem ayrıntıları, yıllık yük tahminleri ve bilimsel çıkarımlar yüklenen çalışmaya dayanmaktadır. Dış kaynaklar yalnız bibliyografik kimlik, resmî yayın bağlantısı, güncel kayıt sürümü ve derginin yayın/hakemlik durumunun doğrulanması amacıyla kullanılmıştır; dış kaynaklardan yeni deneysel bulgu eklenmemiştir.


Paylaş:

Yorumlar incelendikten sonra yayımlanır.Gönderdiğiniz yorum onay sürecine alınır ve uygun bulunduğunda görünür hâle gelir.

Bir yorum bırakın

E-posta adresiniz yayınlanmayacaktır. Gerekli alanlar * ile işaretlenmiştir

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy