Bu araştırma, belediye atık suyunda ölçülen fakat klasik hedefli PFAS analizleriyle kimliği açıklanamayan flor yükünün hangi kimyasallardan kaynaklandığını araştırmıştır. İsveç'teki yaklaşık 160.000 eşdeğer nüfusa hizmet veren bir atık su arıtma tesisinden üç farklı dönemde alınan 24 saatlik debi ağırlıklı giriş ve çıkış örnekleri; yeni geliştirilen çoklu sorbentli katı faz ekstraksiyonu, yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi taraması, hedefli LC-MS/MS ve SFC-MS/MS analizleri ile yanma iyon kromatografisi tabanlı ekstrakte edilebilir (organo)flor (EOF) ölçümü kullanılarak incelenmiştir. Çalışmada 23 geleneksel PFAS, 30 düşük flor içerikli organoflor bileşiği ve iki inorganik fluoroanyon tespit edilmiştir. En dikkat çekici sonuç, florlu farmasötikler ve metabolitlerinin EOF'nin giriş suyunda ortalama %42'sini ve çıkış suyunda %28'ini açıklarken, TFA hariç geleneksel PFAS'ın yalnız yaklaşık %1 katkı sağlamasıdır. Buna rağmen çıkış suyunda EOF'nin yaklaşık %60'ı kimyasal olarak açıklanamamıştır.

Çalışmanın temel mesajı, belediye atık suyundaki “toplam benzeri” flor sinyalinin yalnız geleneksel PFAS bileşiklerinden oluşmadığıdır. Sitagliptin, bicalutamide ve celecoxib carboxylic acid gibi farmasötik veya farmasötik metabolitleri, molekül kütlelerinin %30'undan daha azını flor oluşturmasına rağmen yüksek çevresel konsantrasyonları nedeniyle flor kütle dengesinde önemli bir paya ulaşmıştır. Sitagliptin tek başına EOF'nin giriş suyunda ortalama %29'unu, çıkış suyunda %16'sını açıklamıştır.

Araştırmacılar toplam 55 flor içeren bileşiği yöntemlerin tamamında tayin sınırının üzerinde saptamıştır. Bunların 30'u düşük flor içerikli organoflor bileşikleridir: 16 aktif farmasötik bileşen, dokuz farmasötik metaboliti, dört pestisit aktif maddesi ve bir pestisit dönüşüm ürünü. Buna karşılık TFA hariç 22 ölçülebilir geleneksel PFAS'ın toplam konsantrasyonu giriş suyunda yalnız 24–37 ng/L, çıkış suyunda 21–32 ng/L aralığındadır.

Çalışma aynı zamanda kullanılan ekstraksiyon yönteminin görünen flor kütle dengesini ciddi biçimde değiştirebildiğini göstermiştir. MCX, WAX ve HLB sorbentlerinin üst üste kullanıldığı çoklu sorbentli yöntemle ölçülen EOF, klasik tek WAX sorbentli yönteme kıyasla giriş ve çıkış örneklerinde ortalama %40–50 daha yüksek bulunmuştur. Bunun temel nedenlerinden biri, yeni yöntemin pozitif yüklü polar farmasötikleri çok daha iyi yakalamasıdır. Çalışmanın en büyük EOF katkıcısı olan sitagliptinin WAX yöntemiyle geri kazanımı %1 veya daha düşük kalmıştır.

Sonuçların en önemli bilimsel sınırı, araştırmanın tek bir İsveç belediye atık su arıtma tesisinde üç örnekleme dönemine dayanmasıdır. Ayrıca TFA ve tetrafluoroborat (BF₄⁻) için ekstraksiyon geri kazanımları yetersizdir; dolayısıyla bu maddelerin konsantrasyonları ve EOF içindeki payları daha yüksek belirsizlik taşımaktadır. EOF-CIC de molekül kimliğini doğrudan belirleyen seçici bir analiz değildir; farklı flor içeren bileşiklerin toplam ekstrakte edilmiş flor sinyalini ölçer.

Türkiye açısından çalışma, belediye atık suyunda florlu kirleticilerin yalnız belirli PFAS listeleriyle izlenmesinin daha geniş organoflor yükünü tam olarak göstermeyebileceğini düşündüren önemli bir analitik örnek sunmaktadır. Ancak araştırmada Türkiye'den numune bulunmamaktadır. İsveç'teki sitagliptin, PFAS, TFA veya başka bileşiklerin konsantrasyonları Türkiye'deki atık su tesisleri için varsayılamaz. Benzer bir değerlendirme yapılacaksa yerel ilaç kullanımı, endüstriyel girdiler, kanalizasyon yapısı, arıtma teknolojisi ve analitik geri kazanımlar ayrı olarak ölçülmelidir.

Araştırmanın temel problemi nedir?

PFAS analizlerinde en temel sorunlardan biri, laboratuvarların çoğunlukla önceden belirlenmiş sınırlı bir bileşik listesini ölçmesidir. Bir numunede hedef listenin dışında kalan başka florlu organik maddeler bulunuyorsa bunlar klasik hedefli PFAS analizinde görünmeyebilir.

Ekstrakte edilebilir organoflor ölçümü bu açığı daha geniş bir toplam parametre üzerinden incelemeye çalışır. Numunedeki ekstrakte edilebilir flor içeren maddeler yakılır ve içerdikleri flor, florür eşdeğeri olarak ölçülür. Daha sonra hedefli analizlerle kimliği bilinen bileşiklerin taşıdığı flor hesaplanarak toplam EOF ile karşılaştırılır.

Bu yaklaşımdaki fark:

Toplam EOF − kimliği ve miktarı belirlenen florlu maddelerin flor eşdeğeri = açıklanamayan flor fraksiyonu

şeklinde kavramsallaştırılabilir. Ancak araştırma bu farkı basit bir denklemden çok çoklu analitik yöntemlerin birlikte kullanıldığı bir kütle dengesi yaklaşımıyla değerlendirmiştir.

“Organoflor” ile “PFAS” aynı şey mi?

Hayır. Organoflor, karbon–flor bağı içeren çok geniş bir kimyasal bileşik ailesidir. PFAS ise bu geniş grubun belirli yapısal özellikler taşıyan alt kümesidir.

Çalışma burada terminolojik olarak önemli bir tercih yapmaktadır. OECD'nin 2021 tarihli geniş PFAS tanımı bazı C–CF₃ yapılı farmasötik ve zirai kimyasalları PFAS kapsamında değerlendirebilir. Buna karşılık araştırmacılar kendi veri analizlerinde perfloroalkil asitleri ve onların öncüllerini kapsayan grubu “conventional PFAS”, yani geleneksel PFAS olarak tanımlamış; bazı florlu farmasötik ve pestisitleri ayrı bir düşük flor içerikli organoflor grubu olarak değerlendirmiştir.

Bu ayrım sonuçların doğru okunması açısından kritiktir. “Geleneksel PFAS EOF'nin yalnız %1'ini oluşturdu” ifadesi, numunedeki bütün organoflor bileşiklerinin yalnız %1'inin herhangi bir PFAS tanımına uyduğu anlamına gelmemektedir; çalışmanın kullandığı operasyonel “geleneksel PFAS” sınıfına ilişkindir.

Numuneler nereden ve nasıl alındı?

Araştırma İsveç'teki bir belediye atık su arıtma tesisinde gerçekleştirilmiştir. Tesis yaklaşık 160.000 nüfus eşdeğerine hizmet etmekte ve örnekleme döneminde günlük yaklaşık 40.000 m³ atık su işlemektedir.

Tesiste üç basamaklı:

• mekanik arıtma,
• biyolojik arıtma,
• kimyasal arıtma

uygulanmaktadır. Tesiste ozonlama bulunmamaktadır.

Giriş ve çıkış sularından üçer adet 24 saatlik debi ağırlıklı kompozit numune alınmıştır. Giriş suyu örneğinin karşılığı olan çıkış örneği, tesisin bekletme süresini yaklaşık olarak hesaba katabilmek amacıyla 24 saat sonra toplanmıştır.

Örnekleme Mayıs 2023, Eylül 2023 ve Aralık 2024 dönemlerinde üç kez yapılmıştır. Araştırmacılar ağır yağış öncesi dönemlerden kaçınmayı planlamıştır. Ayrıca Mayıs 2023'te alınan altı ayrı çıkış suyu grab örneği birleştirilerek kalite kontrol numunesi oluşturulmuştur.

Numune hazırlamada neden çoklu sorbent kullanıldı?

Daha önceki EOF çalışmalarında HLB veya WAX gibi sorbentler ağırlıklı olarak nötr ve anyonik bileşikleri yakalamak için kullanılmıştır. Bunun sorunu, pozitif yüklü ve polar florlu farmasötiklerin önemli bölümünün kaçabilmesidir.

Yeni kartuşta üç farklı Oasis sorbenti katman hâlinde kullanılmıştır:

• MCX: güçlü katyon değişimi; özellikle pozitif yüklü bileşiklerin tutulmasına katkı sağlar.
• WAX: zayıf anyon değişimi; anyonik ve bazı nötr bileşikleri yakalar.
• HLB: hidrofilik–lipofilik denge mekanizmasıyla daha geniş bir nötr/polar bileşik aralığını tutar.

Her katmanda 30 µm partikül boyutuna sahip 150 mg sorbent kullanılmıştır. Kartuşun en üstüne tıkanmayı geciktirmek amacıyla 20 mg cam yünü yerleştirilmiştir.

Ekstraksiyon prosedürü nasıldı?

Kompozit giriş ve çıkış sularının 200–250 mL'lik bölümleri üçlü ekstraksiyon hâlinde işlenmiştir. Numunenin pH'ı glacial asetik asitle 3'e ayarlanmıştır.

Kartuş ön koşullandırması sırasıyla:

1. metanol içinde %2 amonyum hidroksit,
2. metanol,
3. ultra saf su

ile yapılmıştır.

Numune kartuşa saniyede bir damladan daha düşük hızda yüklenmiştir. Serbest florürün uzaklaştırılması için seyreltik amonyum hidroksit, ultra saf su ve 25 mM amonyum asetat tamponu içeren ilave yıkama adımları uygulanmıştır.

Kartuşlar bir saat vakum altında kurutulduktan sonra 4 mL metanol ve ardından metanol içinde %2 amonyum hidroksit kullanılarak elüe edilmiştir. Eluat azot altında yaklaşık 0,2 mL'ye yoğunlaştırılmış ve son hacim 0,5 mL'ye ayarlanmıştır.

Aynı numuneler geleneksel WAX-EOF protokolüyle de ekstrakte edilerek iki yaklaşım karşılaştırılmıştır.

Şekil 1'deki analitik iş akışı ne gösteriyor?

Çalışmanın Şekil 1'i araştırmanın temel metodolojik yeniliğini özetlemektedir. Atık su örneği önce katı faz ekstraksiyonundan geçirilmekte, ardından aynı ekstrakt üç tamamlayıcı analitik kola ayrılmaktadır:

1. EOF-CIC: ekstrakte edilebilir toplam flor sinyalini ölçer.
2. LC-HRMS taraması: daha önce hedef listesinde bulunmayan florlu farmasötik, pestisit, metabolit ve PFAS adaylarının kimliğini araştırır.
3. Hedefli analiz: referans standardı bulunan maddeleri daha güvenilir biçimde miktarlandırır.

Bu üç yol daha sonra yöntem performans testleri ve flor kütle dengesi analizinde bir araya getirilmektedir. Dolayısıyla araştırmanın yeniliği yalnız yeni bir kartuş geliştirmek değil; geniş kapsamlı ekstraksiyon ile kimlik taramasını, hedefli miktar tayinini ve toplam flor ölçümünü aynı analitik çerçevede birleştirmektir.

LC-HRMS taraması nasıl yapıldı?

Yüksek çözünürlüklü doğru kütle verisi, Acquity UPLC sistemiyle Waters G2-XS quadrupole time-of-flight kütle spektrometresi kullanılarak elde edilmiştir.

Elektrosprey iyonizasyonu pozitif ve negatif modlarda ayrı enjeksiyonlarla gerçekleştirilmiştir. Veri bağımlı tarama yerine geçmişe dönük veri analizini kolaylaştıran MSe veri bağımsız edinim yaklaşımı kullanılmıştır.

Düşük çarpışma enerjisi taraması 3 eV'de, yüksek enerji taraması ise 10–35 eV enerji rampasında gerçekleştirilmiştir. Kütle tarama aralığı m/z 50–1200 ve tarama süresi 0,2 saniyedir.

Suspect taramasında florlu farmasötikler, pestisitler, metabolitleri, dönüşüm ürünleri ve geleneksel PFAS için oluşturulmuş listeler kullanılmıştır. Adayların önceliklendirilmesinde 5 ppm kütle hatası filtresi, izotop eşleşmesi, MS² spektrumları, MassBank, literatür ve MetFrag gibi parçalanma araçları birlikte değerlendirilmiştir.

Kaç bileşik bulundu?

Bütün analitik yöntemler birlikte değerlendirildiğinde 55 florlu bileşik yöntem tayin sınırının üzerinde saptanmıştır.

Buradaki düşük ve yüksek flor sınıflandırması molekül kütlesindeki florun payına dayanmaktadır. Çalışmada yaklaşık %40 ve üzeri flor kütle fraksiyonu “yüksek florlu” olarak ele alınırken farmasötik, pestisit ve ilgili maddelerin tamamında florun molekül kütlesindeki payı %30'un altındadır.

En yüksek konsantrasyonda hangi organoflor bulundu?

Sitagliptin çalışmanın açık ara en baskın organoflor bileşiğidir. Bu antidiyabetik farmasötiğin ortalama konsantrasyonu giriş suyunda yaklaşık 2000 ng/L, çıkış suyunda yaklaşık 1100 ng/L olarak bildirilmiştir.

Sitagliptin, düşük florlu bileşiklerin toplam konsantrasyonunun giriş suyunda %43'ünü ve çıkış suyunda %35'ini tek başına oluşturmuştur.

Hedefli ölçüm aralıkları şöyledir:

Celecoxib carboxylic acid için çıkış suyundaki konsantrasyonun ana celecoxib bileşiğinden yaklaşık bir büyüklük mertebesi daha yüksek olduğu görülmüştür. Araştırmacılar çıkış suyundaki metabolit artışının atık su arıtımı sırasında glukuronid veya başka konjugatların ayrılmasına bağlı olabileceğini önermektedir; çalışma bu dönüşüm yolunu doğrudan izotopik veya reaksiyon kinetiğiyle doğrulamamıştır.

Daha önce çevrede bildirilmemiş olabilecek maddeler bulundu mu?

Araştırmacılar bazı florlu farmasötik ve metabolitlerin çevresel varlığına ilişkin literatürün çok sınırlı olduğunu belirtmektedir. Enzalutamide carboxylic acid ve rufinamide carboxylic acid için çevresel tespit raporuna rastlamadıklarını; ticagrelor deshydroxyethoxy bileşiğinin ise daha önce yalnız kanalizasyon çamurunda tentatif olarak bildirildiğini ifade etmektedirler.

Çalışmada ayrıca sitagliptinin TP-449 adlı dönüşüm ürünü ve üç bicalutamide dönüşüm ürünü tentatif kimlik düzeyinde bulunmuştur. Referans standardı bulunmayan bu maddelerin kimliği doğrulanmış hedefli analitlerle aynı kesinlik düzeyinde değerlendirilmemelidir.

Geleneksel PFAS ne kadar bulundu?

TFA hariç toplam 22 ölçülebilir geleneksel PFAS'ın konsantrasyonu:

• Giriş suyu: 24–37 ng/L
• Çıkış suyu: 21–32 ng/L

aralığındadır.

Perfluoropropionic acid (PFPrA), geleneksel PFAS toplamının girişte yaklaşık %23'ünü ve çıkışta %22'sini oluşturmuştur. Ortalama PFPrA konsantrasyonu girişte 6,8 ng/L, çıkışta 5,9 ng/L olarak verilmiştir.

PFOA için ortalamalar giriş ve çıkışta sırasıyla yaklaşık 2,5 ve 2,7 ng/L; PFHxA için 1,7 ve 2,7 ng/L'dir.

PFAA öncülleri geleneksel PFAS toplamının giriş suyunda ortalama %25'ini, çıkış suyunda yaklaşık %10'unu oluşturmuştur.

TFA neden ayrı değerlendirilmiş?

Trifluoroacetic acid (TFA), çok küçük ve polar bir bileşiktir. Çalışmanın multisorbent EOF prosedüründe TFA geri kazanımı yalnız %10–22 aralığında kalmıştır. Bu nedenle araştırmacılar TFA'yı diğer geleneksel PFAS'lardan ayrı değerlendirmiş ve konsantrasyonunu yalnız büyüklük mertebesi olarak 100–1000 ng/L aralığında raporlamıştır.

TFA'nın EOF içindeki hesaplanan payı giriş suyunda %11, çıkış suyunda %4'tür. Ancak düşük ve matrislere göre değişen geri kazanım nedeniyle bu yüzdeler suyun gerçek TFA kütle fraksiyonunu tam olarak temsil etmemektedir.

İnorganik flor bileşikleri neden EOF analizine karışıyor?

Çalışma EOF'nin yalnız organik bileşiklerden oluşmuş saf bir sinyal olmadığını açık biçimde göstermektedir. Hexafluorophosphate (PF₆⁻) ve tetrafluoroborate (BF₄⁻) katı faz ekstraksiyonunda birlikte tutulmuş ve CIC ölçümüne katkı sağlamıştır.

PF₆⁻:

• giriş suyunda 63–190 ng/L,
• çıkış suyunda 70–170 ng/L

aralığında ölçülmüştür.

BF₄⁻ için yöntem performansı daha sorunludur. Çıkış matrisinde yaklaşık %400, giriş matrisinde yaklaşık %200 sinyal güçlenmesi görülmüş; ekstraksiyon geri kazanımı ise sırasıyla yalnız %17 ve %39 düzeyinde kalmıştır. Bu nedenle BF₄⁻ konsantrasyonu kesin bir değer yerine 10–1000 ng/L büyüklük aralığında verilmiştir.

Flor kütle dengesi ne gösterdi?

Ölçülen EOF konsantrasyonu flor eşdeğeri olarak:

• Giriş suyunda: 1300–3300 ng/L F
• Çıkış suyunda: 1400–2300 ng/L F

aralığındadır.

Tek tek bileşiklerin konsantrasyonları moleküllerin içerdiği flor kütlesine göre ng/L F eşdeğerine çevrilmiş ve toplam EOF ile karşılaştırılmıştır.

Verianla Live: EOF'nin hangi bölümü hangi bileşik grubuyla açıklanıyor?

Aşağıdaki tablo çalışmanın Şekil 2 ve ilgili metninde bildirilen ortalama EOF bileşimlerini gösterir. Yüzdeler yuvarlanmıştır. TFA ve özellikle BF₄⁻ için düşük geri kazanım nedeniyle ilgili kategoriler gerçek su konsantrasyonlarını tam temsil etmeyebilir. Giriş yüzdelerinin yuvarlama nedeniyle tam olarak %100'e toplamaması normaldir.

Grafiğin en önemli sonucu, klasik PFAS analizinin EOF kütlesinin yalnız çok küçük bir bölümünü açıkladığıdır. Giriş suyunda florlu farmasötikler en büyük tanımlanmış gruptur. Çıkış suyunda ise en büyük fraksiyon kimliği açıklanamayan EOF'dir ve yaklaşık %60'a ulaşmaktadır.

Neden çıkış suyunda açıklanamayan EOF daha fazla?

Çalışma bu gözlemi doğrudan kimliği kanıtlanmış tek bir mekanizmayla açıklayamamaktadır.

Araştırmacılar, giriş suyunda ölçülen florlu farmasötiklerin arıtma sırasında henüz tanımlanmamış dönüşüm ürünlerine dönüşmesinin olası açıklamalardan biri olduğunu öne sürmektedir. Bunun nedeni, bazı farmasötiklerin geniş ölçüde metabolize edilmesi ve çalışmada bilinen bütün metabolitlerin kütlesinin açıklanamamasıdır.

Numune depolaması sırasında bazı farmasötik veya metabolitlerin dönüşmesi de bilinmeyen EOF'nin bir kısmına katkıda bulunabilecek olası bir belirsizliktir.

Bu nedenle “atık su arıtma tesisi %60 yeni flor üretmektedir” sonucu çıkarılamaz. Ölçülen değer, çıkış ekstraktındaki toplam flor sinyalinin %60'ının kullanılan analitik kimliklendirme yaklaşımıyla belirli bileşiklere atanamadığını ifade eder.

Bilinmeyen PFAS öncüleri bu farkı açıklıyor mu?

Çalışmada total oxidizable precursor assay sonuçları, oksidasyondan sonra C4–C10 PFAA konsantrasyonlarında yaklaşık 2–10 kat artış bulunduğunu göstermiştir. Bu durum bazı bilinmeyen PFAA öncüllerinin bulunduğuna işaret etmektedir.

Ancak hesaplanan öncü miktarı EOF kütle dengesinin yalnız %2 veya daha azını açıklamıştır. Dolayısıyla çalışmada gözlenen büyük açıklanamayan EOF fraksiyonunun esas olarak bilinmeyen klasik PFAA öncüllerinden oluştuğu sonucu desteklenmemektedir.

Florlu farmasötikler ne kadar önemli?

Florlu farmasötikler ve metabolitleri EOF açısından çalışmadaki en önemli tanımlanmış organik gruptur. Sitagliptin, bicalutamide ve celecoxib carboxylic acid birlikte:

• giriş EOF'sinin yaklaşık %22–39'unu,
• çıkış EOF'sinin yaklaşık %19–26'sını

açıklamıştır.

Sitagliptin tek başına ortalama:

• giriş EOF'sinin %29'unu,
• çıkış EOF'sinin %16'sını

oluşturmuştur.

Bu sonuç önemli bir analitik noktayı ortaya çıkarır: bir molekülün flor oranı düşük olsa bile çevredeki konsantrasyonu yüksekse toplam flor kütlesine yüksek katkı sağlayabilir.

Pestisitlerin katkısı neydi?

Beş florlu pestisit veya pestisit ilişkili bileşik ölçülmüştür; bunların dört tanesi aktif madde, biri fipronil sulfone dönüşüm ürünüdür.

Ancak bu grubun düşük florlu bileşiklerin toplam konsantrasyonuna katkısı %0,5'in altında, EOF'ye katkısı ise %0,2'nin altında kalmıştır. Bu nedenle incelenen belediye atık suyunda flor kütle dengesinin ana sürücüsü pestisitler değildir.

Çoklu sorbent yöntemi neden daha fazla EOF ölçtü?

Çünkü WAX tek başına özellikle katyonik ve polar farmasötikleri etkili biçimde tutamamaktadır.

Çoklu sorbent yöntemiyle ölçülen EOF, WAX-EOF'ye kıyasla hem giriş hem de çıkış suyunda ortalama %40–50 daha yüksek bulunmuştur.

Sekiz pozitif yüklü farmasötik için geri kazanımın çeyrekler arası aralığı:

Çalışmadaki en önemli örnek sitagliptindir. Sitagliptin çoklu sorbent flor kütle dengesinin en büyük bileşeni olmasına rağmen WAX-EOF yöntemindeki geri kazanımı %1 veya daha düşük bulunmuştur.

Bu sonuç, EOF değerinin yalnız numunedeki kimyasallara değil, onları numuneden hangi sorbent ve pH koşullarında çıkardığınıza da bağlı olduğunu göstermektedir.

Yeni yöntem kusursuz mu?

Hayır. Çoklu sorbent yaklaşımı daha geniş bir kimyasal aralığı yakalasa da özellikle çok küçük ve çok polar bileşiklerde sorun devam etmektedir.

5-fluorouracil, TFA ve BF₄⁻ için geri kazanımlar düşük kalmıştır. Ayrıca daha fazla sorbent kullanılması kartuş geri basıncını artırmıştır; bu durum yüksek partikül içeren su örneklerinde uygulamayı zorlaştırabilir.

Dolayısıyla çalışma yeni yöntemi “bütün organofloru eksiksiz ölçen nihai yöntem” olarak sunmamaktadır.

Çalışmanın desteklediği sonuçlar

• Belediye atık suyundaki EOF'nin önemli bölümü geleneksel PFAS dışındaki florlu maddelerden kaynaklanabilir.
• Florlu farmasötikler ve metabolitleri incelenen tesiste EOF'nin önemli bir bölümünü açıklamaktadır.
• Sitagliptin, incelenen örneklerde flor kütle dengesinin en önemli bireysel organoflor bileşiğidir.
• PF6− ve BF4− gibi inorganik fluoroanyonlar EOF ekstraksiyonuna birlikte girerek kütle dengesini etkileyebilir.
• TFA hariç geleneksel PFAS incelenen örneklerde EOF'nin yaklaşık %1'ini açıklamıştır.
• Çıkış suyundaki EOF'nin büyük bölümü mevcut analizlerle hâlâ kimyasal olarak açıklanamamıştır.
• Katyon değiştirici MCX'in eklenmesi pozitif yüklü farmasötiklerin ekstraksiyonunu WAX'a göre önemli ölçüde geliştirebilir.
• Kullanılan ekstraksiyon sorbenti ve yöntemi ölçülen EOF konsantrasyonunu ve bileşimini ciddi biçimde etkileyebilir.

Çalışmanın desteklemediği veya kanıtlamadığı sonuçlar

• Çalışma İsveç'teki tek tesisin sonuçlarının bütün belediye atık sularını temsil ettiğini göstermemektedir.
• Türkiye'deki atık sularda aynı farmasötik veya PFAS konsantrasyonlarının bulunduğunu göstermemektedir.
• Çıkış suyundaki %60 açıklanamayan EOF'nin tamamının bilinmeyen PFAS olduğunu göstermemektedir.
• Açıklanamayan EOF'nin tamamının farmasötik dönüşüm ürünlerinden oluştuğunu kanıtlamamaktadır.
• TFA'nın tamamının florlu farmasötiklerden oluştuğunu veya arıtma tesisinde üretildiğini kanıtlamamaktadır.
• EOF-CIC'nin “toplam PFAS” için seçici ve yanlılıksız tek bir ölçüm olduğunu göstermemektedir.
• Çoklu sorbent yönteminin bütün organoflor bileşiklerini nicel olarak geri kazandığını göstermemektedir.
• Çalışma ölçülen bileşiklerin sağlık veya ekolojik risklerini doğrudan test etmemiştir.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Deney tasarımının özeti

Hedefli analiz kapsamı

LC-MS/MS yöntemleri dört ayrı çalışma altında toplam 105 bileşiği hedeflemiştir. Polar veya ters faz kromatografide zayıf tutulan bileşikler için ayrıca SFC-MS/MS kullanılmış ve dokuz bileşik aynı çalışmada hedeflenmiştir.

SFC yöntemi:

• beş ultra-kısa zincirli PFAA,
• PF₆⁻, BF₄⁻ ve bis(fluorosulfonyl)imide,
• 5-fluorouracil

için uygulanmıştır.

EOF-CIC nasıl çalıştı?

Ekstrakttan 0,1 mL'lik bir bölüm 1000–1050 °C sıcaklıkta yakılmıştır. Flor içeren maddeler yanma sırasında hidrojen florüre dönüştürülmüş, HF ultra saf suda tutulmuş ve iyon kromatografisiyle florür olarak miktarlandırılmıştır.

Bu yöntem, molekülün sitagliptin, PFOS, TFA veya başka bir madde olduğunu söylemez; numunenin ekstraktındaki toplam flor kütlesini ölçer. Bileşik kimliği daha sonra hedefli ve HRMS analiz sonuçlarıyla ilişkilendirilmiştir.

Serbest florür EOF'yi bozuyor mu?

Serbest inorganik florürün konsantrasyonu organoflordan çok daha yüksek olabileceği için SPE yıkama aşamasında uzaklaştırılması kritik bir kalite kontrol adımıdır.

5 mg/L sodyum florür eklenen ultra saf suda florür giderimi %99,99; 0,3 mg/L eklemede ise %99,97 olarak bulunmuştur.

2023 giriş ve çıkış örneklerinde toplam flor yaklaşık 0,2–0,3 mg/L düzeyindedir. Araştırmacılar, yıkama veriminden hareketle serbest florürün EOF'ye teorik üst sınır katkısını yaklaşık %2–6 olarak değerlendirmiştir; gerçek katkının muhtemelen daha düşük olduğunu belirtmektedir.

Kalite güvence sonuçları

Çoklu sorbent EOF yönteminin beş ayrı ekstraksiyon gününde analiz edilen yedi QC numunesindeki günler arası varyasyon katsayısı %32 olarak bulunmuştur.

CIC kalibrasyonunda PFOA kullanılmış ve her analiz grubunda kalibrasyon eğrisinin \(R^2\) değeri en az 0,99 olmuştur.

Hedef analitlerde MQL'nin üzerinde nicel olarak raporlanan 32 bileşiğin QC çıkış suyundaki günler arası varyasyon katsayısı %3–32 arasında, medyan olarak %15 düzeyindedir.

Ekstraksiyon ve matris etkisi testlerinde hedef bileşiklerin yaklaşık %90'ı %60–130 geri kazanım kriterini sağlamıştır.

Yöntemin temel belirsizlikleri

Çalışmanın en önemli analitik belirsizliklerinden biri tüm bileşiklerin eşit geri kazanılamamasıdır. Özellikle:

• TFA,
• BF4−,
• 5-fluorouracil

gibi küçük ve polar bileşiklerin ekstraksiyonu yetersiz kalmıştır.

BF₄⁻ için kuvvetli matris etkisi de nicel doğruluğu sınırlamıştır. Bu nedenle çalışmanın EOF kütle dengesi, bütün florlu maddeleri %100 geri kazanan mutlak bir toplam flor dengesi değildir.

Çoklu sorbent ile WAX karşılaştırmasının teknik anlamı

Multisorbent-EOF'nin WAX-EOF'den %40–50 daha yüksek EOF ölçmesi, önceki çalışmalar arasında farklı EOF değerleri karşılaştırılırken ekstraksiyon protokolünün mutlaka hesaba katılması gerektiğini göstermektedir.

Özellikle katyonik bileşiklerde MCX katmanı belirleyicidir. MCX üzerindeki sulfonat grupları katyon değişimi yoluyla pozitif yüklü analitleri tutarken WAX'ın piperazinil grupları daha çok anyonik ve nötr bileşiklerin ekstraksiyonuna uygundur.

Çalışmanın en önemli yöntemsel katkısı

Araştırmanın en güçlü katkısı tek bir yeni bileşik keşfetmekten çok, flor kütle dengesinin ekstraksiyon kimyasına duyarlılığını deneysel olarak göstermesi ve geniş kapsamlı bir iş akışı oluşturmasıdır.

Çalışma, belediye atık suyunda organoflor araştırmasının şu dört basamağının birlikte düşünülmesi gerektiğini ortaya koymaktadır:

1. anyonik, nötr ve katyonik bileşikleri mümkün olduğunca kapsayan ekstraksiyon,
2. bilinmeyen adayları yakalayabilen HRMS taraması,
3. referans standartlarıyla hedefli miktar tayini,
4. kimliği belirlenemeyen flor yükünü izleyebilen toplam parametre ölçümü.

Çevresel yorumun bilimsel sınırı

Çalışma, florlu farmasötiklerin belediye atık suyunda önemli bir organoflor kaynağı olduğunu göstermektedir; ancak bileşiklerin çevresel toksisitesini veya insan sağlığı riskini bu deney içinde ölçmemiştir.

Araştırmacılar C–CF₃ yapısına sahip bazı bileşiklerin TFA'ya dönüşebilme potansiyeli nedeniyle bunların çevresel kaderinin daha ayrıntılı incelenmesi gerektiğini belirtmektedir. Mevcut deney, atık su tesisinde hangi farmasötikten ne kadar TFA oluştuğunu doğrudan belirlememiştir.

Çıkış suyundaki yüksek açıklanamayan EOF oranı da yeni kimliklendirme yöntemlerine ihtiyaç olduğunu göstermektedir. Ancak açıklanamayan kısım kimliği bilinmediği için bileşimi, kalıcılığı ve toksikolojik önemi hakkında kesin sonuç çıkarılamaz.

Kaynak ve Yöntem Notu

Tam özgün çalışma adı: Elucidating Unknown Organofluorine in Municipal Wastewater: A Mass Balance Approach including Fluorinated Pharmaceuticals

Yazarlar ve sırası: Pontus Larsson; Anna Kärrman; Leo W.Y. Yeung.

Eş birinci/eş katkı: Kaynakta eş birinci yazarlık veya eş katkı beyanı bulunmamaktadır.

Sorumlu yazar: Leo W.Y. Yeung.

Kurum: Man-Technology-Environment (MTM) Research Centre, School of Science and Technology, Örebro University, Örebro SE-701 82, Sweden.

DOI: 10.1021/acs.est.5c13161

Dergi: Environmental Science & Technology.

Yayınevi: American Chemical Society.

Cilt / sayfalar: Volume 60, 6623–6634.

Kaynak türü ve hakemlik durumu: Hakemli özgün araştırma makalesidir.

Makale tarihleri: Received 29 September 2025; Revised 5 February 2026; Accepted 5 February 2026; Published 20 February 2026.

Resmî DOI bağlantısı:https://doi.org/10.1021/acs.est.5c13161

Resmî yayın bağlantısı:American Chemical Society — Environmental Science & Technology makale sayfası

Lisans: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Finansman: Swedish Research Council FORMAS, proje 2020-02032.

Çıkar çatışması: Yazarlar rekabet eden finansal çıkar bulunmadığını bildirmiştir.

Veri ve ek materyal: Ana makale Supporting Information paketlerine bağlantı vermektedir. SI içinde kimyasal ve standart bilgileri, numune hazırlama, cihaz analizleri, flor eşdeğerleri, TOP assay, kalite kontrol, giriş/çıkış konsantrasyonları, sitagliptin tahmini, LC-HRMS taraması ve yöntem performansına ilişkin ek PDF ve XLSX materyalleri bulunmaktadır. Kullanıcı tarafından yüklenen temel kaynak ana 12 sayfalık makaledir; SI dosyalarının kendisi bu Verianla değerlendirmesinde bağımsız olarak incelenmemiştir.

Yazar katkıları: Ana makale metninde ayrı bir CRediT/yazar katkı beyanı görünür biçimde verilmemektedir.

Örneklem sınırı: Çalışma İsveç'teki tek bir belediye atık su arıtma tesisinde üç farklı dönemde alınan üç eşleştirilmiş giriş ve çıkış kompozit örnek grubuna dayanmaktadır. Konsantrasyonların başka tesislere, ülkelere veya Türkiye'ye doğrudan genellenmesi uygun değildir.

Numune hazırlama sınırı: Bütün örnekler çalışma dışında başka bir amaç için kullanılan 300 µm çelik filtreden geçirilmiştir. Kaynak bu filtrasyon stratejisinin potansiyel etkilerini Supporting Information'da ayrıca tartıştığını belirtmektedir. Dolayısıyla özellikle partikül bağlı fraksiyonların temsil edilmesi açısından yöntem bağlamı korunmalıdır.

TFA sınırı: Multisorbent CIC-EOF yönteminde TFA geri kazanımı yalnız yaklaşık %10–22'dir. Bu nedenle TFA 100–1000 ng/L büyüklük mertebesinde verilmiş ve diğer geleneksel PFAS'lardan ayrı değerlendirilmiştir.

BF4− sınırı: BF4− için önemli matris güçlenmesi ve düşük ekstraksiyon geri kazanımı görülmüştür. 10–1000 ng/L aralığı kesin konsantrasyon ölçümü olarak değil, belirsizliği yüksek büyüklük aralığı olarak değerlendirilmelidir.

EOF terimiyle ilgili sınır: Çalışmada kullanılan “extractable (organo)fluorine” ifadesindeki parantez önemlidir. PF6− ve BF4− gibi inorganik florlu iyonlar da birlikte ekstrakte edilmiştir. Dolayısıyla CIC tarafından ölçülen bütün ekstrakte edilebilir flor sinyali yalnız organik moleküllere atfedilemez.

Bilinmeyen EOF sınırı: Çıkış suyunda yaklaşık %60 açıklanamayan EOF saptanması, bu fraksiyonun %60 bilinmeyen PFAS olduğu anlamına gelmez. Farmasötik dönüşüm ürünleri ve ölçülmeyen başka organik veya inorganik flor türleri olası kaynaklar arasındadır; mevcut çalışma bunların kimliğini tamamen çözmemiştir.

Yöntem karşılaştırma sınırı: Multisorbent EOF ile WAX-EOF sonuçları arasındaki %40–50 fark, toplam-parametre niteliğindeki flor analizlerinin kullanılan ekstraksiyon yönteminden bağımsız olmadığını göstermektedir. Farklı çalışmalardaki EOF sonuçları ekstraksiyon kimyası dikkate alınmadan doğrudan karşılaştırılmamalıdır.

Bilimsel kaynak sınırı: Bu Verianla makalesindeki numune bilgileri, analitik yöntemler, konsantrasyonlar, flor kütle dengesi, kalite kontrol sonuçları ve yorum sınırları yalnızca incelenen araştırma makalesine dayanmaktadır. Dış kaynaklar yalnız yayın kimliği, resmî yayın kaydı ve hakemlik sürecinin bibliyografik doğrulanmasında kullanılmış; ana bilimsel içeriğe dışarıdan yeni deneysel bulgu eklenmemiştir.