Prof. Dr. Mustafa Necmi İlhan – Doç. Dr. Sultan Pınar Çetintepe
Summary
The growing presence of persistent and emerging pollutants, including heavy metals, microplastics (MP), nanoplastics (NP), and per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS), poses significant environmental and public health challenges globally, and particularly in Türkiye. These contaminants rarely occur in isolation; instead, they coexist across environmental matrices, such as water, sediment, soil, air, and biota, interacting in ways that amplify persistence, mobility, and toxicity. Türkiye’s rapid industrialization, intensive agriculture, extensive coastline, urban expansion, and large-scale textile production increase the likelihood of widespread contamination.
Scientific evidence demonstrates that MPs and NPs carry heavy metals and PFAS through adsorption, desorption, electrostatic interactions, and polymer-specific surface chemistry. These interactions influence the environmental fate of pollutants, enabling tropospheric transport, sediment accumulation, trophic transfer, and biomagnification. Synergistic toxicological effects, including oxidative stress, inflammation, endocrine disruption, developmental toxicity, immune dysregulation, and genotoxicity, have been documented in experimental and ecological systems. Human exposure predominantly occurs through the ingestion of contaminated food and drinking water, though inhalation and occupational exposure are additional pathways.
Despite extensive global research, Türkiye lacks comprehensive data on the occurrence, distribution, and combined effects of these pollutant classes. This gap hinders risk assessment, regulatory decision-making, and targeted remediation efforts. Therefore, a national monitoring program encompassing major river basins, wastewater systems, industrial discharge areas, agricultural lands, coastal ecosystems, and food chain components is critical. Harmonized analytical protocols, including PFAS panels, polymer-level MP identification, multielement heavy metal analysis, and emerging NP detection technologies, are essential to ensure data comparability.
To be effective, mitigation efforts should focus on controlling industrial sources, eliminating unnecessary uses of PFAS, improving waste management, and deploying advanced treatment technologies, such as activated carbon, membrane filtration, coagulation–flocculation, oxidation systems, and engineered sorbents. The complexity of these pollutants combined with their widespread presence in Türkiye underscores the need for integrated management strategies and targeted research to safeguard environmental and human health.
***
Özet
Ağır Metaller, Mikroplastikler, Nanoplastikler: PFAS ile İlişki Durumu – Türkiye Odaklı Riskler ve Öncelikler
Ağır metaller, mikroplastikler (MP), nanoplastikler (NP) ve perfloroalkil/polifloroalkil maddeler (PFAS) gibi kalıcı ve yeni ortaya çıkan kirleticilerin giderek artan varlığı hem küresel ölçekte hem de Türkiye özelinde çevresel ve halk sağlığı açısından önemli riskler oluşturmaktadır. Bu kirleticiler çoğunlukla yalnız bulunmamakta; su, toprak, sediman, hava ve biyota gibi çeşitli çevresel matrislerde birlikte yer almakta;etkileşimleriyle kalıcılık, taşınım ve toksisiteyi artırmaktadır. Türkiye’de hızlı sanayileşme, yoğun tarım faaliyetleri, geniş kıyı ekosistemleri, büyüyen kentleşme ve büyük ölçekli tekstil üretimi, kirlenme potansiyelini daha da yükseltmektedir.
Bilimsel kanıtlar, MP/NP parçacıklarının ağır metaller ve PFAS için taşıyıcı görevi gördüğünü; adsorpsiyon, desorpsiyon, elektrostatik çekim ve polimere özgü yüzey kimyası gibi mekanizmalarla kirleticilerin çevresel kaderini belirlediğini göstermektedir. Bu süreçler kirleticilerin uzak mesafelere taşınmasına, sediman birikimine, trofik transfer ve biyomagnifikasyona yol açabilmektedir. Deneysel çalışmalar, oksidatif stres, iltihap, endokrin bozukluklar, immün disfonksiyon, gelişimsel toksisite ve genotoksisite gibi sinerjistik toksik etkileri ortaya koymuştur. İnsan maruziyeti büyük ölçüde gıda zinciri ve içme suyu üzerinden gerçekleşmekle birlikte inhalasyon ve mesleki maruziyet de ek risk oluşturmaktadır.
Küresel literatür geniş olsa da Türkiye’de bu dört kirletici grubunun dağılımı, birlikte oluşumu ve kombine etkilerine ilişkin sistematik çalışmalar yoktur. Bu eksiklik, risk değerlendirmesini ve düzenleyici süreçleri zayıflatmaktadır. Bu nedenle, büyük nehir havzaları, atık su sistemleri, endüstriyel deşarj alanları, tarım toprakları, kıyı ekosistemleri ve besin zinciri bileşenlerini kapsayan ulusal bir izleme programı kritik önemdedir. PFAS panelleri, polimer seviyesinde MP tanımlaması, çok elementli ağır metal analizi ve gelişmiş NP tespit yöntemlerini içeren standartlaştırılmış analiz protokolleri gereklidir.
Sonuç olarak, Türkiye’de hem çevre hem de insan sağlığını korumak için çoklu kirletici etkileşimlerini dikkate alan entegre yönetim stratejileri, gelişmiş arıtma teknolojileri ve kapsamlı araştırma programları acil bir gerekliliktir.
