Investigation of the presence of volatile organic pollutants (VOCs) in tap water in Ankara provincial districts

Abstract

Objective: The cleanliness and reliability of water resources is an issue that is kept under regular and continuous control in terms of public health. However, the list of regularly controlled chemical pollutants is limited and it should be noted that the presence of some pollutants that occur with regional or temporal changes may be overlooked. Volatile Organic Compounds (VOC) are organic chemicals that both evaporate into air and dissolve in water. VOC are common in everyday life, used in industry, agriculture, transportation and many processes. They are known to be released into the environment, can reach water sources and groundwater, may become persistent and enter the drinking water supply system. Many of these chemicals are toxic, may pose human health or ecological concerns. Volatile organic pollutants also show great diversity, and long-term and nationwide studies based on large and widespread sources indicate that some VOC are seen in water sources. Method: In this study, a signal search was conducted to determine whether there is a regional water pollution in tap waters in Ankara. Tap water samples were taken from the districts of Ankara and the amount of VOC was measured by Head-Space-Gas-Chromatography method. Results: Measurements performed for formaldehyde, n-pentane, tertbutylmethylether, n-hexane, ethylacetate, heptane, 1-butanol, 1,4-dioxane were below the limits of detection (LOD). Conclusion: The results of the study show that there is no signal indicating pollution for 8 selected VOC in any region of the province.

Keywords

• içme suyu
• uçucu organik bileşikler
• kirlilik.

Ankara İli İlçelerinde Musluk Sularında Seçilmiş Uçucu Organik Bileşiklerin (UOB) Varlığının Araştırılması

Abstract

Amaç: Su kaynaklarının temizliği ve güvenilirliği konusu halk sağlığı açısından düzenli ve sürekli kontrol altında tutulan bir husustur. Bununla birlikte, düzenli olarak kontrol edilen kimyasal kirleticilerin listesi sınırlıdır ve bölgesel veya zamana bağlı değişikliklerle meydana gelen bazı kirleticilerin varlığının gözden kaçabileceği unutulmamalıdır. Uçucu Organik Bileşikler (UOB), hem havaya buharlaşan hem de suda çözünen organik kimyasallardır. UOB normal günlük hayatımızda sanayide, tarımda, ulaşımda ve birçok işlemde kullanıldığı için günlük yaşamda yaygındır. Yaygın olarak kullanılan UOB çevreye salındığı bilinmekte ve su kaynaklarına ve yer altı sularına ulaştıklarında, birçok UOB kalıcı hale gelebilmekte ve içme suyu tedarik sistemine dahil olabilmektedirler. Bu kimyasalların birçoğu zehirli olup ve içme suyu veya çevrede insan sağlığı veya ekolojik kaygılar oluşturabilmektedirler. Uçucu organik kirleticiler de büyük bir çeşitlilik göstermektedir ve uzun vadeli ve ülke çapında geniş ve yaygın kaynaklara dayalı araştırmalar, su kaynaklarında bazı UOB görüldüğünü göstermektedir. Yöntem: Bu çalışmada Ankara ilindeki musluk sularında bölgesel bir su kirliliği olup olmadığının tespiti için sinyal araştırması yapılmıştır. Ankara ili ilçelerinden musluk suyu numuneleri alınmış olup, UOB miktarı Head Space Gaz Kromatografisi yöntemi ile ölçülmüştür. Bulgular: Formaldehit, n-pentan, tertbutilmetileter, n-hekzan, etilasetat, heptan, 1-butanol, 1,4-dioksan için gerçekleştirilen ölçümler tayin sınırları (LOD) altında kalmıştır. Sonuç: Çalışmanın sonuçları, ilin herhangi bir bölgesinde seçilmiş 8 adet UOB kimyasalı için kirliliğe işaret eden bir sinyal olmadığını göstermektedir.

Keywords

• içme suyu
• uçucu organik bileşikler
• kirlilik.

References

1. 1. Ankara Büyük Şehir Belediyesi. Sosyo-Demografik Yapı. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: https://www.ankara.bel.tr/files/3113/4726/7225/5-sosyodemografi.pdf
2. 2. Türkiye İstatistik Kurumu. Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi Sonuçları. [atıf tarihi: 24 Mart 2023] Erişim adresi: https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Adrese-Dayali-Nufus-Kayit-Sistemi-Sonuclari-2022-49685
3. 3. Ankara Su ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürlüğü. Ankaralının İçme Kullanma Suyu Kontrol Tablosu. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: http://www.aski.gov.tr/yukle/dosya/SuKaliteNoktalari.pdf
4. 4. Casarett and Doull’s Toksikolojinin Temelleri. Watkins JB, Klaassen CD, editörler. (ISBN-13: 978-6059215183) Ankara Nobel Tıp Kıtapevleri; 2017.
5. 5. Güzel B, Canlı O, Öktem Olgun E. Sularda Bulunan Uçucu Organik Bileşikler ve Sağlığa Etkileri. Anadolu University Journal of Science and Technology C- Life Sciences and Biotechnology 2018;7:277-290.
6. 6. CDC: Glossary of Volatile Organic Compounds. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: https://www.cdc.gov/nceh/clusters/fallon/glossary-voc.pdf
7. 7. Sağlık Bakanlığı. İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelik. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2005/02/20050217-3.htm
8. 8. Zogorski JS, et al. The quality of our Nation’s waters—Volatile organic compounds in the Nation’s ground water and drinking-water supply wells: U.S. Geological Survey Circular 2006;1292:101 p. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: https://pubs.usgs.gov/circ/circ1292/pdf/circular1292.pdf

9. 9. Berkkan A, Ulutaş OK. Analytical Performance And Validation Of Head Space – Gas Chromatography – Flame İonization Detector (HS-GC-FID) Method For Alcohol Content And Evaluation Of Efficiency And Possible Toxicity Of Hand Sanitizers At The Time Of Pandemic. Revue Roumaine de Chimie 2021;66:547–556.
10. 10. Berkkan A, Ulutaş OK. Evaluation of Alcohol Content of Cologne Products in the Turkish Market Amid the COVID-19 Pandemic. Gazi Medical Journal 2020;31:513-517.
11. 11. EMEA. Note for guidance on validation of analytical procedures: text and methodology (CPMP/ICH/381/95). London, UK: EMEA; 1995.
12. 12. Calderon RL, et al. The Epidemiology of Chemical Contaminants of Drinking Water. Food and Chemical Toxicology 2000;38:S13-S20.
13. 13. Cantor KP, et al. Drinking Water and Cancer. Cancer Causes and Control 1997;8:292-308.
14. 14. Ankara Su ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürlüğü. Ankara Güncel Su Analiz Sonuçları. [atıf tarihi: 24 Mart 2023] Erişim adresi: https://www.aski.gov.tr/TR/SuAnalizSonuclari.aspx
15. 15. Atıcı T, Ahiska S. Pollution and algae of Ankara Stream. Gazi University Journal of Science 2005;18(1):51-59.
16. 16. Cok I, et al. Evaluation of DNA damage in common carp (Cyprinus carpio L.) by comet assay for determination of possible pollution in Lake Mogan (Ankara). Scientific World Journal 2011;11:1455-61.
17. 17. Alkan A, Alkan N, Yanar B. Investigation of pollution levels originated from anthropogenic gadolinium in Ankara Stream. Environ Sci Pollut Res Int 2020;27(19):23677-23685.
18. 18. Kucukosmanoglu AG, Filazi A. Investigation of the Metal Pollution Sources in Lake Mogan, Ankara, Turkey. Biol Trace Elem Res 2020;198(1):269-282.
19. 19. Karakoç G, Erkoç FU, Katircioğlu H. Water quality and impacts of pollution sources for Eymir and Mogan Lakes (Turkey). Environ Int 2003;29(1):21-7.
20. 20. Özer T, et al. Spatial and temporal variations in composition of algae assemblages with environmental variables in an urban stream (Ankara, Turkey). Environmental Monitoring and Assessment 2019;191(6):387.
21. 21. Bakir B, et al. The quality of groundwater for certain chemicals in military fields in Ankara. Military Medicine 2003;168(12):1007–1010.
22. 22. Türkiye İstatistik Kurumu. Belediye Su İstatistikleri. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Belediye-Su-Istatistikleri-2018-30668
23. 23. Tokmak B, et al. Trihalomethanes and associated potential cancer risks in the water supply in Ankara, Turkey. Environmental Research 2004;96(3):345-352.
24. 24. Kapdan E, et al. Radioactivity survey and risk assessment study for drinking water in capital city Ankara, Turkey. International Journal of Environmental Analytical Chemistry 2022;0:1-13. https://doi.org/10.1080/03067319.2022.2109965
25. 25. Endirlik BÜ, et al. Assessment of perfluoroalkyl substances levels in tap and bottled water samples from Turkey. Chemosphere 2019;235: 1162-1171.
26. 26. National Center for Biotechnology Information (2022). PubChem Compound Summary for CID 8058, n-HEXANE. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/n-HEXANE.
27. 27. National Center for Biotechnology Information (2022). PubChem Compound Summary for CID 8900, Heptane. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Heptane.
28. 28. National Center for Biotechnology Information (2022). PubChem Compound Summary for CID 8003, Pentane. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Pentane.
29. 29. National Center for Biotechnology Information (2022). PubChem Compound Summary for CID 263, 1-Butanol. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/1-Butanol.
30. 30. National Center for Biotechnology Information (2022). PubChem Compound Summary for CID 712, Formaldehyde. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Formaldehyde.
31. 31. National Center for Biotechnology Information (2022). PubChem Compound Summary for CID 31275, Dioxane. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Dioxane.
32. 32. National Center for Biotechnology Information (2022). PubChem Compound Summary for CID 8857, Ethyl Acetate. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Ethyl-Acetate.
33. 33. National Center for Biotechnology Information (2022). PubChem Compound Summary for CID 15413, Methyl tert-butyl ether. [atıf tarihi: 1 Aralık 2022] Erişim adresi: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Methyl-tert-butyl-ether.
34. 34. Gelover S, et al. GC-MS Determination of Volatile Organic Compounds in Drinking Water Supplies. Environmental Toxicology 2000;15:131-139.
35. 35. Yalçın E, et al. Potential sources and measured concentrations of VOCs in Balikesir ambient atmosphere. Atmósfera 2020;33(3):269-284.
36. 36. Kuo HW, et al. VOC concentration in Taiwan's household drinking water. Sci Total Environ 1997;208(1-2):41-7.
37. 37. Rowe BL, et al. Occurrence and potential human-health relevance of volatile organic compounds in drinking water from domestic wells in the United States. Environmental Health Perspectives 2007;115(11):1539–1546.
38. 38. Kavcar P, et al. Occurrence, oral exposure and risk assessment of volatile organic compounds in drinking water for Izmir. Water research 2006;40(17):3219–3230.
39. 39. Dewulf J, Van Langenhove H. Anthropogenic volatile organic compounds in ambient air and natural waters: a review on recent developments of analytical methodology, performance and interpretation of field measurements. J Chromatogr A 1999;843(1-2):163-177.
40. 40. Schmidt TC. Analysis of methyl tert-butyl ether (MTBE) and tert-butyl alcohol (TBA) in ground and surface water. Trends Anal Chem 2003;22:776-784.
41. 41. Mohammadi A, Alizadeh N. Automated dynamic headspace organic solvent film microextraction for benzene, toluene, ethylbenzene and xylene. J Chromatogr A 2006;1107(1-2):19-28.
42. 42. Ulutaş OK, Berkkan A. A new direct extraction by gas-chromatography with flame ionization detector coupled to head space method for the determination of alcohol content of high matrix wine products. Rev. Roum. Chim 2022;67(10–12):569–577.