Evaluation of heavy metal accumulation in sediment, surface water and some plants in the Karasu Riparian Zone

ABSTRACT. This study aims to determine and compare the heavy metal concentrations in the water, sediment, and plants of the Karasu river in Erzurum, Türkiye. In this context, aluminum (Al), manganese (Mn), iron (Fe), nickel (Ni), zinc (Zn), and barium (Ba) concentrations were measured for this study. Salix excelsa (willow), Rosa canina L., Pyrus elaeagnifolia (wild pear), Malus sylvestris (wild apple), and Hippophae rhamnoides L. (sea buckthorn) plants were used as samples. Heavy metal concentrations follow the order of Al3+ > Fe2+ > Mn2+ > Ba2+ > Ni2+ > Zn2+ in the sediment. Heavy metal concentrations follow the order of Al3+ > Fe2+ > Ba2+ > Mn2+ > Zn2+ > Ni2+ in water. The leaf part of Salix excelsa has the highest bioconcentration factor (BCF) for Mn among plant parts. Mean BCF values were as follows: Zn2+ > Mn2+ > Ba2+ > Ni2+ > Al3+ ≈ Fe2+. In addition, the highest plant translocation factor (PTF) values were determined in Salix excelsa for Al and Fe; in Rosa canina L. for Ni and Zn; in Hippophae rhamnoides L. for Mn and in Malus sylvestris for Ba.   KEY WORDS: Heavy metals accumulation, Sediment, Water, Plant, Riparian Zone Bull. Chem. Soc. Ethiop. 2023, 37(1), 35-45.                                                                   DOI: https://dx.doi.org/10.4314/bcse.v37i1.4                                                       &nbsp

Zemin-Yapı Etkileşimi

Ülkemizde kent nüfusunun yoğun olduğu şehirlerde konut binalarının önemli bir kısmında zemin katlar ticari amaçla kullanılmaktadır. Bu gerekçe ile, zemin katlar diğer katlara oranla daha yüksek tasarlanmaktadır. Bu durum yumuşak kat düzensizliğine neden olabilmektedir. Gerçekleştirilen çalışmada zemin kat yüksekliğine bağlı yumuşak kat düzensizliği davranışı zemin-yapı etkileşimi dikkate alınarak araştırılmıştır. Bu kapsamda 4, 8 ve 12 katlı betonarme çerçeve binalar modellenerek zemin kat yüksekliği 3, 3.5 ve 4 metre olarak 3 farklı şekilde DBYBHY-2007 kriterlerine göre tasarlanmıştır. Hazırlanan modeller zemin yapı etkileşimli ve ankastre mesnet kabulü ile iki farklı şekilde oluşturulmuştur. Farklı rijitliğe sahip 3 zemin tipi ve 15 adet farklı gerçek deprem ivme kaydı kullanılarak ankastre ve zemin yapı etkileşimli modeller için toplamda doğrusal olmayan 720 dinamik ve 9 adet statik analiz gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde zemin kat yüksekliğindeki artış ile birlikte taleplerin zemin katta yoğunlaştığı görülmektedir. Sismik taleplerin bir katta yoğunlaşması durumunda toplam çatı katı yer değiştirmesi azalsa bile eleman bazında hasar yoğunluğu artış göstermekte ve kat mekanizmasına neden olabilmektedir. Kat yüksekliğindeki artış ile birlikte modellerin doğal titreşim periyodu da değiştiği için, ivme kayıtlarının karakteristik özellikleri de sonuçlar üzerinde belirleyicidir. Zemin-yapı etkileşimli modellerde özellikle düşük rijitliğe sahip zemin profili dikkate alındığında ankastre modellere kıyasla hesaplanan talepler dikkat çekici oranda değişmektedir. İki yaklaşım arasındaki farklar beklendiği gibi zemin rijitliği arttıkça azalmaktadır. Sonuç olarak zemin kat yüksekliğindeki artış nedeniyle meydana gelen yumuşak kat düzensizliği hasar düzeylerini ve mekanizma riskini arttırmaktadır. Ankastre mesnet kabulü ise her durumda gerçekçi sonuçlar vermemektedir.Ground story of buildings in many crowded cities with dense population is generally used for commercial purposes. Therefore, the ground-stories are designed to be higher than the other floors. This may cause soft-story irregularity. This study aims to investigate the soft-story irregularity behavior due to the ground-story height considering soil-structure interaction. For this purpose, 4, 8 and 12 story reinforced concrete frame buildings having 3, 3.5 and 4.0 meters ground story heights were modeled according to 2007 Turkish Earthquake Code TEC-2007. The behavior of buildings with soil-structure interaction is compared to the behavior of buildings with fixed base. A total of 720 nonlinear dynamic and 9 nonlinear static analyses were performed for the fixed base and soil-structure interaction models using three different soil profile with different stiffness and 15 different real ground-motion records. When the obtained results are evaluated, it can be said that the seismic demands are concentrated at the ground story as the the ground story height is increased. The damage level of structural members at the ground story also increases with the story-mechanism even if roof level displacement demands decrease. As the natural vibration period of the models changes with the increase in story-height, the characteristics of the ground-motion records are also effective on the results. The comparison of soil structure interaction and fixed base models shows that the differences in displacement demands increase as the soil stiffness decreases. The differences between the two approaches are negligible fort he stiffer soils. The outcomes of this study illustrates that the soft floor irregularity due to the ground story height increases the damage levels and mechanism risk of the reinforced concrete buildings. Besides, the use of fixed base models is not a realistic assumption in certain cases

Expression profile of intraovarian genes in ovary tissues at follicular and luteal phases in holstein cattle

Bu çalışmanın amacı, Holştayn sığırlarına ait preovülatör folikül ve korpus luteum dokularında BMP15, TGFB1, TGFB2 ve GDF9 genlerinin ekspresyon seviyelerini karşılaştırılmalı olarak belirlemektir. Bu amaç için, öncelikle dokular immunohistokimyasal boyama ile incelendi. Daha sonra foliküler sıvılar ELISA testiyle incelenerek östradiol ve progesteron seviyeleri belirlendi. Son olarak qRT-PCR ile gruplar arasında ilgili genlere ait ekspresyon seviyeleri tespit edildi. İmmunohistokimyasal boyama sonucunda preovülatör foliküllerde yoğun miktarda östrojen reseptör alfa ve progesteron reseptör immunpozitifliklerine, korpus luteum da çok hafif düzeyde östrogen alfa reseptör immunpozitifliğine, progesteron reseptörlerinin ise preovülatör foliküllerdeki pozitiflik düzeyine yakın olduğu belirlendi. Östradiol seviyesi, preovulatör foliküllerde yüksek, progesteron seviyesi ise korpus luteumda yüksek olarak bulundu. Preovülatör foliküllerdeki TGFB1 ve TGFB2 genlerine ait mRNA transkript seviyesi korpus luteuma göre istatistiksel olarak daha yüksek bulundu (p0.05). Sonuç olarak intraovarian genlerin farklı ekspresyonunun, ovaryum dokusunu oluşturan hücre popülasyonu içinde folikül dinamikleri ve gen ekspresyon seviyelerinin farklılıklarıyla ilişkili olabileceğini ve bu durumun da foliküler ve luteal dönemin sonucu olarak ortaya çıkabileceği düşünülmektedir.The aim of the present study is to determine comparatively expression levels of the BMP15, TGFB1, TGFB2 and GDF9 genes in the preovulatory follicle and corpus luteum tissue of Holstein cattle. For this purpose, primarily the tissues were examined by immunohistochemical staining. Later on, follicular fluid was analyzed by ELISA test and estradiol and progesterone levels were determined. Finally, expression levels of the related genes were determined between the groups by qRT-PCR. Immunohistochemical staining revealed that estrogen receptor alpha and progesterone receptor immunoreactivities were intensely present in preovulatory follicles, estrogen alpha receptor immunoreactivity was very slight and progesterone receptors were similar to positivity in preovulatory follicles in corpus luteum. Furthermore, estradiol level was high in preovulatory follicles and progesterone level was high in corpus luteum. The levels of mRNA transcripts of the TGFB1 and TGFB2 genes in the preovulatory follicles were statistically higher than the corpus luteum (p0.05). As a result, it is thought that differential expression of intraovarian genes may be associated with differences in follicular dynamics and gene expression levels within the cell population of ovarian tissue, so this situation may result in follicular and luteal phase

KAYAÇ KAZILABİLİRLİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİNDE CCS TİP MİNİ DİSK KESKİ KULLANILMASI

Kayaç kazılabilirlik özelliklerinin belirlenmesinde en çok kullanılan deneylerden biri laboratuvar ortamında yapılan büyük boyutlu kazı deneyleridir (LCM). Bu deney setinde gerçek disk keskilerin kullanılması güvenirliliğini artırmaktadır ancak bu deney seti uygulamada birçok dezavantaja sahiptir. Deneyler için büyük blok numunelerin kullanılması ve çok fazla insan gücüne gerek duyulması bunlardan bazılarıdır. Büyük boyutlu kazı deney setinde karşılaşılan bu dezavantajlar değerlendirilerek yürütülen bir TÜBİTAK projesi kapsamında İTÜ kazı mekaniği laboratuvarında daha küçük boyutlarda yeni bir taşınabilir kazı deney seti (PLCM) geliştirilmiştir (TÜBİTAK-112M859). Geliştirilen bu deney setinde gerçek disk keskilerle aynı özelliklere sahip fakat daha küçük boyutlarda mini disk keskiler kullanılmıştır. Bu çalışmada mini disk keskilerle yapılan kaya kesme deney sonuçlarının güvenirliliğinin belirlenmesi için, aynı numune üzerinde LCM ve PLCM deneyleri yapılmış ve deney sonuçları karşılaştırılmıştır.

Effects of chrysin against isoniazid-induced lung injury in rats

Bu çalışmanın amacı; tüberküloz tedavisinde yaygın olarak kullanılan izoniazid (İZN) kaynaklı akciğer hasarına karşı doğal flavonoidlerden olan krisin (KRS)’in etkilerinin araştırılmasıdır. Çalışmada Spraque Dawley cinsi 35 adet erkek rat rastgele 5 gruba ayrıldı: Kontrol grubu, İZN uygulanan grup, KRS 50 mg/kg uygulanan grup, İZN+ KRS 25 mg/kg uygulanan grup ve İZN+ KRS 50 mg/kg uygulanan grup. İZN’nin glutatyon peroksidaz (GPx), süperoksit dismutaz (SOD) ve katalaz (KAT) gibi antioksidan enzim aktivitelerini ve glutatyon (GSH) düzeylerini azaltıp, lipid peroksidasyonunu (LPO) artırarak oksidatif hasara neden olduğu belirlendi. Ayrıca İZN ile kombine uygulanan KRS uygulamasının GSH seviyesini ve antioksidan enzim aktivitelerini artırdığı, lipid peroksidasyonunu ise azalttığı ettiği tespit edildi. Çalışmada incelenen nükleer faktör eritroid 2 ile ilişkili faktör 2 (Nrf-2) ve hem oksijenaz-1 (HO-1) seviyelerinin İZN grubunda gen ekspresyonu düzeyinde, nükleer faktör kappa B (NF-κB) ekspresyonunu ise immunhistokimyasal incelemede arttığı tespit edilmiş, buna karşın KRS uygulamasının bu belirteçlerin düzeylerinde azalmaya neden olduğu gözlenmiştir. Birlikte ele alındığında, bu sonuçlar KRS'in oksidan-antioksidan dengesini koruyarak ve NF-κB, Nrf-2 ve HO-1 ekspresyonlarını azaltarak İZN’nin neden olduğu akciğer toksisitesinde faydalı etkilere sahip olduğunu düşündürmektedir.The aim of the study was to investigate the effects of chrysin (CH), one of the natural flavonoids, against isoniazid lung damage caused by isoniazid (INH), which was widely used in the treatment of tuberculosis. Male Sprague-Dawley rats were randomly divided into five groups: a control group, INH-treated group, CH alone treated group 50 mg / kg, INH + CH 25 mg / kg treated group, and INH+ CH 50 mg / kg treated group. It was determined that INH caused oxidative damage by decreasing antioxidant enzyme activities such as glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT) and increasing lipid peroxidation (LPO). In addition, it was found that the administration of CH to INH-treated rats increased GSH level and antioxidant enzyme activities, and decreased lipid peroxidation. It was observed that the nuclear factor erythroid 2 related factor 2 (Nrf-2) and oxygenase-1 (HO-1) expression levels were up-regulated in the INH-treated group, and the expression of NF-κB increased in the INH-treated group in the immunohistochemical examination, and the CH administration, on the other hand, decreased the levels of these markers. Taken together, these results suggested that CH had beneficial effects in INH-induced lung toxicity by maintaining the oxidant-antioxidant balance and decreasing NF-κB, Nrf-2, and HO-1 expressions

Development Tbm Performance Prediction Model By Using Portable Linear Rock Cutting Machine

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2015Kayaç kazılabilirlik özelliklerinin belirlenmesinde yaygın bir şekilde kullanılan ve gerçeğe yakın sonuçlar veren tam boyutlu kazı deney seti (LCM) yerine daha pratik ve hızlı sonuçlar elde edilebilecek yeni bir deney setinin geliştirilmesi ve bu deney seti kullanılarak TBM performans tahmin modeli geliştirilmesi bu doktora tezinin amacını oluşturmaktadır. Mekanize kazı yöntemlerinin kullanım alanlarının göz önüne alınması yeni deney setinin geliştirilmesinin ne kadar önemli olduğunun anlaşılmasına yardımcı olacaktır. Dünyada ve ülkemizde madencilik ve inşaat alanlarında mekanize kazıcıların kullanımı artarak devam etmektedir. Klasik kazı işlemlerinin yapıldığı projelere oranla mekanize kazı işleminin yapıldığı projelerde çalışmalar daha ekonomik olarak yapılsa da, özellikle ilk yatırım maliyeti mekanize kazı projelerinde çok daha fazladır. Bu nedenle bu projelerde; özellikle mekanize kazıcı ve uygun keski seçimi, kesici kafa dizaynı ve kazı performans tahmini gibi parametrelerin proje başlamadan önce doğru şekilde yapılması çok önemlidir. Proje başlamadan önce yapılacak doğru seçimler ve tahminler proje maliyeti açısından büyük önem taşımaktadır. Tüm bu önemli parametrelerin doğru belirlenmesinde en doğru sonuçlar ise öncelikle kayaç kazılabilirlik özelliklerinin doğru şekilde tanımlanmasıyla mümkün olmaktadır.  Kayaç kazılabilirliğinin en gerçekçi tahmini, laboratuvar kesme deneyleri ile yapılabilmektedir ve günümüzde uluslararası alanda kabul görmüş kesme deney setleri; tam boyutlu doğrusal (LCM) ve küçük boyutlu doğrusal kazı setleridir (SLCM). Bu deney setleri dünyada sadece birkaç laboratuvarda bulunmaktadır. Bu laboratuvarlardan birisi de İTÜ Maden Mühendisliği Bölümü Kazı Teknolojileri Laboratuvarıdır. Bu laboratuvarda hem büyük boyutlu hem de küçük boyutlu kazı deney setleri kullanılarak birçok proje yapılmış ve bu esnada her iki deney setinin de eksiklikleri ve dezavantajları gözlemlenmiştir. Bu deney setlerinin başlıca dezavantajları; öncelikle her iki deney setinin kullanımında tecrübeli insan gücüne ihtiyaç olmasıdır. Bununla birlikte büyük boyutlu doğrusal kesme deneylerinde büyük blok numuneler gerekmekte ve bu bakımdan büyük blok numunelerin elde edilmesi ve laboratuvar ortamına taşınması bir hayli güç olmaktadır. Küçük boyutlu kesme deneylerinde ise kesme deneyleri blok numuneler dışında karot numuneler üzerinde yapılabilmekte ve bu bir avantaj olarak görülebilmektedir. Küçük boyutlu kesme deneylerinde de sadece indeks kama uçlu keskiler kullanılabilmekte ve dolayısıyla bu deney yöntemi her mekanize kazıcı tasarımı veya performans tahmini için kullanılamamaktadır. Her iki deney setinin bahsedilen bu dezavantajları göz önüne alınarak bu doktora tez çalışması sonucunda diğer deney setlerinde gözlemlenen dezavantajları minimize edecek yeni bir taşınabilir doğrusal kaya kazı deney seti (PLCM) geliştirilmiştir. Bu deney seti geliştirilirken 5 farklı kayaç numunesi (kireçtaşı, bej mermer, küfeki kireçtaşı, traverten ve kumtaşı) üzerinde hem tam boyutlu kazı deney setinde (LCM) hem de yeni geliştirilen deney setinde (PLCM) kaya kesme deneyleri yapılmıştır. LCM kaya kesme deneylerinde 432 mm çaplı (432 mm çaplı) CCS tip disk keski kullanılarak 1 x 0.8 x 0.6 m boyutlarındaki her bir kayaç numunesi üzerinde en az üç farklı kesme derinliği ve belirlenen bir keskiler arası mesafe değerinde yardımsız ve yardımlı kaya kesme deneyleri yapılmıştır. Aynı kayaç numuneleri üzerinde yapılan PLCM kaya kesme deneylerinde ise 20 x 14 x 10 cm boyutlarında küçük blok numuneler üzerinde 1, 3 ve 5 mm kesme derinliği ve 20 mm keskiler arası mesafe değeri belirlenerek kaya kesme deneyleri yapılmıştır. Yapılan PLCM kaya kesme deneylerinde sadece bej mermer numunesi üzerinde 3 farklı CCS ve 1 V tip olmak üzere 4 farklı 144 mm disk çapına sahip mini disk keskiler kullanılmış ancak diğer numuneler için 1 CCS ve 1 V tip olmak üzere 2 farklı mini disk keski kullanılmıştır.  Yapılan LCM ve PLCM deneylerinden sonra her iki kaya kesme deney sonuçları karşılaştırılmıştır. Yapılan bu karşılaştırmalar sonucunda kayaç ve değişen keski özellikleri göz önüne alındığında her iki deney seti arasında bir ilişkinin var olduğu ortaya çıkmıştır. Kayaç özelliklerine bağlı olarak LCM ve PLCM deney setleri arasında geçiş sağlanabilmesi için de kayaçların tek eksenli ve dolaylı çekme dayanımları ile LCM ve PLCM deney sonuçları karşılaştırılmıştır.  Daha sonra LCM ve PLCM deney sonuçları kullanılarak belirlenen bir tünel açma makinesi (TBM) için TBM performans parametreleri (itme kuvveti, tork, kesici kafa gücü, net kazı miktarı) tahmin edilmiştir.  LCM ve PLCM deney sonuçları kullanılarak yapılan performans tahminleri karşılaştırılmış ve iki deney sonuçları arasında anlamlı bir ilişki bulunmuştur. Bunun yanında PLCM deney sonuçları CCS tip ve V tip disk keskiler için geliştirilen teorik modellerden elde edilen sonuçlarla da karşılaştırılarak teorik ve laboratuvar sonuçları arasında anlamlı bir ilişki elde edilmiştir. Sonraki aşamada Üsküdar – Ümraniye – Çekmeköy metro hattı kazı çalışmaları sırasında tünelden küçük blok numuneler (kireçtaşı, çamurtaşı, konglomera, diyabaz ve altere kireçtaşı) alınmıştır. Alınan bu kayaçlardan öncelikle karot numuneler hazırlanarak fiziksel mekanik deneyler yapılmıştır. Daha sonra araziden alınan bu kayaçlardan küçük blok numuneler hazırlanarak PLCM kaya kesme deneyleri yapılmıştır. Yapılan bu deneyler sonucunda elde edilen veriler kullanılarak tünel kazısında kullanılan makinenin (TBM) performansı tahmin edilmiş ve elde edilen sonuçlar makinenin arazi verileriyle karşılaştırılmıştır. Yapılan bu karşılaştırma sonucunda her bir kayaç numunesi için deneysel sonuçlardan TBM arazi sonuçlarına geçiş için model geliştirilmiştir.  Tüm bu çalışmalar sonucunda LCM kaya kesme deneyleri yerine, kullanımı daha pratik ve daha hızlı sonuçların elde edilebileceği yeni geliştirilen taşınabilir doğrusal kazı deney setinin (PLCM) belirli düzeltme katsayılarıyla normalize edildikten sonra kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. PLCM deney setinden elde edilen sonuçlar kullanılırken bu deney setinde kullanılan disk keskilerin mini boyutlarda olmasından kaynaklı bir geçiş katsayısının belirlenmesi ve sonuçların bu katsayıyla normalize edilmesi gerekmektedir. Söz konusu geçiş katsayısı bu çalışma sonunda elde edilen verilerle ilerde PLCM deney seti kullanılarak yapılacak farklı kaya kesme deney sonuçları birleştirilerek belirlenmelidir.Many factors such as environmental and market conditions are forcing civil or mining companies to be more profitable and competitive. These companies aim to complete more projects in a short time or they want to increase productivity. One way of to do this is to use mechanized excavators. For these reasons the application of mechanical excavators for rock excavation in both civil construction and mining engineering fields has increased significantly in recent years. Proper machine and cutter selection, cutter head design and performance prediction for mechanized excavators such as tunnel boring machines (TBM) or roadheaders are the most important parameters for a mechanized tunneling or mining project. The most used machine design parameters are cutter layouts, cutting power of the machine, torque and thrust. Besides, the performance prediction of machines can be done by predicting cutting parameters from physical and mechanical properties of rocks.  Full and small scale linear cutting tests are widely used for the prediction of excavation performance. In addition of these University of Trondheim model is widely used for the performance prediction of tunnel boring machines.  The small scale cutting test for rock was developed to cut core samples by a standard chisel tool for predicting performance of roadheaders. Small scale rock cutting machine (SLCM) tests have some advantages such that it doesn’t require large block samples however this test method have lots of disadvantages. The basic disadvantage of this test method is using an index cutter instead of a real life cutter and disc cutters cannot be used in this method. In addition, the database is based only on the field performance of light and medium weight Dosco roadheaders used in coal mines in England. The full-scale linear cutting machine (LCM) tests are widely used on large rock samples having size of (1 x 0.8 x 0.6 m) is cut in the laboratory with a real-life cutter. Orthogonal forces (rolling force, normal force, sideways force) acting on the cutter are measured with a data logger with different cutter spacing and depth of cut. Specific energy values are determined using rolling force values.  The production rate of a mechanical miner is calculated based on the optimum specific energy or using a computer model/simulation requiring forces acting on the cutters. The basic disadvantage of the full-scale rock-cutting test is that it requires large blocks of rock samples, which are usually difficult, too expensive, or sometimes impossible to obtain. However LCM and SLCM test methods have some disadvantages and for this reason a new portable linear cutting machine (PLCM) (prototype) was developed in Mining Engineering Department of Istanbul Technical University after evaluating disadvantages of LCM and SLCM test methods. After carrying out some researches by using PLCM, it was shown that PLCM could be used for the performance prediction of mechanical excavators. However, prototype portable linear cutting machine had some disadvantages such as the cutter spacing could not to be changed, mini CCS type disc cutters could not be used in this machine and it was not suitable for cutting tests on hard rock due to low power of the machine. For these reasons in this study a new portable linear rock cutting (PLCM©) machine was developed in the Mining Engineering Department of Istanbul Technical University and financially supported by The Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK-112M859).  This machine minimized disadvantages of other linear cutting tests and it was designed such as a mini full scale linear cutting machines. This new machine does not requires too much manpower or large blocks of rock samples and it can also be used for cutting small core samples or small block samples by a real-life mini scaled conical and disc cutters. In addition, PLCM tests are cheaper than LCM tests and the rock cutting tests results can be obtained in a short period of time.  The newly developed portable linear cutting machine has many advantages but the accuracy of PLCM test results should be checked. The PLCM test results can be checked by comparing to LCM test results and mechanical excavators’ field data. In this study, these comparisons were performed and investigated to understand the usage of the new portable linear rock cutting machine for the performance prediction of mechanical excavators. In the first part of this study relieved and unrelieved linear rock cutting tests are performed with the newly developed portable and the full scale linear cutting machines. For PLCM tests two mini disc cutters (one CCS and one V type disc) are used. Mini CCS and V type disc cutters have 144 mm (5.7 inch) disc diameters and they have 5 and 0.7 mm tip width respectively. For LCM tests one CCS type disc cutter having 432 mm çaplı (17 inch) disc diameter and 18 mm tip width is used. Five different rock samples (beige marble, sandstone, limestone, kufeki limestone and travertine) are selected for rock cutting tests (PLCM, LCM) and the cutting tests are performed on different cutting depths and cutter spacing values. Orthogonal forces (normal, rolling and side) acting on a disc cutter are measured and specific energy values were determined for PLCM and LCM tests and the relationships between cutting depth and cutter forces for unrelieved and relieved PLCM and LCM rock cutting tests and relationships between s/d ratio and cutter forces for relieved PLCM and LCM rock cutting tests were evaluated and then PLCM and LCM test results compared for each rock sample and a good relationship was obtained between LCM and PLCM test results. In order to develop a better model by using PLCM, the comparison of experimental and theoretical results should be extended with more rock samples. In the second part of this study, theoretical cutting forces in cutting five different rock samples (beige marble, sandstone, limestone, kufeki limestone and travertine) with mini CCS and V-type disc cutters were calculated by using the theories defined by Rostami and Ozdemir (1993) and Roxborough (1975), respectively. Then experimental PLCM tests results were compared with the theoretical models and these comparisons showed that the relationships between experimental and theoretical results were strong for normal and rolling forces. Then TBM performance parameters were estimated for a selected tunnel boring machine using the LCM and PLCM test results respectively. The estimated performance parameters were compared for the LCM and PLCM test results and these comparisons showed that the relationships between the LCM and PLCM are strong for TBM trust force, torque, power and instantaneous cutting rate (ICR). In the next part of this study, five different rock samples were obtained from Uskudar – Umraniye – Cekmekoy subway tunnel project in Istanbul. First, physical and mechanical property tests performed on these rock samples.  All experiments (uniaxial compressive and Brazilian tensile strength, P and S velocity test, Young modulus, Schmidt hammer, Shore scleroscope tests) done according to ISRM and ASTM methods. Then, relieved and unrelieved linear rock cutting tests are performed with PLCM. For PLCM tests, two mini disc cutters (one CCS and one V type disc) have 144 disc diameter are used. TBM performance parameters were estimated by using PLCM test results and estimated performance parameters compared to the TBM field data but the relationship between PLCM laboratory results and field data was not strong. In conclusion, the results of the study indicate that PLCM test method can be used for the selection of proper mechanical excavator and prediction of its performance parameters. However PLCM test results should be used with a correction factor that can be determined based on rock physical and mechanical properties. In addition, in order to develop a better model for PLCM, the comparison of laboratory results and field data should be extended with more rock samples.DoktoraPh

INVESTIGATION OF THE RELATIONSHIP BETWEEN THE MINERAL SHAPE PROPERTIES AND DESTRUCTİON SPECIFIC ENERGY IN GRANITIC ROCKS

Kayaçların mekanik özelliklerinden birisi Spesifik Deformasyon Enerjisi olup tek eksenli basınç dayanımı testinde elde edilen gerilme deformasyon eğrisi altında kalan alandan hesaplanmaktadır. Kayaç içerisindeki minerallerin de kayaçların mekanik özelliklerine etkisi vardır. Bu çalışmada mineral şekil özellikleri ile spesifik deformasyon enerjisi arasındaki ilişki araştırılmıştır. Dokuz farklı kayaç numunesi üzerinde basınç dayanımı testleri yapılmış ve her bir kayaç için gerilme deformasyon eğrileri altında kalan alan hesaplanarak spesifik deformasyon enerjisi değeri bulunmuştur. Kayaçlar içerisindeki mineral özellikleri belirlenirken doku katsayısı yaklaşımı kullanılmış ve her bir kayaç için doku katsayısı değeri belirlenmiştir. Doğrusal regresyon analizi yöntemi kullanılarak elde edilen veriler istatistiksel olarak analiz edilmiş ve spesifik deformasyon enerjisi (SEDef) ile doku katsayısı (TC) arasında güçlü bir ilişki bulunmuştur.One of the mechanical property of rocks is destruction specific energy that estimated from the area (integral) under the stress-strain curve in unconfined compression test. The minerals in the rocks are effective on the mechanical properties of the rocks. In this study, the relation between destruction specific energy and mineral shape properties were investigated. The unconfined compressive tests were performed on nine different rock samples and the destruction specific energy values were estimated with calculating the area (integral) under the stress-strain curve for each rock sample. The texture coefficient approach was used for determining of the mineral shape properties and the texture coefficient values were calculated for each rock sample. The results were analyzed with using linear regression analyze method and a strong relation was found between destruction specific energies and the texture coefficients of rocks

Pathologic investigation of tacrolimus(FK506) on the myokardial ischemia reperfusion injury of rats

Miyokarda oksijen sunumu ve ihtiyacı arasındaki dengesizlik sonucu oluşan miyokardiyal iskemi, dokuda hızlı bir metabolik ve yapısal bozulmaya yol açar. İskemi sonrası reperfüzyonla beraber aerobik metabolizmaya tekrar geçiş ile ortaya çıkan subsratlar zincirleme olayları başlatarak doku hasarına neden olur. Bu olaya 'iskemi reperfüzyon hasarı ‘' denir. Kalp cerrahisinde uygulanmakta olan anestezi teknikleri miyokard koruma yöntemleri ve cerrahi tekniklerdeki gelişmelere rağmen, miyokardiyal iskemi reperfüzyon hasarı mortalite ve morbiditenin halen en önemli nedenlerinden biridir. İskemi reperfüzyon hasarının moleküler olayları ve mekanizmaları karmaşıktır. Olası mekanizmalar serbest oksijen radikalleri, hücre içi aşırı kalsiyum birikimi ve nötrofil başta olmak üzere inflamatuar cevap kaskadıdır. Deneysel miyokard iskemi reperfüzyon hayvan modelinde tacrolimusun İ/R hasarındaki koruyucu etkisi araştırıldı. Bölgesel miyokard iskemi modelinde LAD koroner arteri 45dk oklüde edildi ve daha sonra oklüzyon kaldırılarak üç saat reperfüzyonda tutuldu. Çalışmada deney hayvanı olarak kullanılan Wistar Albino tipi erkek sıçanlaræ iskemi (n=4), sham (n=4), kontrol (n=7), tacrolimus (n=7) olmak üzere dört gruba ayrıldı. Tacrolimus reperfüzyonun ilk 15dk' da juguler venden 100µgr/kg dozunda verildi. Hemodinamik parametreler kaydedildi. Biyokimyasal parametre olarak CK-MB değeri iskeminin 0. ve 45.dk'da, reperfüzyonun 60.dk ve 180.dk ‘da alınan kanda bakıldı. Miyokardiyal enfarkt alanı triphenyltetrazolium chloride(TTC) boyama tekniği ile ölçüldü. İskeminin 0.dk ve 45.dk ‘da hemodinamik parametrelerde tüm gruplarda istatistiksel anlamlı fark yoktu. Tacrolimus grubunda reperfüzyonun 60.dk'daki sistolik kan basıncı ortalaması 85mmHg olarak ölçülen bu değer, sham ve kontrol grubuna göre daha yüksekti. İstatistiksel olarak anlamlı fark (p=0.004) bulundu. Tacrolimus grubunda reperfüzyonun 60.dk'daki kalp hızı ortalaması 224/dk idi, bu değer sham ve kontrol grubuna göre düşüktü. İstatistiksel olarak anlamlı fark (p=0.047) bulundu. Tacrolimus grubunda ortalama enfarkt alanı/tüm alan oranı kesitlerde K1=0.182 (p=0.025), K2=0.212 (p=0.018), K3=0.264 (p=0.013), K4=0.227 (p=0.015) kontrol grubuna göre daha düşüktü. İstatistiksel olarak anlamlı fark bulundu. PNL infiltrasyon derecesi kontrol grubunda 1.6, tacrolimus grubunda 0.7 bulundu. İki grup arasında fark istatistiksel olarak (p=0.045) anlamlı bulundu. Veriler incelendiğinde tacrolimus grubunda enfarkt alanı/tüm alan oranı ve PNL infiltrasyon derecesi daha düşüktü. Bu durum tacrolimusun miyokard iskemi reperfüzyon hasarında koruyucu etkisi olabileceğini göstermektedir. Anahtar kelimeler: tacrolimus, miyokard, iskemi reperfüzyon hasarı Myocardial ischemia, appearing as the consequence of imbalance between oxygen supply and demand, causes a rapid metabolic and structural impairment within the tissue. After ischemic period, sudden onset of reperfusion causes a transition to the aerobic metabolism within the living cells. Emerging substrates initiate a chain of reactions leading to tissue injury. This situation is called "ischemia reperfusion injury". Despite all the technical advances in anesthesia, myocardial protection and cardiac surgical techniques, we still face the clinical reflections of ischemia reperfusion (I/R) injury. Molecular background of the I/R injury is a bit complicated. As it was shown previously, free oxygen radicals, excessive intracellular calcium deposition and a cascade of inflammatory responses - particularly neutrophils - are the possible mechanisms. The protective effect of tacrolimus on I/R injury in an animal model of experimental myocardial ischemia and reperfusion was investigated. In the regional myocardial ischemia model LAD was occluded for 45 minutes and then reperfused for three hours. Male Wistar-Albino rats were used as subjects and were allocated into four groups: ischemia (n=4), sham (n=4), control (n=7), and tacrolimus (n=7). Tacrolimus was administered via jugular vein at the dose of 100 µg.kg-1 during the first 15 minutes of reperfusion. Haemodynamic parameters were recorded. CK-MB was measured at the onset and at the 45th minutes of ischemia and at the 60th and 180th minutes of reperfusion as a biochemical parameter. Myocardial infarct area was measured using triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining technique. No statistical significance was observed among all groups in haemodynamic parameters recorded at the onset and the 45th minute of ischemia. Systolic arterial pressure was increased in the tacrolimus group (85 mmHg) when compared with sham and control groups at the 60th minute of reperfusion. A statistical significance was observed (p=0.004). Heart rate was decreased in the tacrolimus group (224 bpm) when compared with sham and control groups at the 60th minute of reperfusion. A statistical significance was observed (p=0.047). Mean infarct area/whole area ratio in cross-sections K1=0.182(p=0.025), K2=0.212(p=0.018), K3=0.264(p=0.013), K4=0.227(p=0.015) were lower in the tacrolimus group than the control group. A statistical significance was observed. PNL infiltration degree was 1.6 in the control group and 0.7 in tacrolimus group. A statistical significance was observed between the two groups (p=0.045). When the data were observed, infarct area/whole area ratio and PNL infiltration degree were lower in the tacrolimus group. This indicates that tacrolimus may have a preventive effect in myocardial ischemia reperfusion injury. Key Words: Tacrolimus, Myocard, İschemia reperfusion injury

Assessment of soil quality index changes in scots pine (Pinus sylvestris L.) plantation areas with different ages in erzurum Palandoken Mountain

Toprak kalitesi; biyolojik verimlilik, su ve hava kalitesi, bitki ve hayvan sağlığı ve sürdürülebilir çevrenin çok önemli bir parçasıdır. Bu çalışmada, Erzurum İli Palandöken dağında erozyon kontrolü amacıyla farklı zamanlarda oluşturulan ağaçlandırma sahalarındaki toprak kalite indeksinin (TKİ) belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, ağaçlandırma zamanları dikkate alınarak belirlenen (> 40 yaş, 10-40 yaş ve <10 yaş) üç ağaçlandırma alanının her birinden 30 adet olmak üzere toplam 90 adet toprak örneği alınmıştır. Toprak örneklerinde analizler yapılarak; kil içeriği, silt içeriği, kum içeriği, ortalama ağırlık çapı, agregat stabilitesi, pH, elektriksel iletkenlik, toplam azot, toplam karbon ve toplam kükürt belirlenmiştir. Kalite indeks değerlerinin belirlenmesinde; gösterge özelliklerin belirlenmesi, ağırlıklandırılması ve puanlaması aşamaları takip edilmiştir. Gösterge özelliklerin ağırlıklandırılmasında Temel Bileşenler Analizi ve Analitik Hiyerarşi Yöntemi, özelliklere ait alt sınıfların puanlamasında ise uzman görüşü ile doğrusal fonksiyonlar kullanılmıştır. Kalite indeks değerlerinin belirlenmesinde ise eklemeli ve ağırlıklı yöntemlerden yararlanılmıştır. İncelenen özellikler ile kalite indeks değeri bakımından farklılıkların belirlenmesinde varyans analizi kullanılmıştır. Yapılan değerlendirmeler sonucunda incelenen özelliklerin örnekleme tabakalarında farklılık göstermediği ancak pH ve TS dışındaki özelliklerin ağaçlandırma sahalarında önemli seviyede farklılık gösterdiği belirlenmiştir. Her üç yöntemle belirlenen TKİ değerlerinin örnekleme tabakalarında farklılık göstermediği ancak ağaçlandırma alanlarında ilk tesis edilenden sona doğru azalma eğiliminde olduğu ve bu farklılığın istatistiki anlamda önemli olduğu tespit edilmiştir. Araştırma sonucunda, ağaçlandırma çalışmalarının toprak özellikleri ve kalite indeks değerleri üzerindeki olumlu etkisi net olarak ortaya konulmuş, daha tutarlı sonuçlara ulaşılabilmesi için toprakların biyolojik özelliklerinin de değerlendirmeye katılması gerektiği görülmüştür.Soil quality is a very important part of biological productivity, water and air quality, plant and animal health and sustainable environment. The aim of this study was to determine soil quality index (SQI) in the afforestation areas established in different times for erosion control in Erzurum Palandöken Mountain, Turkey. For this purpose, three afforestation areas were selected considering their establishment times (>40 years old, 10-40 years old, and <10 years old) and 30 soil samples were taken from each field of study. A total of 90 soil samples were taken and analysed for clay content (CC), silt content (SC), sand content (SaC), mean weight diameter (MWD), aggregate stability (AS), pH, electrical conductivity (EC), total nitrogen (TN), total carbon (TC), and total sulphur (TS). These properties were used as indicators, and the expert opinion and principle component analysis were used for weighting the indicators. Indicators were scored using the linear score functions and expert opinion. For determining SQI, the additive method (SQIA), the weighted method with AHP (SQIAHP), and the weighted method with principle component (SQIFA) were used. In order to determine the difference between sampling layers and afforestation areas, variance analysis was used in terms of soil properties and soil quality index values. As a result of the evaluations, it was found that the properties examined did not show a significant difference between the sample layers, but the characteristics other than pH and TS showed a significant difference in afforestation areas. It was found that the SQI values indicated by all three methods did not change in the sampling layers, but they tended to decrease in the afforestation areas from the first to the end and this difference between the afforestation areas was statistically significant. The results show that afforestation studies have a significant positive effect on soil properties and quality index values, but biological properties of soils should be included in the evaluation for more consistent results