Trihalometanlar ve haloasetonitrillerin gaz kromatografisi ile eş zamanlı analizi
Simultaneous analysis of trihalomethanes and haloacetonitriles by gas chromatography
Yazar: ZEHRA ÖZTÜRK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ŞEHNAZ ŞULE KAPLAN BEKAROĞLU
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Son yıllarda içme suyu arıtma tesislerinin karşı karşıya kaldığı en önemli problemlerden biri mutajenik ve karsinojenik olan dezenfeksiyon yan ürünlerinin (DYÜ) oluşumu ve kontrolüdür. Tez çalışması temel amacı içme suyu standartlarında yer alan karbon bazlı ve azot bazlı DYÜ'lerini aynı ekstrasiyon metotları kullanılarak eş zamanlı analizlenmesidir. Genel olarak hassas analitik yöntemler ve cihazlar gerektirdiği için DYÜ analizleri karmaşık ve maliyetlidir. Karbon bazlı dezenfeksiyon yan ürünü (K-DYÜ) olarak Trihalometan (THM) ve azot bazlı dezenfeksiyon yan ürünü (A-DYÜ) olarak haloasetonitril (HAN) seçilmiştir. THM için kullanılan Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı (US EPA) 551.1 metodu modifiye edilerek HAN ile THM eş zamanlı analizinde test edilmiştir. Tez kapsamında metot modifikasyonları yapılmış ve elde edilen sonuçlar doğal sularda test edilmiştir. US EPA 551.1 metodunun numune hazırlık aşamasında tuz ve organik çözücü miktarı test edilmiştir. Tezin birinci kısmında THM ve HAN ayrı ayrı ekstrakte edilerek GC'de ölçülmüştür. Tezin ikinci kısmında ise THM ve HAN grupları US EPA 551.1 sıvı-sıvı ekstraksiyon metodu ile aynı anda GC'de ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre US EPA 551.1 metodu uygulanarak eş zamanlı olarak THM ve HAN ölçümü yapılarak toplamda 10 DYÜ türü oldukça düşük dedeksiyon limitlerinde ölçülebilmiştir. Eş zamanlı ölçüm ile hem analiz süresi kısaltılmış hemde gerekli kimyasal miktarı azaltılmıştır. THM ve HAN her bir türü için güçlü korelasyonlar elde edilmiştir. Tez çalışması kapsamında geliştirilen metot doğal su testleri ile de desteklenmiştir. Elde edilen sonuçlar doğal sularda gözlenen düşük THM ve HAN konsantrasyonlarında bile geliştirilen metodun kullanılabileceğini göstermektedir. Ülkemizde bugüne kadar DYÜ'ler konusunda yapılan çalışmalar K-DYÜ'ler ile kısıtlı kalmıştır. Bunun temel nedenlerinden biri A-DYÜ ölçümlerinin zor olmasıdır. Ancak, epidomiyolojik ve toksikolojik çalışmalar sonucunda HAN gibi A-DYÜ'lerin insan sağlığı üzerindeki etkilerinin daha fazla olduğunun ortaya çıkması ile A-DYÜ'ler son yıllarda daha çok dikkat çekmeye başlamıştır. Ülkemizde A-DYÜ çalışmalarına öncülük etmesi bakımından yapılan tez önem arz etmektedir.

Abstract:
One of the major challenges for drinking water treatment is to control carcinogenic and mutagenic disinfection by-products (DBPs) formation. The main objective of thesis is the simultaneous analysis of carbonaceous DBPs (C-DBPs) and nitrogenous DBPs (N-DBPs) in using the same extraction and Gas chromatography (GC)methods. DBPs analysis is complex and costly because of sensitive analytical methods and devices. Trihalomethanes (THM) as C-DBPs and haloacetonitrile (HAN) as a N-DBPs were selected. The US EPA 551.1 used for THM analysis was modified and tested in a simultaneous analysis of HANs and THMs. Method modifications were made within the scope of the thesis and natural waters was used for verification of results. The amount of salt and organic solvent in the sample preparation phase of the US EPA 551.1 method have been tested order to better separation. In the first part of the study, THM and HAN were separately extracted and measured in GC. In the second part of the thesis, a simultaneous analysis of HANs and THMs was applied using same US EPA 551.1 liquid-liquid extraction and GC method. According obtained low detection limits results, US EPA 551.1 method can be used successfully for simultaneous analysis of THMs and HANs. Simultaneous analysis of THMs and HANs has shortened the analysis time and reduced the required amount of chemical. Strong correlations were obtained each THM and HAN species. The developed method is also supported by natural water tests. The results show that the developed method can be used even in low THM and HAN concentrations observed in natural waters. More research has been conducted on C-DBPs in Turkey. One of the main reason for this is the difficulty of measuring N-DBPs. Review of the currently available epidemiological and toxicological data indicate that N-DBPs including HNM and HAN exhibit orders of magnitude higher cyto- and geno-toxicity. The thesis results may significantly contribute to the national academic arena for leading N-DBPs research.