Atıksu arıtma tesisi çıkış suyunda bulunan mikrokirleticilerin sucul ortam üzerindeki ekotoksik etkilerinin belirlenmesi
Determining the ecotoxic effects of micropolluttants occurrance in the effluent of the wastewater treatment plants on aquatic environment
Yazar: MERVE ÖZKALELİ AKÇETİN
Danışman: DOÇ. DR. AYÇA ERDEM ÜNŞAR ; PROF. DR. PERİHAN BİNNUR KURT KARAKUŞ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Poliaromatik Hidrokarbonlar (PAH), Poliklorlu bifeniller (PCB) ve Bisfenol A (BPA) gibi endokrin bozucu kimyasallar, genel adıyla mikrokirleticiler (MKler), son yüzyılda insanoğlunun gündelik yaşamında istemeden maruz kaldığı ve güçlü toksik etkilere sahip kirleticilerdir. Bilinçsizce kullanılan zirai ilaçlar, artan plastik kullanımı, proseslerde meydana gelen eksik yanmalar, kişisel kullanım ürünleri ve sanayi kuruluşlarından oluşan yüzlerce ürün ve faaliyet MKlerin atık kaynağını oluşturmaktadır. MKlerin çevresel ortamlara olan zararları; doğal süreçlerle tamamının bozunmaması, biyo-birikim mekanizması ve ana kirleticiden daha zararlı olan metabolitlerinin oluşması olarak sıralanabilmektedir. Fizikokimyasal özelliklerinden dolayı çevresel ortamlarda bulunma şekilleri, bozunma mekanizmaları, yan ürünleri farklılaşmakla birlikte aynı zamanda yine fizikokimyasal özelliklerine bağlı olarak taşınabilme özelliğine de sahiptirler. MKler doğal ya da antropojenik yollarla çevresel ortamlara kontrollü/kontrolsüz olarak girmektedir. Çevresel ortamlara kontrollü olarak salınan bu kirleticilerin nihai ulaşım noktası atıksu arıtma tesisleridir.  Özel arıtma teknikleriyle belirli bir seviyeye kadar arıtılabilen bu kirleticilerin geleneksel yöntemlerle işletilen AATlerde arıtımı söz konusu değildir. 
Atıksu arıtma tesislerine giren MKler, özel bir arıtım sürecine tabi tutulmaması durumunda, deşarj sonucu direkt olarak alıcı ortamlara geçebilmektedir. Bu ortamlarda bulunan flora ve faunayı doğrudan etkilediği gibi, besin zinciri yoluyla en üst canlı olan insanlara kadar ulaşabilmektedir. Canlı ve çevre sağlığını tehdit eden bu kirletici grubu için Avrupa Birliği Su Çerçeve Direktifi (AB-SÇD) öncü direktif niteliğindedir. AB-SÇD'de yer alan öncelikli kirletici listesinin oluşturulmasıyla birlikte yönetmelik ülkemize entegre edilmiş çeşitli ulusal mevzuatlarda MKler için alıcı ortamlardaki konsantrasyon belirleme çalışmaları gerçekleştirilmeye başlanmıştır. 
Doktara tezi kapsamında; (i)Antalya ili merkez sınırları içinde bulunan evsel ve kentsel nitelikli atıksuların arıtıldığı atıksu arıtma tesislerinde, organik yapıda olan hedef MKlerin (PAH, PCB ve BPA) tespit edilmesi ve ölçüm tekniklerinin geliştirilmesi (ii) atıksu arıtma tesisi çıkış suyunda bulunan hedef mikrokirleticilerin sucul çevresel ortamlarda meydana getirecekleri ekotoksik etkilerin tespit edilmesi amaçlanmıştır.
Bu amaç doğrultusunda tez çalışmasında; organik MKların disk bazlı otomatik katı-sıvı faz ekstraksiyon sistemi ile atıksulardan eş zamanlı ekstraksiyonu gerçekleştirilmiş ve gaz kromatografisi kütle spektrometresi (GC-MS) ile MK konsantrasyonları tespit edilmiştir.  Atıksu arıtma tesisi (AAT) çıkış suyunda bulunan hedef MKlerin gerçek deniz ve yüzeysel su örnekleri ile bu su ortamlarını temsil eden sentetik su ortamlarında yaşayan model alg türleri üzerindeki ekotoksik etkiler enzim aktivitesi analizleri ile belirlenmiştir. Ekotoksik etkilerin tespit edilmesi aşamasında OECD 201 ve ISO10256:2016 test prosedürlerine bağlı kalınarak yürütülen deneysel çalışmalarda yüzeysel su algi Chlorella vulgaris ve deniz suyu algi Phaeodactylum tricornutum indikatör organizma olarak kullanılmıştır. 
Atıksu arıtma tesislerinde gerçekleştirilen izleme çalışmaları sonucunda atıksu arıtma tesislerinde giriş yapılarında tespit edilen kirletici konsantrasyonlar ∑8PAH: 7,52-94,52 µg/L; ∑7PCB: 8,42-21,25 µg/L; BPA: 8,78-75,59 µg/L'dir. Arıtılmış olarak deşarj edilen çıkış yapılarındaki kirletici konsantrasyonları ∑8PAH: 1,22-39,46 µg/L; ∑7PCB: 2,31-13,35 µg/L; BPA: 5,16-28,06 µg/L'dir. 
Tez çalışması kapsamında hedef kirleticilerin ekotoksik etkilerin tespit edilmesine yönelik çalışmalarda ise yeşil alg türü olan Chlorella vulgaris'e ait inhibisyon değelerinin %3-60 oranında, Phaeodactylum tricornutum'a ait inhibisyon değerlerinin ise % 8-89 arasında olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Endocrine disrupting chemicals such as Polyaromatic Hydrocarbons (PAH), Polychlorinated biphenyls (PCB) and Bisphenol A (BPA), generally known as micropollutants (MPs), are pollutants with strong toxic effects that human beings have been exposed to unintentionally in daily life in the last century. Insensible using of pesticides, increasing using of plastic, incomplete combustion in processes or nondegradeable organics compound, personal use products and industrial establishments constitute the waste source of MPs.
Micropollutants's damaged effects may occured differents ways in the environmental media for example incomplete combustion or biodegratability, bioaccumulate mechanism and occurance of metabolites. Due to the physicochemical properties, its behaviors have differents in the environmental media. In addition, they have the ability to be transported depending on their physicochemical properties.
MPs may entered with the natural and anthropogenic ways as controlled or noncontrolled in the environmental media. When the release of MPs as a controlled their final points are in waste water treatment plants. MPs's are not possible treat in the convensional treatment plants but they may treat with the special treatment process. 
MPs entered the wastewater treatment plants can pass directly to receiving environments as a result of discharge if they are not applied to a special treatment process.
As well as directly affecting the flora and fauna in these environments, it can reach the highest living creatures through the food chain.
The European Union Water Framework Directive (EU-WFD) is the lead directive for this pollutant group that threatens living and environmental health.
With the creation of the priority pollutant list in the EU-WFD, the regulation has been integrated into our country and the concentration determination studies for the CCs in the receiving environments have been started in various national legislation.
Within the scope of doctorate thesis; (i) In the wastewater treatment plants in the city center of Antalya where domestic and urban wastewater is treated, target MPs (PAH, PCB and BPA) in organic structure have been detected and measurement techniques have been developed. (ii) The ecotoxic effects of the target micro-pollutants in the wastewater treatment plant effluent in the aquatic environment have been determined.
In the thesis; organic MPs were extracted together with a disk-based automatic solid-liquid phase extraction system and MPs concentrations were determined by gas chromatography mass spectrometry (GC-MS). The surface water algae Chlorella vulgaris and seawater algae Phaeodactylum tricornutum were used as indicator organisms in the experimental studies carried out in accordance with the OECD 201 and ISO10256: 2016 test procedures during the detection of ecotoxic effects.
As a result of the monitoring studies carried out in wastewater treatment plants, the pollutant concentrations detected in the influent ∑8 PAH: 7.523-94.524 µg / L; ∑7 PCB: 8.42-21.25 µg / L; BPA: 8.78-75.59 µg/L. Pollutant concentrations in the effluent ∑8 PAH: 1.22-39.46 µg / L; ∑7 PCB: 2.31-13.35 µg / L; BPA: 5.16-28.06 µg / L. Within the scope of the thesis study, it was determined that the inhibition values of Chlorella vulgaris, a green algae species, were between 3-60 % and the inhibition values of Phaeodactylum tricornutum between 8-89 % in studies aimed at determining the ecotoxic effects of target pollutants.