Seçilmiş östrojenik endokrin bozucu kimyasalların, deniz suyuna karışmakta olan atıksularda incelenmesi ve östrojen arıtımının artırılması amacıyla fotokatalistik arıtma sisteminin tasarlanması
Determination of selected estrogenic endocrine disrupting chemicals in effluent flowing into the sea, and designing the photocatalytic treatment system in order to increase the estrogen remove
Yazar: GOLNAR MATIN
Danışman: PROF. DR. HASAN BAHA BÜYÜKIŞIK ; DOÇ. DR. ALİREZA AMANİ-GHADİM
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Temel Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Deniz Bilimleri = Marine Science ; Su Ürünleri = Aquatic Products ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Kentleşme, endüstriyel ve zirai faaliyetler nedeniyle her geçen gün tükenmek üzere olan su kaynaklarının kalitesi düşmektedir. Özellikle atık suların denizlere boşaltılması ekosistem bakımından büyük sorunlar ortaya koymaktadır. Bu durumda su kalitesinin artırılması, atık suların optimum düzeyde arıtılması ve aynı zamanda uygulanan metotların çevre dostu olmaları büyük öneme arz etmektedir. Çevre ve canlı organizmaların sağlığını tehdit eden endokrin bozucu kimyasallar (EDCs) grubu 800'ü aşkın bileşiği kapsamaktadır. Bu kimyasal maddelere, canlılar üzerinde yarattıkları sorunlardan dolayı 2020 yılına kadar araştırmalar için öncelikli konular arasında yer verilmektedir. Östrojenler EDC'lerin en bilinen grubudur. Sentetik östrojenler veya östrojenik etki gösteren kimyasalların yanı sıra doğal olarak omurgalı organizmalar ve bazı bitkilerden salgılanan östrojenler devamlı olarak çevreye bırakılmaktadır. Doğaya özellikle su kaynaklarına karışan östrojenlerin en büyük kaynağı atıksu arıtma tesislerinin deşarj noktasıdır. Arıtma tesislerinde kullanılan arıtma teknolojisi, su kaynakları ve canlılar için büyük önem arz etmektedir ama, gelişmiş yöntemler bile bazı EDC'lerin arıtımında yetersiz kalmaktadır. İleri oksidasyon proseslerinin çevre dostu yöntemler olarak organik kirleticilerin bertaraf edilmesinde etkili oldukları araştırmalarca ispatlanmıştır. Bu araştırmada fotokatalistik reaksiyonlarla hedef maddelerin bertaraf edilmesi üzerinde çalışılmıştır. Bu amaç doğrultusunda titanyum dioksit (TiO2) fotokatalizör olarak ve UV-C ışık kaynağı olarak kullanılmıştır. Estron (E1) ve 17β-Estradiol (E2) atık sularda en yaygın bulunan östrojenlerden oldukları için hedef analitler olarak belirlenmiştir. Suni ve gerçek atıksular üzerinde uygulanmış olan arıtım yönteminde, önceki çalışmalarda rastlanılmış olan problemleri ortadan kaldırmak adına, kullanılan TiO2 cam üzerinde sabitlenmiş olarak kullanılmıştır. Zaman, pH ve ışık şiddeti değişken faktörler olarak belirlenmiş ve bir dizi test uygulanmıştır. Alınan örneklerden elde edilen verilerin tepki yüzeyleri yöntemiyle (Response Surface Methodology (RSM)) incelenmesi sonucu en verimli arıtma koşulu belirlenmiştir. Sonuçlara göre her iki analitin parçalanması bazik ortamda artış göstermiştir. En yüksek arıtım oranı 52,49 dakikalık zaman diliminde 10.08 W / m2 UV ışık yoğunluğuna maruz kalan örneklerde tespit edilmiştir.

Abstract:
Due to the urbanization, industrial and agricultural activities, the quality of the depleted water resources is decreasing. In particular, the discharge of wastewater into the sea cause to major problems in terms of ecosystems. In this case, it is of great importance to increase the water quality, optimize the wastewater purification by applied environmentally friendly methods. Endocrine disrupting chemicals which includes over 800 compounds, threaten the health of the environment and living organisms. These chemicals are among the priority research topics until 2020 due to the problems they create on living organisms. Estrogens are the most known group of EDCs. In addition to synthetic estrogens or chemicals that exhibit estrogenic effects, vertebrate organisms and some plants naturally produce estrogens and continuously released into the environment. The discharge point of wastewater treatment plants is the main source of estrogens in water sources. The technology used in the waste water treatment plants is so considerable for health of water resources and living organizms, nevertheless, sometimes even advanced methods are insufficient in the treatment of some impurities. Advanced oxidation processes have been proven to be effective in removing organic pollutants as environmentally friendly methods. In this study, photocatalytic reaction was studied in the aim of remove the target substances. Titanium dioxide (TiO2) as photocatalyst and UV-C as light source were used for this purpose. Estrone and 17β-Estradiol have been chosen as target compounds as the most common estrogens in wastewater. Treatment of artificial and real wastewater by have been applied by using TiO2 covered glass to eliminate the problems encountered in previous studies. The variable factors were selected as time, pH and light intensity the Series of tests were performed.  Due to results of chemical analysis for each sample the most efficient application was determined by the Response Surface Methodology (RSM) method. According to the results, disintegration of both analytes increased in basic medium. The highest treatment rate was determined in samples exposed to UV light intensity of 10.08 W / m2 over a 52.49 minute period.