Atıksularda farmasötiklerin araştırılması ve çevresel risk değerlendirmesi
Investigation of pharmaceuticals in wastewater and environmental risk assessment
Yazar: ARZU ULVİ
Danışman: PROF. DR. SENAR AYDIN ; PROF. DR. MEHMET EMİN AYDIN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Tez çalışmasında yaz ve kış döneminde Konya'da faaliyet gösteren farklı büyüklüklerdeki 16 hastanenin kanalizasyona deşarj noktasından, hastane atıksularının deşarj edildiği ve birlikte arıtıldığı Kentsel Atıksu Arıtma Tesisi giriş ve çıkışından alınan atıksu örneklerinde beta-bloker, kolestrol düşürücü, psikiyatri ve kanser ilaçlarının konsantrasyon ve dağılımları araştırılmıştır. Atıksu arıtma tesisinin giriş ve çıkışında tespit edilen farmasötik konsantrasyonları ile hastanelerden kaynaklanan miktarlar karşılaştırılarak hastanelerin kentsel atıksuya olan farmasötik katkısı tespit edilmiştir. Konvansiyonel arıtım içeren atıksu arıtma tesisinde farmasötik bileşiklerinin giderim oranları değerlendirilmiştir. Atıksu arıtma tesisi çıkış sularında tespit edilen farmasötik değerleri ile tahmin edilen hiçbir etkisi olmayan konsantrasyon değerleri arasındaki oran kullanılarak alıcı ortam için potansiyel çevresel risk değerlendirilmiştir. Atıksu örneklerinin pH, Eİ, AKM ve KOİ değerleri sırasıyla yaz örneklemesinde 6,58-8,61, 525-7970 µS/cm, 18-1124 mg/L, 183-762 mg/L aralığında, kış örneklemesinde 7,1-8,63, 554-4130 µS/cm, 92-1218 mg/L, 143-819 mg/L aralığında tespit edilmiştir. Hastane atıksularında en düşük ve en yüksek toplam farmasötik konsantrasyonu sırasıyla 0,83 ng/L (Büyükşehir Hastanesi) ve 7126 ng/L (Başkent Hastanesi) olarak tespit edilmiştir. Hastanelerde en yüksek tespit edilen bileşik grubu yaz döneminde psikiyatri ilaçları (7008 ng/L), kış döneminde beta-blokerlar (924,9 ng/L), en düşük tespit edilen bileşik grubu ise yaz ve kış döneminde kanser ilaçları (0,21 ve 4,64 ng/L) olmuştur. Arıtma tesisi girişinde ve çıkışında, tespit edilen toplam farmasötik konsantrasyonu yaz döneminde 737,24 ve 335,1 ng/L, kış döneminde arıtma tesisi giriş ve çıkışında 226,02 ve 173,78 ng/L'dir. Yaz ve kış döneminde arıtma tesisi giriş ve çıkışında beta-bloker bileşikleri baskın olarak tespit edilmiştir. Kentsel atıksu arıtma tesisine hastanelerden kaynaklanan toplam farmasötik katkısı yaz ve kış döneminde %1,25-2,85 ve %2,85-6,47 olarak tespit edilmiştir. Kentsel atıksuya yaklaşık %95 oranında farmasötik yükünün evsel tüketimler sonucunda oluştuğu belirlenmiştir. Atıksu arıtma tesisinde toplam farmasötik giderimi yaklaşık %23-54 arasında belirlenmiş olup, en yüksek giderim oranları yaz döneminde kolesterol ve kanser bileşikleri için, kış döneminde beta-bloker bileşikleri için tespit edilmiştir. Konvansiyonel arıtım prosesleri ile çalışılan farmasötik bileşiklerinin giderim oranlarının yetersiz olduğu görülmüştür. Risk oranları değerlendirildiğinde Atenolol bileşiğinin yaz ve kış döneminde balık için orta risk (1

Abstract:
In this thesis, the concentrations and distributions of beta-blocker, cholesterol lowering, psychiatry and cancer drugs were investigated in the samples taken from effluent of 16 hospitals that have different capacity and influent and effluent of Wastewater Treatment Plant (WWTP) in Konya in summer and winter.  Pharmaceutical contribution of hospitals to urban wastewater were determined by comparing the amounts of the pharmaceuticals determined at the influent of the WWTP with the amounts originating from the hospitals. Removal rates of pharmaceutical compounds were evaluated in a conventional WWTP. The potential environmental risk for the receiving environment was assessed using the ratio between the concentrations of the pharmaceutical detected in the WWTP effluent and predicted no effect concentration. The pH, EC, SS, and COD values of the wastewaters were determined in range of 6,58-8,61, 525-7970 µS/cm, 18-1124 mg/L, 183-762 mg/L in summer and 7,1-8,63, 554-4130 µS/cm, 92-1218 mg/L, 143-819 mg/L in winter, respectively. The lowest total pharmaceutical concentration in hospital effluents was determined as 0.83 ng/L (Büyükşehir Hospital) and the highest total pharmaceutical concentration was determined as 7126 ng/L (Başkent Hospital).  The lowest concentration detected pharmaceuticals groups was cancer drugs (0,21 ve 4,64 ng/L) in the summer and winter. The highest concentration pharmaceuticals groups detected in hospitals was psychiatric drugs (7008 ng/L) in the summer, and was beta blockers (924,9 ng/L) in the winter. Total pharmaceutical concentrations determined at the influent and effluent of the treatment plant were 737,24 and 335,1 ng/L in the summer and 226,02 and 173,78 ng/L in the winter, respectively. Beta blocker compounds were determined predominantly at the influent and effluent of the treatment plant during summer and winter. The total pharmaceutical originating from the hospitals contribution to the urban WWTP was determined to be 1,25-2,85% and 2,85-6,47% in the summer and winter. Approximately 95% pharmaceutical load to urban wastewater is caused by domestic consumption. With conventional wastewater treatment, the total pharmaceutic removal was determined to be between 23-54%.  The highest rates of removal were found for cholesterol and cancer compounds in the summer, and were found beta blocker compounds in the winter. With conventional treatment processes, the removal rates of pharmaceutical compounds seem to be inadequate. When the risk ratios were evaluated, Atenolol exhibited a moderate (1