Fotokatalitik yöntemlerle pestisit giderimi:  Clothianidin örneği
Pesticide removal by photocatalytic methods: Clothianidin example
Yazar: Salihoğlu, Güray; Dilcan, Gizem Evrim; Kralj, Mojca; Trebse, Polonca
Dergi: Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi No. 16, 2019
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Neonicotinoids,advanced oxidation,TiO2,UV-A,UV-C,photolysis ; Neonikotinoid,ileri arıtma,TiO2,UV-A,UV-C,Fotoliz

Neonikotinoid grubupestisitler, nikotine benzeyen davranışlarıyla sinirdokularını etkileyen insektisitlerdir.Bu insektisit grubunun özellikle balarısı kolonileri üzerindeki ölümcületkileri bilinmektedir. Bunun yanındaki diğer olumsuz ekolojik etkilerinedeniyle bazı türlerinin kullanımı çeşitli ülkelerde yasaklanmıştır.Neonikotinoid grubundan bir insektisit türü olan Clothianidin, su ve toprakgibi çevresel ortamlarda bulunabilen yasaklanmış insektisit türlerindenbiridir. Clothianidin kalıcı ve yüksek hareketliliğe sahip, hidrolize dirençli,yeraltısuyuna ve yüzeysel sulara sızma potansiyeline sahip bir neonikotinoidgrubu pestisit türü olarak bilinmektedir. Clothianidinin görünür ışık karşısındakifotodegradasyon davranışını belirlemek ve arıtma formülasyonları geliştirmek bukirleticilerle kirlenmiş atıksuların yönetiminde önemlidir. Bu çalışmanınamacı, Clothinanidin’in ileri oksidasyon yöntemleriyle giderim etkinliğiniaraştırmaktır. Çalışma kapsamında Clothianidin’in UV-A, UV-C ışınlarıkarşısındaki kararlılığının yanında TiO2 ve oksijen desteği ile suiçerisindeki fotokatalitik bozunması da araştırılmıştır. Clothianidinin sulu çözeltisi0-120 dakika arasında değişen süreler boyunca UV-A, UV-A+TiO2,UV-A+TiO2+O2 ve UV-C uygulamalarına tabi tutulmuş, süreçesnasında değişen Clothianidin konsantrasyonu HPLC analizleriyle izlenmiştir.UV-A uygulamasına tabi tutulan çözeltideki Clothianidin düzeyinin sabitkaldığı, kirleticinin herhangi bir bozunmaya uğramadığı gözlenmiştir. Ancak TiO2varlığında yapılan UV-A uygulaması, herhangi bir giderim etkisi göstermeyenUV-A uygulamasına göre uygulama süresiyle artan bir Clothianidin giderimeğilimiyle sonuçlanmıştır.  UV-A+TiO2uygulamasının %42 oranında bir giderimle sonuçlandığı görülmüştür. UV-A+TiO2sürecine oksijen ilave edilerek yapılan uygulamada ise oksijeninClothianidin’in bozunmasına olumlu bir etkisinin olduğu, giderim verimininartarak %42’den %69 düzeyine ulaştığı görülmüştür. UV-C uygulaması ile 5 dakikagibi kısa bir sürede %99’a varan bir giderim verimi elde edilmiştir. TiO2ve oksijen varlığında gerçekleştirilen fotokatalik yöntemin ve özellikle UV-C uygulamasınındiğer yöntemlerden çok daha etkili olduğu ve arıtma çözümlerinde tercih edilebileceğisonucuna varılmıştır.

Pesticides from neonicotinoids family are known to be insecticides that are effective on neural tissues acting chemically similar to nicotine. Their detrimental effects, especially on honey-bee colonies, are well researched. Their other adverse ecological effects leaded restrictions on the usage of several members of this pesticide class in many countries. Clothianidin, an insecticide species from the group of neonicotinoids, is one of the banned insecticide species that can be found in environmental environments such as water and soil. Clothianidin is known as a persistent, mobile, and resistant to hydrolyze and has the potential to leach into groundwater or reach surface waters. It is important to determine the photodegradation ability of Clothianidin under the visible light and develop treatment formulations in the management of wastewaters polluted with this insecticide. This study aimed to investigate the efficacy of Clothianidine removal by advanced oxidation methods. For this purpose, UV-A, UV-C stability was investigated and additional effects of TiO2 and oxygen addition on oxidation options were determined. Clothianidin solution was subjected to UV-A, UV-C, UV-A+TiO2, and UV-A+TiO2+O2 for changing durations between 0-120 minutes, and degradation process was monitored by conducting HPLC analyses. UV-A stability experiments showed that Clothianidin solution stayed stabile and did not degrade under UV-A. UV-A application conducted in the presence of TiO2 showed an increasing removal efficiency by time compared to UV-A application. UV-A + TiO2 application resulted in removal efficiency of 42%. When oxygen was introduced to the UV-A+TiO2 application, oxygen contributed to the degradation of Clothianidin and the removal efficiency increased to 69% from 42%. Removal efficiency up to 100% was achieved when UV-C was applied for a short time, such as 5 minutes. The experimental findings showed that photocatalytic removal of Clothianidine pesticide was possible when TiO2 and oxygen were added and especially UV-C method was found to be more effective than the other methods and can be a preferred step in treatment solutions.