İçme sularında bulunan doğal organik maddelerin fiziksel karakterizasyonu: Zonguldak örneği

Genellikle göl ve nehir gibi yüzeysel sularda bulunan doğal organik maddeler humik ve humik olmayan organik yapılardan meydana gelmektedir. Humik maddeler, toprakta ve su ortamında bulunan kompleks yapılı polielektrolit, koyu renkli ve çözünmüş organik karbonun % 50 -80'nini oluşturan organik maddelerdir. Humik madde oluşumunun başlangıcında seri bir biçimde meydana gelen enzimatik reaksiyonlar görülmektedir. Bu reaksiyonlar sırasında karbonhidratlar, proteinler, lipidler, ligninler, taninler, polifenoller ve kompleks polimerler gibi aromatik yapılı humik maddeler oluşmaktadır. Diğer yandan DOM'un diğer kısmı protein, aminoasit, polisakkarit ve peptitler gibi su ortamındaki alg ve bakteri hücrelerinin yan ürünlerinin mikrobiyal ayrışması ile biokimyasal reaksiyonlar sonucu oluşan humik olmayan maddelerden meydana gelmektedir. DOM moleküllerinin kompleks yapısını, yapısall özelliklerini ve klor gibi dezenfektanlarla reaksiyonlarını sonucu oluşan dezenfeksiyon yan ürünleri incelemek için çeşitli karakterizasyon yöntemleri kullanılmaktadır. Bu yöntemler arasında reçine adsorbsiyonu ve ultrafiltrasyon proses yöntemleri sırası ile DOM'unun kimyasal ve fiziksel özelliklerinin karakterizasyonunda kullanılan en önemli DOM fraksiyonlama yöntemleridir. Genellikle XAD- 8 ve XAD- 4 reçineleri DOM'unun hidrofobik ve hidrofilik fraksiyonlarının tespitinde kullanılmaktadır. Ultrafiltrasyon tekniği ise ucuz ve DOM'ları moleküler ağırlığına göre fraksiyonlamada kullanılan bir yöntemdir. Genelde DOM'leri fraksiyonlamak için 1000, 3000, 10 .000, 30.000 ve 100. 000 dalton gibi farklı çaplardaki UF membranları kullanılmaktadır. Bu çalışmada çalışma alanı olarak seçilen Ulutan Barajı arıtma tesisi ünitelerinden ham su, koagülasyon ve arıtma sonrasından alınan su örneklerinde farklı moleküler ağırlıklarda bulunan doğal organik maddelerin ultrafiltrasyon yöntemi ile fraksiyonlarına ayrılması sureti ile karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada organik madde izleniminde kullanılan 254 nm dalga boyunda ölçülen ultraviyole absorbansı (UV254), spesifik UV absorbans ve toplam organik karbon parametreleri ile birlikte deneysel çalışmalarda kullanılacak diğer parametrelerin ölçümleri standart metotlar, 2005'de yer alan metotlara göre gerçekleştirilmiştir. UF çalışmalarında 400 ml hacme sahip silindir şeklinde Amicon Stirred Cell 8400 model düzenek kullanılacaktır. Süzme işlemi sırasında farklı atomik yarıçaplarda (5000, 3000 ve 1000 D) UF membran diskleri kullanılmıştır. Bu kapsamda UF yöntemi kullanılarak DOM karakterizasyonu, ham sudan başlayarak içme suyu arıtma tesisi proseslerinde mevsimsel dönemlerde izlenmiştir. Bununla beraber yapılan bu çalışmada ham su, koagülasyon ve arıtma sonrasında alınan su numunelerinde DOM'unun büyük bir kısmını moleküler ağırlıkları 1 kilo daltondan küçük organik bileşiklerinin oluşturduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmanın önemli sonuçlarından biri de; kış aylarında Ulutan Baraj ham sularında SUVA değeri; 3.25 L/mg. m olup bu değer bize Ulutan Baraj gölünde bulunan DOM'un hidrofobik karakterde olduğunu göstermiştir. Diğer mevsimlerde ise ham su SUVA değerleri 2.2 ile 2.50 L/mg. m olup DOM'unun hidrofilik karakterde olduğunun gösterilmiş olunmasıdır.