Su-sediman ortamında mikroplastik kirliliğinin elektrokoagülasyon yöntemiyle gideriminin araştırılması
Investigation of the removal of microplastic pollution from the water-sediment environment using the electrocoagulation method
- Tez No: 1001340
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLFEM BAKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Mikroplastik, Sediman Kirliliği, Su Kirliliği, Mikroplastik Kirliliği, Elektrokoagülasyon, Microplastics, Sediment pollution, Water pollution, Microplastics pollution, Electrocoagulation
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, su ve sediman ortamında bulunan mikroplastiklerin giderimi amacıyla laboratuvar ölçekli elektrokoagülasyon yönteminin uygulanabilirliği araştırılmış; prosesin giderim verimi değerlendirilmiş ve sonuçlar su-sediman ortamındaki polimer türleri ve miktarları açısından yorumlanmıştır. Elektrokoagülasyon için Samsun Bafra Atıksu Arıtma Tesisi'nden giriş ve çıkış suyu olarak 4 mevsimlik numuneler, Kızılırmak'tan 4 mevsimlik ve çoklu numuneler alınmıştır. Su kalitesi analizlerinde ÇO en yüksek Temmuz 2023 çıkış numunesinde 6,45 mg/L'dir. TN (62,6 mg/L) ve TP (10,24 mg/L) Temmuz 2023 giriş numunesinde en yüksek ölçülmüştür. KOİ değerleri giriş sularında 357-473 mg/L aralığında iken çıkış suları <100 mg/L değerini sağlamaktadır. Sediman kalitesi analizlerinde mevsimsel sediman numuneleri ortalama -50,87 mV anoksik özellik göstermekte olup % su içeriği 19,58-25,19 ve % organik madde içeriği 1,25-1,91 aralığındadır. Çoklu sediman numunelerinde ortalama -38,82 mV, % su içeriği 21,28-23,40 ve % organik madde 1,98-2,17 olarak belirlenmiştir. Elektrokoagülasyon çalışmaları optimum koşullar olan 2,88-8,07 mA/cm² akım yoğunluğu ve 30 dk süre temel alınarak gerçekleştirilmiş; alüminyum ve demir plakalar karşılaştırılmıştır. Temmuz 2023 ve Kasım 2023 1. dönem numunelerinde Al, Mart 2024 ve Mayıs 2024 2. dönem numunelerinde Fe plakalar kullanılmıştır. FTIR sonuçlarına göre en yüksek giderim verimi %88,00 ile 30,7V 3A 30 dk koşullarında Temmuz 2023 giriş suyundadır. FTIR görünümlerinde PET ve PS varlığından söz etmek mümkündür. Giriş ve çıkış sularında sırasıyla %30 ve %32 oranında, Mart 2024 giriş numunesinde 56 adet/100 ml şeffaf/ beyaz renkli mikroplastiklerin sayısı en fazladır. Sediman numunelerine elektrokoagülasyon uygulamasında arayüz suyu ile çalışılmıştır. FTIR sonuçlarına göre mevsimlik numunelerde en yüksek giderim verimi 3A 28,7V 30dk koşullarında ve Al plaka kullanılan Mart 2024 numunesinde %87,50'tir. Mayıs 2025 çoklu numunelerde en yüksek giderim verimi S1 noktasında 2A 25V 30dk, %87,55'tir. FTIR görünümleri sediman arayüz sularında PET ve PS varlığını göstermektedir. Mevsimlik ve çoklu numunelerde Ağustos 2024 17 adet/100ml ve S1 14 adet/100ml olarak siyah renkli mikroplastiklerin sayısı en fazladır.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the applicability of laboratory-scale electrocoagulation methods for the removal of microplastics from water and sediment; the removal efficiency of the process is evaluated, and the results are interpreted in terms of polymer types and quantities in the water-sediment environment. For electrocoagulation, four-season samples were taken from the Samsun Bafra Wastewater Treatment Plant as influent and effluent water, and four-season and multiple samples were taken from the Kızılırmak River. In water quality analyses, DO was highest in the July 2023 effluent sample at 6.45 mg/L. TN (62.6 mg/L) and TP (10.24 mg/L) were highest in the July 2023 influent sample. COD values ranged from 357-473 mg/L in the influent waters, while effluent waters were <100 mg/L. In sediment quality analyses, seasonal sediment samples showed an average anoxic characteristic of -50.87 mV, with water content ranging from 19.58-25.19% and organic matter content from 1.25-1.91%. In multiple sediment samples, the average was determined as -38.82 mV, water content as 21.28-23.40%, and organic matter as 1.98-2.17%. Electrocoagulation studies were carried out based on optimum conditions of 2.88-8.07 mA/cm² current density and 30 min duration; aluminum and iron plates were compared. Al plates were used in the first period samples from July 2023 and November 2023, and Fe plates were used in the second period samples from March 2024 and May 2024. According to FTIR results, the highest removal efficiency was 88.00% in the July 2023 influent water under 30.7V 3A 30 min conditions. The presence of PET and PS is evident in the FTIR images. The highest number of transparent/white microplastics was found in the March 2024 influent sample (56 microplastics/100 ml), at 30% and 32% respectively. Electrocoagulation of sediment samples was performed using interface water. According to FTIR results, the highest removal efficiency in seasonal samples was 87.50% in the March 2024 sample using an Al plate under 3A 28.7V 30 min conditions. In multiple samples from May 2025, the highest removal efficiency was 87.55% at point S1 under 2A 25V 30 min conditions. FTIR images indicate the presence of PET and PS in the sediment interface waters. In seasonal and multiple samples, the highest number of black microplastics was recorded in August 2024 with 17 microplastics/100ml and S1 with 14 microplastics/100ml.
Benzer Tezler
- Evaluating & comparing microplastic uptake by different groups of freshwater invertebrates
Farklı tatlı su omurgasız gruplarının mikroplastik alımının değerlendirilmesi ve karşılaştırılması
GÜLŞEN NİLAY TUNCER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE GÜREL
- İstanbul'un Karadeniz kıyılarında mikroplastik kirliliğinin araştırılması
Investigation of microplastic pollution in the Blacksea coasts of Istanbul
MÜGE ŞENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN BALKAYA
- Kıyı sedimanı numunelerinde mikroplastik kirliliğin araştırılması
Investigation of microplastic pollution in coastal sediment samples
MEHMET AK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLFEM BAKAN
- Deniz sedimanı örneklerinde mikroplasktiklerin incelenmesi vedeğerlendirilmesi
Monitoring and evaluaion of microplastics in marine sediment samples
HÜSEYİN BURAK ÖZPOLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLFEM BAKAN
- Orta Karadeniz kıyı şeridinde su ve sediman kirliliğinin araştırılması
The investigation of water and sediment pollution at the Mid Black sea coast
ŞULE SANCAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLFEM BAKAN