The removal of chlorinated organic pesticides in ground and surface waters by gamma-irradiation
Yer altı ve yüzey sularındaki klorlu organik pestisitlerin gama-ışınları ile giderilmesi
- Tez No: 216773
- Danışmanlar: PROF. DR. DİLEK ŞOLPAN ÖZBAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Bölümü
- Bilim Dalı: Fizikokimya Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, 2-4-diklorofenoksiasetik asit (2,4-D) ve 2-4-diklorofenoksipropiyonik asit (2,4-DP)herbisitlerinin sulu çözeltilerindeki bozunması iyonlaştırıcı radyasyona maruz bırakılarak incelenmiştir. (2,4-D) ve (2,4-DP) herbisitlerin sulu çözeltide ışınlama-etkili bozunması çeşitli koşullarda ışınlama dozunun fonksiyonu olarak hidrojen peroksit ve ozon varlığında ve yokluğunda incelenmiştir. e-aq, H., OH. ve HO2./O2 ._ türlerinin spesifik aktiviteleri hakkında bilgi edinmek için çözeltiler H2O2 ve O3 varlığında ve yokluğunda hazırlandı. 2,4-D ve 2,4-DP sulu çözeltileri, suyun ? ışınlarıyla radyolizi sonucu oluşan kısmi aktif radikal türlerin baskın olduğu değişik koşullarda ışınlandı. Elde edilen verilere göre yükseltgenmenin hidroksil radikalleriyle sağlandığı durumda yükseltgenme işlemi/iyonlaştırıcı radyasyonla radyolitik bozunmanın en verimli olduğu saptandı.İyonlaştırıcı radyasyonun 2,4-D ve 2,4-DP herbisitlerinin bozunması için uygun bir yöntem olduğu kanıtlanmıştır. 50 ppm 2,4-D ve 2,4-DP herbisitlerin tamamıyla bozunması için gereken doz hidrojen peroksit ve ozon varlığında daha azdır. Oluşan ara ürünlerin, 2,4-diklorofenol (2,4-DCP) ve 4-klorofenol (4-CP) olduğu gözlenmiştir. Hidrojen peroksitin ışınlamadan önce kullanılması durumunda, 2.0 ve 3.0 kGy civarında bu ara ürünlerde bozunmuştur. Asetik asit, formik asit ve okzalik asit gibi alifatik asitlerin oluşması ile de reaksiyon mekanizması önerilmiştir. Hidrojen peroksit ve ozon derişimi etkin olarak bozunmayı ve mineralleşmeyi sağlamaktadır.2,4-diklorofenoksiasetik asit, 2,4-diklorofenoksipropiyonik asit ve radyolitik bozunma sonucu oluşan ara ürünler için kimyasal analizler Kütle-Kütle Spektrometresi bağlı İyon Tuzağı (ITD) Dedektörlü Gaz kromatografisi (GC-MS-MS) ve İyon Kromatografisiyle yapılmıştır. GC-MS-MS yöntemi ile, başlangıç radyoliz verimleri (Gi) değerleri substratın bozunmasının yanında radyolitik ürünlerin miktarı da saptanmıştır. Klorofenollerin oluşmasının yanında serbest klor, formaldehit ve karboksilik asitler absorplanan dozun fonksiyonu olarak incelenmiştir. Deneysel veriler baz alınarak, 2,4-D ve 2,4-DP'nin g-ışınları ile bozunması için olası reaksiyon mekanizmaları önerilmiş ve saptanan ürünlerin oluşumu değişik koşullar için belirtilmiştir. Hidrojen peroksit ve ozon varlığında ve yokluğunda bozunmanın değişik yollardan ilerlediği saptanmış ve iki ayrı bozunma mekanizması önerilmiştir.Pestisit bozunması 5 ana ara basamak içermektedir: (a) hidroksillenmiş ürünler ve türevleri eğer gruba halojen bağlı ise genellikle halojen kopması (b) eğer mevcut ise yan zincirin yükseltgenme ürünleri (c) aromatik pestisitler için halka açılması ürünleri (d) dekarboksilasyon ürünleri ve (e) izomerleşme ve halkalaşma ürünleri. Arıtılan suda düşük derişimlerde bile olsa yüksek toksititeye sahip bileşiklerin oluşma olasılığının değerlendirilmesi olmazsa olmaz koşuldur. Türkiye'de hidrojen peroksit ve ozon varlığında ve yokluğunda ışınlanan herbisit çözeltileri için toksitite testi yaptırılma imkanı olmamıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the degradation of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 2,4-dichlorophenoxpropionic acid (2,4-DP) herbicides in aqueous solutions was performed by exposition to ionizing radiation. The radiation-induced degradation of (2,4-D) and (2,4-DP) herbicides in aqueous solution was studied under various conditions as a function of irradiation dose in the absence and presence of hydrogen peroxide and ozone. In order to get information about the specific action of e- aq, H., OH. and HO2 ./O2 ._, the solutions were prepared in the absence and presence of H2O2 and O3. The aqueous solutions of 2,4-D and 2,4-DP were ?-irradiated in different conditions, where particular active radical species from water radiolysis predominate. The obtained data confirmed that largest yield of radiolytic degradation is obtained in oxidation processes/ionizing radiation, where oxidation is carried out with hydroxyl radicals.Ionizing radiation has been proved as a promising method for the degradation of the herbicides 2,4-D and 2,4-DP. For complete degradation of 50 ppm 2,4-D and 2,4-DP, a required doses were lower in the presence of hydrogen peroxide and ozone. The formed intermediates were 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP) and 4-chlorophenol (4-CP). Using hydrogen peroxide before irradiation, they were degraded again with a approximately dose of 2.0 and 3.0 kGy. For the formation of the aliphatic acids such as acetic, formic and oxalic acid a reaction mechanism was discussed. Hydrogen peroxide and ozone concentration enhanced strongly fragmentation and mineralization.The chemical analysis of the 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 2,4-dichlorophenoxypropionic acid and the intermediates resulted from the radiolytic degradation were made using a Gas Chromatography associated to Mass-Mass Spectrometry (GC-MS-MS) and gas chromatography with Ion Trap Dedector (ITD) and Ion Chromatography (IC). Using GC-MS-MS-method, the initial Gi-values of the substrate degradation as well as of a number of radiolytic products were determined. The formation of chlorophenols in addition to chloride, formaldehyde and carboxylic acids was studied as a function of absorbed dose. Based on the experimental data, probable reaction mechanisms for the degradation of 2,4-D and 2,4-DP by ?-rays and the formation of the identified products were presented at various conditions. It was found that the degradation proceeded differently in the presence and absence of hydrogen peroxide and ozone and consequently two degradation pathways were proposed.The main intermediates of pesticide degradation are of five types: (a) hydroxylated products and derivatives usually after dehalogenation of the parent pesticide, if halogen substituents are present (b) products of oxidation of the side chain, if present (c) ring opening products for aromatic pesticides (d) decarboxylation products and (e) isomerization and cyclization products. The identification of possible formation of highly toxic compounds even at low concentrations is essential for the assessment of treated water. Therefore, toxicity tests for the irradiated samples are also important to be conducted in combination with the identification of the intermediates. We couldn?t perform toxicity tests for the irradiated herbicide solutions in the absence and presence of hydrogen peroxide and ozone in Turkey.
Benzer Tezler
- Toksik organik klorlu bileşiklerin bitümlü şistlerle tutulması ve foto-oksidatig parçalanması
Başlık çevirisi yok
SİROUS GHAREHBİGLOU
- Enhanced coagulation of raw water of Ankara city
Ankara şehrinin ham suyunda ileri koagülasyon çalışması
ESRA ATLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ B. DİLEK
PROF. DR. ÜLKÜ YETİŞ
- Atıksularda klorlu uçucu organik bileşiklerin yukarı akışlı anaerobik çamur yatak reaktörleri ile arıtımı
Removal of chlorinated volatile organic compounds in the wastewater with upflow anaerobic sludge bed reactors
CELALETTİN ÖZDEMİR
- Biological removal of chlorinated organic compounds orignating from pulp and paper plant bleachey effluents
Kağıt sanayi atıksuyundan kaynaklanan klorlu organik bileşiklerin biyolojik olarak arıtılması
BAŞAK TAŞELİ (KILIÇ)
Doktora
İngilizce
1997
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELAL F. GÖKÇAY
