Geri Dön

Sustainable remediation of aquatic sediments contaminated with polybrominated diphenyl ethers and hexabromocyclododecane

Polibromlu difenil eterler ve hekzabromosiklododekan ile kirlenmiş sucul sedimanların sürdürülebilir remediasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 461934
  2. Yazar: HALE DEMİRTEPE
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İPEK İMAMOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

En çok kullanılan bromlu alev geciktiriciler (BAG) olan polibromlu difenil eterler (PBDE) ve hekzabromosiklododekan (HBCDD), insan sağlığına ve çevreye büyük risk oluşturan kalıcı organik kirleticilerdir. Bu çalışma, PBDEler ve HBCDD ile kirlenmiş sucul sedimanlarda biyotik ve abiyotik iyileştirme stratejileri ile bu kimyasalların bozunmalarının araştırılmasını amaçlamaktadır. Bu BAGların Türkiye'deki kullanımına yönelik bulgular elde etmek amacıyla, kentsel ve endüstriyel atıksu arıtma tesislerinden arıtma çamuru örnekleri alınmıştır. Bu örneklerde, Σ22PBDE derişimleri 66.93-2.46x107 ng/g ka aralığında, toplam HBCDD derişimleri 13.1-616.2 ng/g ka aralığında bulunmuştur. Sonuçlar, Türkiye'de BAG kullanımını açıkça kanıtlamaktadır. BAGların bozunmalarına yönelik sediman mikrokozmları, biyostimulasyon (karbon ve elektron kaynağı eklenerek), biyoogmentasyon (mikroorganizma kültürü eklenerek), ve doğal giderim (hiç bir madde eklemeksizin) yöntemlerini taklit edecek şekilde işletilmiştir. Hem BDE-209, hem de γ-HBCDD mikrokozmları, en yüksek bozunma hızının biyostimulasyon yöntemi ile elde edildiğini, birinci-derece hız sabitlerinin sırasıyla 0.0049 gün-1 ve 0.0542 gün-1 olduğunu göstermiştir. BDE-209 biyoogmentasyon mikrokozmları, inkübasyon sonunda tri-BDEleri üreterek, en geniş kapsamlı debrominasyonu elde etmiştir. Belirlenen 20 adet debrominasyon reaksiyonu, brom kaybının tercihen orto ve meta pozisyonlarından gerçekleştiğini göstermiştir. Diğer taraftan, HBCDD doğal giderim ve biyoogmentasyon mikrokozmları arasındaki fark istatistiki olarak anlamlı bulunmamıştır. BAGların abiyotik bozunması katalizörlü hidrojen peroksit çoğalma reaksiyonları ile incelenmiştir. Yöntemin en başarılı uygulaması olan doldur-boşalt işlemi ile BDE-209, BDE-99 ve HBCDD için sırası ile %31.8, %83, ve %93.9 giderim elde edilmiştir. BDE-209 ve BDE-99 biyostimulasyon mezokozmları, kısıtlı miktarda biyostimulant eklenmesi ile, sırasıyla ortalama 0.0012 gün-1 ve 0.0020 gün-1 bozunma hızları göstermiştir. Ayrıca, debrominasyon reaksiyonlarında mikrokozmlara nazaran değişiklikler görülmüş, bu durum sedimana eklenen biyostimulant miktarının etkisini ortaya koymuştur. Son olarak, laboratuvar koşullarında çalışılan dört iyileştirme stratejisi sürdürülebilir iyileştirme prensipleri açısından değerlendirilmiştir.

Özet (Çeviri)

The most widely used brominated flame retardants (BFRs), namely, polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), and hexabromocyclododecane (HBCDD) are persistent organic pollutants that pose great risk to human health and the environment. This study aims to investigate degradation of PBDEs and HBCDD contaminated aquatic sediments via biotic and abiotic remediation strategies. In order to obtain an indication of use of these BFRs in Turkey, urban and industrial wastewater treatment plant sludges were sampled, yielding Σ22PBDE concentrations between 66.93-2.46x107 ng/g dw, and total-HBCDD ranging from 13.1-616.2 ng/g dw. Results indicated clear evidence of use of BFRs in Turkey. Sediment microcosms were operated for degradation of BFRs to simulate biostimulation (via addition of carbon and electron source), bioaugmentation (via addition of dechlorinating culture) and natural attenuation (no extraneous substance). Both BDE-209 and gamma-HBCDD microcosms showed the highest degradation rate during biostimulation with pseudo-first-order rate constants of 0.0049 d-1, and 0.0542 d-1, respectively. BDE-209 bioaugmentation microcosm yielded the greatest extent of debromination, with tri-BDEs detected at the end of incubation. Identification of 20 debromination pathways indicate preferential Br loss from ortho and meta positions. On the other hand, HBCDD natural attenuation and bioaugmentation microcosms showed no statistically significant difference. Abiotic degradation of BFRs was investigated via catalyzed hydrogen peroxide propagations. The most successful application was through fill-and-draw treatments yielding up to 31.8%, 83% and 93.9% removal of BDE-209, BDE-99, and HBCDD, respectively. BDE-209 and BDE-99 biostimulation mesocosms, with reduced amount of biostimulating agents, showed on average 0.0012 d-1 and 0.0020 d-1degradation rates, respectively. Also, changes in debromination pathways compared to microcosms were observed, revealing the impact of amount of biostimulators supplied in sediments. Finally, all four remediation strategies studied under laboratory conditions were evaluated from the perspective of sustainable remediation principles.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    335780

    Determination of nanotoxicological effects of silver (Ag0) and aluminium (Al0) nanoparticles on microbial community structure in activated sludge

    Gümüş (Ag0) ve aluminyum (Al0) nanoparçacıklarının aktif çamurdaki mikrobiyal yapıya olan nanotoksikolojik etkilerinin belirlenmesi

    ELİF BUKET PARLAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

  2. Tez No

    312255

    Remediation of anionic surfactants and ammonium by biological materials

    Anyonik yüzey aktif maddelerin ve amonyumun biyolojik materyallerle remediasyonu

    ÖMER FARUK SARIOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    YRD. DOÇ. DR. TURGAY TEKİNAY

  3. Tez No

    527689

    Biological mortar application for micro-crack remediation in stones of travertine monuments

    Tarihi eserlerin travertenlerindeki mikro-çatlakların iyileştirilmesi için biyolojik harç uygulaması

    ELİF SIRT ÇIPLAK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    MikrobiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NERİMAN ŞAHİN GÜÇHAN

    DOÇ. DR. KIVANÇ BİLECEN

  4. Tez No

    312878

    Bioremediation of 2,4,6-trinitrotoluene by novel strains of aerobic bacteria

    Trinitrotoluen?in biyolojik degradasyon yöntemi ile yeni aerobik bakteriler kullanılarak temizlenmesi

    BURCU GÜMÜŞCÜ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    YRD. DOÇ. DR. TURGAY TEKİNAY

  5. Tez No

    339784

    Zemin iyileştirmesinin hâkim titreşim periyodu ve zemin büyütme katsayısı'na etkisi

    The effects of soi?l remedi?ati?on on predomi?nant ground peri?od and soil amplificati?on

    TENNURE KORKMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Jeoloji MühendisliğiPamukkale Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. ERDAL AKYOL

Geri Dön