Biological and chemical transformation of hexamethoxymethyl melamine
Hekzametoksimetil melaminin biyolojik ve kimyasal dönüşümü
- Tez No: 849883
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FIRAT İLKER, DOÇ. DR. ULAŞ TEZEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mikrobiyoloji, Kimya, Microbiology, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hekzametoksimetil melamin (HMMM), dünya çapında sıklıkla görülmeye başlaması sebebiyle son zamanlarda dikkat çekmeye başlamış olan bir mikrokirleticidir. Görüldüğü bölgeler, yüzey sularından, denizler ve göllerden, yollardan akan sulara, yağmur suyuna, toprağa, hatta marul gibi ekinlere kadar büyük bir alanı kapsamaktadır. Ana noktasal kaynağının endüstriyel atık suyu olmakla beraber araba lastiklerinden çevreye salındığı da bilinmektedir. Şu anda yasaklanmış olan atrazin gibi triazin türü pestisitlere kimyasal benzerliği ve dünya çapında çeşitli ekolojik sistemlerde tespit edilmiş olması, bu kimyasalın kaynağı, çevredeki akıbeti ve biyotik/abiyotik bozunum mekanizmalarını aydınlatacak çalışmalara gerekçe sağlamaktadır. HMMM'in çeşitli matrislerde tayini literatürde mevcut olsa da bu kimyasalın biyo-bozunumu, kimyasal oksidasyonu ve bu dönüşümlerin mekanizmalarıyla ilgili çalışmalar çok azınlıktadır. Bu çalışmada HMMM'in Ergene Nehri'ndeki süregelen varlığı doğrulanmıştır. Dahası, Pseudomonas sp. BIOMIG1BAC bakteri türü ve aktif çamur ile biyo-bozunumu incelenmiştir. Her iki çalışmada da 45 ile 100 gün arasında %80'den fazla HMMM giderimi, sağlanmıştır, ancak tamamen mineralizasyon sağlanamamış, çeşitli dönüşüm ürünlerinin oluştuğu görülmüştür. Melaminin HMMM'in muhtemel bir kalıcı dönüşüm ürünü olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, HMMM'in UV-TiO2 fotokatalizi ile ileri oksidasyonu çalışılmış ve %50-100 arasında hızlı giderim değerleri elde edilmiştir. İleri oksidasyon ve biyobozunum deneylerinde benzer dönüşüm ürünleri gözlemlenmiştir, bu da bozunmanın oksidasyon ve hidroliz reaksiyonları sonucu aşamalı olarak metoksi- metil gruplarının kırılmasından oluşan benzer mekanizmalar aracılığıyla ilerlediğine işaret etmektedir. Bu çalışma HMMM'in biyolojik ve kimyasal bozunumunun daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunmaktadır. Ayrıca bu çalışmayla ilk kez HMMM'in UV-TiO2 fotokatalizi ile giderimi ve oksidasyon yan ürünlerinin belirlenmesi başarılmıştır.
Özet (Çeviri)
Hexamethoxymethyl melamine (HMMM) is an emerging micropollutant. It has recently gained attention due to its widespread occurrence across the world, in surface water, seas, lake, road runoff, stormwater, soil and even crops like lettuce. The primary point source of this pollutant is industrial wastewater, while another significant contributor to its release into the environment is tire wear leachate, constituting a diffuse source. This compound is also abundant in Ergene River, Türkiye. Its structural similarity to currently banned triazine pesticides such as atrazine and its world-wide presence in various ecological systems prompts studies that can provide further insight into its source, fate in the environment and its transformation mechanisms via biotic and abiotic degradation. Although HMMM was detected in various matrices, literature regarding its biotransformation, chemical oxidation, and the mechanism by which these transformations occur remains limited. In this study, persistence of HMMM was confirmed along Ergene River. Further, its biotransformation was studied both with a single strain of bacterium, Pseudomonas sp. BIOMIG1BAC, and activated sludge. Both inocula achieved over 80% removal of HMMM within 45 to 100 days. However, complete mineralization of HMMM was not observed, rather, transformation products accumulated. Melamine was found to be a possible dead-end product. A biotransformation pathway was proposed using the detected metabolites. Additionally, advanced oxidation of HMMM via UV- TiO2 photocatalysis was studied and rapid removals ranging between 50-100% were achieved. Similar transformation products were observed during advanced oxidation and biological treatments, suggesting that degradation likely proceeds through similar mechanisms dominated by oxidation and hydrolysis reactions leading to sequential loss of methoxy- methyl groups. This study contributes to a better understanding of biological and chemical degradation mechanisms of HMMM. Furthermore, it is the first ever report in the literature to assess its degradation via UV-TiO2 photocatalysis and to identify its oxidation byproducts.
Benzer Tezler
- Hastane öncesi sağlık personellerinin kimyasal, biyolojik, radyolojik, nükleer ve patlayıcı (KBRN-P) tehditlerine karşı hazırlık bilgisi, farkındalık, tutum ve davranışları; Sakarya ili örneği
Pre-hospital healthcare personnel's preparedness, awareness, attitudes, and behaviors towards chemical, biological, radiological, nuclear, and explosive (CBRNE) threats: A case study of Sakarya province
YAKUP POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İlk ve Acil YardımTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiAcil Yardım ve Afet Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE HANDAN DÖKMECİ
- Bazı polifenolik bileşiklerin mikrobiyal ve enzimatik transformasyonu
Microbial and enzymatic transformation of some polyphenolic compounds
DAMLA KIRCI
Doktora
Türkçe
2022
Eczacılık ve FarmakolojiAnadolu ÜniversitesiFarmakognozi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BETÜL DEMİRCİ
- Development of a bioactive glass-ceramic co-doped with lanthanum and boron and its biological in vitro studies for bone regeneration applications
Lantan ve bor katkılı biyoaktif cam seramik geliştirilmesi ve kemik rejenerasyonu uygulamaları için in-vitro biyolojik çalışmaları
RIHAB BADRADDIN SHUKUR AL-AKASHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik BilimleriKarabük ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN KOÇ
- Coupling ozone with GAC, AIX and biochar: Removal of pharmaceuticals from the biologically treated wastewater and fate of their transformation products
Ozonun granüler aktif karbon, iyon değişimi veya biyokömürle kombinasyonu ile farmasötiklerin biyolojik arıtılmış atıksudan giderilmesi ve transformasyon ürünlerinin akıbeti
MALHUN FAKIOĞLU KUTLU
Doktora
İngilizce
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK
- Melen havzasında pestisit uygulamaları ve pestisitlerin biyolojik bozunma, yüzeysel akış ve sızma yüzdelerinin tahmini
Pesticide applications in Melen watershed and estimation of biological degredation, surface flow and infiltration percentages
HALİDE SAĞLAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MELİKE GÜREL