Güneş ışığı, sıcaklık ve mikroorganizmaların bazı pestisitler üzerine etkilerinin araştırılması

XIV ÖZET Doktora Tezi GÜNEŞ IŞIĞI, SICAKLIK VE MİKROORGANİZMALARIN BAZI PESTİSİTLER ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI Yakup CUCİ Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa: 143 Bu çalışmanın birinci kısmında, Elazığ'da da yaygın olarak kullanılan chlorpyrifos ve tebuconazole e pestisit konsantrasyonlarında güneş ışığı, sıcaklık ve UV ışığı etkisi ile meydana gelen kaybolma ve buharlaşma miktarları laboratuar şartlarında incelenmiştir. Bu amaçla, farklı başlangıç konsantrasyonlarında hazırlanan pestisit çözeltileri ağzı açık ve kapalı erlenlere bırakılmış ve zamanla pestisit konsantrasyonunda meydana gelen değişiklikler gözlenmiştir. Her iki pestisite UV ışığının üzerindeki etkisi, pestisitin başlangıç konsantrasyonu ile değişmesine rağmen, sıcaklık ve güneşe oranla az bulunmuştur. Chlorpyrifosta insektisitinin konsantrasyonu en fazla 40 °C altında yapılan çalışmalarda azalma göstermiştir. 40 °C'de kapalı kapta yapılan deneylerde ise chlorpyrifos başlangıç konsantrasyonunu %29.34 azalmıştır. Tebunconazole fungusitinin konsantrasyonu da en fazla 40 °C'de yapılan analizlerde değişiklik göstermiştir. Burada tebuconazole enin konsantrasyonu başlangıç konsantrasyonua göre %46.87 azalmıştır. Pestisitin başlangıç konsantrasyonu arttıkça UV'nin pestisit konsantrasonunda meydana getirdiği değişim miktarı da azalmaktadır. Sıcaklık arttıkça her iki pestisitin kayıp miktarı artmasına rağmen 90 gün sonunda bile tamamen kayıp gerçekleşmemiştir. Güneş etkisinde elde edilen kayıplar UV altında gerçekleşen kayıp miktarından fazladır. Güneş, sıcaklık ve UV etkisinde yapılan çalışmalarda tebuconazole ede elde edilen kaybolma miktarları chlorpyrifosun kaybolma değerlerinden daha düşük bulunmuştur. Çalışmanın ikinci kısmında ise, pestisitlerin P. putida ve P. fluorescens bakterileri ile biyodegradasyonu kesikli karıştırmalı reaktörlerde incelenmiştir. Substrat olarak seçilen glukoz pestisiteXV ek karbon kaynağı olarak kullanılmıştır. Deneylerde serbest P. putida ve P. fluorescens ile kesikli sistemde başlangıç pH'ı, sıcaklık ve başlangıç pestisit konsantrasyonu gibi parametrelerin substrat tüketim ve mikroorganizma üretim hız ve verimliliklerine etkileri araştırılmış ve birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Optimum pH' ı; chlorpyrifos için 8, tebuconazole için ise 6,5; her iki pestisit için sıcaklık 30 °C ve başlangıç pestisit konsantrasyonu 50 mg/L olarak belirlenmiştir. Bu şartlarda; chlorpyrifosun P. putida ile biyodegradasyonunda elde edilen maksimum mikroorganizma özgül üreme hızı 0.0395 sa"1, pestisit tüketim hızı ise 1.51 mg/g Lmo.sa olarak, P. fluorescens ile biyodegradasyonunda elde edilen maksimum mikroorganizma özgül üreme hızı 0.043 sa"1, pestisit tüketim hızı ise 1.69 mg/g k.mo.sa olarak bulunmuştur. Tebuconazolenin P. putida ile biyodegradasyonunda elde edilen maksimum mikroorganizma özgül üreme hızı 0.0298 sa"1, pestisit tüketim hızı ise 1.598 mg/g k.mo.sa olarak, P. fluorescens ile biyodegradasyonunda elde edilen maksimum mikroorganizma özgül üreme hızı 0.0305 sa"1, pestisit tüketim hızı ise 1.604 mg/g k.mo.sa olarak bulunmuştur. 50 mg/L pestisit konsantrasyonundan daha yüksek konsantrasyonlarda aşın toksik bileşen inhibisyonunun etkili olduğu gözlenmiş, bu durumda mikroorganizmanın büyüme kinetiğini Eş. 3.7, Eş. 3.12 ve Eş. 3.10 ile verilen rekabetsiz, rekabetli ve kısmi rekabetti toksik bileşen inhibisyonunun tanımladığı bulunmuş ve bu eşitliklerin doğrusal olmayan regresyon metodu ile çözülmesi sonucunda; Chlorpyrifos, P. putida için maksimum mikroorganizma üreme hızı (jv,^; 0.054 sa"1, doygunluk sabiti (Ks); 3.62 mg/L ve inhibisyon sabiti, (Kr); 171.71 mg/L olarak; tebuconazole için maksimum mikroorganizma üreme hızı (u ^ ); 0.074 sa"1, doygunluk sabiti (Ks); 149.53 mg/L ve inhibisyon sabiti, (Ki); 158.39 mg/L olarak; Chlorpyrifos, P. fluorescens için maksimum mikroorganizma üreme hızı (Umax); 0.062 sa"1, doygunluk sabiti (Ks); 0.016 mg/L ve inhibisyon sabiti, (KO; 6.15 mg/L olarak; tebuconazole e fungusiti için maksimum mikroorganizma üreme hızı (u^); 0.064 sa"1, doygunluk sabiti (Ks); 408.01 mg/L ve inhibisyon sabiti, (Ki); 429.99 mg/L olarak bulunmuştur. Bu çalışma; tebuconazolenin hem P. putida hem de P. fluorescens 'a toksik bileşen inhibisyonunun çok daha etkili olduğunu, her iki pestisitin biyodegradasyonu için P. fluorescens ' in P. putidd'âm daha uygun bir mikroorganizma olduğunu göstermiştir. Anahtar kelimeler: Chlorpyrifos, tebuconazole, UV ışığı, sıcaklık, güneş ışığı, biyodegradasyon, P. putida, P. fluorescens.