Bir oktilfenol polietoksilatın persülfat ile aktive edilmiş sıfır değerlikli demir nanopartikülleri ile ileri oksidasyonu ve toksik etkisindeki değişim

Biyokimyasal olarak zor ayrışan, arıtmaya karşı dirençli, toksik ve/veya mutajenik etkileri olan bazı endüstriyel kirleticilerin su kaynaklarımızdaki varlığı ekosistemleri tehdit etmektedir. Endokrin bozucu özellikleri olduğu bilinen ve noniyonik yüzey aktif maddelerin bileşiminde bulunan alkil fenol polietoksilat metabolitlerinin konvansiyonel fiziksel, biyolojik ve kimyasal arıtma yöntemleri ile giderimleri yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle alkil fenol polietoksilatların ve alkil fenollerin ileri oksidasyon prosesleri gibi ileri arıtma yöntemleri ile giderim çalışmaları ve uygulamaları son yıllarda önem kazanmıştır. İleri oksidasyon prosesleri arasında hızları ve yüksek giderim verimleri nedeniyle Fenton, Fenton-benzeri ve Foto-Fenton proseslerinin atıksu ve su arıtımında sorunlu kirleticilerin oksidasyonu için tercih edilmektedir. Son yıllarda ekonomik, kolay uygulanabilir ve etkin olması nedeniyle hidrojen peroksit ve persülfat gibi oksidanlarla aktive edilebilen sıfır değerlikli demir ile arıtma prosesleri dikkat çekmektedir. Yukarıdaki bilgiler ışığında bu tez kapsamında, bir oktil fenol polietoksilat bileşiği olan noniyonik bir yüzey aktif maddenin (ticari ismi: Triton X-45), persülfat (S2O82-) iyonları ile aktive edilmiş sıfır değerlikli demir kullanılarak arıtımı incelenmiştir.Yüzey aktif maddenin Persülfat/Sıfır değerlikli demir ileri oksidasyon sistemi ile arıtılabilirliği üç aşamada çalışılmıştır. Birinci aşamada, prosesi etkileyen parametrelerin (katalizör konsantrayonu, oksidan konsantrasyonu, pH, arıtma süresi) oksidasyon verimi üzerindeki etkileri araştırılmış, yüzey aktif madde (20 mg/L sulu çözelti) ve TOK giderimi bazında optimize edilmiştir. En uygun pH değeri 5, optimum persülfat konsantrasyonu 2.5 mM, optimum katalizör konsantrasyonu 1 g/L, optimum arıtma süresi 60 dk. olarak belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında arıtma sisteminin ekotoksikolojik etkilerini incelemek üzere seçilen deneysel koşullarda arıtılmış numunelerde akut toksisite testleri gerçekleştirilmiştir. Toksisite biyodeneylerinde test organizmaları olarak Vibrio fischeri fotobakterileri ve bir tatlısu mikroalgi olan Pseudokirchneriella subcapitata kullanılmıştır. Yapılan deneysel çalışmalar neticesinde, belirlenen en uygun arıtma koşullarında OPEO' nun % 95 TOK'un ise %40 oranında giderimi sağlanmıştır. Vibrio fischeri ve Pseudokirchneriella subcapitata ile yürütülen akut toksisite deneyleri ile 120 dakikalık reaksiyon süresi sonucunda % bağıl toksisite değerleri Vibrio fischeri için %66'dan %20'ye düşürülmüş, Pseudokirchneriella subcapitata için ise %16 olan bağıl toksisite tamamen giderilmiştir.