Relationship between metal inhibition and microbial products in biological systems

Biyolojik arıtma sistemlerinde üzerinde önemle durulan konulardan birisi, hücre yüzeyinde EPS (extracellular polymeric substances) olarak bilinen hücre dışı polimerik maddelerin oluşmasıdır. Daha çok protein ve karbonhidratlardan oluşan bu maddeler çeşitli atıksulardaki metalleri bağlama kapasitesine sahiptirler. Bu çalışmada öncelikle değişik KOI/TKA oranlarında ve çeşitli organik sübstratlarla beslenen aktif çamurlarda uzun süre zarfında organik karbon giderimi ve nitrifikasyon incelenmiş, buna paralel olarak EPS oluşumu ve değişimi detaylı olarak araştırılmıştır. Aktif çamurdan literatürde daha önce bahsedilmeyen çok zayıf bağlı bir EPS fraksiyonu ekstre edilmiştir. Ayrıca EPS'in kompozisyonu ve fraksiyonları ile çamurun yüzey yükü ve hidrofobisitesi arasındaki bağlantı da araştırılmıştır. Çalışmada aynı zamanda biyolojik arıtma sistemleri açısından önemli bir metal olan gümüş ve nanogümüşün (AgNP) inhibitör etkisi ve gümüşün EPS fraksiyonlarına bağlanması incelenmiştir. Ayrıca, laboratuvar ortamında sentezlenen AgNP'nin de aktif çamur üzerindeki inhibitör etkisi ve EPS fraksiyonlarına etkisi araştırılmıştır. Sonuçlar, biyolojik arıtma sırasında atıksu kompozisyonunun çok önemli bir parametre olduğunu, değişik şekillerde beslenen çamurların EPS içeriğinin değiştiğini göstermektedir. Aktif çamura sürekli nanogümüş eklenmesi halinde, nanogümüş stabilitesini kaybettiği için normalde evsel atıksuda görülen konsantrasyonların da üzerine çıkıldığında sübstrat giderimi inhibe olmamaktadır. Öte yandan bu nanopartikül EPS yapısını değiştirmektedir. Nanogümüşün EPS'in çeşitli fraksiyonlarına bağlanması alıcı ortama taşınması veya çamurda birikimi açısından önem taşımaktadır. Çalışmadan çıkan sonuçlara göre, metal inhibisyonunun birçok faktöre bağlı olan göreceli bir kavram olduğu gösterilmiştir.