Sudaki Mikro Kirletici Maddeleri Yakalayıp Yok Eden Kimyasal Bileşim
Su Arıtımı: Siklodekstrin polimeri bozunma için alev geciktirici ve antibiyotikleri seçici olarak yakalamaktadır.
Deirdre Lockwood
Tüketicilerin kullandığı ürünlerde bulunan farmasötik ürünler ve birçok bileşik, düşük konsantrasyonlarda (litre başına nanogram ile mikrogram arasında) atık su arıtma tesislerine ulaşmaktadır. Çevreye antibiyotik veya alev geciktirici gibi küçük konsantrasyonlardaki maddelerin salınması balıkları, diğer yaban hayvanlarını ve dolaylı olarak insan sağlığını tehdit etmektedir. Günümüzde bilim insanları, bu mikro kirleticileri arıtma tesisinden kaçmadan önce yakalamak için bir yöntem geliştirmişlerdir. Bu yöntemde mikro kirleticiler, siklodekstrin polimere hapsedilirler ardından potasyum permanganat ile indirgenirler.
Mikro kirleticileri gidermek için kullanılan mevcut yöntemlerde, atık sudan ayrılmış ve yanmış olan kirleticilere toz haline getirilmiş aktif karbon üzerinde adsorpsiyon söz konusudur. Ancak bu yöntem pahalı bir yöntemdir. Çünkü atık sularda bol miktarda bulunan doğal organik maddeler de toz üzerine adsorbe edilir, yani işleme sürecinde bir sürü aktif karbon tüketilebilir. Bir diğer yöntem olarak ozon ile muamele ele alınırsa, bileşiklerin oksidasyonla parçalanmasına neden olur, ancak bu yöntemde de formaldehit de dahil olmak üzere zararlı yan ürünler meydana getirebilir.
Bu yöntemlerin dışında Çin’ deki Dalian Teknoloji Üniversitesi’ nden Xiyun Cai ve meslektaşları iki aşamalı toksik yan ürünleri sınırlayan bir yöntem tasarladılar. Yöntemin ilk aşamasında, emici madde (adsorbent) olarak epiklorohidrin ile çapraz bağlı siklodekstrinlerden oluşan çözünmeyen polimerler kullanılmıştır. Nişastadan türetilen siklodekstrinler küçük hidrofobik organik bileşikleri seçimli/seçici olarak yakalarlar. Bisküvi şeklindeki siklodekstrinler, aktif karbonu tıkayabilecek daha büyük organik maddeleri hariç tutarken mikro kirleticileri kapsülebilen bir hidrofobik boşluğa sahiptir. Yöntemin ikinci basamağında ise, atık su arıtımında yaygın olarak kullanılan oksidan, potasyum permanganat yakalanan bileşikleri karbondioksit, su ve organik asitler gibi daha az zararlı bileşenlere indirgemesi için kullanılmıştır.
Araştırmacılar, potansiyel bir endokrin bozucu alev geciktirici tetrabromobisfenol A (TBBPA) veya her biri 50 ng / L ve 50 μg / L konsantrasyondaki 13 farklı antibiyotikten birini içeren damıtılmış su veya göl suyu örnekleri üzerindeki yaklaşımı test etmişlerdir. Atık su konsantrasyon aralığının çözeltileri siklodekstrin polimer ile 10 saat çalkaladıktan sonra, siklodekstrin filtrelendi ve tandem kütle spektrometresi ile yüksek performanslı sıvı kromatografisi kullanarak filtratlı kalıntı kirleticiler için analiz edildi. Araştırmacılar siklodekstrinin dört saat içinde TBBPA’ nın % 94′ ünü, antibiyotiklerin% 12 ila 79′ unu adsorbe ettiği sonucuna ulaştılar. Atık suda bulunan kalsiyum, magnezyum ve çözünmüş organik maddeleri içeren suyu test edince benzer sonuçlar elde ettiler; bu da adsorpsiyona müdahale etmediğini/katkı sağlamadığını göstermektedir.
Daha sonra araştırmacılar, kirletici yüklü siklodekstrin ile potasyum permanganatı çeşitli konsantrasyonlarda tasarladılar/ inkübe ettiler, siklodekstrini geri kazanıldı ve HPLC-MS / MS ile analiz etmeden önce metanol ile özümlendi. 100 μmol / L potasyum permanganat ile muamele edildiğinde, adsorbe edilen kirleticilerin% 91’inden fazlası iki saat içerisinde bozunmuştur. Bazı bileşikler için siklodekstrin tarafından uzaklaştırma verimi düşük bir çalışma olmasına rağmen, Cai, mikro kirleticiler için diğer ileri tedavi yöntemlerininkiyle karşılaştırılabilir olduğunu belirtmiştir. Dahası, siklodekstrin polimerler tekrar kullanılabilir ve potasyum permanganat ucuz bir yükseltgendir. Kombine yöntemin, birçok böcek ilacı, ilaç, kişisel bakım ürünleri ve organik çözücüler de dahil olmak üzere potasyum permanganatın oksidasyonu ile bozunabilen organik mikro kirleticileri hedef alabileceğini belirmiştir.
Carnegie Mellon Üniversitesi Green Science Enstitüsü müdürü Terrence J. Collins, bu çalışmayı merak uyandırıcı olarak nitelendirmektedir. Bununla birlikte gelişmenin erken bir evresinde olunduğu için ve gelecekte bir potansiyele sahip olunabilinmesi için teknoloji, maliyet ve çevre sağlığı konularına hitap etmesi gerektiğini belirtmektedir. Cai ‘Araştırmacılar şimdi siklodekstrin polimerlerini, pilot ölçekli testler yapmak için kolon reaktörlerine koymayı planlıyorlar.’ şeklinde açıklama yapmıştır.
Kaynak : acs.org
