Sponsorlu Bağlantılar

doğal organik maddeler

Organik Kimya kategorisinde açılmış olan doğal organik maddeler konusu , ...


Cevapla

 

LinkBack Seçenekler Arama Stil
Alt 29-2008   #1
S Moderator
 
Gülsel ŞEN - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
 
Üyelik tarihi: 22-05-2008
Yaş: 41
Mesajlar: 1.134
Tecrübe Puanı: 81
Gülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond repute


Standart doğal organik maddeler

Sponsorlu Bağlantılar
Sulardaki doğal organik maddelerin (DOM) varlığı içme suyu arıtma işlemlerinde ve dağıtım şebekelerinde birçok probleme neden olur. bunlardan halk sağlığı açısından en önemlisi, DOM’ların klor gibi dezenfektanlar ile reaksiyon sonucu Mutajenik ve karsinojenik olmalarından şüphelenilen dezenfeksiyon yan ürünlerinin (DYÜ) oluşmasıdır.
Günümüzde birçok gelişmiş ülkelerdeki mevzuatlar DYÜ’lerin halk sağlığı üzerindeki etkilerini en aza indirmek için daha da sıkı hale getirilmektedir. Ayrıca önümüzdeki yıllarda yapılacak mevzuat düzenlemelerinde DYÜ grupları yerine her biri için bireysel olarak çıkış suyu standartları konulması planlanmaktadır. Çünkü yapılan yeni toksikolojik çalışmalar DYÜ türlerinin her birinin ayrı sağlık üzerinde etkisinin farklı olduğunu göstermektedir. Ülkemizde ise henüz DYÜ’ler için mevzuatlar mevcut değildir.
Tüm yüzeysel ve yer altı sularında hatta yağmur suyunda bile bulunabilen doğal organik maddeler (DOM), kompleks biyotik ve abiyotik reaksiyonlar sonucu oluşur. DOM makromoleküler, nümik yapılar küçük molekül ağırlıklı hidrofilik asitler, proteinler, yağlar, karboksilik asitler, aminoasitler, karbonhidratlar ve hidrokarbonlar gibi organik maddeleri içeren heterojen bir karışımdır (Aiken vd, 1985; Malcolu, 1985; Thurman, 1985a; Hayes vd, 1989; Mc Kright ve Aiken, 1998). DOM’un kompozisyonu ve fizikokimyasal karakteri hem zamansal hem de yersel açıdan çok çeşitlilik gösterebilir. DOM’un doğal sularda en çok bulunan bileşeni 0.45-µm filtreden geçen çözünmüş ve kolloidel kısmıdır (diğerbir deyimle çözünmüş organik madde: ÇOM) (Malcom, 1991; Gaffney vd, 1996).
Günümüzde su arıtım endüstrisin karşı karşıya kaldığı en önemli sorunlardan birisi sudaki DYÜ oluşumunun ve mikrobiyal kalitenin eş zamanlı olarakkontrol edilebilmesidir. DOM’ların farklı bileşenleri dezenfektanlarla farklı reaktifliğe sahiptirler. İçme suyu arıtım proseslerinde DYÜ’lerin nasıl kontrol edilebileceğini anlamak ve böylece standartları sağlayabilmek için, DOM bileşenlerinin yapıları, miktarları ve reaktifleri konusunda bilgi sahibi olmak gereklidir.

DOĞAL ORGANİK MADDELER

DOM, organik asitlerle birlikte az miktarda nötral ve bazik bileşenlerin kompleks bir karışımı olarak tanımlanır (Thurman, 1985a; Buffle, 1988; Haes vd, 1989; Glaze, 1990; Mac Carthy vd, 1990). DOM’un fiziko kimyasal kompozisyonu su ortamında meydana gelen bazı biyojeokimyasal süreçlerden etkilenir. Örneğin, karbonun alg ve sudaki bitkiler tarafından fikslenmesi, organik maddelerin biyolojik olarak bozunması ve dönüşümü ve sıvı ve katı fazlar arasındaki dağılım, fotodegredasyon ve aksidasyon gibi süreçler etkilidir (Aiken ve Cotsaris, 1995). Bunlara ilaveten, toprak ve bitki kalıntılarındaki organik maddelerin yağmur ve yüzeysel akım ile taşınımı, sedimentden difüzyon, ve canlı veya çürümüş bitkiler de doğal sulardaki organik madde içeriğine katkıda bulunurlar (Schnitzer ve Khan, 1978; Krasner vd; 1996b). DOM’un biyolojik olarak parçalanabilen kısmı organizmaların büyüme ihtiyaçları için hızla tüketildiğinden, su ortamında bulunan DOM’ların çoğu daha ziyade farklı kaynaklı kararlı bileşenlerden oluşmaktadır (Krasner vd, 1996b). ancak, mikrobiyal prosesler ve fotokimyasal reaksiyonlar gibi bazı mekanizmalar yavaş da olsa DOM’un kimyasal reaktivitesini ve yapısını değiştirebilir.DOM’un varlığı, doğada ve mühendislik sistemlerindeki su kalitesi üzerinde önemli etkilere sahiptir. DOM’ların proton alıcı ve/veya verici olması, pH tamponlayıcı olması, kirleticilerin bozunması ve taşınmaları üzerindeki etkileri, prensipitasyon reaksiyonları ve minerallerin çözünmesinde yer almasından dolayı, su sistemlerindeki jeokimyasal reaksiyonlar DOM’lar tarafından kontrol edilir.DOM’lar, yüzeysel sularda ışık bölgesinin derinliğini kontrol eder, nütriyentlerin biyolojik kullanılabilirliğini etkiler ve mikrobiyal büyüme için karbon kaynağı sağlar (Thurman, 1985a; Aiken ve Cotsaris, 1995). DOM’lar, karbonhidratlar ve proteinler gibi önemli mikrobiyal substratları da yapılarına bağlayabilir (Steinberg ve Muenster, 1985). DOM’lar, hidrofobik organiklerin (Örn., Pestisitler), ****llerin (örn., kurşun,kadmiyum, bakır ve civa), radyonükleoitlerin (örn., plutonyum ve uranyum) hareketini ve taşınımını arttırırlar. Böylece, su ortamında hemen hemen hareketsiz kabul edilen bu kimyasallar yapı ve aktivite ilişkileri kullanılarak tahmin edilen mesafelerden daha uzaklara taşınabilir (Aiken ve Cotsaris, 1995). Ayrıca, DOM ile kompleks oluşturduktan sonra bu kimyasalların biyolojik kullanılabilirlikleri ve jeokimyasal dönüşümleri de değişebilir (Steinberg ve Muenster, 1985).Doğal sularda DOM’ların bulunması içme suyu arıtımında ve dağıtım sistemlerinde oldukça fazla problemler oluşturur. DOM’un sebep olduğu problemler arasında; dezenfeksiyon yan ürünleri oluşturabilmesi, dağıtım sistemlerinde substrat olarak mikrobiyolojik yeniden büyümeye sebep olabilmesi, ****lleri ve hidrofobik sentetik organikleri yapısına bağlayarak onları arıtılması zor hale getirmesi, içme suyunda tat ve koku oluşturması, arıtma proseslerinin etkinliğine zarar vermesi (örn., membranların ve aktif karbonların tıkanması) ve daha fazla koagülant ve dezenfektan gereksinimine sebep olması sayılabilir (Jacangelo vd, 1995; Owen vd, 1995; Krasner vd, 1996b, Kitiş, 2001).

DOM’LARIN SINIFLANDIRILMASI

DOM’lar kompleks organik maddelerin heterojen bir karışımı olduğu için, sınıflandırılmasında çeşitli yaklaşımlar önerilmiş ve kullanılmıştır. Yaklaşımların birinde, DOM hümik fraksiyon ve hümik olmayan fraksiyon olarak ikiye ayrılmıştır. Hümik fraksiyon dahahidrofobiktir ve fenolik ve karboksilik bileşkeler içeren fulvik asit ve hümik asitten oluşmaktadır. Diğer taraftan hümik olmayan fraksiyon daha hidrofiliktir ve polisakkaritler, proteinler , peptitler, aminoasitler, daha düşük molekül ağırlıklı asitler, yağlar ve karbonhidratlar gibi biyokimyasal olarak iyi belirlenmiş bileşikleri içerir (Thurman ve Malcolm, 1983, 1995; Amy, 1993; Owen vd, 1995). Hümik maddeler belirli veya genel bir yapıya sahip olmadıkları için, pH’a bağlı sudaki çözünürlükleri temel alınarak şu şekilde sınıflandırılırlar (Aiken vd, 1985; Mac Carthy ve Suffet, 1989; Gaffney vd, 1996).
1.Fulvik asit fraksiyonu tüm pH aralıklarında çözünürdür.
2.Hümik asit fraksiyonu alkali-çözünürdür ve çok düşük pH değerlerinde (pH 1-2) pıhtılaşır ve çöker.
3.Hümin fraksiyonu tüm pH değerlerinde çözünmez ve asit veya baz ile ekstaksiyonu yapılamaz.
Ayrıca hümik fraksiyonları kayraklarına bağlı olarak iki gruba ayırmak mümkündür (Thurman, 1985a; Zumstein ve Buffle, 1989):
3.Pedojerik (toprak kökenli) kararlı organik madde (PKOM), toprak ve karasal bitki kaynaklıdır ve yüsek derecede aromatik bileşiklerin (lignin gibi) birkarışımıdır. Su ortamına vejetasyonca zengin havzalardan girerler (Aiken ve Cotsaris, 1995). Doğal sulardaki DOM’ların çoğu su havzalarındaki topraktan kaynaklanır, akıntı ve sığ yer altı sularına taşınır.
4.Aguajenik (su kökenli) kararlı organik madde (AKOM), su kaynaklarıdır ve çoğunlukla alifatik organikmaddeleri içerir. Genellikle alifatik yapıda ve fenolik ve asomatik içerikleri az olan alg ve Cynobakteri türleri ve bunların bozunması sonucu açığa çıkan hücre içi bileşenleri AKOM’un temel kaynaklarıdır (Rashid, 1985; Akien ve Cotsaris, 1985).
Su ortamındaki DOM’lar boyutlarına göre de sınıflandırılabilir. Partiküler kısım toplam organik karbonun (TOK) yaklaşık % 10-20’si, çözünmüş fraksiyon (ÇOM) ise, TOK’un kalan % 80-90’ıdır (Malcom, 1991; Gaffney vd, 1996). Çözünmüş fraksiyon, DOM bileşenlerinin 0,45 µm’lik filtreden geçen kısmı olarak tanımlanır. Doğal sularda ise, bu iki fraksiyon arasında bir ayırım yapılamaz. Çözünmüş ve partiküler fraksiyonların kesişimi koloidal fraksiyondur. Kollaidal fraksiyon, canlı ya da bozunmuş organizmalardan kaynaklı askıda katı maddeler ve hücresel salgılardan oluşur ve minerallerle bağlı olarak bulunabilir (Ranville vd, 1991; Akien ve Cotsaris, 1995).

DOM FRAKSİYONLARININ KİMYASAL KARAKTERLERİ

Çeşitli doğal sular için bu içeriklerin farklılıklar gösterebileceği ve bazı içeriklerin de varsayımlara dayandığı unutulmamalıdır. Ayrıca bu fraksiyonların reçineler üzerinde tutunma eğilimlerine göre bir nevi sentetik olarak elde edilip tanımlandığı hatırlanmalıdır.

HÜMİK MADDELER

Hümik maddeler genel olarak şu şekilde tanımlanır: Doğal olarak meydana gelen, biyojenik, renk olarak sarıdan siyaha değişebilen yüksek molekül ağırlıklı ve kararlı heterojen organik yapılar (Aiken vd, 1985). Hümik maddelerin kompozisyonunun son derece kompleks ve değişken olması ve günümüzde mevcut analitik tekniklerin hümik maddelerin tam olarak tanımlanmasında yeteriz kalmasından dolayı yapılan bu tanım çok geneldir ve açık değildir. Ayrıca, onlarca yıldır çalışılmasına rağmen hümik maddelerin oluşumundaki mekanizmaların çoğu tam olarak bilinmemektedir (Malcolm, 1985; Gaffney vd, 1996).
Geçmişte yapılan çalışmalarda, aquatik hümik maddelerin baskın yapılarının esas olarak aromatik olduğunun kabul edilmesine rağmen son zamanlarda yapılan 13C NMR çalışmaları fark edilebilir miktarda alifatik yapılarında mevcut olduğunu göstermiştir (Malcolm, 1985; Frimmel ve Abbt-Braun, 1989; Hayes vd, 1989).
Yağ asiti ve uzun zincirlik hidrokarbon yapıları gibi grupların olması, hümik maddelerin hidrofobik özelliğine katkıda bulunur. Hümik maddeler başlıca oksijen ve azot içeren gruplarla çapraz bağlı alki/aromatik iskeletlerden oluşur. Bu yapılardaki temel fnoksiyonel gruplar: Karboksilik asit, fenolik ve alkolik hidroksil, methoksil, karbonil, metil, keton ve kuinon (Thurman ve Malcolm, 1983; Malcolm, 1985; Steinberg ve Muenster, 1985; Hayes vd, 1989). Bu polar fonksiyonel grupların mevcut olması hümiklerin sudaki çözünürlüklerini sağlar (Gaffney vd, 1996).
Hümik maddelerin yaklaşık element kompozisyonu şöyledir: % 40-60 karbon, % 30-45 oksijen, %4-5 hidrojen, % 1-4 azot, % 1-2 sülfür ve % 0-0,3 fosfor (Riffaldi ve Schnitzer, 1972; Gjessing, 1976, Eberle ve Beuerstein, 1979, Huffman ve Stuber, 1985; Mc Knight vd, 1985; Mac Corthy ve Suffet, 1989; Malcolm, 1990; Aikes vd, 1992; Croue vd, 1996; Wu vd, 1998). Genellikle hümik asitler, fulvik asitlerden daha fazla hidrojen, karbon, azot, sülfür ve daha az oksijen içerir. Hüminler ise hümik asitlere benzer özellikler gösterir. Ancak hüminler hünik asitlerden farklı olarak daha büyüktürler ve ****llerle ve killerle daha güçlü bağlanırlar, bu da onları suda çok az çözünür kılar (Schhritzer ve Klan, 1972).
__________________
Bulutlar ağlamasa yeşillikler nasıl güler?
Mevlana
Gülsel ŞEN isimli Üye şimdilik offline konumundadır   Bu mesajdan alıntı yap
Alt 29-2008   #2
S Moderator
 
Gülsel ŞEN - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
 
Üyelik tarihi: 22-05-2008
Yaş: 41
Mesajlar: 1.134
Tecrübe Puanı: 81
Gülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond reputeGülsel ŞEN has a reputation beyond repute


Standart

Sponsorlu Bağlantılar
DOĞAL SULARDAKİ DOM İÇERİKLERİ VE MİKTARLARI

sucul ekosisteminin büyük çoğunluğu, 0.5 ile 50 mg/lt arasında ÇOK konsantrasyonuna sahiptir (Mulhalland, 1990). ABD’deki yaklaşık 100 doğal su kaynağından alınan numunelerde ÇOK’un ortalama değerinin 5 mg/lt, konsantrasyon aralığının da 1,5-20 mg/lt olduğu görülmüştür (Malcolm, 1985). Genelde ÇOK içeriği 3-6 mg/lt olan renksiz tatlı su kaynaklarında, ÇOK’un % 40-50 fulvik asitlerden ve % 4-10 hümik asitlerden oluştuğu bulunmuştur (Malcolm, 1991). Organik maddelerce zengin ve renkli doğal sularda (Kanada, İskandinavya ve Kuzey Rusya gibi) ÇOK konsantrasyonunun artmasıyla hümik maddelerin yüzdesi de artar ve hümikler ÇOK’un % 60-80’ini oluşturur (Malcolm, 1991). ABD’de yapılan bir çalışmada bir çok doğal su test edilmiş ve hümik ve hümik olmayan fraksiyonların ÇOK’un sırasıyla % 16-56 ve % 44-84’ünü oluşturduğu tespit edilmiştir (Sinha vd, 1997). Diğer birçok çalışmalarda, farklı sular için ÇOK konsantrasyonlarındaki hümik madde oranları şöyle bulunmuştur; % 38-62 (Amy vd, 1990), % 23-58 (Aiken vd, 1992), % 65 (Malcolm ve Ma Corthy, 1992), % 19-42 (Aiken ve Leenheer, 1993), % 77 (Croue vd, 1996); % 43-53 (Korshin vd, 1997a), ve % 23 (Huang ve Yeh, 1999). Doğal sularda küçük miktarlarda bulunan karbonhidratların bir göl ortamında yıllık ortalama olarak ÇOK7un % 1-2’sini oluşturduğu bulunmuştur (Stabel, 1977), İzole edilen dahayüsek moleküler ağırlıktaki DOM fraksiyonlarında bu değerin % 50-60’lara çıktığı gözlenmiştir.

BROMUN KİMYASI

Brom iyonunun ozon ya da klor tarafından okside edilmesiyle brom oluşabilir. Brom kaynak sularıyla doğal ya da antiogojenik işlemleri içeren girişimlerde bulunabilir. brom kaynaklarının doğrudan doğruya insan aktiviteleriyle bağlantılı olduğu görülmüştür. Yüzey sularında brom iyonlarının varlığı DYÜ oluşumunu ve türleşmesini etkiler.
Bromun suda hidrolizi, klorunda benzer bir reaksiyonuyla hipobromüs asit oluşur (tlOBr).
Br2 + H2O ------- HOBr + H+ + Br-
pKa’sı 25°C’de 8,66 olan HOBr’den bir proton ve hipobromit (OBr-) iyonu ayrılır.
HOBr ------- H+ + OBr-
Doğal sularda bir çok parametre brom oksidant etkileşimine etkilidir. pH’ın armasına bağlı olarak bromda artar (Haag ve Hoigne’, 1983; Krasner vd, 1983; Siddiqui ve Amy, 1993; Kru ithaf ve Schippers, 1983; Allgeier vd, 1994). Bir hidroksilradikali içinde pH çok arttığından çok hızlı bir şekilde brom oluşur.
Bromla hümik maddelerin reaksiyonu klordan daha hızlı bir şekilde gerçekleşir.

KLORUN KİMYASI

Klor, normal sıcaklık ve basınçta sarımsı yeşil renkli, havadan daha ağır bir gazdır. Çok keskin bir kokusu vardır. Yükseltgen özellikler taşıyan aktif bir elementtir. Sulu ortamda, hemen bütün maddelerle etkileşimi vardır. Oda sıcaklığında kuru klor, bakır, demir ve diğer ****llerle bir reaksiyon meydana getirmez. Bu sebeple kuru kloru, bakır ve demir borularda nakletmek çelik kaplarda muhafaza etmek mümkündür. Klor gazı (Cl2 ) suya ilave edildiğinde ardı ardına iki reaksiyon görülür: Hidroliz ve iyonizasyon. Hidroliz reaksiyonunda hipoklorit (HOCI), iyonizasyon reaksiyonunda hipoklorit iyonu (OCI-) oluşur. Bu iki reaksiyon ve denge bağıntıları aşağıda verilmiştir.
• Hidroliz Reaksiyonu
Cl2 +H2O <> HOCI + H+ + CI-


• İyonizasyon Reaksiyonu
HOCI <> H+ + OCI-


HOCI kuvvetli, OCI- ise zayıf bir dezenfektandır. Bu nedenle birinci reaksiyonun sağa, ikinci reaksiyonun sola doğru olması istenir. Bu ise belli bir aralıktaki pH değerlerinde mümkün olur. seyreltik çözeltide ve pH>4’te yukarıda verilen denge büyük ölçüde sağa doğru kayar ve çözeltide çok az klor kalır.
Tablo 3. pH’a bağlı olarak HOCI yüzdeleri
pH 5 6 7 8 9 10 11
% HOCI 100 96 75 23 3 <1 <1

SERBEST KALINTI KLOR

Serbest kalıntı klor, HOCI ve OCI-‘nin toplamı olarak tanımlanır. Çoğunlukla klorlama verimliliğinin bir ölçüsü olarak kullanılır. Belirgin bir serbest kalıntı klor değeri (0,5-1 gr/m³) elde etmek su temini sistemlerinde standart amaçtır. Yukarıdaki denklemlerden de görüldüğü gibi uygulanan klor, ya suda çözünür, ya da HOCI veya OCI- formuna geçer. Böylece bu üçünün toplamı olarak tanımlanan serbest kalıntı klor, çözelti kullanımından arta kalan ve suyun daha sonraki bulaşmalardan koruyan yararlanılabilir klorun bir ölçüsüdür. Bu üç formun farklı dezenfektan gücü vardır. Bu nedenle yararlanılabilir klor içinde türlerin dağılımı çok önemlidir. Daha önce de belirtildiği gibi gaz klor miktarı gazların çözünürlüğüne bağlı olmakla beraber, genellikle (örn, 1.2 mg/lt mertebesinde) önemsizdir. HOCI’nın % dağılımı ise, pH’ın fonksiyonudur.
Küçük tesislerde dezenfeksiyon amacı ile gaz klor yerine sodyum hipoklorit çözeltisi kullanılır. Sodyum hipoklorit, sodyum hidroksit çözeltisine klor verilmek suretiyle hazırlanır.
Cl2 + 2NaOH  NaCI + NaOCI + H2O
Ancak çözelti kararlı değildir. Aşağıdaki reaksiyon uyarınca zamanla dezenfektan özelliğini kaybeder.
2 NaOCI  NaCI + O2
Bu reaksiyon ışık etkisiyle hızlanır. Bu nedenle sodyum hipoklorit çözeltisi ışıktan korunmalıdır (Müezzinoğlu Aysel, Şengül Füsun, 2001).

DEZENFEKSİYON YAN ÜRÜNLERİNİN OLUŞUMU

1.KLOR İLE DOM ARASINDAKİ REASİYONLAR

Sulardaki doğal ve insan kaynaklı organik maddeler ile klorun reaksiyonu sonucu dezenfeksiyon yan ürünleri olarak bilinen potansiyel mutojenik ve karsinojenik halojenlenmiş yan ürünler oluşur (Cognet vd, 1986; Meiar vd, 1986; Glaze vd, 1993b; Watt vd, 1996; Kitiş vd, 2001a, c). DOM’lardan DYÜ oluşumu kompleks kimyasal reaksiyonları içerir ve DOM karakteristikleri ve konsantrasyonu, su kaliteparametreleri (örn; pH, sudaki inorganik matriks, özellikle bromür konsantrasyonu) ve klorlama şartları (örn; sıcaklık, klor dozuve klor temas süresi) gibi birçok faktöre bağlıdır. Klor DOM ile reaksiyonlarında hem oksidant hem de halojenlendiren madde olarak yer alır. Moleküler klorun suda ayrışması sonucu oluşan hipoklorür asit (HOCI) ve hpoklorit iyonu (OCI-) DYÜ oluşumuna sebep olan reaktif halojenlendirici maddelerdir (Morris, 1975; Rein hard ve Stumm, 1980; White, 1992; Larson ve Weber, 1994). Bromür iyonunun yokluğunda, HOCI güçlü bir oksidanttır, ama zayıf bir halojenlendiricidir. Halojenlendirme reaksiyonları tarafından klor tüketimi genellikle toplamklor tüketiminin X% 10’undan azdır. Oksidasyon ile klor tüketimi ise % 60’dan fazladır (Symons vd, 1993, 1996).

2.DEZENFEKSİYON YAN ÜRÜNLERİ

klorlanmış içme sularında tespit edilen ilk halojenli yan ürünler THM’lerdir (Rook, 1974). İçme sularındaki THM’ler birçok ülkede potansiyel sağlık etkileri nedeniyle denetim altıa alınmıştır. sularda tespit edilen ve mevcutları olan 4 temel THM kloroform, diklorobromo****n (DCMB), dibromokloro****n (DBCM), ve bromoformdur. Klorlanmış sularda tespit edilen diğer halojenlenmiş yan ürünler olarak HAA’lar, haloasetanitriller (HAN), haloketonlar (HK), kloral hidrat (CHY), kloropikrin (veya trikloronitro****n) (CP), siyonejen klorür (CNCI), siyanojen bromür (CNBr), ve klorofenoller örnek verilebilir (Kitiş, 2001). Sularda tespit edilen dokuz tane HAA: kloro-asetik asit, bromo-asetik asit, dikloro-asetik asit, bromokloro-asetik asit, trikloro-asetik asit, dibromo-asetik asit, bromodikloro-asetik asit, dibromokloro-asetik asit, ve tribromo-asetik asit. Sularda tespit edilen 4 tane HAN: krikoloasettonitril, dikloroasetonitril, bromokloroasetonitril, dibromoasetonitril. Sularda tespit edilen iki tane HK: 1,1 – dikloropropanon ve 1,1,1 – trikloropropanon.

Trithalo****nlar (THM’ler)

İçme suyu arıtımında suda bir dezenfektant olarak serbest klorun kullanılmasıyla THM oluşturan maddelerin birleşmesi sonucu THMs oluşur.
Çıkış içme sularında genellikle daha çok bulunan 4 THMs’in isim ve yapısal formülleri aşağıda gösterilmiştir.
CI CI CI Br
   
CI – C – H CI – C –H Br – C – H Br – C – H
   
CI Br Br Br
TCM DCBM DBCM TBM

Türleşme sisteminde su arıtma tesisi ve sonrasında gözlemlenen THM konsantrasyonları çoğunlukla reaksiyon süresine, hümik materyal konsantrasyonuna pH’a, sıcaklığa ve kısa bekleme süreli tesislerde (smaller erten+) klor dozuna ve kalıntı klora bağlıdır.
Brom iyonu, klor çok düşük konsantrasyonlarda uygulandığında bile, çok etkili karıştırmayla THMs oluşturur. Bu durumun ilk olarak nasıl meydana geldiğinden bahsedersek; organik THM oluşturucular (DOM’lar)’la bu aktif türlerin reaksiyonuylaHOBr’den BR- oluşumunun izlenmesi hızlı oksidasyonun bir sonucudur.
Bromla yer değiştiren türlerin oransız bir şekilde dağılması klordan çok daha hızlı bir şekilde hümik maddelerle bromun reaksiyonuna yol açar ve çok daha erken bir sürede daha da hızlı bir şekilde, sonuç THM konsantrasyonuna yaklaşılır.
Klorlorlanan içme sularında TOx’in % 67’inde sadece % 22 THM bulunmuştur. (bu oran yüzey sularına bağlıdır). Sularda çok fazla miktarda brom konsantrasyonuyla klor bir arada bulunduğu zaman bile kromun klora göre yer değiştirmede tercih edildiği belirlenmiştir.
İlk bromun nonlineer fonksiyonunda olduğu gibi TCM azalırken TBM artar. DcBM’nin maksimum konsantrasyonunda bromla DcBM artar ve sonra azalır. DcBM’in benzer davranışları dışındaki davranışları, çok yüsek ilk brom seviyesinde meydana gelir.
Brom sadece THM oluşumuyla artamsı aynı zamanda türleşmenin de çok önemli etkileri vardır. HOx ya da OX formları için meydana gelen halojenlenmiş yer değiştirme reaksiyonlarında halojenler olmalıdır. oluşum mekanizmaları için +1 oksidasyon durumunda helojen gereklidir.HaBr/aBr türlerinden daha güçlü oksidant olan HoCI/OCI türlerinin ablo 5’de standart elektrot potansiyelleri gösterilmiştir. Klorlamada brom iyonları HOCI/OCI oksidantları tarafından HoBr / oBr’de okside edilir.
Hipoklorür ve Hipobromür asitleri denge konsantrasyonlarında yüksek TOC’li bir suyla birlikte reaksiyona girdiğinde bromlanmış THM türleri baskın hale gelir ve kloroform oluşumu engellenir.

Toplam THM7ler için içme suyundaki maksimum kirletici seviyesi, federal ve devlet güvenli İçme Suyu Birliği ile bağlantılı olarak EPA ve DHS tarafından saptanmıştır. İçmi suyundaki toplam THM’ler için mevcut MCL 0,1 mg0lt, haloasetik asitler için MCL’ler etkili değildir.
EPA’nın önerilen dezenfektan/dezenfeksiyon ürün kuralları altında, max konsantrasyon seviyesi THM’ler için 0,1 mg/lt’den 0,07 mg/lt’ye 1. basamak olarak ve 0,04 mg/lt ikinci basamak olarak düşünülmektedir. Basamak 1 ve basamak 2 kanunları Kasım 1998 ve Mayıs 2002’de yayınlanmıştır. Kanun 1. basamağı konvansiyonel yüzey su sistemlerinin DBP’nin bir yüzdesine uzaklaştırılması gerektiğini söylemektedir. Haloasetik asitler için yenibir 0,06 mg/lt MCL, 1998 yılında efektif hale gelmiştir.
EPA’nın tahminlerine göre bromat, THM ve haloasetik asitlerden daha kanserojen olabilir. Bromat için yeni bir MCL 0,01 mg/lt, 1998 yılında efektif hale gelmiştir.
DOM Diğer Halojenlenmiş ve
Serbest Klor + ümik Maddeler ---- THM’ler Halojenlenmemiş Ok-
ve Brom sitlenmiş yan ürünler

HALOASETİK ASİTLER (HAA)

THM’siz klorlanmış yan ürünleri, toplam organik halojen ile ölçüldüğünde bromür yosa yüksek pH oluşturmazlar. TCM formasyonu serbes klorla görüldüğünde ters yönde daha az bir çoğalma olurken, pH azaldığında NPOCI (Non-purgeable organic chlarine) oluşumu çarpıcı bir biçimde çoğalır. Bu arada çoğu denge ölçümleri uçucu organiklerin toplam klorlu ürünlerin çok az bir kısmını oluşturmaktadır.
Hümik ve fulvik asitten oluşan klor ürünleri çalışmaları, uçucu olmayan TOX formundaki klorlanmış kullanılan suların, yüksek oranlarda DCAA ve TCAA gibi klorlanmış karbonik asitten oluşmadığını göstermektedir. DCAA tarımda mantar öldürücü bir ilaç olarak kullanılmaktadır ve genel olarak korozif olarak sınıflandırılmaktadır. TCAA ise acil durumlarda yabancı ot öldürücü olarak kullanılmakta ve yaygın olarak laboratuarlarda kullanılan bir ilaçtır. Ancak TCAA’nın bu tür kullanımı çevresel zehirlenmelerde ve zehirlenmeye maruz kalındığında ana ilaç olarak kullanılmamaktadır. Genel olarak hipoklorit asitin, hipoklorit iyondan daha güçlü bir oksidasyon maddesi kabul edilmektedir. bu da TCM’den çok NPOCI’nin asitli ortamlarda daha çok bulunduğunu göstermektedir.
Kural olarak güncel ürün listesi THM ve HAN’nın bromin ve brominklorür karışım türleri içermektedir. Bu formlar bromür içeren sular klorlandığında oluşmaktadır.
Hala ve aromatik asit karışımlarınında benzer şekilde oluşabileceği beklenebilir. Bu oluşumu test etmek için TCAA’ya büyük alan veren fenol, normal şartlar altında bromür iyon ile klorlanır. Çeşitli standartları sağlayan bir kalite ve özel referanslar hala mümkün olmamakla birlikte DCBAA, DBCAA, BCAA ve TBAA formlarını oluşturan bilgilerin yorumu bulunmamaktadır. Hümik asit klorlanarak oluşturulan bazı ürünler olduğu bilinmektedir. THM ve DHAN yoğun olarak bulunduğunda MBAA ve karışmış halaasitik asitlerin düzenleyici rolü oynadığı düşünülebilir.
Sulandırılmış fulvik asit konsantrasyonu kullanılarak yapılan çalışmalarda TCAA’nın esas klorlama ürünü olduğu % 17,3 kloraform ile karşılaştırıldığında TOX’u % 32,1’ini oluşturduğu görülebilmektedir.
TCAA ve DCAA yapısal olarak benzer olmalarına rağmen fulvik ve hümik asitin klorlama çalışmaları TCAA formunun DCAA içine ilerlemediğini ve iki maddenin ortamda ayrı ayrı olduğunu göstermektedir. Bu iki maddenin karışım oranları reaksiyon şartlarına bağlıdır.
Organik substrat ve klor reaksiyonu ile oluşturulan uçucu olmayan hidrofilik ürünlerin ana maddesi klorlanmış asetik asitlerdir. Klorlanmış musluk suyu örneklerinde TCAA oranı 30-160 ug/l arası oranlarda hesaplanmıştır.Başka bir çalışmada TCAA ve DCAA uçucu olmayan ürünlerin iki ana maddesi olarak kullanılmıştır. Bu iki halojen asit ve THM klorlanmış fulvik asit karışımlarında TOX’un % 50’si kadar bir oranda görülmektedir.

HALOASETİK ASİTLERİN SAĞLIĞA ETKİSİ

TAA ve DCAA’ın çevresel kronik zehirlenmelerinekarşı yaygın olarak düşük derecede içilen suyun klorlanması kullanılmaktadır. Halojenin su zehirlenmeleri ve klor zehirlenmeleriyle karşılaştırıldığında insan zehirlenmeleri ve zehirlenme etkisinin benzer şekilde arttığı görülmektedir. TCAA ve DCAA’nın etkileri daha çok ve genel olarak karaciğeri hedef organı olarak almaktadır.
Bundan başka TCAA’nın trikloraetilen ile ve DCAA’nın diğer kansorejen ve zehirli maddeler ile birleşmesi kanser tehlikesini büyük bir oranda artırmaktadır. TCAA muhtemelen güçsüz epijenik bir kansorejen maddedir. İçme sularının klorlanması TCAA zehirlenmelerini düşük oranda engellemektedir.
Sodyum hipoklorit oranlarından sonra TCAA ya plazmada ve midede rastlanmaktadır.
DCAA ve TCAA farelerde karaciğer kanserine yol açmaktaır. DCAA, TCAA ya nazaran daha etkili bir kanserojen maddedir.

HALOASETONİTRİLLER

Uçucu klor bileşikleri örneğin, DHAN, zehirleyici özelliği yüksek olan maddeler, çeşme sularında tespit edilmiştir. DHAN’lar bu sularda pH 9 veya daha yüksek derecelerde görülmemiştir. Aminoasit, hümik asit, fulvik asit ve alg şeklinde bu tür DHAN lar bulunmaktadır. Alınan 10 adet klorlanmış içme suyu örneğinde DHAN molekülleri ortalaması yaklaşık olarak THM molekülleri ortalamasının % 10’u olarak bulunmuştur.THM’lerden farklı olarak DHAN’lar uçucu olmayan ürünlerde hidroliz olarak bulunurlar. Hidroliz oranları sırasıyla DCAN>BCAN>DBAN’dır. Hidrolizler yüksek pH’da yüksek oranda bulunurlar. Güney Florida’da klorlanmış iyi suda bulunan en yüksek toplam DHAN oranı40 ug/l dir. Mavi-yeşil algin değişen pH’larda klorlanması pH 6 da DHAN’nın reaksiyon süresini yükseltmekte pH 7 ~ 8’de Max’a ulaşmakta ve daha uzun reaksiyon sürelerinde azalmaktadır. Bu sonuç DHAN hidrolizlerinin yüksek pH karışımlarında görüldüğünü göstermektedir.

HALOASETİNİTRİTLERİN SAĞLIĞA ETKİSİ

DHAN testleri yapılmaya başlandıktan sonra sularda bulunan DHAN’ların halk sağlığı açısından değerlendiiilmesi gerektiği ortaya çıkmıştır. Böylece bu tür bileşiklerin içme sularında bulunmaması istenmektedir.
HAN’lar konserojen ve gen yapılarını bozucu özelliklerine sahiptir. Fare derilerinde en çok kanser riski bromin bileşiklerinde görülmüş olup, bu tür bileşiklerin yapılan testlerde kanserle ilgisi olmadığı görülmüştür. Bu arada CAN ve TCAN farelerde tümör riski oluşturmakta ve CAN fare derilerinde tümer yapıcı olarak rol almaktadır. Bu güne kadar yapılan testlerde sadece DCAN’ın kanser riski oluşturmadığı görülmüştür.
HAN’larla ilgili olarak en kritik değerlendirme bir maddelerin sistematik bir şekilde kanser riski oluşturmalarıdır.
TOPLAM ORGANİK HALOJEN (TOX)
Toplam organik halojen suda bulunan organik materyal miktarını hesaplamada kullanılan bir ölçüm birimidir. Organik moleküllerin bulunması sentetik kimyasal zehirlenmelerin göstergesidir.
HAA’ların ÖLÇÜMÜ
- 24 saat önceden numuneUFC (Uniform Formation Condition) göre klorlanır ve oda sıcaklığında inkübatöre konulur.
- İnkübatörden çıkarıldıktan sonra, klorsuzlaştırmak için Na2 SO3 dozlanır.
- Numuneden 25 ml alınır, asit ilave edilir.
- Sonra iyonik şiddeti arttırmak için Na2 SO4 ilave edilir ve çözünene kadar elle karıştırılır.
- Na2 SO4, çözündükten sonra, organik gazımız olan MTBE eklenir.
- Oda sıcaklığında 200 rpm’de arbital inkübatörde 3 dakika karıştırılır.
- Test tüpe koyulup, 5 dk faz ayırımı için beklenir.
- Oluşan fazdan, üstteki MTB fazı alınır.
- Alınan faza, asidik metonal eklenir.
-Numune su banyosunda 2 saat 50 ± 20°C bekletilir.
- Oda sıcaklığına kadar soğutulur.
- Sonra iyonik şiddeti artırıp, MTBE fazının ayrılması için Na2 SO4 ilave edilir.
- 10 saniye hızla karıştırılır.
- Çökelme ve faz ayırımı için 2 dakika bekletilir.
- İki faz oluşur, alttaki faz pastör pipetle alınır.
- Sonra kalan Üstteki faza 1 ml doygun NaHCO3 eklenir.
- Sonra 5 defa 5 saniye karıştırılır.
- İlk karıştırmalarda kapağı gevşetirsek, gaz çıkış olur.

ARINDIRILABİLEN VE ARINDIRILAMAYAN HALOJENLİORGANİK BİLEŞİKLER

Arındırılabilen halojenli organik analizi şu şekilde yapılabilir; 10 ml su ocağa konur ve tüp titretilerek halojenli iyolarının organik yapılarından ayrıştırılması sağlanır. Bundan sonra ayrışan gaz gümüş titrasyon tüpüne konur. Ayrışabilen organik halojenler THM bilgileri veya klorun diğer uçucu organik madde bilgileri değiştirilerek tahmin edilebilir. Araştırmalarda TOX analizleri boyunca normal olarak oluşan bazı THM’lerin yok olması önlenebileceği ve çoğu TOX sonucunun ayrı bir ayrıştırılamayan organik halojen analizi ile karşılaştırılan THM analizindeki POX tahmininde, dezenfekte su oluştuğu görülmüştür.
Aynı örnek, NPOX analizi sonuçları alarak elde edilmek üzere, direkt olarak POX analizi yapıldığında NPOX analizinden önce POX sonucunu elde etmek için saflaştırma yapılmaması etkinliği arttırmaktadır. Bu karışım elde edildiğinde hesaplanan sonuçların karbon adsorbsiyonu ile hesaplanan, TOX ölçümleriyle uyuştuğu görülmektedir.
Genel olarak POX veya NPOX’tan biri analitik olarak hesaplandığında diğerleri TOX ölçümlerinden çıkartılarak bulunabilir. Bu arada TOX ölçümleri yapılmadığında POX tan çıkartılarak hesaplanan NPOX THM sonuçları % 10-20 oranında düşük olmaktadır. Şu ana kadar bütün HAA’ların oransal ölçümleri yapılmamıştır. Ancak şu anki araştırmaların amacına ulaşabilmesi için TOX metodları kullanılarak HAA’ların oransal hesapları yapılmaktadır. Yüksek ve alçak olmayan iki konsantrasyon ve üçlü örnekler kullanılmıştır.
DEZENFEKSİYON SONUCU OLUŞAN YAN ÜRÜNLERİN İNSAN SAĞLIĞINA ETKİLERİ
Cryptosporidum parvum görülmesi dünyanın bir çok yerinde raporlanmıştır. Tablo bu yıllarda en çok önemli görünenleri raporlamıştır. 1993 yılında Milwaukee, Wisconsin’de yaklaşık olarak 403.000 kişi su teminlerindek Cryptosporidiosis’tan hasta olmuşlardır. Yaklaşık olarak 100 ölüm bu vukuat sonucu meydana gelmiştir. Cryptosporidium’un şüpheli kaynakları, sığır artıkları, mezbaha artıkları lağım pisliğinin, içme suyu kaynağı olan Michigân Gölüne, nehirler vasıtasıyla getirilmesidir. Bu vukuat, su işlem tesislerindeki operasyonel eksiklikler ile ilgilidir.
Daha önemlisi, Las Vegas’taki 1994 Cryptosporidium vukuatı, Nevada ehpidemiyolojik olarak onaylanan ilk dokumante edilmiş su kaynaklı olayıdır. Bu görülme sırasında, içme suyunda Cryptosporidium görülmese dahi 7-8 kişi bundan dolayı hasta olmuştur.
Tablo 8. Önemli Cryptosporidium Görülmeler


YIL YER RAPORLANAN ÖLÜMLER
1984 Braun Station ,Texas 2000
1987 Carrollton ,Georgia 13000
1989 Thames River area ,England 100000
1992 Jackson Country ,Oregon 15000
1993 Milwaukee ,Wisconsin 100
1994 Las Vegas ,Nevada 78 16

Devlet ve federal yüzey su işlem kanunları bütün yüzey sularının içme için olanlarının filtrasyon, yüsek seviye dezenfeksiyon veya ikisi birden gerektirdiği, böylece vinisleri ve protozonları (Giardia lamblia gibi) uzaklaştırıldığı ve aktifleşmeyi yok ettiği söylenmiştir. Bununla birlikte, eğer bir su kaynağı belirli kaynak su kalite kriterlerini karşılıyorsa ve bu patojenlere karşı bir su havzası yönetim programı bulunuyorsa su müteahhidi filtrasyon gereksinimlerinden muaf olabilirler. Sanfrancisco şehri şu anda California’daki filtrasyon gereksinimlerinden muaf olan tek su dağıtıcısıdır.
Giordia ve Cryptosporidium’un yanında çok sayıda hastalığa yol açan virüsler, baktedriler ve protozonlar vardır. Tablo ABD’de su ile ilgili hastalıkları listelemektedir (J. Michael, Joel ve Dougmlas W., 2004).
Tablo 9. ABD’deki Bazı Su Kaynaklı Hastalıklar

Hastalık Mikrobik Ajan
Amebiasis Protozoan(Entamoeba histolytica)
Campylobacteriosis Bacterium(Campylobacter jejuni)
Cholera Bacterium(Vibrio cholerae)
Cryptosporidiosis Protozoan(Cryptosporidium parvum)
Giardiasis Protozoan(Giardia lamblia)
Hepatitis Virus(Hepatits A)
Shigellosis Bacterium(Shigella species)
Typhoid Fever Bacterium(Salmonella typhi)
Viral Gastroenteritis Viruses(Norwalk,rotavirus,and other types)

Tablo Önemli Cryptosporidium Görülmeleri

YIL YER RAPORLANAN VAKALAR RAPORLANAN ÖLÜMLER
1984 Braun Station ,Texas 2000
1987 Carrollton ,Georgia 13000
1989 Thames River area ,England 100000
1992 Jackson Country ,Oregon 15000
1993 Milwaukee ,Wisconsin 100
1994 Las Vegas ,Nevada 78 16
__________________
Bulutlar ağlamasa yeşillikler nasıl güler?
Mevlana
Gülsel ŞEN isimli Üye şimdilik offline konumundadır   Bu mesajdan alıntı yap
Cevapla

Tags
dezenfeksiyon insan saglik, organik madde dogal


Konuyu Toplam 1 Üye okuyor. (0 Kayıtlı üye ve 1 Misafir)

 
Seçenekler Arama
Stil

Yetkileriniz
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is Açık
Smileler Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-KodlarıKapalı
Trackbacks are Açık
Pingbacks are Açık
Refbacks are Açık


Benzer Konular

Konu Konuyu Başlatan Forum Cevaplar Son Mesaj
mineral maddeler Gülsel ŞEN Gıda Kimyası 1 20-2009 10:28 PM
doğal katkılar Gülsel ŞEN Gıda Katkı Maddeleri 1 28-2008 12:16 PM
Doğal Güzellik Maskeleri! inci Kadın Dünyası 1 13-2008 10:47 PM
Kafein tam olarak ne tip maddeler içerir Gülsel ŞEN Gıda Kimyası 0 16-2008 07:12 PM
mineral maddeler Gülsel ŞEN Gıda Kimyası 0 13-2008 02:01 PM


Şu anda saat : 06:31 AM.