İçme sularındaki doğal organik maddelerin fiziksel karakterizasyonu

Abstract

İçme suyu arıtımında kullanılan dezenfeksiyon yöntemlerinden en yaygın olanı klorlama olarak bilinmektedir. İçme suyunda klorlama işlemi süresince, klor doğal organik maddelerle (DOM) reaksiyona girerek trihalometan (THM) ve haloasetik asit (HAA) gibi insan sağlığına zararlı olduğu belirtilen dezenfeksiyon yan ürünlerini (DYÜ) meydana getirir. Bu çalışmanın amacı, İstanbul’un içme ve kullanma suyu ihtiyacının büyük bir bölümünü karşılayan, Terkos, Büyükçekmece ve Ömerli göl suları, ham su numunelerinin farklı DOM kaynağı olarak seçilmiş olup 30 kDa, 10 kDa, 5 kDa, 3 kDa, 1 kDa UF membranları kullanılarak THM ve HAA’ların oluşmasına yol açan doğal organik maddelerin fraksiyonu araştırılmıştır. 254 nm’de SUVA254 değeri ham suyun içersindeki hümik madde içeriğini göstermektedir. UV254 absorbansının ÇOK konsantrasyonuna oranlanması ile hesaplanan SUVA254 değeri, Terkos, B.çekmece ve Ömerli suyu için sırasıyla 2,44-1,92-2,40 L/mg*m olarak belirlenmiştir. Deneysel çalışmalarda kullanılan ham sulardan B.çekmece suyu hidrofilik karakterli ve düşük moleküler ağırlıklı fraksiyonlar içerirken, Terkos ve Ömerlisuları , B.çekmece suyuna nispeten daha fazla aromatik bileşen içermektedir. Bundan dolayı da her 3 su kaynağı için > 1 kDa fraksiyonların içerisindeki zayıf aromatik yapıların varlığından dolayı, ?UV parametresi 272 nm de pik vermemiştir. Her 3 su kaynağı için 1 kDa’nın altında kalan organik maddelerin yaklaşık % THMOP ve HAAOP değerleri karşılaştırıldığında Terkos suyunun en düşük çıkmıştır. Bu sonuç UV254 0,109 cm-1 ve SUVA254 2,44 L/mg*m değerlerine paraleldir (Tablo 4.1). Çünkü Terkos suyu diğer 2 sudan daha fazla aromatik bileşik içermektedir. B.çekmecede ise yaklaşık % THMOP ve HAAOP değerleri en yüksek çıkmıştır. Bu su için UV254 0,077 cm-1 ve SUVA254 1,92 L/mg*m değerlerine sahip olduğu için en az aromatik bileşik içermektedir. Ömerli de ise SUVA254 2,40 L/mg*m ve Terkos suyu ile neredeyse aynıdır. Ancak % THMOP ve HAAOP değerleri Terkos suyundan daha yüksektir. Çünkü UV254 0,086 cm-1 ve ÇOK 3,61 mg/L olduğundan dolayı daha az aromatik bileşik içermektedir(Tablo 4.1). Literatür kaynaklarında bizim sonuçlarımızdan farklı olarak genellikle THM bileşiklerini aromatik bileşikler ve HAA bileşiklerini ise hidrofilik bileşiklerin oluşturduğu belirtilmektedir. Küçük boyutlu DOM bileşikleri (< 1 kDa), daha fazla THMOP ve HAAOP oluşturmuştur. DOM bileşiklerinin fraksiyonlarına ayrılmış STHM ve SHAA toplam değerleri, ham suyun STHM ve SHAA değerlerinden daha yüksek çıkmıştır. Çünkü DOM bileşikleri fraksiyonlarına ayrıldığında, klor ile temas yüzeyleri artmaktadır. Bundan dolayı da daha fazla STHM ve SHAA oluşmuştur.

The most common disinfection method used for the drinking water treatment, is the chlorination. During chlorination of drinking water, chlorine reacts with natural organic matter (NOM) and the disinfection by-products (DBP) such as trihalometan (THM) and haloasetik acid (HAA) form. The purpose of this study, Terkos, Buyukcekmece and Omerli lake waters that meets a large part of Istanbul's drinking water need, have been selected as a source of raw water samples of different NOM and natural organic matter fraction led to the formation of THMs and HAAs were investigated to be using 30 kDa, 10 kDa, 5 kDa, 3 kDa, 1 kDa UF membranes. SUVA254 value at 254 nm in the raw water shows the contents of humic substances. SUVA254 value is calculated by proportion of UV254 absorbance of DOC concentration and Terkos, B.çekmece and for Omerli waters were determined 2,44-1,92-2,40 L / mg * m, respectively. B.çekmece water within raw waters used in the study include hydrophilic character and low molecular weight fractions, Omerli and Terkos waters, contains relatively more aromatic components than B.çekmece water. Therefore, for the every 3 source waters because of presence of weak aromatic structures in > 1 kDa fractions, ?UV parameter did not peak at 272 nm. To be compared of organic material under of 1 kDa for every 3 water source approximately % HAAOP and THMOP values were the lowest Terkos water. The result is similar with UV254 0,109 cm-1 and SUVA254 2,44 L/mg*m values(Tablo 4.1). Because Terkos water contains more the aromatic compound than other 2 water. B.çekmece water was the highest approximately % HAAOP and THMOP values. The water contains the lowest aromatic compound for UV254 0,077 cm-1 and SUVA254 1,92 L/mg*m values. Ömerli is also SUVA254 2,40 L/mg*m and is almost same with Terkos water. However approximately % THMOP and HAAOP values is higher than Terkos water. Because it has UV254 0,086 cm-1 and ÇOK 3,61 mg/L, because it is less aromatic compound contains(Tablo 4.1). Unlike our results from the literature sources mentioned, THM compounds are usually formed by aromatic compounds and HAA compounds are be basis of hydrophilic compounds. Small-sized NOM compounds (<1 kDa) were consisted of more THMOP and HAAOP. The STHM and SHAA total value separated into the fractions of NOM compounds was higher than in raw water. Because NOM compound fractions separated from its compounds, the its contact surfaces increases with chlorine. Therefore, STHM and SHAA were more formed.