İçme sularından adsorpsiyon ile pestisit giderimi

Abstract

Bu çalışmanın amacı çevre ve insan sağlığını olumsuz yönde etkileyebilecek toksik ve kalıcı mikrokirleticilerden olan, organoklorlu pestisitlerden endrin ve triazin sınıfından bir herbisit olan atrazin gibi pestisitlerin su kaynaklarından adsorpsiyon yöntemi ile uzaklaştırılmasıdır. Endrin ve atrazinin içme suyundan adsorpsiyon yöntemi ile uzaklaştırılması, demir ile modifiye edilmiş zeolit (FeZ) adsorban maddesi kullanılarak kesikli adsorpsiyon deneyleri ile araştırılmıştır. Adsorban madde olarak kullanılan klinoptilolit, adsorplama kapasitesinin arttırılması ve farklı yüzey özelliklerine sahip olabilmesinin sağlanması amacıyla demir kullanılarak modifiye edilmiştir. FeZ materyalinin endrin ve atrazin adsorpsiyon kapasitesi temas süresinin artmasıyla artmış ve endrin için gerekli denge süresi 5 saat, atrazin için ise 10 saat olarak bulunmuştur. Bulunan denge sürelerinde FeZ materyalinin adsorpsiyon kapasitesi endrin için 57,89 μg/g, atrazin için ise 55,80 μg/g’ olarak hesaplanmıştır. pH, adsorban madde miktarı ve başlangıç endrin veya atrazin konsantrasyonlarının endrin veya atrazin giderim verimi üzerine etkisi Box-Behnken istatistiksel deney tasarım yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Box-Behnken istatistiksel deney tasarım yönteminden faydalanılarak gerçekleştirilen deneyler sonucunda elde edilen yanıt yüzey fonksiyonlarına göre FeZ üzerine endrin adsorpsiyonunda optimum pH değeri 6 atrazin adsorpsiyonunda ise optimum pH değeri 4 olarak bulunmuştur. Belirlenen pH değerinde optimum adsorban madde miktarı endrin için 0,08 g, atrazin için ise 0,09 g olarak belirlenmiştir. Elde edilen optimum işletme şartlarında ve 500 ppb başlangıç endrin ve atrazin konsantrasyonunda elde edilen maksimum adsorpsiyon verimi sırasıyla % 95,96 ve % 96,12 olarak bulunmuştur. FeZ materyali üzerine endrin ve atrazin adsorpsiyonunun, Freundlich izotermine uyduğu tespit edilmiştir. Ayrıca yalancı ikinci dereceden kinetik modelin FeZ üzerine endrin ve atrazin adsorpsiyonunda oldukça iyi korelasyon sağladığı görülmüştür.

The aim of this study is to remove pesticides such as endrin from organochlorine pesticides and atrazine, a herbicide from triazine class, which are toxic and persistent micropollutants that may adversely affect the environment and human health, from water resources by adsorption method. The removal of endrin and atrazine from drinking water by adsorption method was investigated by batch adsorption experiments using modified with iron (FeZ) adsorbent material. Clinoptilolite, which is used as an adsorbent material, has been modified by using iron in order to increase its adsorptive capacity and to enable it to have different surface properties. The endrin and atrazine adsorption capacity of the FeZ material increased with the increase of contact time, and the required equilibrium time for endrin and atrazine was 5 hours and 10 hours, respectively. The adsorption capacity of the FeZ material at the equilibrium times was calculated as 57.89 μg/g for endrin and 55.80 μg/g fot atrazine. According to the response surface functions obtained as a result of the experiments carried out using the Box-Behnken statistical experiment design method, the optimum pH value was found as 6 for endrin adsorption on FeZ, and the optimum pH value was found as 4 for atrazine adsorption on FeZ. At the determined pH value, the optimum amount of adsorbent was found to be 0.08 g for endrin and 0.09 g for atrazine. The maximum adsorption efficiency obtained at the optimum operating conditions and initial endrin and atrazine concentrations of 500 ppb were found as 95.96% and 96.12%, respectively. It was determined that the adsorption of endrin and atrazine on FeZ material conformed to the Freundlich isotherm. In addition, it was observed that the pseudo-second-order kinetic model provided a very good correlation in the adsorption of endrin and atrazine on FeZ.