Organik Kirleticilerin Sulakalan Bitkileriyle Alımı: Monoklorobenzen İçin Modelleme Yaklaşımlı Bir Çalışma

Abstract

Organik kirleticilerin fitoremediasyon yoluyla giderilmesi, genellikle dirençli olan bu bileşikleri konvansiyonel tekniklerle gidermedeki zorluklar sebebiyle ilgi gösterilen bir konu haline gelmiştir. Bitkiler tarafından gerçekleştirilen giderim mekanizmaları daha iyi giderim yöntemlerini geliştirmek için prosesler hakında daha iyi bir anlayışa sahip olmayı gerektirmektedir ve halen araştırılmaktadır. Bu çalışmada monoklorobenzen (MCB)’nin söğüt ağaçlarıyla giderimi hakkında bir laboratuvar çalışması yapılmış ve bu prosesler için giderim hızları belirlenmiştir. Fitoremediasyon bitkileri olduğu kadar mikroorganizmaları da içerdiği için bu tez çalışmasının odaklandığı konu bitkilerin mi ya da bakterilerin mi sudan MCB gideriminde daha etkili olduğunu bulmak olmuştur. Laboratuvar çalışmasını takiben elde edilen katsayıları kullanarak MCB için bir matematik model uygulanmıştır. MCB’nin yüksek derecede uçucu bir yapıya sahip olması nedeniyle volatilizasyon baskın olan proses olarak bulunmuştur; ancak, bakteri giderimi de önemli bir etkiye sahip olarak bulunmuştur. Bitkiler tarafından alım diğerlerine göre en az etkili proses olarak bulunmasına rağmen bitkilerin varlığının giderim verimi üzerinde önemli etkisi olmuştur. MCB’nin sudan giderimi için uygulanan model, modelleme yaklaşımının sonunda aynı zamanda bir yapay sulakalana uygulanmıştır.

Removal of organic contaminants from the environment by phytoremediation has been a subject of interest in recent years due to the difficulties of removing those mostly persistent compounds with conventional methods. Degradation mechanisms need a better understanding in the means of processes that occur in order to develop better removal applications and they are still being investigated. In this study, a laboratory study was carried out regarding the removal of monochlorobenzene (MCB) by willow trees from water and degradation rate constants for these processes were determined. Since phytoremediation involves microorganisms as well as plants, the focus of this thesis study has been on finding out whether plants or bacteria are more efficient in removal of MCB from water. Following laboratory studies, a mathematical model was implemented for MCB using the rate constants obtained from the experiment. Due to highly volatile nature of MCB, it was found that volatilization was the dominant process in degradation; however, bacterial degradation was also found to have an important effect. Although plant uptake was found to be the least effective process compared to others; yet, presence of plants had still an improving effect on overall efficiency. The model that was implemented for the degradation of MCB from a solution was also applied to a constructed wetland by the end of the modelling approach.