İstanbul Yüzeysel Su Kaynaklarındaki Doğal Organik Maddelerin Kimyasal Ve Fiziksel Fraksiyon Dağılımlarının İncelenmesi Ve Fraksiyonların Dyü Oluşumundaki Etkinliklerinin Belirlenmesi

Abstract

Tüm yüzeysel ve yeraltı su kaynakları bünyesinde Doğal organik maddeleri (DOM) ihtiva etmektedir. DOM’lar çok çeşitli organik moleküllerin karışımından oluşan karmaşık bir yapı olup, esas olarak su kaynağı ve su kaynağını çevreleyen havzadaki doğal ve insan kaynaklı fiziksel kimyasal ve biyolojik aktivitelerden kaynaklanmaktadır. DOM’lar içme suyu arıtımı sırasında dezenfeksiyon amaçlı kullanılan klorla etkileşmekte ve insanlar üzerinde kanserojenik etkiler gösterebilen dezenfeksiyon yan ürünlerinin (DYÜ) oluşumlarına neden olmaktadır. DOM’u oluşturan bileşiklerin klorla olan reaktivitelerindeki farklılıklardan dolayı içmesularındaki DYÜ oluşum potansiyelinin belirlenebilmesi açısından DOM’un izolasyonu ve fraksiyonlanması gerekmektedir. Bu çalışmada Şubat 2010-Şubat 2011 tarih aralığında Ömerli (ÖM) ve Büyükçekmece (BÇ) Yüzeysel Su Kaynakları’ndan alınan numuneler içeriğindeki DOM’lar reçineler ve UF membranları yardımıyla kimyasal ve fiziksel olarak fraksiyonlanmış ve elde edilen fazlar klorlanmak suretiyle DYÜ oluşum potansiyelleri belirlenmiştir. Kimyasal fraksiyonlama açısından hidrofobik fraksiyon, fiziksel fraksiyonlama açısından da <1kDa fraksiyonunun örnekleme döneminde sudaki organik madde kütlesinin baskın kısmını oluşturduğu görülmüştür. Bununla birlikte spesifik reaktivite açısından bakıldığında sudaki DYÜOP’nin oldukça değişken olduğu, incelenen yan ürünlere göre suda bu yan ürünü oluşturan organik madde fraksiyonunun değişim gösterdiği görülmüştür. Klorlama sonrasında oluşan en önemli yan ürünlerin THM’ler, HAA’lar ve kloral hidrat türü olduğu tespit edilmiştir. Bunun yanında izleme döneminde AOX üzerinden yapılan toplam yan ürün değerlendirmesinde, her iki suda da tanımlanamayan tür oluşum potansiyelinin mevsimsel bazda değiştiği ve her iki hamsuda da AOX’in ortalama %50 civarında kısmını oluşturduğu tespit edilmiştir.

All surface and ground waters contain natural organic matter (NOM). NOM is a complex mixture of various organic molecules mainly originating from aquatic organisms, soil and terrestrial vegetation. Although chlorine has several disadvantages in water treatment, it is widely used for disinfection and oxidation purposes. When chlorine is applied to drinking water processes, it reacts with NOM and forms various types of chlorinated disinfection by-products (DBPs). In this study Omerli and Büyükcekmece Surface water samples which obtained in one year period, NOM content was chemically and physically isolated and characterizated by means of XAD resins and UF membranes respectively. Also each fraction was chlorinated separately and each fraction DBPFPs were investigated. Within the aim and scope of this thesis, raw water samples were taken from Buyukcekmece (BC) and Omerli (OM) surface water sources which are being supplied drinking water to Istanbul, in 8 different months between 2010 February and 2011 February. At the first stage water quality parameters were analyzed on the samples. Then, the physical and chemical structure of the waters dissolved organic matter (DOM) content, seasonal variations of this structure, reactivity of this DOMs by means of disinfection by products (DBP) production and the effects of the seasonal variations on this reactivity were investigated. For these investigations, DOMs were physically and chemically fractionated by means of ultrafiltration membranes and resins, characterizated, chlorinated and disinfection by product formation potentials (DBPFPs) analysis were conducted.