Sulu Bisfenol A Çözeltisinin Fenton Reaktifiyle Oksidasyonu: İşletme Parametrelerinin Proses Performansı Üzerindeki Etkileri Ve Toksisite Değerlendirmeleri

Abstract

Bu çalışmada; Bisfenol A, H2O2 ve Fe2+ konsantrasyonları, pH ve sıcaklık gibi işletme parametrelerinin Fenton prosesi üzerindeki etkileri, Fenton prosesi boyunca BFA’nın toksisitesinin saf suda, gerçek sularda ve çeşitli organik ve inorganik maddeler içeren farklı test ortamlarında gösterdiği değişikliklerin incelenmesi amaçlanmıştır. Yapılan deneyler, 20 mg/L BFA’nın, 90 dakikalık Fenton prosesi süresince en uygun arıtım verimininH2O2=2 mM, Fe2+=0.4 mM, pH 5 ve oda sıcaklığı (20˚C) şartlarında elde edildiğini göstermiştir. Bu şartlarda %100 BPA giderimi 1-2 dakika içinde sağlanırken, 90 dakikalık arıtım sonunda ise %50 civarında TOK giderimi elde edilmiştir. Farklı mikroorganizmalarla yürütülen toksisite deney sonuçları, BFA’ya karşı olan hassasiyet sıralamasının; Pseudokirchneriella subcapitata>Daphnia magna>Vibrio fischeri şeklinde olduğunu göstermiştir. Toksisite sonuçları aynı zamanda BFA’nın tek başına toksik etkiye neden olmadığını, arıtım ve reaksiyonlar boyunca farklı ve daha toksik ara ürünlerin oluşabileceğini göstermiştir.

The present study aimed at investigating the effect of Fenton’s treatment of aqueous Bisphenol A solution under varying reaction conditions such as H2O2, Fe2+ , pH and temperature and its toxicity using three different test organisms, namely the photobacterium Vibrio fischeri (decomposer level), the freshwater cladoceran Daphnia magna (consumer level) and the microalgae Pseudokirchnerialle subcapitata (producer level). Fenton experiments were conducted in pure water, real freshwater samples, real lakewater samples as well as the growth medium of the test organisms. Most suitable experimental conditions for the BPA solution were established as follows: H2O2=2 mM, Fe2+=0.4 mM and pH=5 at 20˚C during 90 min Fenton treatment. Under these conditions, which yielded an overall BPA removal efficiency was 100% in 1-2 min and the corresponding TOC removal efficiency was around 50% after 90 min. Removal rates and toxicity were significantly affected by the water matrix and decreased appreciably in real lakewater samples. Considering the toxicity test results obtained during Fenton’s treatment of BPA in pure water, different water matrices, and growth media it could be concluded that the relative sensitivity of the test species used in the present work was Pseudokirchneriella subcapitata>Daphnia magna >Vibrio fischeri. The battery test results demonstrated not only BPA, but also the oxidation products of the Fenton’s reagent caused inhibitory effects.