İçme suyu kaynaklarında klorlama yan ürünlerinin diferansiyel UV spektroskopi yöntemi ile izlenmesi

Yıl 2010, Cilt: 20 Sayı: 2, 59 - 69, 31.12.2010

Kadir Özdemir İsmail Toröz

Öz

Klorlama, içme suyu arıtımında kullanılan en yaygın dezenfeksiyon yöntemlerinden biridir. Doğal organik madde içeren suyun klorlanması sonucunda trihalometan, haloasetik asit gibi dezenfeksiyon yan ürünleri oluşmaktadır. Geçmiş yıllarda olduğu gibi günümüzde de klorlama sonucu meydana gelen trihalometan gibi dezenfeksiyon yan ürünleri ölçümleri belirli bir zaman ve çaba gerektiren kullanımı kompleks ve pahalı analitik cihazlarla yapılmaktadır. Bu çalışmada 272 nm dalga boyundaki diferansiyel ultraviyole absorbans ile klorlanmış ham ve koagüle edilmiş sularda meydana gelen toplam trihalometan ve trihalometan bileşikleri arasındaki korelasyonlar incelenmiştir. Doğal organik madde içeren suların klorlanması ile meydana gelen trihalometan oluşumu trihalometan - 272 nm dalga boyundaki diferansiyel ultraviyole absorbans arasındaki korelasyonlar farklı pH seviyelerinde (pH 5, 7 ve 9) lineer denklemler ile gösterilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlara göre pH değeri arttıkça (pH >7) baz- kataliz ve hidroliz reaksiyonları nedeniyle klorlama sonucu meydana gelen trihalometan konsantrasyonları da artmaktadır. Diğer yandan bu çalışmada, farklı pH değerlerinde
klorlanmış Büyükçekmece ve Terkos ham ve koagüle edilmiş su numunelerinde belirtilen klor bekletme sürelerinde toplam trihalometan ve trihalometan bileşikleri ile 272 nm dalga boyundaki diferansiyel ultraviyole absorbans arasında R2 >0.97 olan lineer korelasyonların meydana geldiği tespit edilmiştir. Bu araştırmada elde edilen en önemli sonuçlardan biri de, doğal organik madde içeren su numunelerinin klorlanması sonucu meydana gelen toplam trihalometan oluşumlarının diferansiyel spektroskopi yöntemi kullanılarak tespit edilen 272 nm dalga boyundaki diferansiyel ultraviyole absorbans ile trihalometan konsantrasyonları arasındaki istatiksel eşitliklerden yararlanılarak yerinde, kısa bir zaman içerisinde ve sürekli olarak izlenebileceğinin ortaya konulmasıdır.

Anahtar Kelimeler

272 nm dalga boyundaki ultraviyole diferansiyel absorbans, trihalometanlar, klorlama, İstanbul içme suyu kaynakları

Kaynakça

• APHA, (2005). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 21th edition, Washington, DC.
• Amy, G.L., Chadik, P.A. ve Chowdhury, Z., (1987). Developing models for predicting THM formation potential and kinetics, Journal of American Water Works Association, 79, 89-97.
• Cedergren, M.I., Selbing, A.J., Löfman, O.ve Bengt, A.J., (2002). Chlorination by products and nitrate in drinking water and risk for congenital cardiac defects, Environmental Research, 89, 2, 124-130.
• Chang, C.Y., Hsieh, Y.H., Lin, Y.M., Liu, C.C., Hu, P.Y. ve Wang, K.H. (2001). The organic precursors effecting the formation disinfection by-products with chlorine dioxide, Chemosphere, 44, 5, 1153-1158.
• Croue, J.P., Debroux, J.F., Aiken, G.R., Amy, G.L. ve Leenheer, J.A. (1999). Natural organic matter: Structural Characteristics and reactive properties in Singer, P.C., eds, Formation and Control Disinfection By-products Drinking Water, Journal of American Water Works, Denver, CO.
• Dodds, L., King, W., Woolcott, C. ve Pole, J., (1999). Trihalomethanes in public water supplies and adverse birth outcomes, Epidemiology, 10, 3, 233-241.
• EECD, (1998). Council Directive 98/83/EC of 3 November 1998 on the quality of water intended for human consumption, Official Journal of the European Community, L 330/32, 5.12.98.
• Edzwald, J.K., Becker, W.C. ve Wattier, K.L., (1985). Surrogate parameters for monitoring organic matter and THM precursors, Journal of American Water Works Assocation, 77, 122-132.
• Edzwald, J.K. ve Van Benschoten, J.E., (1990). Aluminum coagulation of natural organic matter, in Hahn, H.H. ve Klute, R., eds, Chemical water and wastewater treatment, 341-359, Springer, Berlin.
• Edzwald, J.K., (1994). Coagulation concepts for removal of TOC, Proceedings, Water Quality Technology Conference, American Water Works Association, 6-10 San Francisco, CA.
• Kitis, M., Karanfil, T., Kilduff, J.E. ve Wigton, A., (2001). The reactivity of natural organic matter to disinfection by-products formation and to specific ultraviolet absorbance, Water Science Technology, 43, 2, 9-16.
• Korshin, G.V., Li, C.W. ve Benjamin, M.M., (1997a). The decrease of UV absorbance as an indicator of TOX formation, Water Research, 31, 4, 946-949.
• Korshin, G.V., Li, C.W. ve Benjamin, M.M., (1997b). Monitoring the properties of natural organic matter through UV spectroscopy: A consistent theory, Water Research, 31, 7, 1787-1795.
• Korshin, G.V., Wu, W.W. ve Benjamin, M.M., (2002). Correlations between differential absorbance and the formation of individual DBPs, Water Research, 36, 3273-3282.
• Li, C.W., Korshin, G.V. ve Benjamin, M.M., (1998). Monitoring DBP formation with differential UV spectroscopy, Journal of American Water Works Association, 90, 8, 88-100.
• Miller, J.W. ve Uden, P.C., (1983). Characterization of nonvolatile aquoeus chlorination products of humic substances, Environmental Science and Technology, 17, 3, 150-157.
• Morrow, C.M. ve Minear, R.A., (1987). Use of reggession models to link raw water characteristics to THM concentrations in drinking water, Water Research, 21, 41-49.
• Morris, J.C. ve Baum, B., (1977). Precursors and mechanism of haloform formation in the Chlorination of water supplies: In Water chlorination Environmental Impact and Health Effects, Jolley, R.L., Gorchev, H. ve Hamilton, D.H., eds, Ann. Arbor, Ann Arbor Science, 29-48.
• Singer, P.C., (1999). Formation and control of disinfection by-products in drinking water, American Water Works Association press, Denver, CO.
• Rodriquez, M.J. ve Serodes, J.B., (2001). Spatial and temporal evolution THMs in three distrubution water systems, Water Research, 35, 1572-1586.
• Teksoy, A., Kaplan, U.ve Başkaya, H., (2008). Influence of the treatment process combinations on the formation of THM species in water, Separation Purification Technology, 61, 447-454.
• USEPA, (1998). National primary drinking water regulations: Disinfectants and disinfectant by-products: Final rule, 40 CGR (9), 141-142.
• Uyak, V. ve Toröz, İ., (2006). Modeling the formation of chlorination by-products during enhanced coagulation, Environmental Monitoring Assesstion, 121, 503-517.
• Uyak, V. ve Toroz, İ. (2007) Disinfection by-product precursors reduction by various coagulation techniques in Istanbul water supplies, Journal Hazardous of Materails, 141, 320-328.
• Uyak, V., Ozdemir, K. ve Toroz, İ. (2007). Multiple linear regression modeling of disinfection by-products formation in Istanbul drinking water reservoirs, Science of the Total Environment, 378, 3, 269-280.
• Waller, K., Swan, S.H., De Lorenzo, G. ve Hopkins, B., (1998). Trihalomethanes in drinking water and spontotion abortion, Epidemiology, 9, 2, 134-140.
• Yetiş, Ü., Kitiş, M. ve Ateş, N., (2007). Formation of chlorination by-products in waters with low SUVA- correlations with SUVA and differential UV spectroscopy, Water Research, 41, 4139-4148.