İçme Sularından Nitrat Gideriminde İkincil Kirleticilerin Denitrifikasyona Etkisi / The Effect of Co-Contaminant on Denitrification Removal of Nitrate in Drinking Water

Arzu KILIÇ, Serden BAŞAK, Kevser CIRIK, Dilek ÖZGÜN, Dilek AKMAN, Şebnem ÖZDEMİR, ÖZER ÇINAR

Özet


Son yıllarda tarımda bilinçsizce kullanılan azotlu gübreler ve arıtılmadan deşarj edilen atıksular yeraltısularında nitrat kirliliğinin artmasına neden olmuştur. Geçmişteki çalışmalar birçok ülkede yeraltısuyunda nitrat konsantrasyonunun hızında artış olduğunu göstermektedir. Ülkemizde yeraltısularının ve kullanılabilir içme suyu kaynaklarının kirlilik haritası henüz çıkarılmış değildir. Yapılan bölgesel çalışmalarda ülkemizdeki kaynakların da hızlı bir şekilde kirlendiği görülmektedir. Şanlıurfa, Harran ovasında, Akdeniz kıyı bölgelerinde yapılan çalışmalarda kuyularda nitrat konsantrasyonun yükseldiği belirtilmektedir. İçme sularının nitratla kirlenmesinin yanı sıra artan su tüketimi, bilinçsiz gübreleme ve tarım ilaçlarının kullanımı içme suyu kaynaklarında nitratla birlikte ikincil kirleticilerinde ortaya çıkmasına neden olmuştur. Son zamanlarda nitratla kirlenmiş sularda arsenik, pestisit, perklorat, kromat, gibi insan sağlığı için tehlikeli ikincil kirleticilere rastlanmaktadır. Nitrat giderimi için kullanılan uygulanabilirliği zor ve pahalı yöntemlerin yanında biyolojik arıtım yöntemleri daha ekonomik ve uygulanabilir olmaları nedeniyle son yıllarda araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Ancak ikincil kirleticiler ile kirlenmiş sularda biyolojik denitrifikasyonun etkinliği ve uygulanabilirliği üzerine sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu makalenin amacı içme sularından nitrat giderimi için etkili ve ucuz bir yöntem olan biyolojik denitrifikasyonun, nitrat yanında ikincil kirleticiler ile kirlenmiş yeraltısularının arıtımında kullanılabilirliğinin irdelenmesidir. The Effect of Co-Contaminant on Denitrification Removal of Nitrate in Drinking Water In recent years, nitrogenous fertilizers used in agriculture, unconscious and without treatment wastewater is discharged led to an increase in groundwater nitrate pollution. In many countries, nitrate concentration in the ground waters used as drinking water source exceeded the maximum allowable concentration of 10 mg/L NO3-N. Additionally, increased water consumption, unconscious use of fertilizers and pesticides has led to the emergence of co-contaminant in drinking water. Recently, hazardous to human health co-contaminant such as arsenic, pesticides, perchlorate, selenite, chromate, uranium are observed in the nitrate pollution drinking water. There are many processes used for the removal of nitrate. The physicalchemical technologies that can be used for nitrate removal are reverse osmosis, ion exchange and electro dialysis. Important disadvantages of these processes are their poor selectivity, high operation and maintenance costs and the generation of brine wastes after treatment. Consequently, biological treatment processes to convert nitrates to benign dinitrogen gas, could be an interesting alternative for the remediation of groundwater contaminated with nitrates. The aim of this article, effective and cheap method for the removal of nitrate from drinking water biological denitrification is to examine the usability of contaminated drinking water with co-contaminant pollutions.

Anahtar Kelimeler


İçme suyu arıtımı, biyolojik denitrifikasyon, arsenik, pestisit, perklorat, Drinking water treatment, biological denitrification, arsenic, pesticides, perchlorate

Tam Metin:

PDF

Referanslar


Aslan S., Türkman A. (2003). Đçme Sularından biyolojik denitrifikasyon yöntemiyle nitrat

gideriminde ortam koşullarının etkisi. DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik

Dergisi. 5, 17-25.

Aslan, S. (2002). Combined Biological Removal of Pesticides and Nitrates in Drinking

Waters. PhD thesis, Dokuz Eylul University, Turkey.

Aslan S. ve Türkman A. 2004. Simultaneous biological removal of endosulfan (α+β) and

nitrates from drinking waters using wheat straw as substrate. Environment International 30,

–455.

Aslan S. ve Türkman A. (2006). Nitrate and pesticides removal from contaminated water

using biodenitrification reactor. Process Biochemistry 41, 882–886.

Böke N. (2008). The Effect Of Pesticide Adsorption On Biological Denitrification Of

Drinking Water. Ege University Graduate School of Applized and Natural Sciences Bornova,

Izmir.

Chung J., Rittmann B.E., Wright W.F., Bowman R.E. (2007). Simultaneous bio-reduction of

nitrate, perchlorate, selenate, chromate, arsenate, and dibromochloropropane using a

hydrogen-based membrane biofilm reactor, Biodegradation, 18:199–209.

Feleke Z., Sakakibara Y. (2001). Nitrate pesticides removal by a combined

bioelectrochemical/adsorption process. Water Sci Technol., 43(11): 25–33

Helvacı C. (2005). Batı Anadolu’da Arsenik ile Bor Mineralleri Đlişkisi ve Sağlığa Etkileri.

Tıbbi Jeoloji Sempozyumu, Türkiye.

Hosono T., Nakano T., Shimizu Y., Onodera S., Taniguchi M. (2011). Hydrogeological

constraint on nitrate and arsenic contamination in Asian metropolitan groundwater, Hydrol.

Process. 25, 2742–2754.

Ju X., Field J. A., Sierra-Alvarez R., Salazar M., Bentley H., Bentley R. (2006).

Chemolithotrophic Perchlorate Reduction Linked to the Oxidation of Elemental Sulfur.

Biotechnology and Bioengineering, Vol. 96, No: 6.

Ju X., Field J. A., Sierra-Alvarez R., Byrnes D. J., Bentley H., Bentley R. (2008). Microbial

perchlorate reduction with elemental sulfur and other inorganic electron donors. Chemosphere

,114–122 .

Liu H., Jiang. W., Wan D., Qu J. (2009). Study of a combined heterotrophic and sulfur

autotrophic denitrification technology for removal of nitrate in water. Journal of Hazardous

Materials, 169, 23–28.

Logan B. E., LaPoint D. (2001). Treatment of perchlorate- and nitrate-contaminated

groundwater in an autotrophic, gas phase, packed-bed bioreactor, Water Research 36, 3647–

Min B., Evans P., Chu A., Logan B.E. (2004). Perchlorate removal in sand and plastic media

bioreactors, Water Research 38, 47–60.

Mohan D., Pittman C. U. (2007). Arsenic removal from water/wastewater using adsorbents -

A critical review. Journal of Hazardous Materials, 142, 1-53.

Moon H. S., Chang S. W., Nam K., Choe J., Kim J. Y. (2006). Effect of reactive media

composition and co-contaminants on sulfur-based autotrophic denitrification. Environmental

Pollution, 144, 802-807.

Panthi S. R., and WAREHAM D. G. (2008). The effect of arsenite on denitrification using

volatile fatty acids (VFAs) as a carbon source, Journal of Environmental Science and Health

Part A 43, 1192–1197.

Sahinkaya E., Dursun N., Kilic A., Demirel S., Uyanik S., Cinar O. (2011). Simultaneous

heterotrophic and sulfur-oxidizing autotrophic denitrification process for drinking water

treatment: Control of sulfate production. Water Res.

Sun W., Sierra-Alvarez R., Field J. A. (2010). The Role of Denitrification on Arsenite

Oxidation and Arsenic Mobility in an Anoxic Sediment Column Model With Activated

Alumina. Biotechnology and Bioengineering, Vol. 107, No: 5.

Upadhyaya G., Jackson J., Clancy T.M., Hyun S.P., Brown J., Hayes K.F., Raskin L. (2010).

Simultaneous removal of nitrate and arsenic from drinking water sources utilizing a fixed-bed

bioreactor system. Water Research 44, 4958- 4969.

Tuğrul, Z. (2006). Toz Halinde Fe0 ve Al0 ile Nitratın Kimyasal Denitrifikasyonu. Yüksek

Lisans Tezi Çevre Mühendisliği Anabilimdalı, Isparta.

Wan D., Liu H., Qu J., Lei P., Xiao S., Hou Y. (2009). Using the combined

bioelectrochemical and sulfur autotrophic denitrification system for groundwater

denitrification. Bioresource Technology, 100 142–148.

Yazgan, M. (2001), Endosülfanın Sulardan Ozon Oksidasyonu ile Giderilmesi Đstanbul

Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Đstanbul,4-6, 59, 64s.

Yesilnacar M.I., Sahinkaya E., Naz M., Ozkaya B. (2008). Neural network prediction of

nitrate in groundwater of Harran Plain, Turkey. Environ. Geol. 56, 19-25.

Yılmaz O., Ekici K. (2004). Van Yöresinde Đçme Sularında Arsenikle Kirlenme Düzeyleri.

YYÜ Vet Fak Derg. 15, 47-51.

Zhang T.C. (2004). Development Of Sulfur-Lımestone Autotrophıc Denıtrıfıcatıon Processes

For Treatment Of Nıtrate-Contamınated Groundwater In Small Communıtıes, Final Report,

Midwest Technology Assistance Center (MTAC).




DOI: http://dx.doi.org/10.7596/taksad.v1i4.83

Refback'ler

  • Şu halde refbacks yoktur.




Telif Hakkı (c)