Sularda ve endüstriyel atıksularda bor kirliliği: Kaynakları, çevresel etkileri ve giderim yöntemleri


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: OKTAY İÇÖZ

Danışman: Emine Can Güven

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Borun ilk ne zaman kullanılmaya başlandığı ile ilgili çok net bir bilgi bulunmamakla birlikte, bor ürünlerinin kullanımının Babillilerden başlayarak yaklaşık 6000 yıl önceye dayandığı bildirilmektedir. İlk bor işletmesinin ise 18. yüzyıl başlarında İtalya'da kurulmuş olduğu bilinmektedir. Bor mineralleri, çeşitli madencilik yöntemleri kullanılarak çıkarıldıktan sonra birtakım fiziksel işlemlere tabi tutulur. Konsantre veya tüvenan cevher, kimyasal süreçlerle rafine edildikten sonra çeşitli bor ürünlerine dönüştürülmektedir. Ekonomik kullanışlılığı ve endüstriyel vazgeçilmezliğinin yanı sıra borun çevre sağlığı üzerinde olumlu ve olumsuz etkileri bulunmaktadır. Bu etkiler özellikle bitkilerde çok daha net gözlemlenebilmektedir. Bu etkilerin iyi anlaşılması uygun bir arıtma stratejisinin belirlenmesi açısından son derece önem arz etmektedir. Bor, küçük atom yarıçapı ve yüksek iyonizasyon enerjisi nedeniyle kovalent bağlarla bileşik oluşturma eğiliminde olan bir elementtir. Sulu çözeltilerde bor genellikle poliborat anyonik türleri, nötr borik asit molekülleri ve tek negatif yüklü boratlar formunda bulunur. Borik asit suda kolayca çözünür fakat kolayca oksitlenmez veya ayrışmaz. Borik asit ve borat elektron eksik olan yapıları nedeniyle sulu ortamlardaki polihidroksi bileşiklerle kolaylıkla kompleksler oluştururlar. Borik asitin Stokes yarıçapı, çoğu ters ozmoz membranının gözenek boyutundan daha küçüktür. Bu nedenle nötr veya daha düşük pH değerlerinde filtrasyon ile borun tamamen giderimi oldukça zordur. Atıksulardan bor giderim yöntemleri arasında kimyasal çökeltme, kimyasal koagülasyon, elektrokoagülasyon, kimyasal okso çökeltme, adsorpsiyon, membran filtrasyonu ve sıvı - sıvı ekstraksiyon gibi yöntemler bulunmaktadır. Tercih edilen yöntem; başlangıç bor konsantrasyonu, arıtılmak istenen bor seviyesi, atıksu bileşimi, maliyet etkinliği ve uygulanabilirlik gibi faktörlere bağlıdır. Bununla birlikte arıtılan suyun kullanım amacına göre çoğu zaman tek bir yöntem yeterli gelmemekte ve iki veya daha fazla yöntemin entegrasyonu gerekmektedir. Ayrıca asıl önemli olanın, kirliliğin giderilmesinden ziyade kaynağında önlenmesi olduğu ve bunun da mümkün mertebe her işlem kademesinde verimlilik artışı ile sağlanabileceği unutulmamalıdır.