Geri Dön

The effect of biofilm formation on the settling velocity of microplastics in freshwater and seawater

Biyofilm oluşumunun mikroplastiklerin tatlı su ve deniz suyundaki çökme hızına etkisi

  1. Tez No: 720931
  2. Yazar: BAHAR EVREN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZÖHRE KURT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 130

Özet

Mikroplastikler (MPler), 5 mmden küçük plastik parçalarıdır. Yaşam döngüleri boyunca tatlı su, deniz veya atıksu arıtma tesisteline girerler ve sonunda ekosistemler üzerinde olumsuz etkileri olur. Yüksek yüzey alanı/hacim oranına sahip oldukları ve iyi bir karbon kaynağı oldukları için mikroorganizmalar için uygun tutunma yüzeyi sağlarlar. Sonuç olarak MPlerin yüzeyinde biyofilm oluşumu görülür. Bu oluşum MPlerin ağırlığını ve hacmini artırır. Bu nedenle su kolonlarında çökme hızları ve buna bağlı olarak su kütlelerinde düşey doğrultuda taşınma davranışları değişmektedir. Bu çalışmada, ortak MPler, polistiren (PS), polipropilen (PP), termoplastik poliüretan (TPU), polietilen tereftalat (PET), polietilen (PE), yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE), düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) üzerinde Escherichia Coli, Enteroccus faecalis, Pseudomonas aeruginosa kültürleri tarafından biyofilm oluşumu ve bu oluşumun MPlerin tatlı su ve deniz suyundaki çökme hızları üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çökme hızı ölçümleri MATLAB Görüntü İşleme Algoritması kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Şimdiye kadar, bu çalışma, görüntü işleme algoritması kullanılarak biyolojik olarak yıpranmış MPlerin çökme hızlarını ölçen ilk çalışmadır. Literatürdeki hipotezlerin aksine, başlangıçta çökmeyen MPler biyofilm oluşumundan sonra da çökmedmektedir. Bununla birlikte, biyofilm oluşumundan sonra başlangıçta çöken MPlerin çökme hızı değişti. E.colinin PS yüzeyinde kolonizasyonu hızını %8.2, E. faecalisin PS üzerinde %10.1 ve E. faecalisin PS üzerinde kolonizasyonu %10.1, ve E.faecalisin TPU üzerinde kolonizasyonu %5.6 olarak tatlı sudaki hızlarını artırmıştır ancak P. aeruginosa kolonizasyonu PS çökme hızını %12, TPUyu %1 ve PETi %22 düşürmüştür. Deniz suyunda, tüm bakteri türleri tarafınsan biyofilm oluşumu TPU parçacıklarının çökme hızlarını artırmış ancak PS ve PET parçacılarını yavaşlatmıştır

Özet (Çeviri)

Microplastics (MPs) are plastic pieces smaller than 5 mm. They find their way into freshwater, sea, or wastewater treatment plants during their life cyle, and eventually, they have adverse impacts on ecosystems. Since they have a high surface area/volume ratio and are a good carbon source, they provide a suitable attachment surface for microorganisms. As a result, biofilm formation appears on the surface of MPs. This formation increases the weight and volume of the MPs. For this reason, their settling velocity in water columns, and therefore their transport behaviour in the vertical direction in water bodies changes. In this study, biofilm formation by Escherichia coli, Enterococcus faecalis, and Pseudomonas aeruginosa cultures on common MPs, polystyrene (PS), polypropylene (PP), thermoplastic polyurethane (TPU), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), and its effects on the settling velocity of the MPs in freshwater and seawater are investigated. The settling velocity measurements were carried out by using MATLAB Image Processing Algorithm. Thus far, this is the very first study measuring settling velocities of biologically weathered MPs using image processing algorithm. Initially buoyant MPs did not settle after biofilm formation in contrast to the hypotheses in the literature. Yet, settling velocity of initially settling MPs changed after biofilm formation. Colonization of E. coli on PS surface increased its settling velocity by 8.2%, E. faecalis on PS by 10.1%, and E. faecalis on TPU by 5.6% , in freshwater whereas P.aeruginosa colonization lowered PS by 12%, TPU by 1% and PET by 22%. In seawater, biofilm formation by all bacteria species enhanced settling velocities of TPU particles but slowed down PS and PET particles.

Benzer Tezler

  1. Antibakteriyel kaplama yapılmış titanyum diş implant dayanağının in vitro değerlendirilmesi

    In vitro evaluation of antibacterial coated titanium dental implantabutments

    SEDA GÜLER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Biyolojiİstanbul Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NAZMİYE ÖZLEM ŞANLI

  2. Biological hydrogen production using co-cultures of PNS bacteria in an immobilized setting

    İmmobilize bir yerleşimde mor kükürtsüz bakterilerin ortak kültürleri kullanılarak biyolojik hidrojen üretimi

    GÖRKEM BAYSAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    BiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE MERAL YÜCEL

    DOÇ. DR. HARUN KOKU

  3. Covalent immobilization of furanone derivatives for the inhibition of biofilm formation on implant surfaces

    İmplant yüzeylerinde biyofilm oluşumunun engellenmesine yönelik furanon türevlerinin kovalent immobilizasyonu

    EMRAH YELBOĞA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Hastalıklarıİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NEVİN GÜL-KARAGÜLER

    PROF. DR. MELEK TÜTER

  4. Isolation of novel Quorum quenching bacteria for the control of membrane biofouling and the effect of Bacillus sp. T5 and Delftia sp. T6 on microbial community structure in membrane bioreactor

    Membran biyotıkanmasının kontrolü amacıyla yeni Quorum quenching bakterilerinin izolasyonu ve Bacillus sp.T5/Delftia sp. T6 türlerinin membran biyoreaktördeki mikrobiyal komüniteye etkisinin belirlenmesi

    BAHAR YAVUZTÜRK GÜL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

  5. Biofilm formation of Streptococcus Mutans on restorative material surfaces and in vitro assessment of efficacy of probiotic lactic acid bacteria on biofilm

    Restoratif materyallerin yüzeylerinde S. Mutans'ın biyofilm oluşturması ve Probiyotik Laktik Asit bakterisinin biyofilm üzerine etkinliğinin in vitro olarak değerlendirilmesi

    ALP KAYAHAN KIVANÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Diş HekimliğiYeditepe Üniversitesi

    Restoratif Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKTAN YURDAGÜVEN