Bioremediation of sediments contaminated by persistent organic pollutants: An In-silico Approach
Kalıcı organik kirleticilerle kirlenmiş sedimanların biyoiyileştirilmesi: Bir in-siliko yaklaşım
- Tez No: 920109
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HALE DEMİRTEPE, DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE ESER ÖKTEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bromlu alev geciktiriciler arasında en yaygın kullanılanlardan biri olan polibromlu difenil eterler (PBDE), çevre ve insan sağlığı üzerinde ciddi riskler oluşturan kalıcı organik kirleticiler olarak bilinmektedir. Bu nedenle, bozunma süreçleri ile çevresel ortamlardan giderilmeleri gerekmektedir. Fakat, karmaşık çevresel ortamlarda bozunmanın ilerleyişini takip etmek zordur. Bu sebeple, PBDE'lerin bozunma süreçlerini anlamak ve etkili iyileştirme yöntemleri geliştirmek için modelleme çalışmaları gereklidir. Bu çalışma, PBDE'lerin sedimanlardaki anaerobik dehalojenasyonunu modellemek ve iyileştirme senaryoları altında bozunma yollarını ve bozunma hızlarını analiz etmeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla, doğal giderim, biyostimulasyon ve biyoogmentasyon senaryolarını taklit eden bir mikrokozm çalışmasının deneysel verileri kullanılmıştır. Daha önce geliştirilmiş olan anaerobik dehalojenasyon modeli (ADM), geliştirilip entegre edilerek“ADM-IE”adı verilen yeni bir model oluşturulmuştur. ADM-IE, PBDE bozunması için tüm olası dehalojenasyon yollarını listeleme, bu yolların reaksiyon miktarlarını belirleme, ölçülen bileşikler için bozunma hız sabitlerini hesaplama ve ölçülmeyen bileşikler için makine öğrenimi algoritmalarıyla hız sabitlerini tahmin etme yeteneklerine sahiptir. Sonuç olarak, modelin yüksek konsantrasyonlu bileşikler için daha başarılı tahminler yaptığını, ancak düşük konsantrasyonlu bileşikler için tahmin doğruluğunun daha düşük olduğunu gösterilmiştir. Brom atomlarının pozisyonlarının dehalojenasyon yollarında kritik bir rol oynadığı belirlenmiştir. İyileştirme senaryoları arasında, biyoogmentasyon genellikle en yüksek bozunma hızlarını sağlarken, bazı durumlarda biyostimulasyon daha yüksek hızlar göstermiştir. Bununla birlikte, belirli reaksiyonlar toksik ürünlerin oluşumunu desteklemiştir, bu da biyostimulasyon uygulamasında dikkatli olunması gerektiğini vurgulamıştır. Model, iyileştirme stratejilerinin optimize edilmesi ve daha az zararlı ürünlerin elde edilmesi için bir analiz çerçevesi sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), one of the most commonly used flame retardants, are classified as persistent organic pollutants that pose significant risks to the environment and human health. Therefore, they should be removed from the environment using degradation processes. However, in complex environmental matrices the progress of degradation is challenging to follow. Hence, modelling studies are necessary to understand the fate of PBDEs and develop effective remediation strategies. This study aims to model the anaerobic dehalogenation of PBDEs in sediments and analyze the degradation pathways and rates under various bioremediation scenarios. For this purpose, experimental data from a microcosm study simulating natural attenuation, biostimulation, and bioaugmentation scenarios were utilized. A previously developed anaerobic dehalogenation model (ADM) was enhanced and integrated to create a new model called“ADM-IE.”ADM-IE has the capability to list all possible dehalogenation pathways for PBDEs, calculate the degradation rate constants for the measured compounds, and estimate the rate constants for those not measured, using machine learning algorithms. As a result, the model performed better in predicting higher-concentration compounds, whereas its accuracy decreased for lower-concentration compounds. It was determined that the position of bromine atoms (ortho, meta, para) played a critical role in dehalogenation pathways. Among the bioremediation scenarios, bioaugmentation generally achieved the highest degradation rates, while biostimulation showed higher rates in some cases. However, certain pathways supported the formation of toxic products, emphasizing the need for caution when applying biostimulation. The model provided an analysis framework for optimizing bioremediation strategies by achieving less harmful degradation products.
Benzer Tezler
- Bioremediation of marine sediments contaminated by a mixture of persistent organic pollutants
Karışım halindeki kalıcı organik kirleticilerle kirlenmiş deniz sedimanlarının biyoiyileştirilmesi
MİRAY KURTOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HALE DEMİRTEPE
DOÇ. DR. HATİCE ESER ÖKTEN
- Petrol hidrokarbonlarının biyoremediasyonunun incelenmesi
Bioremediation of petroleum hydrocarbons
ÇİĞDEM BABAARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLKÜ MEHMETOĞLU
- Removal of phenolic compounds from aqueous solutions by using treated and untreated natural and synthetic adsorbents
Fenolik bileşiklerin muamele görmüş ve görmemiş doğal ve sentetik adsorbentler vasıtasıyla sulu çözeltilerden uzaklaştırılması
MERİÇ YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAADET YAPAR
- Schizosaccharomyces pombe'de ağır metal metabolizması üzerine çalışmalar
Studies on the heavy metal metabolism in schizosaccharomyces pombe
GÖKHAN AKMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL TOPAL SARIKAYA
- Peyniraltı suyu ve alkol fabrikası atık sularının arıtımı ve değerlendirilmesi
The Treatment and utilization of cheese whey and vinasse
BAŞAR OTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Gıda Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZFER YEŞİLADA