Physical characterization of natural organic matter in drinking water

İçme suyu arıtımında kullanılan dezenfeksiyon yöntemlerinden en yaygın olanı klorlama olarak bilinmektedir. İçme suyunda klorlama işlemi süresince, klor doğal organik maddelerle (DOM) reaksiyona girerek trihalometan (THM) ve haloasetik asit (HAA) gibi insan sağlığına zararlı olduğu belirtilen dezenfeksiyon yan ürünlerini (DYÜ) meydana getirir. Bu çalışmanın amacı, İstanbul’un içme ve kullanma suyu ihtiyacının büyük bir bölümünü karşılayan, Terkos, Büyükçekmece ve Ömerli göl suları, ham su numunelerinin farklı DOM kaynağı olarak seçilmiş olup 30 kDa, 10 kDa, 5 kDa, 3 kDa, 1 kDa UF membranları kullanılarak THM ve HAA’ların oluşmasına yol açan doğal organik maddelerin fraksiyonu araştırılmıştır. 254 nm’de SUVA254 değeri ham suyun içersindeki hümik madde içeriğini göstermektedir. UV254 absorbansının ÇOK konsantrasyonuna oranlanması ile hesaplanan SUVA254 değeri, Terkos, B.çekmece ve Ömerli suyu için sırasıyla 2,44-1,92-2,40 L/mg*m olarak belirlenmiştir. Deneysel çalışmalarda kullanılan ham sulardan B.çekmece suyu hidrofilik karakterli ve düşük moleküler ağırlıklı fraksiyonlar içerirken, Terkos ve Ömerlisuları , B.çekmece suyuna nispeten daha fazla aromatik bileşen içermektedir. Bundan dolayı da her 3 su kaynağı için > 1 kDa fraksiyonların içerisindeki zayıf aromatik yapıların varlığından dolayı, ΔUV parametresi 272 nm de pik vermemiştir. Her 3 su kaynağı için 1 kDa’nın altında kalan organik maddelerin yaklaşık % THMOP ve HAAOP değerleri karşılaştırıldığında Terkos suyunun en düşük çıkmıştır. Bu sonuç UV254 0,109 cm-1 ve SUVA254 2,44 L/mg*m değerlerine paraleldir (Tablo 4.1). Çünkü Terkos suyu diğer 2 sudan daha fazla aromatik bileşik içermektedir. B.çekmecede ise yaklaşık % THMOP ve HAAOP değerleri en yüksek çıkmıştır. Bu su için UV254 0,077 cm-1 ve SUVA254 1,92 L/mg*m değerlerine sahip olduğu için en az aromatik bileşik içermektedir. Ömerli de ise SUVA254 2,40 L/mg*m ve Terkos suyu ile neredeyse aynıdır. Ancak % THMOP ve HAAOP değerleri Terkos suyundan daha yüksektir. Çünkü UV254 0,086 cm-1 ve ÇOK 3,61 mg/L olduğundan dolayı daha az aromatik bileşik içermektedir(Tablo 4.1). Literatür kaynaklarında bizim sonuçlarımızdan farklı olarak genellikle THM bileşiklerini aromatik bileşikler ve HAA bileşiklerini ise hidrofilik bileşiklerin oluşturduğu belirtilmektedir. Küçük boyutlu DOM bileşikleri ( 1 kDa fractions, ΔUV parameter did not peak at 272 nm. To be compared of organic material under of 1 kDa for every 3 water source approximately % HAAOP and THMOP values were the lowest Terkos water. The result is similar with UV254 0,109 cm-1 and SUVA254 2,44 L/mg*m values(Tablo 4.1). Because Terkos water contains more the aromatic compound than other 2 water. B.çekmece water was the highest approximately % HAAOP and THMOP values. The water contains the lowest aromatic compound for UV254 0,077 cm-1 and SUVA254 1,92 L/mg*m values. Ömerli is also SUVA254 2,40 L/mg*m and is almost same with Terkos water. However approximately % THMOP and HAAOP values is higher than Terkos water. Because it has UV254 0,086 cm-1 and ÇOK 3,61 mg/L, because it is less aromatic compound contains(Tablo 4.1). Unlike our results from the literature sources mentioned, THM compounds are usually formed by aromatic compounds and HAA compounds are be basis of hydrophilic compounds. Small-sized NOM compounds (<1 kDa) were consisted of more THMOP and HAAOP. The STHM and SHAA total value separated into the fractions of NOM compounds was higher than in raw water. Because NOM compound fractions separated from its compounds, the its contact surfaces increases with chlorine. Therefore, STHM and SHAA were more formed

Seasonal variations of NOM composition and their reactivity in a low humic water

Natural organic matter (NOM) and its potential to form disinfection by-products (DBPs) during water treatment are of great public health concern. Understanding the seasonal changes in NOM composition and their reactivity in DBP formation could lead to a better treatment of drinking water and a more consistent water quality. NOM from the Terkos Lake was fractionated and characterized by XAD resin adsorption and ultrafiltration (UF) techniques during four different seasons within a year. XAD fraction analysis indicates that the HPI (38%) and the TPI (21%) were the dominant chemical fractions as DOC masses across the sampling period. Moreover, the fractions contributing to the most UV254 absorbance were HPO, which accounted for more than 72% of total UV254. It was found that the percentages of UV254 of HPI and TPI showed significant amount of variation with coefficients of variation of 48% (HPI) and 35% (TPI), respectively. Moreover, it was concluded that the HPO fraction was the primary THM precursor, which contributed more than 48%, and while the primary fraction of HAA precursors was found to be TPI, accounting for more than 47% of total HAAFP with exceptions in January 2011. As obviously seen in this study, the hydrophobic constituents in Terkos Lake water are on the low end of the spectrum in terms of their reactivity to form HAAs. In the context of THM reactivity, the physical properties (i.e., moleculer size) of Terkos Lake NOM are more important than their chemical properties (i.e., aromaticity). On the other hand, the predominant fraction as the source of HAAs precursors was found to be with the TPI and HPI chemical fractions. © 2013 American Institute of Chemical Engineers