Analysis of diclofenac in water samples using in situ derivatization-vortex-assisted liquid-liquid microextraction with gas chromatography-mass spectrometry

A novel micro-extraction technique for a rapid and sensitive analysis of diclofenac (DCF) in water samples has been developed. DCF was derivatized and extracted simultaneously using vortex-assisted liquid-liquid micro-extraction (VALLME) prior to gas chromatography with mass spectrometry detection. The effects of extraction solvent volume, extraction and derivatization time and ionic strength of the sample were studied using 23 factorial experimental design. The optimum extraction conditions were as follows: 200 µL of chloroform, 25 µL of N-methyl-N-trimethylsilyl-trifluoroacetamide (MSTFA) derivatization reagent, vortex extraction and derivatization time 5 min at 3000 rpm. The extraction recovery for different fortification levels was 98 %. Also, the proposed micro-extraction method exhibited results comparable with the solid phase extraction of real water samples. The proposed one-step VALLME and derivatization method is simpler and faster than the conventional extraction and derivatization methods used for the determination of DCF in real water samples

Investigation of some organic pollutants of the agricultural area of irrigated with untreated wastewater

Yüksek Lisans Tezi.Günümüzde su kaynaklarının yetersiz olması nedeniyle alternatif kaynaklar bulma çalışmaları yapılmaktadır. Bu alternatif su kaynaklarından biriside atıksuların tekrar kullanılmasıdır. Atıksuların hem maliyetinin düşük olması hem de sulamada kullanılacak su ihtiyacını karşılayacak alternatif bir çözüm olarak düşünülmesi sonucu kullanımı yaygınlaşmıştır. Ancak tarımsal sulamada kullanılan arıtılmış veya arıtılmamış atıksular pek çok organik kirletici ve ağır metal içerebilirler. Uzun süre atıksu ile sulanan toprak ortamında bu kirleticiler birikebilir ve besin zincirine taşınarak insan sağlığını ve toprak flora faunasındaki biyolojik faaliyetleri olumsuz şekilde etkileyebilirler. Konya kentinin evsel ve endüstriyel atıksuları birleşik kanalizasyon sistemi ile toplanmaktadır. Bu şekilde atıksular 2010 yılına kadar hiçbir arıtma işlemine tabi tutulmaksızın Ana Tahliye Kanalı ile Tuz Gölü'ne uzaklaştırılmıştır. Kurak dönemlerde Ana Tahliye Kanalındaki atıksular tarımsal alanların sulanması için çiftçiler tarafından kullanılmaktadır. Bu çalışmada Ana Tahliye Kanalı boyunca pompa istasyonları çevresinden alınan toprak ve atıksular ile sulanan topraklarda yetişen buğday örneklerinde bazı organoklorlu (OCP) ve organofosforlu (OPP) pestisit ve Poliklorlu Bifenil (PCB) bileşiklerinin kalıntı miktarları araştırılmıştır. Pestisitlerin ekstraksiyon ve temizleme işlemleri için QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) metodu, PCB'lerin ekstraksiyonu için sokslet ektraksiyon temizlenmesi için silika jel kolon kromatografi yöntemi kullanılmıştır. Pestisit ve PCB bileşiklerinin analizleri Gaz Kromatografi-Kütle Spektrometresi (GC-MS) sistemi ile gerçekleştirilmiştir. Toplam OCP'ler referans toprak numunelerinde 105.78 µg/kg ile 176.25 µg/kg aralığında, toprak numunelerinde 70.78 µg/kg ile 224.47 µg/kg aralığında tespit edilmiştir. Toplam OPP'ler referans toprak numunelerinde 83.75 µg/kg ile 134.65 µg/kg aralığında, toprak numunelerinde 84.32 µg/kg ile 403.96 µg/kg aralığında tespit edilmiştir. Toplam PCB'ler referans toprak numunelerinde 24.91 µg/kg ile 28.58 µg/kg aralığında, toprak numunelerinde 1.12 µg/kg ile 29.71 µg/kg aralığında tespit edilmiştir. Referans buğday numunesinde toplam OCP'ler, OPP'ler ve PCB'ler sırasıyla 0.83 mg/kg, 14.8 mg/kg, 10 µg/kg olarak tespit edilmiştir. Buğday numunelerinde toplam OCP'ler, OPP'ler ve PCB'ler sırasıyla 0.73 mg/kg ile 2.33 mg/kg, 9.16 mg/kg ile 15.36 mg/kg, 1.8 µg/kg ile 14.4 µg/kg aralığında tespit edilmiştir. Toprak numunelerinde tespit edilen kalıntılar Toprak Kirliliğinin Kontrolü ve Noktasal Kaynaklı Kirlenmiş Sahalara Dair Yönetmelik'e göre değerlendirildiğinde numuneler genellikle İkinci Aşama Değerlendirme sürecine tabi Takip Gerektiren Saha olarak belirlenmiştir. Buğday numunelerinde tespit edilen OCP ve OPP bileşiklerinin miktarları Türk Gıda Kodeksi Pestisitlerin Maksimum Kalıntı Limitleri Yönetmeliği'ne göre değerlendirildiğinde 3. pompa 500 m içeriden alınan numunede tespit edilen malathion bileşiği hariç diğer tüm bileşikler limit değerlerin üzerinde tespit edilmiştir.Nowadays, studies are conducted to find alternative sources of water because of inadequate water supplies. One of these alternative sources of water is the reuse of wastewater. Reuse of wastewater is widespread as a result of its low cost and it should be considered as used the need for water used for irrigation. However, the treated or untreated wastewater used for irrigation may contain many organic pollutant and heavy metal. These pollutants can accumulate in soil that long-term irrigation with wastewater and move to food chain, human healthy and biological activity of flora, and fauna in soil can affect adversely. Domestic and industrial wastewaters of the city Konya are collected together by a combined sewage system. They are conveyed through the Main Drainage Channel to the Salt Lake. Until 2010 this was practiced without any treatment. During the arid seasons, the wastewater from the Main Drainage Channel is used by the farmers for irrigation of agriculture field. Variety of pollutant may accumulate in these agriculture fields with wastewater irrigated. In this study, some organochlorine (OCPs) and organophosphorus (OPPs) pesticides and Polychlorinated Biphenyls (PCBs) pollution investigated in samples, which are taken from this field and cultivated wheats. QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) method for the extraction and cleaning of pesticides, soxhlet extraction for extraction of PCBs, silica gel column chromatography for cleanining of PCBs was used. The determination of PAHs and PCBs carried out by use of gas chromatography mass spectrometry (GC/MS) system. Total OCPs were measured in reference soil samples ranged from 105.78 µg/kg to 176.25 µg/kg, soil samples ranged from 70.78 µg/kg to 224.47 µg/kg. Total OPPs were measured in reference soil samples ranged from 83.75 µg/kg to 134.65 µg/kg, soil samples ranged from 84.32 µg/kg to 403.96 µg/kg. Total PCBs were measured in reference soil samples ranged from 24.91 µg/kg to 28.58 µg/kg, soil samples ranged from 1.12 µg/kg to 29.71µg/kg. Total OCPs, OPPs and PCBs were measured in reference wheat sample 0.83 mg / kg, 14.8 mg / kg, 10 mg / kg respectively. Total OCPs, OPPs and PCBs were measured in wheat samples ranged 0.73 mg/kg to 2.33 mg/kg, ranged 9.16 mg/kg to 15.36 mg/kg, ranged 1.8 µg/kg to 14.4 µg/kg respectively. Residues detected in soil samples were evaluated according to Control of Soil Pollution and Rugulations Regarding the Evaluation of the Sites Contaminated by Point Source, samples usually was determined as Subject to the Phase II evaluation process Requiring Follow-up Field. Residues of OCPs and OPPs detected in wheat samples were evaluated according to Turkish Food Codex Maximum Residue Limits of Pesticides, malathion of determined in samples from 3. pump inside 500 m except for all compouns were determined over limit values

Wastewater irrigation: Persistent organic pollutants in soil and product

Tarımsal sulamada kullanılan arıtılmış veya arıtılmamış atıksular pek çok kalıcı organik kirletici içerebilmektedir. Bu kirleticiler uzun süre sulama sonucunda toprak ortamında birikebilmekte, yetiştirilen ürüne bulaşabilmekte ve besin zinciriyle taşınarak insan sağlığını, toprak flora ve faunasındaki biyolojik faaliyetleri olumsuz şekilde etkileyebilmektedir. Konya kentsel atıksuları 2010 yılına kadar hiçbir arıtma işlemine tabi tutulmaksızın Ana Tahliye Kanalı ile Tuz Gölüne uzaklaştırılmıştır. Kurak dönemlerde Ana Tahliye Kanalı boyunca bu sular gıda ürünleri yetiştirilen tarımsal alanların sulanması amaçlı kullanılmıştır. Bu çalışmada kentsel atıksular ile sulanan tarım topraklarında ve bölgede yetiştirilen buğday ürünlerinde kalıcı organik kirleticilerden poliklorlu bifenil (PCB 28, 52, 101, 138, 153, 180) ve poliaromatik hidrokarbon (PAH) (naphthalene, acenaphthalene, acenaphthene, fluorene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene, benzo[a]anthracene, chrysene, benzo[b]fluoranthene, benzo[k]fluoranthene, benzo[a]pyrene, indeno[1,2,3-cd]pyrene, dibenzo[a,h]anthracene, benzo[g,h,i]perylene) bileşiklerinin kalıntı miktarları belirlenmiştir. Konya topraklarının yüksek alkali özelliğe ve killi yapıya sahip olduğu tespit edilmiştir. Toprağın bu özellikleri kirleticilerin mobilitesini azaltarak zirai üretim yapılan üst katmanda birikmesine neden olmaktadır. Öte yandan, PCB ve PAH bileşiklerinin kuyu suyu ile sulanmış referans toprak örneklerinde tespit edilen miktarlarının atıksular ile sulanan zirai alanlardaki toprak örneklerinden daha yüksek veya yakın değerlerde olduğu tespit edilmiştir. Bu durum değerlendirilen sahada atıksu dışında PCB ve PAH kirletici kaynaklarının bulunduğunu ortaya koymuştur.Treated or untreated wastewaters, used for irrigation purpose, contain various persistent organic pollutants. The long use of these waters for irrigation purpose results in deposition of the pollutants in soil, contaminates products and has adverse health effect on the human through food chain, and biologic activity of flora and fauna. The wastewaters of Konya were conveyed to the Salt Lake through the main drainage channel without any treatment until 2010. During the arid period, the wastewater in the main drainage channel was used for irrigation and the products were cultivated. In this work, persistent organic pollutants i.e., polychlorinated biphenyls (PCB 28, 52, 101, 138, 153, 180) and polycyclic aromatic hydrocarbons (naphthalene, acenaphthalene, acenaphthene, fluorene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene, benzo[a]anthracene, chrysene, benzo[b]fluoranthene, benzo[k]fluoranthene, benzo[a]pyrene, indeno[1,2,3- cd]pyrene, dibenzo[a,h]anthracene, benzo[g,h,i]perylene) are determined in wastewater irrigated agricultural soil samples and the wheat samples cultivated in the region. High alkaline properties and clay structure of Konya soil were determined. These properties of soil result in the accumulation of contaminants in top soil layer used for agricultural production. On the other hand, PCB and PAH compounds were determined in comparable concentrations in well water irrigated reference soils with wastewater irrigated soils. PCB and PAH sources other than wastewater irrigation was evidenced for the study field

Analysis of diclofenac in water samples using in situ derivatization-vortex-assisted liquid-liquid microextraction with gas chromatography-mass spectrometry

A novel micro-extraction technique for a rapid and sensitive analysis of diclofenac (DCF) in water samples has been developed. DCF was derivatized and extracted simultaneously using vortex-assisted liquid-liquid micro-extraction (VALLME) prior to gas chromatography with mass spectrometry detection. The effects of extraction solvent volume, extraction and derivatization time and ionic strength of the sample were studied using 23 factorial experimental design. The optimum extraction conditions were as follows: 200 μL of chloroform, 25 μL of N-methyl-N-trimethylsilyl-trifluoroacetamide (MSTFA) derivatization reagent, vortex extraction and derivatization time 5 min at 3000 rpm. The extraction recovery for different fortification levels was 98 %. Also, the proposed micro-extraction method exhibited results comparable with the solid phase extraction of real water samples. The proposed one-step VALLME and derivatization method is simpler and faster than the conventional extraction and derivatization methods used for the determination of DCF in real water samples