İçme Sularının Dezenfeksiyonunda Çinko Oksit Nanomateryalinin Kullanımı

Benzer belgeler
İÇME SULARININ DEZENFEKSİYONUNDA NANOMATEYALLERİN KULLANIMI

GRUP BAKTERİYOFAJ ANTİ-BAKTERİYEL BOYAR KAPLAMAÇÖZELTİSİ HAZIRLANMASI

Kırılma Noktası Klorlaması

2)Subatomik parçacıklardan oluşan radyasyon. α, β ışınları

İçme Sularında Dezenfeksiyon Yan Ürünleri (DYÜ) Çukurova Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü

Kozmetik Ürünlerde Nanoteknoloji Kullanımı

MUCİZE KALKAN İLE SUYUMUZ ŞİMDİ PET ŞİŞELERDE DE SAĞLIKLI

Hedefe Spesifik Beslenme Katkıları

ATOMLAR ARASI BAĞLAR Doç. Dr. Ramazan YILMAZ

SU KİRLİLİĞİ KONTROLÜ

Serbest radikallerin etkileri ve oluşum mekanizmaları

Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz Öğrenciler İçin Ön Söz Teşekkürler Yazar Hakkında Çevirenler Çeviri Editöründen

ANTİSEPTİKLERİN KULLANIM YERLERİ

Tüm yaşayan organizmalar suya ihtiyaç duyarlar Çoğu hücre suyla çevrilidir ve hücrelerin yaklaşık %70 95 kadarı sudan oluşur. Yerküre içerdiği su ile

DOMUZ GRİBİYLE MÜCADELE. Halk Sağlığı Projesi

Atomlar ve Moleküller

Dilechem Kimya ve Danışmanlık İthalat İhracat Sanayi Ticaret Limited Şirketi

DÜŞÜK SICAKLIK STRESİ

FOTOKATALİZÖR VE UYGULAMA ALANLARI

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

SALİH ZEKİ YILDIZ SAKARYA ÜNİVERSİTESİ ANORGANİK KİMYA ANABİLİM DALI

Özel Formülasyon DAHA İYİ DAHA DÜŞÜK MALIYETLE DAHA SAĞLIKLI SÜRÜLER VE DAHA FAZLA YUMURTA IÇIN AGRALYX!

HAM KİL VE KALSİNE KİL KULLANILARAK ATIK SULARDAKİ ORGANİK MADDE VE İYONLARIN GİDERİMİ DANIŞMANLAR

MAKRO-MEZO-MİKRO. Deney Yöntemleri. MİKRO Deneyler Zeta Potansiyel Partikül Boyutu. MEZO Deneyler Reolojik Ölçümler Reometre (dinamik) Roww Hücresi

5.111 Ders Özeti #12. Konular: I. Oktet kuralından sapmalar

13 HÜCRESEL SOLUNUM LAKTİK ASİT FERMANTASYONU

Yrd. Doç. Dr. H. Hasan YOLCU. hasanyolcu.wordpress.com

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

ELEKTROLİTİK TOZ ÜRETİM TEKNİKLERİ. Prof.Dr.Muzaffer ZEREN

DAHA İYİ ÖZEL FORMÜLASYON. Yumurta Verim Kabuk Kalitesi Yemden Yararlanma Karaciğer Sağlığı Bağırsak Sağlığı Bağışıklık Karlılık

MOL KAVRAMI I. ÖRNEK 2

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

SIRADAK BÜYÜK BULU ASLINDA ÇOK KÜÇÜK

BİTKİ BESLEME DERS NOTLARI

FTR 205 Elektroterapi I. Temel Fizyolojik Cevaplar. ydr.doç.dr.emin ulaş erdem

TÜBİTAK BİDEB LİSE ÖĞRETMENLERİ FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ, MATEMATİK- PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI LİSE3 (Çalıştay 2013) BİYOLOJİ GRUP TUHAF

7. BÖLÜM MİKROBİYAL GELİŞİM

9- RADYASYONUN ETKİ MEKANİZMALARI 9.1- RADYASYONUN İNDİREKT (DOLAYLI) ETKİSİ

KOROZYON DERS NOTU. Doç. Dr. A. Fatih YETİM 2015

KĐMYA EĞĐTĐMĐ DERSĐ PROF.DR.ĐNCĐ MORGĐL

Mikrobiyal Gelişim. Jenerasyon süresi. Bakterilerde üreme eğrisi. Örneğin; (optimum koşullar altında) 10/5/2015

Akasoil. Uzun süreli dezenfeksiyonun çaresi, akasoil.

YENĠ NESĠL ORTAM ve YÜZEY DEZENFEKSĠYONU (akacid plus )

Stres Koşulları ve Bitkilerin Tepkisi

FAQ-TIENS DICHO II.Nesil Meyve&Sebze Temizleyici

ADIM ADIM YGS-LYS 27. ADIM HÜCRE 4- HÜCRE ZARINDAN MADDE GEÇİŞLERİ

STERİLİZASYON. Sterilizasyon Yöntemleri. Sterilizasyonu Etkileyen Faktörler

PEYNİR ALTI SUYU VE YOĞURT SUYUNDA Zn Ve TOPLAM ANTİOKSİDAN KAPASİTESİ TAYİNİ DANIŞMANLAR. 29 Haziran-08 Temmuz MALATYA

PERİYODİK CETVEL

Hava Kirliliği ve Kanser

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

HISTOLOJIDE BOYAMA YÖNTEMLERI. Dr. Yasemin Sezgin. yasemin sezgin

FİLTRASYON. Şekil 4.1. Bir kum filtresinin kesit görünümü 1 GENEL BİLGİ

BMM307-H02. Yrd.Doç.Dr. Ziynet PAMUK

DİRENÇLİ BAKTERİ ENFEKSİYONLARINA KARŞI KULLANILAN ANTİBİYOTİKLER

İ Ç İ NDEKİ LER. Çevre Mühendisliği ve Bilimi İçin Kimyanın Temel Kavramları 1. Fiziksel Kimya ile İlgili Temel Kavramlar 52.

STERİLİZASYON Sterilizasyon: Bir üründeki tüm yaşayan mikroorganizmaların ve sporları ile virüslerin öldürülmesi veya uzaklaşerılmasıdır.

BİYOKİMYAYA GİRİŞ: ATOM, MOLEKÜL, ORGANİK BİLEŞİKLER

Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR

ANTİGLOBULİN TESTLER. Dr. Güçhan ALANOĞLU

Suyun Fizikokimyasal Özellikleri

ELEKTROKİMYASAL REAKSİYONLAR

BAKTERİLERDE EKSTRAKROMOZAL GENETİK ELEMENTLER

Hücrelerde gerçekleşen yapım, yıkım ve dönüşüm olaylarının bütününe metabolizma denir.

NUTRI -PASS. Amonyak ve çözünebilir protein bağlayıcı DAHA İYİ

DEZENFEKSİYON TEKNİK TEBLİĞİ

Bitkide Fosfor. Aktif alım açısından bitki tür ve çeşitleri arasında farklılıklar vardır

ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KODLU TEMEL ĠġLEMLER-1 LABORATUVAR DERSĠ DENEY FÖYÜ

(Değişik:RG-15/12/ ) Ek 1. Kimyasal Özellikler Parametre Analiz Aralığı Birim

1-GİRİ 1.1- BİYOKİMYANIN TANIMI VE KONUSU.-

Doku kan akışının düzenlenmesi Mikrodolaşım ve lenfatik sistem. Prof.Dr.Mitat KOZ

Sızıntı Suyunun Elektrooksidasyon Prosesi İle Arıtılması

Kimya Eğitiminde Proje Destekli Deney Uygulaması

Biyofilmler; mikroorganizmaların, biyotik veya abiyotik yüzeylere adhezyonu sonrasında oluşturdukları glikokaliks olarak da adlandırılan

Hücreler, kimyasal yasaların geçerli olduğu kimyasal fabrikalar olarak da kabul edilmektedir.

Elektroflokülasyon Elektrokoagülasyon tekniği 1940 yılından bu yana bilinen ve sanayide kullanılan bir teknolojidir.

İÇİNDEKİLER SI BASKISI İÇİN ÖN SÖZ. xvi. xxi ÇEVİRİ EDİTÖRÜNDEN. BÖLÜM BİR Çevresel Problemlerin Belirlenmesi ve Çözülmesi 3

KİMYA-IV. Yrd. Doç. Dr. Yakup Güneş

OKSİJENLİ SOLUNUM

Gram (+)Bakterilerde Duvar Yapısı Gram (-) Bakterilerde Duvar Yapısı Lipopolisakkaritin Önemi

Asidik suyun özellikleri. Alkali suyun özellikleri. ph > 11 ORP < -800mV Cl içermez. ph < 2,7 ORP < 1100mV Cl derişimi: ppm

1. KİMYASAL ANALİZLER

Su Şartlandırma Ürünleri

STERİLİZASYON DERSİ 4. HAFTA DERS NOTLARI YRD. DOÇ. DR. KADRİ KULUALP

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

1. Amaç Kristallerin üç boyutlu yapısı incelenecektir. Ön bilgi için İnorganik Kimya, Miessler ve Tarr, Bölüm 7 okunmalıdır.

HÜCRE FİZYOLOJİSİ Hücrenin fiziksel yapısı. Hücre membranı proteinleri. Hücre membranı

LEGIONELLA: NE YAPMALI?

MET KARŞILAŞTIRMA TABLOLARI ANALİZ VE GRAFİKLER. Prof. Dr. AYHAN ŞENGİL /09 /2016 ANKARA

Nano-TiO2 Hava Temizleyici YH31XPTAA

6-Maddelerin daha az çözünür tuz ve esterleri kullanılabilir. 7-Isı, ışık ve metaller gibi katalizörlerin etkisi önlenebilir.

Sorunlu Mikroorganizmalar, Sorunlu Antibiyotikler ve E Test. Prof.Dr.Güner Söyletir Marmara Üniversitesi, İstanbul

MEMBRAN POTANSİYELLERİ HÜCRELERİN ELEKTRİKSEL AKTİVİTESİ

HÜCRE MEMBRANINDAN MADDELERİN TAŞINMASI. Dr. Vedat Evren

ANTİSEPTİK VE DEZENFEKTANLAR. Prof. Dr. Ayhan Filazi Ankara Üni. Veteriner Fak. Farmakoloji ve Toksikoloji Anabilim Dalı

CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞENLER

Sanitasyon ET HİJYENİ, MUAYENESİ VE TEKNOLOJİSİ DERS NOTLARI (5) PROF.DR.T.HALÛK ÇELİK

2+ 2- Mg SO 4. (NH 4 ) 2 SO 4 (amonyum sülfat) bileşiğini katyon ve anyonlara ayıralım.

BAKTERİLERDE GENETİK MADDE AKTARILMASI

PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ. YÜKSEK LİSANS TEZİ Yasemin CEYHAN. Anabilim Dalı : Çevre Mühendisliği

Transkript:

İçme Sularının Dezenfeksiyonunda Çinko Oksit Nanomateryalinin Kullanımı F. Elçin Erkurt, Behzat Balcı, E. Su Turan Çukurova Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü

Giriş Su, tüm canlılar için en önemli yaşam kaynağıdır. İnsanların suya bağlı hastalıklardan korunması için içme sularının dezenfeksiyonu su arıtımında en önemli prosestir. İçme sularının dezenfeksiyonunda yaygın olarak kullanılan dezenfektanlar klor, kloraminler, klor dioksit ve ozon olarak sıralanabilir. Bu dezenfeksiyon işlemlerinin yapılmasına rağmen dünya genelinde hala çok yüksek oranda suya bağlı hastalıklardan ölümler meydana gelebilmektedir.

Klorlama işlemi bazı mikroorganizmalar üzerinde etkisiz olurken oldukça kanserojenik ve mutonejenik dezenfeksiyon yan ürünleri (DYÜ) oluşturabilmesi de mevcut problemlerden biridir. Bugün dünya genelinde geleneksel dezenfeksiyon işlemleri sonucu 600 ün üzerinde DYÜ tanımlanmıştır. Ozonlama işleminde daha az DYÜ oluşmasına rağmen ozonun bromür iyonları ile gireceği reaksiyonlar ve yüksek maliyeti bu uygulamaya sınır getirmektedir.

Nanomateryallerin çevresel uygulamalarda kullanımı son yıllarda büyük önem kazanmıştır. Nanomateryaller mükemmel adsorplayıcılar, katalizörler ve yüksek reaktiviteye sahip özellikte maddelerdir. Bu özellikleri, spesifik olarak büyük olan yüzey alanlarından kaynaklanmaktadır. Bunun yanında pek çok doğal ve mühendislik sonucu üretilmiş olan (kitosan, gümüş nano partikülleri, fotokatalitik titanyum dioksit TiO2, magnezyum oksit, çinko oksit, karbon nanotüpler, fullerol nano partikülleri gibi) nanomateryaller, antimikrobiyal özellikler göstermektedir.

Çinko Oksit (ZnO) Son yıllarda nanomateryaller arasında güçlü antimikrobiyal özelliğiyle çinko oksit (ZnO) ön plana çıkmaktadır. ZnO in ön plana çıkmasının nedenlerinden biri, küçük konsantrasyonlarda yüksek aktivite göstermesi ve değişken proses şartlarında güçlü antibakteriyal özellik göstermesidir.

ZnO sarımsı beyaz renkte, toz yapıda ve suda neredeyse çözünebilir bir yapıdadır. ZnO nun antimikrobiyal etkiye katkı sağlayan bir takım fizikokimyasal özellikleri mevcuttur. ZnO sentezinde genel olarak çöktürme, hidrotermal ve sol-jel yöntemleri kullanılmaktadır. ZnO materyalinin antimikrobiyal ajan olarak kullanılması bu malzamenin tane boyutuna, şekline, yüzey alanına dispersitesine bağlıdır. Bu paramterelerin değişimi sentez yöntemine bağlı olmakla birlikte hepsini kontrol etmek oldukça zordur.

ZnO Dezenfeksiyon Mekanizması Literatürde ZnO için çeşitli dezenfeksiyon mekanizmaları bildirilmiştir. Bunlardan biri ZnO tarafından reaktif oksijen salınımıdır. ZnO nanopartiküllerinin yüzeyinden salınan reaktif oksijen türleri mikroorganizmalara ölümcül zararlar vermektedir. Reaktif oksijen türleri DNA, hücre duvarları ve hücresel proteinler üzerinde oksidatif stres yaratarak zarar vermektedir. Reaktif oksijen türleri O 2, HO, H 2 O 2 gibi yüksek reaktiviteye sahip iyonik türlerdir

Gram-Negatif Organizmalar Üzerine Reaktif Oksijen Türlerinin Etkisi

Zn +2 Salınımı Diğer bir muhtemel dezenfeksiyon mekanizması Zn iyonu salınımıdır. Zn +2 hücre zarına zarar vererek hücre içerisine girer ve protein yapılara zarar verir. Yapılan bazı çalışmalar ZnO içme sularının dezenfeksiyonunda E.coli ve Saccharomyces cerevisiae üzerine dezenfeksiyon mekanizması olarak Zn +2 salınımının baskın olduğunu ortaya koymuştur.

Kalın bir peptidoglikan hücre tabakasına sahip olan Gram-pozitif organizmalar üzerinde Zn +2 etkisi, daha basit hücre duvarına sahip olan Gram-negatif organizmalara göre daha sınırlıdır. Bunun muhtemel nedeni peptidoglikan hücre tabakasının negatif yüklü olması ve pozitif yüklü çinko iyonunun bu tabakada tutulup hücre içerisine nüfuzunun azalmasıdır. Bu durumda yeterince çinko iyonunun hücre içerisine girebilmesi için daha yüksek konsantrasyonlarda ZnO ya ihtiyaç duyulur.

ZnO nun Hücre zarı ile Direkt Teması Yapılan çalışmalar ZnO nanopartikülünün hücre içerisine girmeden de dezenfeksiyon etkisi gösterebildiğini ortaya koymuştur. ZnO in aşındırıcı yapısı hücre duvarı üzerinde önemli derecede olumsuz etki göstermesi sonucunda dezenfeksiyon etkisi gösterebilmektedir.

Kalın Peptidoglikan Tabakaya Sahip Gram-Pozitif organizmalar Üzerinde Zn +2 etkisi

Antimikrobiyal Aktiviteye Etki Eden Unsurlar Partikül Boyutu: Partikül boyutunda azalma, ZnO in antimikrobiyal aktivitesi üzerinde artışa neden olmaktadır. Bu durum partikül boyutunun azalması ile yüzey alanının artmasından kaynaklanmaktadır. Yapılan çalışmalar ZnO partikül boyutunun azalması ile daha fazla mikroorganizma ile temas sağlandığını ve dezenfeksiyon veriminin arttığını göstermiştir.

ZnO Konsantrasyonu: ZnO un sıvı çözeltideki konsantrasyonu arttıkça dezenfeksiyon verimi de artış göstermektedir. Bunun yanında en düşük inaktivasyon konsantrasyonu ortam şartlarına ve organizma türüne göre değişiklik gösterebilmektedir. Narayan ve ark.(2012) S. aureus, E. coli, Enterococcus faecalis, ve Pseudomonas aeruginosa ZnO ile dezenfeksiyonu üzerine ZnO konsantrasyonunun (20-100 g/ml) etkisini araştırmışlardır. Elde ettikleri bulgulara göre ZnO, 20 g/ml konsantrasyonda bile yüksek antimikrobiyal etki göstermiştir.

Mikroorganizma Doğası: ZnO ile mikroorganizmaların inaktivasyonu üzerine yapılan çalışmalarda genellikle Gram-pozitif organizmalar üzerinde Gram-negatif organizmalar göre daha yüksek dezenfeksiyon verimi elde edilmektedir. Bunun başlıca nedeni olarak Gram-pozitif organizmaların daha basit hücre duvarı yapısına sahip olmasından kaynaklanabileceğidir. Gram-negatif organizmaların kalın ve daha kompleks hücre duvarı ZnO nun hücre içerisine girmesini kısmen zorlaştırabilmektedir.

SONUÇ ZnO nanomateryali suların dezenfeksiyonunda kullanılabilecek potansiyel bir malzemedir. Ancak bu tarz nanomateryallerin klor gibi bakiye özellik göstermemesi kısıtlayıcı bir durum yaratmaktadır. Bunun yanında klor ile birlikte kullanılmaları dezenfeksiyon yan ürünleri oluşturan klorlu maddelerin kullanımını azaltacağı düşünülmektedir. Buna bağlı olarak DYÜ oluşumu kontrol altına alınabilecektir. Ayrıca ZnO nun ağır metal olmasından dolayı alıcı ortam ve canlılar üzerindeki etkisi daha detaylı araştırmalar gerektirmektedir.