Deniz Makroalgi Biyosorbentleri: Su Kirliliği İçin Çevre Dostu Çözüm

Sanayi sektörlerinden tekstil ve baskı gibi endüstrilerden gelen boya gibi kirleticilerin ekosistemlere giderek artan salınımı, su kalitesi ve biyoçeşitlilik için ciddi bir tehdit oluşturuyor. Geleneksel temizleme yöntemleri genellikle pahalı ve karmaşık olup, bu durum çevre dostu alternatiflerin aranmasına yol açıyor. Deniz makroalgleri, çeşitli özellikleriyle bilinen ve biyosorpsiyon adı verilen çevre dostu ve etkili bir kirletici uzaklaştırma yöntemiyle umut verici bir çözüm ortaya koyuyor. Bu çalışma, organik boyalar için bir biyosorbent olarak Ulva rigida makroalgine odaklanarak hem adsorpsiyon hem de bozunma süreçlerini inceliyor. Kirleticilerin azaltılması için makroalglerden yararlanmak, çevresel zorlukların üstesinden gelmek için sürdürülebilir bir yaklaşım sunmaktadır.

Deniz Makroalgleri: Çevre Dostu Boyasavarlar

Bu araştırmada, Ulva rigida makroalginin organik boyaların temizlenmesi ve parçalanması üzerine etkinliği incelendi. Sodyum hidroksit, FeSO4•7H2O gibi malzemeler ve malakit yeşili ile safranin O gibi boyalar kullanıldı. Toplamda 15 makroalg örneği toplandı ve şekil özelliklerine göre sınıflandırıldı. Makroalg biyokütlesi, toz formuna dönüştürülmek üzere temizlik, kurutma ve homojenleştirme işlemlerinden geçirildi. İlk testler, metilen mavisi için makroalglerin emme kapasitesi belirledi. Manyetik olarak modifiye edilmiş Ulva rigida partikülleri, demir oksit mikro tanecikleri kullanılarak mikrodalga ışınlama ile sentezlendi. Safranin O ve malakit yeşili çözeltileriyle yapılan adsorpsiyon deneyleri hem doğal hem de manyetik olarak modifiye edilmiş Ulva rigida biyokütlesiyle gerçekleştirildi. Malakit yeşilin parçalanması, hidrojen peroksit varlığında manyetik olarak modifiye edilmiş Ulva rigida biyokütlesi kullanılarak incelendi. Demir oksit parçacıklarının etkisiyle işlenmiş Ulva rigida biyokütlesinin peroksidaz benzeri aktivitesi de değerlendirildi. Ayrıca, adsorpsiyon kinetiği, termodinamik çalışmalar, taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) gibi ek prosedürler, biyosorpsiyon sürecini detaylı bir şekilde değerlendirmek için uygulandı. Bu metodolojiler, makroalglerin boyaların temizlenmesi ve parçalanması için etkili ve çevre dostu bir alternatif olabileceğini gösterdi.

Deniz makroalgleri, özellikle Ulva rigida, organik boyaları uzaklaştırmak için etkili biyosorbentler olarak umut veriyordu. İlk deneyler, U. rigida'nın metilen mavisi için yüksek adsorpsiyon verimliliği gösterdiğini ortaya koydu ve bu, malakit yeşili ve safranin O ile daha fazla çalışmayı teşvik etti. Basit bir mikrodalga destekli sentez yöntemi kullanılarak biyokütle manyetik olarak modifiye edildi, bu da adsorpsiyon yeteneklerini artırdı. Optimal sıcaklık yaklaşık 25°C olarak belirlendi ve manyetik olarak modifiye edilmiş biyokütle, organik boyaların parçalanmasını kolaylaştıran yüksek peroksidaz benzeri aktivite sergiledi. Bu birleşik adsorpsiyon/parçalanma süreci, saf adsorpsiyona göre daha etkili bulundu. Bu biyosorbentler, kirleticilerin ekonomik ve çevre dostu bir şekilde uzaklaştırılmasını sağlar ve sürdürülebilir su arıtma teknolojilerinde geniş uygulama alanlarına sahiptir. Bu nedenle çalışmanın sonuçları bu biyosorbentlerin kapsamlı bir şekilde değerlendirilip optimize edilmesinin önemli olduğunu gösteriyor.

Yeşil Çözüm: Deniz Makroalgleri ile Su Kirliliği Temizliği

Deniz makroalgleri, suyun organik kirleticilerini uzaklaştırmak için etkili biyosorbentler olarak ortaya çıktı ve şimdi çevre teknolojisi uygulamaları için sürdürülebilir bir çözüm sunuyor. Biyokütlenin basit manyetik modifikasyonu, işlenmiş çözeltilerden hızlı ve seçici uzaklaştırmayı sağlar, ayrıca manyetik parçacıkların peroksidaz benzeri aktivitesi sayesinde önemli boya parçalanması sağlanır. Bu birleşik adsorpsiyon/parçalanma süreci, su arıtımında organik moleküllerin uzaklaştırılması için yeni bir yaklaşımı temsil ediyor. Araştırmacılar tarafından yürütülen çalışma, Ulva rigida biyokütlesinin malakit yeşili ve safranin O boyalarını adsorbe etme verimliliğini vurguluyor ve hem doğal hem de manyetik olarak modifiye edilmiş biyokütle yüksek adsorpsiyon kapasiteleri sergiliyor. Bu bulgular, deniz makroalgelerinin su kirliliği sorunlarıyla başa çıkmada umut verici bir rol oynadığını ve elde edilen bu sonuçların gelecek çalışmalarda fayda sağlayacağını gösteriyor.

Çalışmanın Linki: https://link.springer.com/article/10.1007/s13399-023-04938-8

Çalışmanın Araştırmacıları: Ivo Safarik, Füsun Akgül, Jitka Prochazkova, Rıza Akgül