Farklı pestisitlerin akıllı ve ikili dağıtıcı sıvı sıvı mikroekstraksiyon stratejileri ile yüksek doğruluk ve duyarlılıkla eşzamanlı tayinleri

Abstract

İnsan sağlığı açısından son derece ciddi riskler taşıyan pestisitlerin farklı çevre örneklerinde yüksek doğrulukta ve duyarlılıkta tayin edilebilmeleri son yıllarda büyük önem kazanmıştır. Pestisitlerin atıksu numunelerinde eser seviyelerde tayinleri, su arıtım sistemlerinde bu pestisitlerin arıtılmalarına yönelik strateji geliştirilmesi ve evsel kullanım suyuna kontaminasyon riskinin doğru bir şekilde belirlenebilmesi açısından oldukça önemlidir. Bu amaçla şimdiye dek literatürde birçok farklı pestisit türleri için farklı mikroekstraksiyon teknikleri üzerine çalışılmış olup bu pestisitlerin var olan yöntemlere kıyasla daha doğru ve duyarlı bir yöntemle tayin edilebilmelerine yönelik yeni stratejiler geliştirilmeye devam etmektedir. Bu çalışma kapsamında akıllı sıvı sıvı mikroekstraksiyon ve ikili dağıtıcı sıvı sıvı mikroekstraksiyon stratejileri kullanılarak klorflurenol ve prokimidon analitlerinin eş zamanlı olarak atıksu matrikslerinde yüksek doğruluk ve duyarlılıkta tayinlerinin yapılmasıamaçlanmıştır. Bu kapsamda önderiştirme yöntemlerinin tüm değişken parametreleri optimize edilerek optimum şartlar altında her iki yöntemin de analitik performans değerleri tespit edilmiştir. Akıllı sıvı sıvı mikroekstraksiyon yönteminde klorflurenol ve prokimidon analitleri için gözlenebilme limitleri sırasıyla 3.5 µg L-1 ve 0.44 µg L-1 olarak bulunmuş olup önderiştirme işlemi yapılmayan doğrudan tayin yöntemine kıyasla duyarlılıkta sırasıyla 17 ve 159 kat iyileştirme sağlanmıştır. İkili sıvı sıvı mikroekstraksiyon yönteminde ise klorflurenol ve prokimidon analitleri için gözlenebilme limitleri sırasıyla 0.57 µg L-1 ve 0.30 µg L-1olarak bulunmuş olup bu yöntemde ise sırasıyla duyarlılıkta 105 ve 233 kat iyileştirme sağlanmıştır.Sistem analitik performansı tespiti sonrası yüzde geri kazanım çalışmaları ile geliştirilen analitik yöntemlerin atıksu sistemlerine uygulanabilirliği test edilmiştir. Geliştirilen ikili dağıtıcı sıvı sıvı mikroekstraksiyon yönteminin gerçek numunelerde etkinliğini test etmek amacı ile üniversite atıksuyu, baraj gölü ve hastane atıksuyu örneklerinde standart ilave (spike) çalışmaları yapılmış ve her iki analit için geri kazanım değerleri %87.3-116.5 aralığında tespit edilmiştir. Diğer geliştirilen akıllı sıvı sıvı mikroekstraksiyon yönteminde ise ileri biyolojik atıksu arıtma tesisi, hastane atıksuyu ve sulama kanalı atıksuyu örneklerinde analit spike çalışmaları yapılmış ve her iki analit için geri kazanım değerleri %86.3-115.4 arasında tespit edilmiştir. Geri kazanım sonuçlarının %100'e yakın olması geliştirilen yöntemlerin gerçek numunelere uygulanabilir olduğunu kanıtlamıştır.

In recent years, the determination of pesticides which pose great risks to human health has gained importance in different environmental samples. The determination of pesticides at trace levels in wastewater systems is extremely important because it helps to develop effective treatment strategies for the removal of contaminants from wastewater systems. For this purpose, different microextraction strategies have been used in the literature and each strategy provides new contributions towards high accuracy and sensitivity. Within the scope of this thesis, two accurate and sensitive methods namely: switchable liquid-liquid microextraction and binary liquid-liquid microextraction were used to preconcentrate clorflurenol and procyimidone from wastewater matrices. All experimental parameters of the two analytical methods were optimized and the analytical performance of each system was determined under the optimum conditions obtained. After determination of the system's analytical performance, applicability of the developed methods was validated by recovery studies in wastewater matrices. The limits of detection determined for clorflurenol and procymidone using switchable liquid-liquid microextraction was 3.5 µg L-1 ve 0.44 µg L-1 for clorflurenol and procymidone, respectively. The enhancements in detection power recorded by this method for clorflurenol and procymidone were 17 and 59 folds, respectively. Similarly, the limits of detection determined using the binary dispersive liquid-liquid microextraction was 0.57 µg L-1 ve 0.30 µg L-1, respectively. The enhancements in detection power recorded over the conventional GC-MS were 105 and 233 folds for clorflurenol and procymidone, respectively. Spike studies were carried out to test the effectiveness of the analytical method in real wastewater samples by determining percent recoveries. Application of binary dispersive liquid-liquid microextraction to university wastewater, dam lake and Hospital wastewater samples spiked with the two analytes yielded percent recoveries in the range of 87.3-116.5%. Similarly, spiked recovery tests performed municipal wastewater, hospital wastewater and irrigation canal water using the switchable liquid-liquid microextraction method produced results in the range of 86.3-115.4%. The closeness of the results to 100 validates both methods as accurate and applicable to real samples.