Evaluation of multimedia environmental fate of dioxin and furan: A level III fugacity model

Abstract

ÖZET Fugasite, bir kimyasal maddenin verildiği çevresel faz veya kompartmandan bir diğerine kaçma eğilimi olarak tanımlanabilir. Fugasite kavramı göz önünde tutularak geliştirilen çalışmalarda temel amaç, maddenin nereye doğru kaçma eğilimi göstereceği, çevresel ortama deşarj edildiğinde hangi kimyasalann faz değiştireceğini, kimyasalın hangi yolu izleyeceği, kimyasalın uçuculuğu veya nerede birikeceği gibi sorulara cevap bulmaktır Daha az veri ihtiyacı olduğundan ve değişik bir çok amaç için uygulamada ve simulasyonda fizibil oluşlarından dolayı fugasite modelleri, kimyasal maddelerin fiktif çevre modelinde beklenen davranışlarını önceden tanımlamak için etkili ve ekonomik bir yoldur. Fugasite modelleri, kimyasal maddenin özelliklerine ve çevresel şartlara da bağlı olarak kompartmanlar arasında geçiş yapan kimyasal madde miktarını fugasite kapasitelerine dayanılarak hesaplamaktadır. Bu çalışmada, oldukça dayanıklı ve hidrofobik oldukları bilinen dioxin ve furan bileşiUerinin IH. Seviye Fugasite Modeli kullanılarak fiktif çevre modelindeki değerlendirilmeleri yapılmıştır. Model; hava, su, toprak ve sedimentten oluşan dört ana kompartmandan oluşan temsili bir çevreye uygulanmıştır. Seçilen kimyasal maddelerin fiziksel ve kimyasal özellikleri ve çevre koşullan ile model, çevre ortamında dört ana kompartman arasında kütle, konsantrasyon, adveksiyon ve reaksiyon dağılımlarım ve kimyasalların dayanıklıklarmı yargılamak amacıyla uygulanmıştır. Uygulanan fugasite modelinin sonuçları, hidrofobik davramşlarmm bir sonucu olarak kimyasalların öncelikle toprağa sonra ise sedimente doğru geçiş yapma eğilinılerinin daha fazla olduklarım ve bu kompartmanlarda birikme eğiliminde olduklarım göstermektedir.

IV ABSTRACT Fugacity can be described as the escaping tendency of a chemical from an environmental phase or compartment, in which it was introduced, to an another. The main purpose of the studies developed regarding fugacity concept is to be able to answer which phase a substance will tend to migrate towards, which the chemical will leach when discharged into the environment, which exposure pathway will the chemical follow, or will the chemical be volatile or where will it accumulate. Fugacity models are found to be the effective and economic way to predict the expected behavior of the chemicals in environmental fate modeling, because they require less data and they are feasible to apply and simulate for various purposes. Fugacity models calculates the amount of the chemical that migrates between compartments basing on the fugacity capacities, depending upon the chemical properties of the chemical and the environmental conditions. In this study the multimedia environmental fate of dioxin and furan, which are known as highly persistent and hydrophobic compounds, is evaluated by using Level M Fugacity Model. The model is applied to an evaluative environment, which consists of four bulk compartments; air, water, soil, and sediment. By the help of the physical and chemical properties of the chemicals selected and reasonable environmental properties, the model is carried out to assess mass, concentration, advection, and reaction distributions, and persistence of the chemicals in the environment among four bulk compartments. The results of the fugacity model applied suggest that the chemicals are more likely to be partitioned in soil and after in sediment and to be accumulated in these compartments as a consequence of its hydrophobic behavior.