2023 yılı bölümümüz yayınları
An appraisal of the local-scale spatio-temporal variations of drought based on the integrated GRACE/GRACE-FO observations and fine-resolution FLDAS model
GRACE gözlemleri bugüne kadar hidrolojik açıdan ekstrem olayların dünya çapında tespit edilmesi ve izlenmesinde kullanılmıştır. Ancak, yerel ölçekte analiz için düşük çözünürlüklü GRACE tahmin uygulamaları hala büyük bir zorluk oluşturmaktadır. Bu çalışmada, Famine Erken Uyarı Sistemleri Ağı Land Veri Asimilasyon Sistemi (FLDAS) modelinin 1 km’lik yeni bir sürümü, GRACE verileri ile birlikte makine öğrenimi modeline entegre edildi ve su depolama ve kuraklık gibi alt havza ölçeğindeki değişkenlikler değerlendirildi ve korelasyon ve ortalama karakök sapma değerleri ile başarılı bi rmodelin elde edildiği görüldü. Su depolama açığı (WSD) ve Su Depolama Açığı İndeksi (WSDI), kuraklık olaylarının süreleri ve şiddetlerini belirlemek için kullanıldı. Buna göre, Türkiye’nin Orta bölgesinde yer alan Kızılırmak Havzası’nda iki ciddi kuraklık dönemi (Ocak 2008-Mart 2009 ve Eylül 2019-Aralık 2020) belirlendi. Kuraklık karakterizasyonu, WSDI, scPDSI ve toprak nem depolama yüzdesi (SMSP) ve yeraltı suyu depolama yüzdesi (GWSP) tabanlı kuraklık indekslerine dayanarak değerlendirildi. Sonuçlar, farklı endekslere dayanan kuraklık sınıflarındaki farklılıkları ortaya koydu. Bununla birlikte sonuçlar, WSDI’nin GWSP ile daha fazla bir korelasyon oranına sahip olduğunu ve yeraltı suyu kuraklıklarını izleme yeteneğinin yüksek olduğunu gösterdi.
Bağlantı adresi için butona tıklayınız.
Comparative environmental sustainability assessment of biohydrogen production methods
Bölümümüz Arş. Gör. Dr. A. Yagmur Gören Kara’nın Ontario Tech Üniversitesinde post-doc çalışmaları kapsamında, Ontario Tech Üniversitesi araştırmacıları ile biyohidrojen üretim teknolojilerinin çevresel etkilerinin değerlendirilmesi üzerine yürütmüş oldukları derleme makalesi “Science of the Total Environment” dergisinde yayınlanmıştır.
Çalışmada Biyo-hidrojen üretim süreçlerinin çevresel etkisi değerlendirilmiştir. Etki değerlendirmeleri, yaşam döngüsü analizleri sonuçlarına dayalı olarak gerçekleştirilmiştir. Makalede termokimyasal ve biyolojik hidrojen üretim yöntemleri incelenmiştir. Değerlendirmeler için emisyonlar, su-fosil-mineral kullanımları ve sağlık sorunları dikkate alınmıştır.
Çalışma sonucunda fotofermantasyonun; düşük emisyon değerleri dikkate alındığında, önemli çevresel faydalar sunduğu görülmüştür.
Bağlantı adresi için butona tıklayınız.
Exposure to Fumes of a Vegetable Margarine for Frying: Respiratory Effects in an Experimental Model
Fast food dükkanlarında kızartma için kullanılan özel margarin ısıtıldığında havaya salınan partiküller ve uçucu organik bileşikler aşçılarda solunum yolu ve göğüs hastalıklarına yol açabilir. Bunun yanında kızartılan diğer maddeler de partikül ve bileşik emisyonunu artırmaktadır.
Ayrıca, çalışmalar astım gelişme ihtimalinin açık mutfak evlerde daha yüksek olduğunu göstermektedir
Tüm bunlar mutfaktaki havalandırmanın ve ocak üstü davlumbazların önemini ortaya koymaktadır.
Bağlantı adresi için butona tıklayınız.
Investigating the Local-scale Fluctuations of Groundwater Storage by Using Downscaled GRACE/GRACE-FO JPL Mascon Product Based on Machine Learning (ML) Algorithm
Yeraltı su depolaması, tarımsal sulama, endüstri ve evsel kullanım için gereken suyun sürdürülebilmesi insanlığın gelişimi açısından büyük önem taşımaktadır. Yeraltı su depolama anomalisini (GWSA) tespit etmede son teknolojilerden Yerçekimi Geri Kazanım ve İklim Deneyi (GRACE)’nin etkileyici katkısına rağmen, GWSA varyasyonunun küçük ölçekli bölgelerde karakterizasyonu düşük çözünürlük sebebiyle hala büyük bir zorluktur. Bu çalışmada, GWSA değişiminin yoğun olduğu noktaların tespiti için yeraltı suyu depolama ve azalma değişikliklerinin mekansal davranışını belirlemek amacıyla mekansal bir su dengeleme yaklaşımı önerilmektedir. Bu amaçla, toprak nem, kar suyu, buharlaşma, yağış, yüzey akışı, yüzey yükseltisi ve GRACE verileri gibi parametreler rastgele orman makine öğrenmesi(RFML) modeline entegre edilerek, GRACE gözlemlerinin 50 km çözünürlüğüne dayalı olarak 10 km çözünürlükte yeraltı su depolamaları simüle edilmiştir. Sonuçlar, RFML modelinin Batı Anadolu Havzası’ndaki (WAB) yüksek çözünürlükteki yeraltı suyu depolamasını 0.98’den yüksek bir korelasyonla, başarıyla simüle ettiğini göstermektedir. Bulgular, WAB’nin yeraltı suyu depolamasının yıllık 0.14 km3/yıl azaldığını ve 2003-2020 yılları arasında toplam 2.57 km3 yeraltı suyu azalmasıyla eşdeğer olduğunu göstermektedir. Bulgular ayrıca, özgün GWSA ile zamansal değişimler açısından uyumlu olan indirgenmiş GWSA’nın varlığını göstermektedir. Sonuçların doğrulanması, WAB üzerinde korelasyonun GRACE türetilen GWSA için 0.56’dan indirgenmiş GWSA için 0.60’a yükseldiğini göstermektedir.
Bağlantı adresi için butona tıklayınız.
Polyoxometalate-based hybrid composites in multi-functional wastewater treatment applications
Polioksometalatlar (POM’ler) olarak bilinen inorganik polianiyonik kümeler, nano ölçekli birkaç yapısal varyasyona sahiptir ve kimya, malzeme bilimi, tıp ve diğer alanlarda birçok kullanımları vardır. Bu inceleme makalesinde, POM bazlı bileşikler kullanılarak atık sularda bulunan kirletici maddelerin arıtılması üzerine yürütülen çalışmalar detaylı bir şekilde incelenmiştir. Bu kapsamda, kirleticilerin giderilmesi için POM bazlı bileşiklerin kullanıldığı dört ana arıtma yöntemi geliştirilmiştir: adsorpsiyon, fotokatalitik arıtma, Fenton benzeri arıtma ve membran ayırma. Ayrıca, POM türlerini, sentez prosedürlerini, POM bazlı bileşikleri değiştirme stratejilerini ve bunların atık su arıtımındaki uygulamaları raporlanmıştır. Çalışmada, bu bileşiklerin büyük ölçekli üretim ve gerçek ölçekli uygulamalar için geliştirilmesini teşvik etmek amacıyla, bilgi boşluklarına ve son araştırma engellerine de işaret edilmektedir. Modifiye edilmiş POM bazlı bileşiklerin adsorpsiyon ve fotokatalitik etkinliği, gelişmiş kirletici madde giderme verimliliğini ciddi oranda arttırdığını göstermiştir ve belirli POM bazlı bileşiklerin manyetik ayırma yoluyla geri kazanılması, geri dönüştürüle bilirlikleri için umut verici bir seçenek olarak ortaya çıkmıştır. Bu inceleme çalışması, su ve atık su arıtımı için POM tabanlı bileşiklerdeki son gelişmelere genel bir bakış sağlamakta, bu konu hakkında daha fazla bilgi edinmek isteyen herkese kapsamlı bir araştırma sunmakta ve bu alanda çalışan araştırmacılar için bir kılavuz işlevi görmektedir.
Bağlantı adresi için butona tıklayınız.
Remote sensing‑based monitoring and evaluation of the basin‑wise dynamics of terrestrial water and groundwater storage fluctuations
Ülkemiz su kaynaklarının doğru yönetilebilmesi için karasal ve yeraltı su kaynaklarının depolanma miktarlarının belirlenmesi ve izlenmesi önem taşımaktadır. Bu amaç doğrultusunda NASA ve Alman Uzay Merkezi tarafından geliştirilen Yerçekimi Geri Kazanım ve İklim Deneyi (GRACE) uydusu, bu çalışmada ülkemizdeki 25 havzada 2003 ile 2020 yılları arasındaki karasal su depolanma dalgalanması (TWS) ile yeraltı suyu depolanma dalgalanmasının (GWS) tespiti için kullanılmıştır. GRACE uydusunun kaba mekansal çözünürlükleri de rastgele orman algoritması modeli ile başarılı bir performans oranı ile yükseltilmiştir. Çalışmamız incelenen havzalar arasında en hassas olanının yılda 1.15 cm TWS değişimi ve 1.10 cm GWS değişimi ile Doğu Akdeniz havzası olduğu belirlenmiştir. Tüm havzalar birlikte değerlendirildiğinde ise son 18 yılda Türkiye yılda ortalama 5.16 km3 karasal su ve 4.09 km3 yeraltı su kaybı yaşamıştır. Öte yandan, yağış ve evapotranspirasyon farkı ile elde edilen net su akısı ile kayıplar arasında kısmi korelasyon elde edilmiş olup, bu durum su kaynakları üzerindeki antropojenik faktörlerin de su kaynaklarının mekansal değişkenlikleri üzerinde çok önemli bir parametre olduğunu ortaya koymaktadır.
Bağlantı adresi için butona tıklayınız.
Development of an emission estimation method with satellite observations for significant forest fires and comparison with global fire emission inventories: Application to catastrophic fires of summer 2021 over the Eastern Mediterranean
Türkiye ve Yunanistan’ın Akdeniz bölgelerindeki orman yangınlarının sıklığı ve şiddeti artarak arazide ve yaban hayatında önemli hasara neden olmuştur. Türkiye’deki Batı Akdeniz bölgesi ve Orta Yunanistan yaklaşık 50.000 hektar arazinin yanmasıyla etkilenmiştir. Küresel yangın emisyonu veritabanlarıyla yapılan karşılaştırmalar, çalışmanın tahminlerinin GFAS veri tabanına yakın olduğunu göstermiştir. Bu konuyu ele almak için yapılan çalışmada, Doğu Akdeniz’deki yıkıcı yangınlardan kaynaklanan emisyonları tahmin etmeye yönelik bir yöntem geliştirilmiştir. Çalışma, uydu verileri, yangın şiddeti analizi ve arazi örtüsü bilgilerini kullanarak NOx, CO, SO2, TSP, PM2.5 ve BC gibi kirletici emisyonlarını hesaplamaktadır. Araştırma, Akdeniz iklim bölgesindeki orman yangınlarının çevresel etkilerini anlama ve ele almada doğru emisyon tahminlerinin önemini vurgulamaktadır. Uydu verilerinin kullanımı ve emisyon hesaplamalarına yeni bir yaklaşım, gelecekteki emisyon tahmini ve hava kalitesi modelleme uygulamaları için değerli bilgiler sağlamaktadır.
Bağlantı adresi için butona tıklayınız.
Review on the Parameters of Recycling NdFeB Magnets via a Hydrogenation Process
Neodimyum ve disprosyum gibi nadir toprak elementlerine (REE) yönelik artan talep ve Çin’in bu tip maddelerin ihracatına getirdiği son kısıtlamalar, bu kritik hammaddelerin küresel tedarikinde ciddi zorluklara yol açtı. Konu ile ilgili olarak ikincil kaynakların geri dönüştürülmesi, REE’lerin tedarik riskini azaltmak için en etkili çözümlerdendir ve manyetik özelliğe sahip hurdanın hidrojenle işlenmesi (HPMS), mıknatıstan mıknatısa geri dönüşüm konusunda en etkili yaklaşımlardan biridir. Bu çalışma, hidrojen dekrepitasyon (HD) ve hidrojenleme-oransızlaşım-desorpsiyon-rekombinasyon (HDDR) süreçlerine odaklanarak HPMS süreçlerindeki maddelerin basınç, sıcaklık, ilk kimyasal bileşim, gaz akış hızı, parçacık boyutu dağılımı, ve oksijen içeriği dahil nihai manyetik parametreleri ve özellikleri hakkında bir inceleme sunar. Manyetik özelliklerin geri kazanım oranı, bu alandaki en önemli odak noktasıdır ve bu çalışma, %90’a varan geri kazanım oranına ulaşmak için en uygun koşulların altını çizmektedir. Çalışma ayrıca temiz, oksitlenmemiş ve demonte NdFeB mıknatısları elde etmek için sistematik atık toplamanın önemini vurgulamaktadır. Genel olarak çalışma, belirli nadir toprak elementlerinin tedarik risklerini azaltmak için umut verici bir çözüm olan hidrojenasyon işlemi yoluyla NdFeB mıknatıslarını geri dönüştürmenin zorlukları ve de prosesle ile ilgili fırsatlar hakkında değerli bilgiler içermektedir.
Bağlantı adresi için butona tıklayınız.
Insights into sustainability of engineered carbonaceous material-based technologies for advanced cyanide removal from wastewater
Siyanür, endüstriyel ve altın madeni atık sularında ciddi bir sorun olarak ortaya çıkmaktadır. Siyanür ’ün insan sağlığı üzerindeki zararlı etkileri nedeniyle çeşitli kurumlar tarafından katı düzenleyici standartlar oluşturulmuştur. Bu nedenle, su kütlelerine veya karaya deşarj edilmeden önce, siyanür’ün güvenli bir şekilde uzaklaştırılması için sürdürülebilir bir model oluşturmak çok önemlidir. Karbon temelli malzemeler, bu kirleticilerin giderimi için elverişli olabilecek adsorpsiyon ve oksidasyon özellikleriyle dikkat çekmektedir. Bu neden ile bu çalışma kapsamında, modifiye edilmiş ve edilmemiş karbon temelli malzemelerin sulardan siyanür giderimine uygulanmasına ilişkin ilgili literatürü gözden geçirilmiştir. Genel olarak bu çalışma, sulardan siyanür giderimi için karbon temelli malzemelerin gerçek ölçekte uygulanabilirliği hakkında fikir vermektedir. Ayrıca, karbon temelli malzemeler kullanılarak siyanür giderimi konusunda temel çalışmalara hala ihtiyaç olduğunu göstermektedir. Gelecekteki araştırmalar, çok disiplinli araştırmayı teşvik etmek için modifiye edilmiş karbon temelli materyaller geliştirmeye odaklanmalıdır. Literatürdeki en önemli eksiklik, çalışmaların laboratuvar ölçeğinde yapılmış olmasıdır ve bu nedenle, daha fazla pilot ve gerçek ölçekli uygulamalar yapılmalıdır. Sonuç olarak, bu çalışma, endüstriyel ölçekte uygulanabilirlik konusunda gerçekçi bir bakış açısı elde etmek için karbon temelli malzemelerin maliyet değerlendirmesi, çevresel etkileri ve insan sağlığı risklerinin detaylı bir şekilde ele alınması gerektiğini ortaya çıkarmıştır.
Bağlantı adresi için butona tıklayınız.
Model-coupled GRACE-based analysis of hydrologicaldynamics of drying Lake Urmia and its basin
İran’ın kuzeybatısındaki Urmiye Gölü Havzası (LUB), doğal ve antropojenik faktörler nedeniyle önemli ölçüde bozulmaktadır. Havza, bölgenin mikro iklimi için hayati önem taşıyor ve bozulması insan ve yaban hayatı yaşam alanları için tehdit oluşturuyor. Çalışma, Yerçekimi Kurtarma ve İklim Deneyi (GRACE) misyonundan uydu tabanlı karasal su depolama (TWS) verilerini hidrometeorolojik modelleme ve değerlendirme araçlarıyla entegre ederek gölün ve havzasının hidrolojik dinamiklerini analiz etmiştir. Eksik TWS verilerini yeniden yapılandırmak için Yerel olarak tahmin edilen dağılım grafiği yumuşatma (LOESS) kullanan Mevsimsel-Trend ayrışımı adlı yeni bir yöntem önerilmiştir. Analiz, LUB’un 2003’ten 2021’e kadar endişe verici bir hidrolojik durum yaşadığını ve sırasıyla TWS ve yeraltı suyu deposundan toplam 10 ve 7,56 km3 kayıp yaşadığını ortaya çıkardı. Gölün su seviyesi de yıllık 70,21 cm/yıl oranında azalarak, aynı dönemde toplam yaklaşık 13,35 m su kaybına neden olmuştur. Çalışma, bölge sakinlerinin ve vahşi yaşamın refahını korumak için sorunların acilen ele alınması gerektiğinin altını çiziyor.
Bağlantı adresi için butona tıklayınız.
Boron removal from geothermal brine using hybrid reverse Osmosis/Microbial desalination cell system
Tarım sektörü, su talebi ile en çok su tüketen sektör olarak dünya çapında ön sıralarda gelmektedir. Doğal su kaynakları talebi karşılayamadığı için konvansiyonel su kaynaklarından konvansiyonel olmayan su kaynaklarına geçilmesi gerekmektedir. Jeotermal su, enerji içeriği açısından önem kazanırken, küçük ölçekli enerji santrallerinin kullanılmış jeotermal tuzlu sularını yeniden enjekte etmeleri gerekmemektedir. Jeotermal kaynaklar, Batı Anadolu’daki tarım alanları ile iç içe olduğundan, arıtılmamış tuzlu su deşarjının mahsul verimi ve toprak kalitesi üzerinde ciddi olumsuz etkileri görülebilmektedir. Bu çalışmada, Ters Ozmoz/Mikrobiyal Tuzdan Arındırma Hücresi hibrit prosesi ile arıtıldıktan sonra jeotermal tuzlu suyun tarımsal sulama uygulamalarında kullanım potansiyeli incelenmiştir. Arıtılan su üç kalite kategorisi (I, II ve III) göz önünde bulundurularak sulama için değerlendirilmiştir. Hibrit proses ile arıtılmış ters ozmoz çıkış (3,29 mg/L) ve konsantre (2,99 mg/L) akışlarındaki bor konsantrasyonları, Kalite I kriterini (<0,7 mg/L) karşılayacak kadar düşük olmamasına rağmen, arıtılmış suların orta-yüksek seviyelerde toleranslı bitkilerin sulanması için uygun olduğu bulunmuştur.
Bağlantı adresi için butona tıklayınız.
Insights into engineered graphitic carbon nitride quantum dots for hazardous contaminants degradation in wastewater
Günümüzde, artan çevre kirliliği, ele alınması gereken kritik bir konu olarak dünya çapında dikkat çekmektedir. Fotokatalitik, adsorpsiyon ve membran filtrasyon yöntemleri, yüksek seçicilikleri, düşük maliyetleri, çevre dostu yapıları ve mükemmel arıtma verimlilikleri nedeniyle çevresel kirliliklerin önlemesinde etkin bir şekilde uygulanmaktadır. Grafitik karbon nitrür (g-C3N4) kuantum parçacıkları (QD’ler), stabiliteleri, adsorpsiyon kapasiteleri, fotokimyasal özellikleri, düşük toksisite ve maliyetleri nedeniyle atık su arıtımları için fotokatalizörler, adsorbanlar ve membran malzemeleri olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Modifiye edilmiş g-C3N4-QD bazlı malzemelerin, fotokatalizörler ve membranlar da kulanılması ile su kaynaklı kirleticilerin azaltılmasında mükemmel sonuçlar elde edilmiştir. Genel olarak bu inceleme çalışması, g-C3N4-QD tabanlı malzemeler ve bunların atık su arıtımındaki çeşitli uygulamaları hakkında kapsamlı bir bilgi kaynağı olmakta ve gelecekte benzer malzemelerin geliştirilmesinde bir temel sunmaktadır.
Bağlantı adresi için butona tıklayınız.
Identifying Geogenic and Anthropogenic Aluminum Pollution on Different Spatial Distributions and Removal of Natural Waters and Soil in Çanakkale, Turkey
Çanakkale−Kirazlı bölgesi (Türkiye), son yıllarda çeşitli madencilik ve jeolojik faaliyetler nedeniyle su ortamlarına tehlikeli bir şekilde taşınan mineraller, özellikle alüminyum (Al) kirliliği ile dikkat çekmektedir. Bu çalışmada, hem su hem de toprak numunelerinde Al ve B, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Si ve Zn dahil olmak üzere diğer potansiyel olarak toksik metaller (PTM’ler) analiz edilmiştir. Hem su hem de toprak kirliliğini jeojenik veya antropojenik olarak değerlendirmek için seçilen metaller için zenginleştirme faktörü (EF), jeoakümülasyon indeksi (Igeo), kirlilik faktörü (CF) ve kirlilik yükü indeksi (PLI) hesaplanmıştır. Ayrıca, kirlilik kaynağını tespit etmek için Pearson korelasyonu, ana bileşen analizi (PCA) ve hiyerarşik küme analizi (HCA) gerçekleştirilmiştir. Bütün bunlara ek olarak örnekleme noktaları içerisinden, sudaki en yüksek Al konsantrasyonuna (38,38 mg/L) sahip olan numuneden Al kirliliğini gidermek için iki temel arıtma işlemi uygulanmıştır: (1) pH ayarı ile çökeltme ve (2) iyon değişimi ile giderme. Sonuçlar, çalışma alanının çoğunlukla jeojenik alüminyum kirliliğinden etkilendiğini göstermiştir. Son olarak, bu çalışma madencilik yapılan bölgelerde güvenli su temini veya tarımsal sulama sağlayan basit geleneksel arıtma yöntemlerin daha düşük maliyetlerle ve yüksek giderim verimleri ile uygulanabilir olduğunu kanıtlamıştır.
Bağlantı adresi için butona tıklayınız.