BOTANİK HAVA FİLTRASYON SİSTEMİNDE MİKROÇOĞALTIM YÖNTEMİ İLE ELDE EDİLEN FİCUS ELASTİCA ROXB. BİTKİSİ KULLANILARAK KAPALI ORTAM HAVASINDAKİ UÇUCU ORGANİK BİLEŞİKLERİN (TOLUEN VE ETANOL) UZAKLAŞTIRILMASI

Abstract

Uçucu organik bileşikere (UOB) maruz kalmanın insan sağlığı açısından olumsuz etkileri yapılan araştırmalarla ortaya konmuştur. İç ortam havasında bulunan UOB'ler giderilmediği durumlarda ciddi sağlık sorunlarına sebep olmaktadır. Bu bileşiklerin giderilmesinde çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Bunlardan birisi de botanik biyofiltrasyon sistemleridir. Bu sistemler sürdürülebilir, toksik olmayan, ucuz, çevre dostu ve verimli olması nedeniyle üzerinde durulması gerekmektedir. Bu tez çalışmasında Ficus elastica bitkisi ile oluşturulan botanik hava filtrasyon sisteminde toluen ve etanol UOB'lerinin uzaklaştırılma verimleri; bileşik konsantrasyonu, bağıl nem, süre değişkenleri kullanılarak optimize edilmiştir. Mikroçoğaltılmış bitkilerle, optimum koşullarda sağlama deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ek olarak uzaklaştırma işleminden sonra meydana gelebilecek desorpsiyon konsantrasyonları ve tüm bu süreçte UOB maruziyeti kaynaklı olarak bitkide meydana gelebilecek değişimler incelenmiştir. RSM (Yanıt Yüzey Metodu) optimizasyonu sonuçlarına göre F. elastica ile toluen ve etanol bileşikleri için %90 üzerinde UOB uzaklaştırma verimine ulaşılabileceği görülmüştür. Elde edilen optimum şartlarda toluen için maksimum uzaklaştırma %92,01 etanol için ise %97,16 olarak bulunmuştur. Mikroçoğaltılmış yeni bitkilerle yapılan testlerde, UOB'ye maruz kalma sıklığıyla orantılı olarak, test sayısı arttıkça uzaklaştırma veriminde artış görülmüştür. Uzun süreli maruziyetin bitkide stres yanıtı olan antioksidan bileşiklerin artmasına, klorofil miktarında azalmaya ve stoma yapılarında doku hasarına sebep olduğu gözlenmiştir. Sonuç olarak botanik filtrasyon sistemleriyle UOB'lerin yüksek verimlerde uzaklaştırabildiği, bu verimin yapılacak optimizasyon çalışmalarıyla daha da yüksek seviyeye ulaşabileceği görülmüştür. Botanik filtrasyon kapalı iç ortam havasındaki insan sağlığını tehdit eden bileşenler için ekonomik, verimli ve sürdürülebilir sistemlerin gelişiminde büyük bir öneme sahiptir.

The adverse effects of exposure to volatile organic compounds (VOCs) on human health have been demonstrated by research. VOCs present in indoor air can cause serious health problems if not removed. Various methods are used to remove these compounds. One of these is botanical biofiltration systems. These systems deserve attention due to their sustainability, non-toxicity, low cost, environmental friendliness, and efficiency. This thesis study examined the optimization of the removal efficiency of toluene and ethanol VOCs in a botanical air filtration system created with Ficus elastica plants using the variables of VOC concentration, relative humidity, and time. Experiments were also conducted with micropropagated plants under optimal conditions. Additionally, this study investigated desorption concentrations that may occur after the removal process and changes in the plants caused by VOC exposure throughout the entire process. According to the RSM optimization results, it was observed that VOC removal efficiency of over 90% could be achieved for toluene and ethanol compounds using F. elastica. Under optimal conditions, the maximum removal efficiency was found to be 92.01% for toluene and 97.16% for ethanol. In tests conducted with micropropagated new plants, an increase in removal efficiency was observed as the number of tests increased, proportional to the frequency of VOC exposure. It was observed that prolonged exposure caused an increase in antioxidant compounds, which are stress responses in plants, a decrease in chlorophyll content, and tissue damage in stomatal structures. In conclusion, it was observed that VOCs can be removed at high efficiencies using botanical filtration systems, and that this efficiency can be further improved through optimization studies. Botanical filtration plays a significant role in the development of economical, efficient, and sustainable systems for removing components that threaten human health in indoor air.