İletişim
Türkçe English

Biyoremediasyon Kirlenmiş Toprak ve Suların Arıtılması

...
Biyoremediasyon Kirlenmiş Toprak ve Suların Arıtılması
Biyoremediasyon Kirlenmiş Toprak ve Suların Arıtılması

Dünyada artan nüfus ve buna bağlı olarak tüketim şekillerini değişmesi ile çok hızlı bir şekilde üretim ve tüketim faaliyetlerini beraberinde getirmektedir. Bu anlamda sorunlardan ilki hammadde sorunun baş göstermesidir. Diğer bir sorun ise tüketimin artması ile beraber kullanılmış atık ürünlerin depolanması ve bunların oluşturduğu çevre kirliliğidir. Yaşanan bu sorunlar neticesinde en önemli konu kullanılmış atık ürünlerin geri kazanımı ve hizmete sokulması olmuştur.

Yakın zamana kadar kullanılan ürünler değersiz bir çöp olarak görülmekte iken yaşanan sorunlar bizlere atıkların da bir hammadde kaynağı olduğu ve gerekli prosesler ile tekrar kullanıma sokulabileceğini göstermiştir.

Dünyada atık ürünlerin kullanımı ve geri kazanımı çalışmaları devam etmekte iken; bu çalışmalar ile atıkların çevreye vermiş olduğu zararlar en aza indirilmektedir. Atıkların çevreye vermiş olduğu zararları en aza indirmek için kullanılan yöntemlerden birisi olan biyoremediasyon sistemi çevre sorunlarına biyolojik ve doğal bir çözüm sunmaktadır.

 

Biyoremediasyon Nedir?

Biyoremediasyon; çevreyi ve doğayı kirleten unsurların doğal tekniklerle temizlenmesi için kullanılan çevre dostu bir yöntemdir. Bu yöntemin amacı uçucu organik bileşikler, petrol atıkları, alkil benzen, kullanılmış atık yağlar ve hoş kokulu hidrokanlar gibi toprağı ve suyu kirleten zararlı maddelerin çevreye zarar veremeyecek duruma getirilmesidir.

Biyoremediasyon canlı mikroorganizmalar ile yapılmaktadır. İşlem sonucunda çevre kirliliği ortadan kaldırılırken; çevreye herhangi bir zarar vermemektedir. Kirlenmiş bir yer için doğrudan uygulama yapmak mümkündür.

Biyoremidasyon sistemi doğada olan bir süreç taklit edilerek kirlenmiş alanda onarımı yapacak bakteriler ile kirliliğin ortadan kaldırılmasıdır. Bu şekilde canlı sağlığını ve ortamı kirleten unsurların zararını en aza indirger. Biyoremediasyonda bakteriler ve bazı tip funguslar kullanılmaktadır.

Kullanılan bakteriler ve fungus türleri ortamdaki kirliliği hızlı bir şekilde azaltılmasını sağlar. Laboratuar ortamında yetiştirilmiş canlılar kirlilik yükünün olduğu bölgeye aşılanarak orada üremeleri sağlanır. Normal şartlarda doğanın çok uzun sürede temizlenebilecek kirlilik; biyolojik onarım yapılacak bölgeye aşılanan bakteriler ve fungus türleri ile daha hızlı bir şekilde temizlenmiş olur.

Bakteriler ve fungus türleri canlılığını sürdürebilmesi için besine ihtiyacı vardır. Bu mikroorganizmalar toprakta veya suda bulunan çeşitli organik maddeleri parçalayarak gerekli enerji ve besini sağlar.
Bu şekilde hayatiyetlerini devam ettirmekle beraber çoğalmaya devam ederler. Bu mikroorganizmalar zararlı ürünleri dönüştürdükten sonra ölürler yada sayıları normal populasyon düzeyine ulaşır. Bundan dolayı ekolojik denge bozulmaz.

Biyoremidasyon yöntemi uygulanırken canlı türlerinin seçimine dikkat edilmesi gerekmektedir. İnsan ve bölgede yaşayan canlılara zarar vermeyecek şekilde seçimin yapılmalıdır.

Biyoremediasyonun Avantajları Nelerdir?

  • Biyoremediasyon yöntemi ekolojik ve çevre dostu bir yöntemdir. Onarımı sağlayan canlılar çevreye herhangi bir zarar vermez.

  • Çok çeşitli kirleticilerin tamamen yok edilmesi için kullanılabilir.

  • Bir ortamdan diğerine (karadan suya veya havaya) bulaşan kirletici maddelerin transfer edilmeksizin, hedef kirleticilerin tamamen elemine edilmesi mümkündür.

  • Uygun ortam şartları ve yeterli besin kaynağı ile mikroorganizmalar artmaktadır. Kontaminantlar azaldığında populasyon kendiliğinden azalmaktadır.

  • Biyolojik olarak arıtma yaptığından dolayı işlem sonrası çıkan ürünler karbondioksit ve su gibi zararsız bileşiklerdir.

  • Tehlikeli atıkların temizlenmesinde diğer yöntemlere göre biyoremediasyon yöntemlerinin uygulama maliyeti daha düşüktür.

Biyoremediasyon Teknikleri Nelerdir?

Dünyada hızla artan kirlenme doğal ve çevreci çözümleri kullanmayı zorunlu hale getirmiştir. Biyoremediasyon teknolojileri bu kapsamda kullanımı giderek artmaktadır.

Biyoremidiasyon yöntemleri uygulanma şekline göre 5 ana başlığa ayırmak mümkündür.

  • In-situ (Saha içi)

  • Ex-Situ (Saha dışı)

  • Biyoreaktörler

  • Doğal Azalım

  • Fitoremidasyon

In-Situ Biyoremidiasyon

Bioventing, biostimülasyon, biodegredasyon, biosparging ve bioaugmentasyon olmak üzere 5 şeklinde sınıflandırılan In-situ yöntemler en genel anlam ile yüzey ve yeraltı arıtımı kapsamaktadır.

  • Bioventing (Biyo-havalandırma)

    Bioventing yöntemi yüzeyin altında ve derinde kullanılabilir. Bu yöntem düşük hava akım hızı sağlar. Kirleticilerin atmosfere salınımı ve buharlaşmasını en aza indirger.
    Bioventnig yöntemi yakıt, halojen uçucu organik bileşikler gibi zararlı maddelerle kirlenmiş topraklarda kullanılabilir. Yüksek oranda inorganik tuz ve ağır metal kaynaklı kirliliklerde uygulaması yapılmaz.

  • Biostimulasyon (Biyo-canlandırma)

    Biyostimulasyon, havalandırma, besin eklenmesi, pH ve sıcaklık kontrolü gibi durumları optimize ederek kirletici maddelerin ayrışmasını sağlar. Bu teknik petrol ve türevleri kaynaklı kirleticilerin topraktan çıkarılması için kullanılabilecek bir yöntemdir. Yüksek oranda inorganik tuz ve ağır metal kaynaklı kirliliklerde uygulaması yapılmaz.

  • Biodegradasyon (Biyo-ayrışma/parçalanma)

    Bu yönte genel olarak kirlenmiş topraklar ve yeraltı sularını temizlemek için kullanılabilir. Organik kirleticileri parçalamak için kirlenmiş alanda ortaya çıkan mikroorganizmaları harekete geçirmek amacıyla kullanılır.

  • Biosparging (biyo-serpme)

    Doğal şekilde oluşan organizmaların biyolojik faaliyetlerini arttırmak için ortama hava ve besin enjekte edilir. Bu yöntem petrol ve türevleri ile kirlenmiş topraklarda ve yeraltı sularında kullanılmaktadır.

  • Bio-augmentasyon (biyo-büyüme)

    Kirlenmiş bölgede doğal yollardan oluşan veya dışarıdan getirilen mikroorganizmaların eklenmesidir.

Ex-Situ Biyoremidiasyon


Bu yöntem ile kirlenmiş toprağı yerinden alarak temizmeleme yapılacak olan arıtma tesisine götürülür. Arıtma tesisinde kirlenmiş toprak suyla karıştırılıp sürekli oksijen verilerek karışımın içindeki kontaminasyonu gerçekleştirilen organik maddelerin biyodegredasyonu sağlanır ve bu şekilde toprak temizlenmiş olur. Temizlenen toprak alınan bölgeye götürülür.

Ex-Situ Biyoremidasyon yöntemi uygulama şekline göre 3 ayrı şekilde sınıflandırılabilir.

  • Tarımsal Uygulamalar

    Bu yöntem petrol kaynaklı olarak kirlenmiş toprağı temizlemenin en kolay ve etkili yöntemidir. Bu uygulamada temel amaç, doğal yollarla biyolojik olarak parçalayabilien mikroorganizmaları hareket geçirmektedir.

  • Kompostlaştırma (Çürütme)

    Mikroorganizmaların organik atıkları temofilik koşullar altında ayrıştırımsıdır. Bu yöntem, petrol hidrokarbonları, pestisitler, herbisitler, klorofenoller gibi kirleticiler ile kirlenmiş topraklarda uygulanabilir.

  • Biopiles (Biyo-yığın)

    Bu yöntem hibrit bir yöntemdir. Yıkama ve buharlaşma ile kirleticilerin kayıplarını kontrol altında tutar. Bu yöntem petrolle kirlenmiş topraklarda kullanılabilir.

Biyoreaktör Yöntemi


Büyük bir fermantasyon tankından oluşan bu yöntem, farmsötikler gibi maddelerin biyolojik üretiminde kullanılan büyüyen organizmalar ile yapılır. Zararlı maddelerin etkisini azaltıp daha az zararlı hale getirilmesi için kullanılır.

Bu yöntem yakıt hidrokarbonları ve organikleri ile kirlenmiş toprak ve suda kullanılabilir. Uygulama şekline göre kuru ve sulu olarak iki şekilde sınıflandırılır. Su ile yapılan işlem kuru şekilde yapılan uygulamaya göre daha hızlı bir süreçtir.

Doğal Azalım Yöntemi


Bu yöntem, toprakta, yeraltı ve yüzey sularındaki organik ve inorganik kirleticilerin kütlesini, toksisitesini, hacmini ve yoğunluğunu azaltarak yapılır. Uygulama şekline göre kimyasal, biyolojik ve fiziksel olarak 3 şekilde sınıflandırılır.

Fitoremidiasyon Yöntemi


Çeşitli bitki türleri ve ilgili organizmalar ile kirlenmiş topraktaki, tortulardaki, atık sulardaki ve havadaki kirleticileri stabilize etmek, yok etmek için kullanılan biyoremidiasyon yönemidir. Fitoremdiasyon yönteminde kullanılan bitkiler toksik organik yada inorganik maddelerin varlığını gösterir, engeller ve biriktirir. Bu yöntem biyosferde kirletici olan bileşenleri kaldırmak için kullanılırlar. Bu yöntem toksik kirleticilerin temizlenmesi için çevre dostu bir yöntemdir.

Fitoremidiasyon yöntemi uygulama şekillerine göre 8 şekilde sınıflandırılmaktadır.

  • Fito-ekstraksiyon

    Toprak, su ve çözeltilerde bulunan kirleticilerin bitki ve yosunların kullanılması ile yapılır. Bu yöntemde kullanılan bitkinin kökleri ile topraktan ağır metaller ve diğer kirleticiler çekilerek köklerinde, gövdelerinde veya yapraklarında biriktirirler.

    Bitkiler hasat edilinceye kadar biriktirme işlemi devam eder. Hasat sonrasında bölgede büyük oranda arınma tamamlanmış olacaktır. Diğer arıtma türlerine göre uygulaması daha ucuzdur.

  • Fito-stabilizasyon

    Bu yöntemle toprak ve ya sudaki kirlenmiş kimyasal bileşenler bitkilerin kökleriyle alınarak rizosferde çökertilir ve etkisiz hale getirilir.

  • Fito-buharlaşma

    Bu yöntemde organik kirleticiler içeren su, bitkilerin kökleri vasıtasıyla alınır ve bu maddeler bitkilerin yaprakları ile havaya salınır. Kirli su bitkinin köklerinden iletim sistemi boyunca yapraklara ilerlediği sıradakirleticler değişikliklere uğrayabilir.

  • Fito-degredasyon

    Bu yöntem ile alandaki kileticler bitkilerin dokularında metabolize edilir. Küçük molekkülerin birikmesi ile büyüyen bu maddeler bitki tarafından metabolitler olarak kullanılabilir.

  • Fito-akümülasyon

    Bu yöntemde bitkilerin kökleri ile emilen kirletici maddeler bitkilerin sürgünlerinde ve yapraklarında depolanır.

  • Rizo-filtreleme

    Bu yöntem yeraltı ve yüzey sularında metali absorbe etmek, yoğunlaştırmak ve çökeltmek için kullanılır.

  • Rizosfer biyodegrasyonu (Rizodegradasyon)

    Bu yöntemde bitkiler kökleri aracılığıyla toprağa yaygın maddeleri boşaltır. Bu şekilde mikroorganizmalar biyolojik ayrıştırmayı arttırır.

  • Hidrolik kontrol

    Bu yöntemde kirlenmiş yeraltı suları ağaçların kökleri vasıtasıyla temizlenir.

Biyoremidiasyon Verimini Etkileyen Faktörler Nelerdir?

  • pH

  • Sıcaklık

  • Su İçeriği

  • Besin kullanımı

  • Su içeriği

  • Toksik bileşikler

  • Metaller

  • Kirleticilerin biyolojik kullanılabilirliği
İletişim Formu