Petrol sızıntıları için biyoremediasyon, hidrokarbonların sudan ve topraktan kirlenmesini önleyen bir tekniktir. Petrolün dökülmesi çoğunlukla gemilerden meydana gelir ve bu da sudaki yaşam için büyük tehlike arz eder. Okyanuslar, gemi enkazlarından, yanlış kullanımından ve kazalardan kaynaklanan petrol sızıntısı (benzin, dizel ve diğer hidrokarbonlar dâhil) nedeniyle zararlı kimyasallarla kirlenir. Kirli su toprağa temas ettiğinde, onu daha fazla kirletir. Toksik bileşiklerin okyanuslardan ve topraktan uzaklaştırılması işlemi aynı zaman da oldukça sıkıcı ve pahalıdır. Biyoremediasyon, toprak ve sudan yağları temizlemenin etkili bir yoludur, bu sayede onları su ve karasal türler için güvenli kılar.

Biyoremediasyon Nedir?

Biyoremediasyon, mikroorganizmalar ve bunların metabolik güçleri sayesinde kirleticilerin toprak ve su yüzeylerinden uzaklaştırılmasında kullanılan bilimsel bir tekniktir. Yerinde biyoremediasyon genellikle kirlenmenin büyük olduğu yerlerde yapılır. Bu yöntem birkaç bakteri, mantar, bitki türü ağır metalleri, topraktan ve sudan gelen farklı kimyasalları şelatlayabilmektedir. Bu türler su kütlelerinin ve toprağın temizliği amacıyla kullanılmaktadır. Günümüzde bilim adamları, genetik mühendislik sürecinde aynı şekilde çalışabilecek yöntemleri tasarlamaya devam etmektedirler. Mikropların aktivitesi çeşitli yollarla izlenir. Bilim adamları, sürecin başarıyla gerçekleştirilip gerçekleştirilmediğini bulmak için suyun toprağın oksidasyonunu ve redoks potansiyelini kontrol etmektedirler. Biyoremediasyon gerçekleştirmek için kullanılan mikropların etkinliğini daha fazla belirlemek için kimyasal yük, pH ve bozulma ürünlerinin konsantrasyonu da dikkate alınır. Elektronların yoğunluğunu kontrol etmek ve mikrobiyal aktiviteyi ölçmek için göstergeler yardımı ile kimyasal bir analiz de yapılır. Petrol kirlenmesinde farklı biyoremediasyon yöntemleri kullanılmaktadır.

Petrol Dökülmelerinde Biyoremediasyon Yöntemleri

Topraktan toksik maddelerin giderilmesi için in situ veya ex situ olarak farklı teknikler uygulanır. Tekniklerin uygulanması, kirliliğin niteliğine ve yoğunluğuna bağlıdır. Mikroplar, salgıladıkları enzimler sayesinde kimyasalları parçalamaktadır. Böylece, kimyasallar onlar tarafından alındığında toprak veya su temizlenir.

Bakteriyel Türleri Kullanma

Pseudomonas, hidrokarbonları benzin ve dizelden parçalama kabiliyetine sahip, böylece petrol sızıntılarının etkisini azaltan güçlü bir bakteridir. P. alcaligenes, polisiklik aromatik hidrokarbonları parçalayabilir, P. mendocina ve P. putida ise tolueni giderebilir. P. veronii çok sayıda aromatik organik bileşiği parçalayabilir. Bu yağ bazlı bileşikler, bakteriler tarafından, metabolizmayı gerçekleştirmek için substratlar olarak kullandıklarından yenmektedir. Bu mikroorganizmalar su kütlelerinde ve toprakta bol miktarda bulunur, yağ dökülmelerinin temizliğinde etkilidir. Bu mikroorganizmaların yoğunluğundaki bir artışla birlikte, biyoremediasyon işlemi de vurgulanmaktadır. Biyoremediasyonda yardımcı olan diğer bakteriler Achromobacter, Flavobacterium, Acinetobacter, vb.gibidir.

Bozunmanın Kimyasal Yöntemi

Bu süreçte, bakteri ve mantar gibi mikroorganizmalar (biyolojik olarak üreme için kullanılan mantarlar mikoremediasyon olarak adlandırılır) bir kez daha kullanılır, ancak petrol ürünleri üzerinde kimyasal etki gösterirler. Hidrokarbonlar, oksijen varlığında oksijenaz enzimi tarafından hızla okside edilir. Bu reaksiyon, petrol dökülmeleri için biyoremediasyonun temelini oluşturmaktadır. Bakteriler ve mantarlar, aromatik halkaları dioller oluşturmak için hidroksilasyona sokabilirler. Bu bileşikler daha sonra, trikarboksilik asit döngüsünün (TCA) düzgün bir şekilde işlemesine yardımcı olmak için mikroorganizmalar tarafından parçalanır ve alınır. İşlem başarıyla tamamlandığında, karbon dioksit, su ve diğer toksik olmayan bileşiklerin salınımına neden olur.

Biyostimülatörlerin veya Hızlandırıcıların Kullanımı

Bozunma oranını hızlandırmak için toprağa ve suya biyostimülatörler eklenir. Kirlenme derinliği çok büyük olduğunda kullanılırlar. Sıcaklık, tuzluluk, pH ve diğer faktörleri göz önünde bulundurarak yağ yiyen bakterilerin büyüme oranını arttırmak için besin maddeleri eklenir. Hızlandırıcı maddeler bazen su ile besleyici olarak zengin bir emülsiyon oluşturan kimyasal bileşiklerdir. Bakteriler ve mantarlar böyle bir ortamda hızlı büyür, böylece hidrokarbonları hızlı bir şekilde elimine ederler. Biyostimüle edici ajanların (hidrofobik kimyasallar, oleofilik bileşikler, vb.) karıştırılmasından önce toprakta ve suda çeşitli testler yapılır. Bu işlem ayrıca, genellikle hidrokarbonlar ve ağır metallerle kirlendikleri için kuyuların ve göletlerin dekontamine edilmesi için de gerçekleştirilir. Son olarak, en az değil, bioremediasyonun hem deniz hem de karasal yaşam formlarını koruma da Çevre Koruma Yasası tarafından öne sürülen mükemmel bir önlemdir.

Petrol Sızıntılarının Canlıların Sağlığına Etkileri

Petrol sızıntılarının deniz ve kıyı çevresi üzerinde feci etkileri olabilir. Aşağıdaki makale, petrol sızıntısının çeşitli çevre üzerindeki olumsuz etkileri, ekonomi ve hayvanların ve bitkilerin sağlığı üzerindeki etkileri hakkında bilgi vermektedir.
Tarihin en kötü petrol sızıntısı, körfez Savaşı petrol dökülmesidir. Irak kuvvetlerinin Deniz Adası petrol terminalinin vanalarını açtığı 1990 yılında, doğal petrol kaynağının tonunu Basra Körfezi’ne bırakmış ve bu olay, tarihteki en itibarsız petrol sızıntılarından biri olarak kaydedildi. Ardından gelenler, bu dökülmelerin etkilerinden sonra daha da rahatsız edici ve dehşet verici olarak düşünülemeyen sonuçlar, dünyadaki insan ekonomisi, çevre ve sağlığı üzerinde büyük etkisi olmuştur.

Çevresel Etki

Kasten ya da kazayla ilgili bir petrol sızıntısı çevre üzerinde derin bir etkiye sahiptir. Okyanustaki bir petrol sızıntısı sırasında viskoz sıvı deniz yüzeyinde yayılarak yapışkan bir yağ tabakası oluşturur. Uçucu organik bileşikler buharlaşır ve bu işlemde kütlenin yaklaşık% 20-40’ı kaybolur. Çok küçük bir yüzde de suda çözünebilir. Geride kalan, bir süre boyunca su yüzeyinde kalın bir köpük oluşturan yağ kalıntısıdır. Artık yağ kalıntısının bir kısmı, suda yüzen olarak bulunabilen yapışkan katran toplarına yapışabilir. Ve yağ atığının bir kısmı güneş ışığında (fotoliz) dağılır ve deniz sularına ayrışır (biyobozunur).
Kıyı şeridine ulaştığında, bu yağ daha fazla sahil kumu, kayalar, kayalar, bitki örtüsü ve yaşayan habitatın kirlenmesinden dolayı hayvanların ve bitkilerin karasal yaşam alanlarıyla etkileşime girer. Petrol dökülmelerinin ana etkilerinden biri, atmosferdeki yağ buharlarının neden olduğu toksik asit yağmurları ve düzensiz iklim değişikliğidir.
Deniz biyomu bir petrol sızıntısı sırasında en kötü şekilde etkilenir. Aslında, bu okyanus kirliliğinin başlıca nedenlerinden biridir. Su yüzeyindeki yağ birikintisi, deniz bitkilerinin yavaş yavaş ölmesine neden olarak deniz yaşamına oksijen tedarikini bozmaktadır. Bu bitki örtüsünü besleyen diğer su hayatı da yavaş yavaş yok olur. Balıklar, istokoz, midye ve istiridye vücutlarında toksin biriktirir ve bu da besin zincirinde sonraki üyeleri öldürür. Su samurları gibi memeliler, yağ nedeniyle suya dayanıklı bileşiklerini deri katmanlarında kaybederler. Martılar, suya dalan kuşlar vb. Kuşlar kanatlarındaki yağ kaplaması nedeniyle uçmayı zor bulmaktadır. Bu gibi durumlarda sadece ekoloji rahatsız edilmekle kalmaz, aynı zamanda çevre üzerindeki önemli etkilerden bazıları olan hava koşullarında da büyük değişiklikler gözlemlenir.

Ekonomik Etki

Çevrenin yanı sıra, bir ülkenin ekonomisi de ciddi bir gerileme yaşamaktadır. Sadece doğal bir enerji kaynağı değil aynı zamanda tüketen bir kaynak olan tonlarca yağ kaybının da ülke ekonomisine ciddi bir etkisi var. Bunun yanında turizm endüstrisi de etkilenir. Bunun nedeni, dökülmeden sonra, tüplü dalış, kayıklama, şnorkelle yüzme ve balık tutma gibi birçok rekreasyon faaliyetinin, temizlik tamamlanıncaya kadar yasaklanmasıdır.
Balıkçılık, bu petrol sızıntılarının azami miktarını taşımaktadır. Balıklar ve diğer deniz ürünleri kaynakları, sağlık için tehlike arz eden kirlenmiştir. Ayrıca, balıkçı kayıkları nedeniyle balıkçı tekneleri ve ekipmanlarının birçoğu zarar gördüğünden, balıkçılık alanları temizlenene kadar kapalı kalır. Ayrıca, enerji santralleri, tuzdan arındırma tesisleri ve nükleer santraller gibi sektörlerin faaliyetleri, ticari faaliyetlerinin birçoğunda deniz suyunu kullandıkları için kötü şekilde etkilenmektedir.

Sağlığa Etkisi

Yağ, yani ham yağ, benzen, propilen glikol, polipropilen glikol bütil eter ve hidro-işlenmiş hafif petrol distilatları gibi tehlikeli kimyasal bileşikler içerir. Ve bu bileşiklere maruz kalmak sağlığa zararlı olabilir. Bu gibi kirli alanlarda çalışan kişilerin şiddetli baş ağrısı, sırt ağrısı, baş dönmesi, dermatit, sulu gözler ve strep boğaz yaşadığı görülmüştür. Ayrıca, yağdaki toksik bileşikler hayvanlardaki kırmızı kan hücrelerine zarar verir ve ciddi solunum problemlerine neden olur. Bu bileşikler ayrıca daha tehlikeli olan faktörlü genetik toksisiteye sahiptir.
Sadece hava değil, aynı zamanda bu gibi kazaların meydana geldiği plajların yakınında birçok gıda zehirlenmesi vakasının somut bir nedeni olan kirli deniz ürünleridir. Bazı durumlarda, bu bölgede yaşayan insanların zihinsel sağlığının bir petrol sızıntısı sonrasında ciddi şekilde etkilendiği de görülmüştür. Öyleyse, bitki, hayvan veya insan hayatı olsun, bir petrol sızıntısının kötü etkileri doğada öldürücüdür. En duyarlı kurbanlar sudaki yaşam, sahil şeridindeki bitki örtüsü ve artıkları temizleyen temizleyicilerdir.Çevre kirliliğini arttıran bu tür insan kaynaklı felaketler, bu tür felaket sonuçları önlemek için kesinlikle önlenebilir.

Kaynakça:
ncbi.nlm.nih.gov
hindawi.com
microbiologysociety.org