ÇEVREYE ZARAR VEREN MADDELERİN ORTADAN KALDIRILMASINDA MİKROORGANİZMALARIN KULLANILMASI

Aşırı toprak erozyonu ve ilişkili olarak sedimentlerin taşınması, kimyasal gübre ve zirai ilaçlar ile yüzey ve yeraltı sularının kirletilmesi, insan ve hayvan kaynaklı atıkların uygunsuz arıtımı gibi çevre kirliliğinin örnekleri arasında yer alan sebeplerden dolayı dünya ciddi çevresel ve sosyal sorunla karşı karşıya kalmıştır.

ÇEVRE VE ÇEVRE KİRLİLİĞİ Çevre, bir canlı birimi ya da topluluğunun, karşılıklı ilişki içinde olduğu ve tüm canlı/cansız varlıkların bulunduğu özel alandır. Çevrede meydana gelen ve canlıların sağlığını, çevresel değerleri ve ekolojik dengeyi bozabilecek her türlü olumsuz etkiye ‘çevre kirliliği’ adı verilir.

Çevre kirliliğinin nedenleri arasında hızlı nüfus artışı düzensiz şehirleşme, fosil yakıtların kullanımı, maden ve madencilik, zirai uygulamalar sayılabilir. Çevre kirliliği kirliliğin durumuna göre fiziksel, kimyasal ve biyolojik kirlilik olarak gruplandırılır.

FİZİKSEL KİRLİLİK Çevre elemanlarından toprak, su ve havanın fiziksel özelliklerinin değişmesi veya bozulmasına denir. Örneğin: deprem sel erozyon vb.

KİMYASAL KİRLİLİK Baca gazları, tarım ilaçları, ağır metaller gibi çeşitli atıklar sonucu, çevre elemanlarının doğal bileşiminde meydana gelen kirliliğe denir.

BİYOLOJİK KİRLİLİK Çevre diğer faktörlerin yanı sıra canlı organizmalarla da kirlenebilir. Var olan mikrobiyal popülasyon değişimi çevredeki biyolojik kirliliği oluşturmaktadır.

ÇEVRE KİRLİLİĞİNİN ÇEŞİTLERİ Hava, su, toprak kirliliği olarak sınıflandırılır.

HAVA KİRLİLİĞİ Havayı meydana getiren bileşenlerin yapısını bozacak şekilde atmosfere karışan kirleticilerin oluşturduğu kirliliğe denir. Hava kirliliğine sebep olan başlıca etmenler: fabrikalar, termik santraller, motorlu taşıtlar, azot oksitler, kükürt oksitler, ağır metaller vb.

SU KİRLİLİĞİ Göl, nehir, okyanus gibi su kaynaklarının çeşitli nedenler ile kirlenmesidir. Su kirliliğine sebep olan etmenler: sıcaklık, pH, kmyasal maddeler vb.

TOPRAK KİRLİLİĞİ Toprağın yapısını değiştirecek, toprakta yaşayan canlıların zarar görmesine, torağın veriminin düşmesine neden olan kirleticilerin oluşturduğu kirliliğe denir. Toprak kirliliğine neden olan etmenler: erozyon, zirai ilaç, gübreleme vb.

ÇEVREYE ZARAR VEREN ATIK MADDELER Üretim ve tüketim faaliyetleri neticesinde oluşan fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleriyle ortamın doğal bileşiminin değişimine yol açarak zarar veren katı, sıvı, gaz haldeki maddelere atık denir.

ATIKLARIN BİYOLOJİK YÖNTEMLERLE ARITILMASI Evsel katı atıkların organik kısmı Tarımsal ürünlerin atıkları Orman ürünleri atıkları Gıda ve tarım endüstri atıkları Evsel atıksu Organik yapılı endüstriyel atıksular Hayvan gübreleri

KATI ATIKLARIN BİYOLOJİK YÖNTEMLE ARITILMASI Organik atıkların kompostlaştırılması veya anaerobik çürütülmesi genellikle yaygın bir yöntemdir.

KOMPOSTLAŞTIRMA Organik maddelerin aerobik ya da anaerobik koşullarda mikroorganizmalar aracılığıyla kararlı hale getirildiği işlemlerdir. Kompostlaştırma işlemi sonucunda bitki besin elementlerini içeren organik madde bakımından zengin, sağlık yönünden zararsız olan humus görünümündeki son ürüne ‘kompost’ adı verilir.

KOMPOSTLAŞTIRMAYA EKİ EDEN PARAMETRELER Uygun karbon ve azot oranı Hammaddenin fiziksel yapısı Aerobik mikroorganizmalar için yeterli oksijen Havalandırmayı engellemeden biyolojik aktiviteyi sağlayan yeterli nem içeriği pH seviyesi Kuvvetli mikrobiyal aktiviteyi sağlayan termofilik sıcaklıklar

KOMPOSTLAŞTIRMADA ETKİN OLAN MİKROORGANİZMALAR Kompostlaştırma prosesinde yer alan mikroorganizmalar; Bakteriler Mantarlar Aktinomisetler Protozoalar

ANAEROBİK ÇÜRÜTME Organik maddelerin oksijensiz ortamda birbiriyle ilişkili mikroorganizma grupları tarafından son ürün olarak metan ve karbondioksite dönüşmesi olayıdır. Anaerobik arıtma 4 safhada gerçekleşir.

1. HİDROLİZ: Besin maddelerinin bakteri hücre zarından geçebilmesi için kompleks maddelerin hidroliz olarak basit organik monomerlere dönüşümü.

2. FERMANTASYON: Çözünmüş organik maddelerin heterojenik mikrobiyal popülasyon tarafından biyolojik olarak uçucu yağ asitleri ve alkolle ayrıştırılması.

3. ASİT OLUŞUMU: Fermantasyon ürünlerinin metanojenler için uygun besinlere yükseltgenmesi.

4. METAN OLUŞUMU: Asetat, hidrojen ve karbondioksitten metanojenik arkealar tarafından metan üretimi.

ANAEROBİK ÇÜRÜMEYE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Katı ve hidrolik bekletme süresi pH ve alkalinite İz elementleri ve besin maddelerinin mevcudiyeti Sıcaklık Atıktaki toksik bileşenler C/N oranı Seyreltme oranı

MEKANİK-BİYOLOJİK (MB) ARITMA Atık madde mekanik ve biyolojik prosesler serisine tabi tutularak atık hacminin azaltılmasının yanında stabilize edilerek boşaltım sonrası emisyonların azaltılması amaçlanmaktadır.

BİYOLOJİK ATIKSU ARITMA YÖNTEMİ Atık su içinde bulunan organik maddelerin mikroorganizmalar yardımı ile karbondioksit ve suya kadar parçalanma aşaması biyolojik atıksu kapsamına girmektedir. Biyolojik arıtma prosesleri aerobik ve anaerobik arıtma olarak ayrılabilir.

Aerobik arıtma tesislerinde mikroorganizmaların temel ihtiyaç olan besin maddeleri, sisteme dışarıdan oksijen verilerek mikroorganizmaların bu atık maddeleri oksijenli ortamda parçalamasını sağlamaktır.

Anaerobik atıksu arıtma sistemleri, atıksu içindeki besin maddelerinin oksijensiz ortamda yaşayan bakteriler tarafından parçalanarak uzaklaştırılmasıdır.

BİYOLOJİK ATIKSU ARITMADA ETKİN OLAN MİKROORGANİZMALAR Atıksu arıtımı için uygulanan biyolojik proseslerde bakteriler, protozoonlar, funguslar, rotiferler ve alglern olduğu yüksek çeşitlilikte mikroorganizmalar yer almaktadır Atıksu arıtma tesislerinde birincil derecede önemli olan canlı grubu bakteriler ve protistlerdir. Bakteriler tek hücreli prokaryotik canlılardır.

KİRLİ HAVANIN MİKROORGANİZMALARLA ARITILMASI Günümüzde kirli havanın arıtılmasında atıksu arıtma tesislerinde biyolojik arıtma yöntemi ile oluşan aktif çamurların zengin mikroorganizma kültüründen faydalanılmaktadır. Başka bir yöntem ise biyolojik yıkamadır. İçinde zengin mikroorganizma kültürü bulunan su, atık havaya püskürtülerek arıtılması sağlanır.

ÇEVRE KİRLİLİĞİNE YOL AÇAN MADDELERİN YOK EDİLMESİNDE DOĞAL VE YAPAY MİKROORGANİZMALARIN KULLANILMASI Çevrede bulunan toksik kimyasalların biyolojik olarak parçalanması veya var olan toksik özelliğinin ortadan kaldırılması biyoremidasyon başlığında incelenir.

BİYOREMİDASYON PROSESLERİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Kirleticinin kaynağı ve konsantrasyonu Toksik kimyasalın çevredeki fiziko-kimyasal durumu Kimyasalın çevrede bulunma sıcaklığı Kirleticinin bulunduğu ortamın mekanik durumu Kontamine olan bölgenin hidrolojik ve hidrojeolojik yapısı

BİYOREMİDASYON YÖNTEMLERİ Biyoremidasyon teknolojileri in-situ (yerinde) ve ex-situ (yerinde olmayan) olarak iki sınıfa ayrılır. İn-situ teknolojilerde kontaminde materyal yerinde arıtılırken ex-situ proseslerde kontamine olmuş materyal arıtma prosesi için fiziksel olarak yerinden alınmaktadır.

DOĞRU-YANLIŞ (D) Bir canlı topluluğunun, karşılıklı ilişki içinde olduğu ve tüm canlı/cansız varlıkların bulunduğu özel alana çevre denir. (Y) Çevrede meydana gelen, çevresel değerleri ve ekolojik dengeyi bozan her türlü etki insan sağlığına yararlıdır. (D) Baca gazları, tarım ilaçları, ağır metaller gibi çeşitli atıklar sonucu meydana gelen kirliliğe kimyasal kirlilik denir. (D) Kompostlaştırmada etkin olan mikroorganizmalara bakteriler, mantarlar ve protozoalar örnek olarak verilebilir. (Y) Hidroliz, anaerobik çürütme yöntemlerinin 2. safhasında gerçekleşir.

KLASİK SORULAR 1. Su kirliliği nedir? Su kirliliğine sebep olan etmenlere örnek veriniz. Göl nehir okyanus, deniz gibi su kaynaklarının insan, hayvan vb çeşitli nedenlerle doğal yapısının bozulmasına su kirliliği denir. Su kirliliğine sebep olan etmenler: sıcaklık, pH, kimyasal maddeler, insanlar, hayvanlar… 2. Çevre kirliliği nedir? Çevrede meydana gelen ve canlıların sağlığını, çevresel değerleri ve ekolojik dengeyi bozabilecek her türlü olumsuz etkiye ‘çevre kirliliği’ denir.

HAMİDE TARAMAN 141104738 4/A