Ksenobiyotiklerin Biyoremediasyonu
Ksenobiyotik bileşikler, biyolojik canlı sistemlere yabancı olan ve genellikle biyodegredasyona uğrayamayan maddelerdir.
Ksenobiyotik bileşiklerin doğada fazlaca bulunmasının sebebi, sıklıkla tarım alanında kullanılmalarından kaynaklanır.
Ksenobiyotik bileşikler, çoğunlukla, çözücü, insektisit, patlayıcı, boya çıkarıcı (diklorometan) gibi malzemelerde kullanılır.
Ksenobiyotiklerin biyoremediasyonu, diğer kirleticilere göre daha az maliyetlidir.
Çünkü bu maddelerle kirletilmiş toprakları, kazmaya gerek olmadığı için degredasyon için gerekli maliyet düşük ve enerji daha az gerekir.
Ayrıca etkili bir ksenobiyotik biyoremediasyonu ile toprak
kirletilmemiş haline geri döneceği için, biyodegredasyonla toprakta
herhangi bir bozulma da olmaz.
Oksidasyon, redüksiyon, halka kırılması, halojenizasyon ve dehalojenizasyon gibi reaksiyonlarla birçok ksenobiyotik degrede edilir.
Ksenobiyotiklerin mikroorganizmalarca biyodegradasyonu, mikroorganizmaların geliştiği çevre şartlarına bağlıdır.
Sıcaklık, toprak pH ı, besinlerin kullanılabilirliği, nem ve hava oranı, kirli alandaki ksenobiyotik konsantrasyonu bu tip parametrelerdir.
Bu işlemde kullanılacak mikroorganizmalar, doğal mikrobiyel topluluk olabileceği gibi daha etkili bir biyoremediasyon için genetiği değiştirilerek dizayn edilmiş mikroorganizmalar olabilir.
Basit organik bileşiklerin biyodegradasyonu kompleks organik bileşiklere göre daha kolaydır.
İki halkalı aromatik bileşikler kolayca parçalanırken, daha yüksek moleküler ağılığa sahip olanlar çok zor biyodegredasyona uğrar.
Alkoller, esterler, nitro benzenler, klorlu hidrokarbonlar ve eterler zor degrede olurlar.
Klorlu bileşiklerin degredasyonu halkada klorun bulunuş yerine bağlıdır.
Klorun halkada sayısı arttıkça degredasyon oranı da düşer.
Pestisitlerde de klor bulunduğu için degredasyonları zordur.
Ayrıca, yüksek derecede klorlanmış bir bileşik olan poli klorlu bifeniller (PCBs) ve klorlu çözücüler kolayca degrede olamazlar.
Uçucu ve uçucu olmayan ksenobiyotik bileşikler topraklarda ve su kaynaklarında çok farklı çeşitliliklerde bulunur.
Polimerik hidrokarbonlar,
patlayıcılar,
uçucu hidrokarbonlar,
siyanidler,
boyalar,
herbisitler,
insektisitler,
pesitisitler,
klorlu hidrokarbonlar,
sentetik boyalar,
sentetik deterjanlar çeşitli ksenobiyotik bileşiklerdir.
Ksenobiyotik bileşiklerin doğal olarak veya genetiği değiştirilmiş prokaryotik (bakteri) ve ökaryotik (fungus
ve bitkiler) organizmalarla biyoremediasyonu yapılır.
Etkili bir in-situ ve ex-situ biyoremediasyon için biyoagümantasyon, biyositümülasyon, biyosparging, biyoyığın ve kompostlaştırma yapılır.
İn-situ ksenobiyotik biyoremediasyon yöntemleri:
Biosparging,
Bioventing,
Biyoagümantasyondur.
İn-situ biyoremediasyon şunları içerir:
İntrinsik biyoremediasyon: etkili ve verimli şekilde biyoremediasyon yapılması için doğal mikrobiyel topluluğa besin ve yeterli miktarda oksijen sağlanarak sitümülasyon yapılır.
Bu yol genetiği değiştirilmiş
mikroorganizmalarla yapılan
biyoremediasyona göre daha çok tercih edilir.
Düzenlenmiş in-situ biyoremediasyon:
kontamine alan doğal mikrobiyel topluluk tarafından biyoremediasyona uygun değilse, genetiği değiştirilmiş mikroorganizmalar biyoremediasyon sürecini hızlandırmak için kullanılır.
