Dünyamız her gün zararlı atıklar sebebiyle hızla kirlenmeye devam etmekte ve insanlık çevre kirliliğini azaltmak için verdiği mücadelede yetersiz kalmaktadır. Kirliliğin azaltılması için, toprak ve su kirliliğine sebep olan zararlı atıkların tamamen ortadan kaldırılması veya daha zararsız bir hâle dönüştürülmesi gerekmektedir. Bu atıkların dönüşüm süreçlerinin en iyi şekilde gerçekleşmesinde organizmaların kullanılması da alternatifler arasındadır. Bitki, hayvan ve mikroorganizmaların çevreyle münasebetleri keşfedildiğinden beri insanlar, ekolojik dengeyi korumada bunlardan faydalanmaya başlamıştır.
Biyoteknolojinin çevre korumadaki en önemli uygulamalarından biri, organizmaların kirliliğe sebep olan maddeleri parçalaması veya uzaklaştırmak için kullanılmasıdır. Bu yönteme “biyoremediasyon” adı verilir. Çok farklı şekillerde beslenebilen mikroorganizmalar, aynı zamanda zor şartlarda hayatta kalabilen canlılardır. Bu sebeple biyoremediasyon sürecinde en yaygın kullanılan organizmalar arasında yer alırlar.
Biyoremediasyon, 1940’lı yıllarda keşfedilmiş bir metot olmasına rağmen 1980’li yıllarda daha geniş çapta tanınmıştır. 1975 yılında, Kuzey Carolina’da, jet uçaklarında kullanılan 300 bin litre tolüen sızıntısı sonucu, toprak ve su kirliliği oluşmuştu. On yıl sonra kirliliğin daha geniş bir alana yayıldığı görüldü, ancak mevcut yöntemlerle kirlilik temizlenemedi. Bu sırada bölgede bulunan bir bakterinin, tolüeni parçalayarak karbondioksit (CO2), su ve enerjiye dönüştürülmesine vesile olduğu görüldü. Daha sonra bu bakteri çoğaltılarak 1992 yılında tolüenin temizlenmesi için kullanıldı ve kirlilik seviyesi bir yıl içerisinde %75 azaltıldı.[1]
Mikroorganizmalardan yararlanılan bir başka örnek, 1989 yılında Alaska’da petrol tankeri kazasında denize karışan 37 bin ton petrolün temizliğidir. Ağır metaller ve zehirli kimyevî maddeler, tamamen ortadan kaldırılamasa da mikroorganizmalar sayesinde daha az zararlı maddelere hâline getirilmiştir.
Mikroorganizmaların atıkların temizliğinde nasıl kullanılacağı; kirliliğin türü, kirletilen alanın büyüklüğü ve özelliklerine bağlı olarak değişir. Örnekte olduğu gibi, petrol sızıntılarını ve atık maddeleri temizlemek için kullanılabileceği gibi, yer altı sularını, nükleer atıkları ve plastik atıkları temizlemek için de kullanılabilir.[2]
Nükleer Atıklar
Nükleer atıkların çevreye bırakılması sağlık açısından ciddi sorunlara sebep olmaktadır. Radyoaktif atıklar, değişik metabolik yollarla ve özel kabiliyetlere sahip bazı canlıların vesilesiyle zararsız forma dönüştürülebilir. Asit seviyesi yüksek ortamlarda hayatta kalabilen, ağır metal ve radyasyona karşı dirençli mikroorganizmalar, asidik özelliklere sahip radyoaktif maddelerin temizlenmesinde kullanılır. Rhodotorula taiwanensis MD1149 adlı mikroorganizma bunlardan biridir. Kum ve kayaların yüzeyine yapışarak zararlı radyoaktif maddelerin temizlenmesine yardımcı olur.[3] Radyasyona dirençli yapıya sahip bir başka mikroorganizma Desulfovibrio vulgaris bakterisidir. Bu bakteri, salgıladığı enzim sayesinde, zararlı uranyum uranil iyonunun (UO2+2), zararsız forma (UO2) dönüşmesine vesile olmaktadır.[4]
Yer Altı Suları
Yer altı suları, genellikle endüstriyel atıklar ve ziraî faaliyetlerle kirlenir. Bu atıklar arasında kimyevî maddeler, petrol ve petrol ürünleri, pestisitler ve metal iyonları bulunur. Suların bu maddelerden temizlenme sürecinde birçok metot kullanılır, ancak son yıllarda mikroorganizmaların kullanımı artmıştır.
Yer altı sularında bulunan en yaygın kimyevî maddelerden artı iki yüklü demir ve mangan iyonları, suda çözünür formda (zararlı form) bulunur, ancak iyonlar yükseltgendiğinde çözünmeyen formlara (zararsız form) dönüştürülür. Bu dönüşüm sürecinde bakteriler kullanılır.[5]
Plastik Atıklar
Tabiatta kolayca yok olmayan plastik maddeler, günümüzdeki en büyük çevre problemlerinden biridir. Plastik atıklar arazilerde depolanır, geri dönüştürülür veya yakılır. Depolanan atıklar yok olmadığı gibi, benzen dioksin gibi çevreye zararlı kimyevî maddelerin açığa çıkmasına sebep olur ve toprak verimliliğini olumsuz etkiler. Yakılan atıklar da zararlı gazların ortaya çıkmasına yol açar.
Plastik atıkların geri dönüştürülme ve tamamen yok edilme süreçlerinin çok maliyetli ve çevreye zararlı olması sebebiyle son yıllarda farklı metotlar kullanılması için çeşitli araştırmalar yapılmıştır. Biyoremediasyon yöntemiyle plastiklerin temizlenmesi mümkün değildir, ancak plastik atıkların yoğun olduğu bölgelerde bulunan mikroorganizmalar incelendiğinde, birçok mikroorganizmanın, plastiklerin biyolojik bozunmasına sebep olduğu görülmüştür.[6] Daha az maliyeti olduğu için, bu süreçte çevre dostu mikroorganizmaların kullanılması tercih sebebidir.
Hava, Su ve Topraktaki Atıkların Bitkilerle Temizlenmesi
Bazı bitkiler de mikroorganizmalar gibi toprak, su ve havadaki kirleticileri temizlemek için kullanılabilir. Bu yönteme “fitoremediasyon” adı verilir. Belirli maddelere karşı dirençli bitki türlerinin seçilmesi ve bu bitkilerin kirli alanlarda yetiştirilmesi ile uygulanan bir yöntemdir. Sümbül, azolla, hasır otu ve ayçiçeği gibi birçok bitkinin, özellikle ağır metallerin temizlenmesinde etkili olduğu görülmüştür. Bitkiler, su ve gıda alırken kökleri yardımıyla zararlı maddeleri de emebilir, köklerinde tutabilir veya parçalayabilir.[7] Kirletilen alanların fıtrî yollarla temizlenmesine imkân sağlayan bu yöntem, güneş enerjisinden faydalanıldığı için çok düşük bir maliyet söz konusudur.
Fıtrata aykırı faaliyetlerle tabiatı bozan insan, çevre kirliliğinin tehlikeli boyutlara ulaşması sonucu, çözümü yine tabiatta aramaktadır. Besin zincirinin son halkasında kalan bakteriler ve mikroorganizmaları, büyük kirlilikleri temizlemede kullanmak mümkündür.
Allah tabiatı ve kâinatı muhteşem bir nizam ile yaratır. Kâinatın yaratılışını ve işleyişini anlamak ve fıtrata göre hareket etmek, çevrenin korunmasını da sağlayacaktır. Canlılar tabiatı bir nebze kirletse bile, belli bir sınıra kadar, ekosistem muhafaza edilir. Bir aslan bir geyiği avlar, karnı doyunca gider, kalan yiyeceği sırtlanlar, çakallar yer. Onlar doyunca çeşitli kuşlar ve küçük kemirgenler nasiplenir. Küçük artıklar da kurtçuklar ve bakteriler vasıtasıyla ayrıştırılır, sağlıklı şekilde tüketilir, toprağa karışır. Allah’ın Kuddüs isminin bir yansıması olan bu temizlik faaliyetiyle yeryüzü korunur. İnsanlar da bu nizamdan ilham alırlarsa çevre temizliğine büyük katkılarda bulunabilirler.
Dipnotlar
[1] https://journals.asm.org/doi/epdf/10.1128/aem.57.1.57-63.1991
[2] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2017.02528/full
[3] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5766836/
[4] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3917470/
[5] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412004001692
[6] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785320345508
[7] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651321009337
