ÇEVRECİ BAKTERİLER İŞ BAŞINDA

TABİATTA İNSAN ELİNİN değmediği doğa parçalarında muhteşem bir ekolojik denge görüyoruz. Orman ve yeşil alanlarda her gün ölen hayvanlar ve bitkiler, özellikle sonbaharda yerlere saçılan tonlarca yaprak, ardında iz bırakılmadan temizleniyor. Temizlik için yaratılmış leş yiyici hayvanlar, böcekler ve özellikle de çürükçül bakteriler âdeta birer temizlik görevlisi gibi çalışıyorlar. Yine koca okyanuslarda balık ve diğer deniz canlılarının kalıntıları da okyanus tabanında gezinen temizlikçi balıklar ve mikroorganizmalar tarafından temizleniyor.

Tabiatda temizlik işlerinde en önemli rolü oynayanlar bedence en küçük olanları, yani ‘mikroorganizmalar.’ Hepimiz iyi biliriz ki yarım kalmış bir elma ya da mutfakta unutulmuş bir yemek, kısa bir süre sonra küflerin, çürükçül mikroorganizmaların sofrası hâline geliyor. İşte evsel veya endüstriyel atıkların temizlenmesinde de, tabiatın bu temizlik uzmanlarından ders alıyor ve onları arıtma tesislerimizde istihdam ediyoruz. Atıkların doğaya verilmeden önce arıtılmasında önceleri kimyasal metodlar kullanılıyordu. Doğayı inceleyip, ondaki temizlik mekanizmaları örnek alınmaya başlandıktan sonra, biyolojik yöntemlerle atıklar daha verimli bir şekilde arıtılmaya başlandı.

Hacim olarak düşünüldüğünde biyoteknoloji endüstrileri içerisinde en büyük olanı, evsel ve endüstriyel atıkların temizlenmesidir. Her gün tonlarca atık su, bina ve fabrikalardan nehir veya denizlere pompalanır. Bu atık sularda bulunan organik maddeler, fosfor ve azot bileşikleri; nehir, deniz veya göllerde yaşayan bitki ve mikroorganizmalar için, oldukça zengin bir besin kaynağı oluşturmaktadır. Eğer evsel atık sularda bulunan organik veya inorganik maddeler temizlenmezse bu suların döküldüğü nehir, göl veya denizlerdeki bitki ve mikroorganizmaların sayısı ölçüsüzce çoğalır ve doğal hayatın dengesi bozulur. Evsel atıkların su bitkilerini aşırı beslemesi söz konusu iken, bazı endüstriyel atıklar ise tam tersi içerdikleri zehirli kimyasallar ile nehir, göl veya deniz havzasında yaşayan canlıların hayatını tehdit ederler. Ayrıca bu sularda avlanan balıkları yemek ya da bu sularla sulanan tarlalardan beslenmek suretiyle de insan hayatını riske sokarlar. Yani hem evsel hem de endüstriyel atıkların doğaya vereceği zararın önlenmesi veya en asgariye indirilmesi için arıtılmaları gerekir.

Pek çok atık biyolojik arıtma işlemi için uygundur ve hatta bazılarının arındırma işlemi sonucunda işe yarar ürünler bile elde edilebilir. Biyolojik arıtma iki basamakta yapılır. Oksijensiz ortamda yaşayan mikroorganizmaların salgıladıkları enzimler tarafından atık sulardaki organik maddeler parçalanarak çözünür hâle getirilir. Sonra da oksijen içeren ortamdaki bakteriler tarafından bir önceki basamak ile küçültülmüş organik maddeler kullanılır, aynı zamanda sudaki fosfor tüketilip, azot bileşikleri gaz hâlindeki azota dönüştürülür.

Pensilvanya Devlet Üniversite’sinden araştırmacılar atık sulardaki organik maddeleri, biyo-piller için enerji kaynağı olarak kullanmaya çalışıyorlar. Yeni biyo-pil küçük bir plastik silindir. İçerisindeki 8 grafit çubuk negatif elektrod, grafit çubukların etrafındaki karbon ve platin tüpler ise pozitif elektrod olarak işlev görüyor. Atık su bu silindire pompalandığında sudaki bakteriler grafit çubuklara tutunarak sudaki organik maddeleri tüketiyor aynı zamanda elektirik üretiyorlar. Böylece hem atık su arındırılmış hem de elektirik enerjisi elde edilmiş oluyor. Eğer sistem başarıyla uygulanmaya başlarsa atık su arıtma işlemi için gereken enerjiyi sistem kendisi karşılayacak ve arıtma tesislerinin maliyeti düşecektir. Tabi henüz çalışmalar çok yeni; verimli ve ucuza çalışan bir sistem bulmak için araştırmalar sürüyor.

Gıda ve kimya endüstrileri ve tekstil gibi pek çok sanayi kolunda ortaya çıkan zararlı kimyasalların temizliğinde bakteri ve mikroplar çok önemli işlevler görürler. Gerektiğinde bu mikroorganizmalar genetik olarak değiştirilip, daha verimli çalışmaları sağlanır. Meselâ eski askerî bölgelerde ortaya saçılmış TNT patlayıcılarını zararsız hâle getirmek için beyaz çürükçül mantarlar kullanılır.
Bir başka örnek de petrol kirliliğinin temizlenmesi. Zaman zaman meydana gelen tanker kazaları denizlere tonlarca petrolün akmasına, deniz canlılarının ve kuşların ölümüne yol açıyor. Yapılan çalışmalarda toprakta yaşayan bazı bakteri ve mantar türlerinin petrol içindeki hidrokarbonları yiyerek tükettikleri görüldü. Tabi bu canlılar çok tuzlu olan deniz ortamında yaşamaya elverişli değiller. Fakat bu mikroorganizmalar genetik mühendisliği yöntemleri ile değiştirilerek hem tuzlu hem de soğuk sularda yaşayan türleri elde edildi. Böylece bu mikroorganizmalar denizlerdeki petrol kirliliğinin temizlenmesinde kullanılmaya başlandı. Ayrıca rafinerilerde petrolün işlenmesi sırasında kullanılan sulardaki petrol kalıntılarının temizlenmesi için de bu bakterilerden yararlanılıyor.

Maden endüstrisinde ortaya çıkan asit özelliği gösteren ve metal içeren atıklar ise yine standart temizleme metodları ile temizlenemeyecek kadar zararlı. Özel yetiştirilen ve asitleri tüketip, metallerin çökelmesini sağlayan bakteriler ve algler ile bu atıklar zararsız hâle getirilebiliyor.

Biyoteknoloji teknikleri kullanarak katı atıkları işlemden geçirirken aynı zamanda yakıt elde etmek de mümkün. Katı atıklar kapalı, oksijen almayan bir ortamda bulunduğunda bakteriler tarafından atıklardaki organik maddeler kullanılarak metan gazına dönüştürülürler. Metan gazı ise elektrik üretiminde kullanılabilir. Batıda bazı şehirlerde çöplük gazından bu şekilde elektrik üretilmekte ve böylelikle çöpler temizlenirken yan ürün olarak enerji elde edilmektedir.

İngiltere’de bazı yerleşim birimlerinde her ev için biri yeşil biri siyah iki çöp kovası ve yeşil bir kutu belediye tarafından veriliyor ve bunlar her hafta dönüşümlü olarak toplanıyor. Yeşil kutu içerisinde kâğıt, teneke kutu ve cam şişeler geridönüşüm amaçlı toplanıyor. Yeşil çöp kovasında ise bahçe atıkarı ve büyük karton kutular toplanıyor. Toplanan bahçe atıkları uzun süre bekletildiğinde mikroorganizmalar tarafından organik maddeler işlenip, besince zengin toprağa dönüştürülüyor. Bazı insanlar bu işlemi bahçelerinin bir köşesinde kendileri yapıyor ve böylece meyve, sebze kabukları da dahil hiçbir organik maddeyi ziyan etmemiş, aynı zamanda bahçelerinde yetiştirdikleri ürünler için kimyasal gübrelere ihtiyaç duymamış oluyorlar. Geridönüşüm kovalarında toplanan atıklar sayesinde, siyah çöp kovasında toplanan atıklar azalarak çevre temizliğine büyük boyutlarda katkı sağlanıyor. Hem de geridönüşüm işlemi büyük oranda kolaylaşıyor.

Tabiatta hiç bir şey ziyan edilmiyor, bir varlığın artığı diğer bir canlıya besin işlevi görürken atomlar bir canlıdan ötekine binbir kılık değiştirirerek ‘maddenin korunumu’ yasası dairesinde vazifelerini yapıyorlar. Kâinattaki bu müthiş geridönüşüm ile hiç bir şey ziyan edilmiyor. Her an bir şeyden her şeyin, her şeyden bir şeyin yaratılışına şahit oluyoruz. Bir yazarın aynı harfleri kullanarak bir çok kitap yazması gibi kâinatın Yazarı da atom harfleriyle kâinatı sayısız canlı kitaplar hâlinde yazmış. Atomlar, sararmış bir yaprağın bedeninde ölü gibi görülseler de, ağacın dibinde yeşeren bir filizle yeniden hayatlanıyor, yeniden doğuyorlar. Kâinattaki bu israfsız ve kesintisiz düzenden daha çok şey öğrenmeliyiz.