Pseudomonas aeruginosa’nın FABRİKA ATIK BOYA MADDELERE ETKİSİ

 

            Fabrikaların atık boyar maddeleri çevre kirliliğine neden olan en önemli unsurlardan birisidir. Bu çalışmamızda  Pseudomonas aeruginosa  kullanarak atık boyar maddelerini biyolojik olarak yıkıma üzerine etkisi inclenmiştir. Pseudomonas aeruginosa bakterisini Blue ERD atık boyar maddesi üzerine enjekte edilerek farklı ölçümler alınmıştır. Bu ölçümler sonucunda Pseudomonas aeruginosa bakterisinin atık boya üzerinde etkili olduğu kanısına varılmıştır.

GİRİŞ

Sanayi tesislerinden çıkan çeşitli atıklar havada, suda, toprakta çok yönlü kirliliğe neden olmaktadır. Tesislerin etki alanı içindeki tarım işletmelerindeki kirlilik, yetiştirilen ürünlerin verimlilik miktarını ve kalitelerini önemli ölçüde etkilemektedir. Ayrıca ormanlar tahrip olmakta, mevcut ve potansiyel yeraltı ve yerüstü su kaynakları kirlendiğinden, bunların içme ve sulama için kullanım olanakları da azalmaktadır. Sonuçta üreticilerin yasam düzeyleri kirlilikten olumsuz etkilenebilmektedir. Dünyada birçok kırsal sanayi bölgesinde her yıl artan kirlilik nedeniyle birikimli etkiler kendisini göstermektedir. Tarımda mal ve sağlıkla ilgili zarar riski arttıkça, göçler yaşanabilmektedir. Günümüzde kirlilik evrensel bir sorun haline gelmiştir. Dünyada çok sayıda uzman, kirliliğin neden olduğu zararların ve doğal kaynakların değerinin biçilmesi konusu üzerinde çalışmaktadır. (1)

Şekil:1: Fabrikalar tarafından çevreye salınan atık maddeler (Karakaya Malatya)

Tekstil atık suları, içerdikleri çok değişik kimyasallardan ve özellikle de boyar maddelerden dolayı arıtılması zor olan atık sular sınıfına girmektedir.[2].  Atık suda bulunan katı maddelerin derişimi, suyun sıcaklığı, PH değeri, kokusu, rengi ve bulanıklığı suyun en önemli fiziksel parametreleridir.

Atık suyun içerdiği çözünmüş organik maddeler, toksik maddeler (ağır metaller ve fenol türü bileşikler), azotlu ve fosforlu maddeler ise suyun kimyasal özelliğini etkileyen maddelerdir.

Özellikle tekstil, kozmetik, boya kağıt, deri, gıda, plastik vs. gibi bir çok endüstriyel atık suların neden olduğu organik (proteinler, karbonhidratlar, yağ, gres, sürfaktanlar, fenoller, pestisidler, klorlu bileşikler vb.), inorganik (krom, çinko, kurşun, nikel, bakır, arsenik, civa, antimon, kadmiyum vb.) ve çeşitli boyar madde kirlilikleri insan sağlığını ve ekolojik dengeyi tehdit etmektedir.

Yaklaşık olarak 10.000 farklı ticari boyar madde ve pigment mevcut olup, dünya çapında 7×105 ton/yıl üzerinde boyar madde ve pigment üretilmektedir. Bu boyar maddelerin yaklaşık %10-15’nin atık sulara bırakıldığı tahmin edilmektedir.   Bu renkli atıklar, akarsu, göl ve denizlere özellikle de yüzey sularında yer altı su sistemlerine karışarak içme sularını kirletebilir. Temas edilmesi halinde ise deride tahriş, kanser, mutasyon ve bazı alerjik durumların meydana gelmesine neden olur(Acemioğlu, 2004a). Bu nedenle endüstriyel atıklardan bu tür boyar madde kirliliklerinin uzaklaştırılması oldukça önemlidir. Bunun için aktif karbon adsorpsiyonu, kimyasal oksidasyon, ters osmoz, koagülasyon, flokülasyon, ve biyolojik işlemler gibi çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Her bir tekniğin bazı avantaj ve dezavantajları vardır. Bu yöntemlerden aktif karbon adsorpsiyonu ise organik ve inorganik boyar madde kirliliklerinin giderilmesinde oldukça etkilidir (Acemioğlu, 2004b). Ancak aktif karbon kullanımı yüksek ekonomik değere sahip olduğundan (Acemioğlu, 2004a), bazı biyosorbentler (mayalar, küf mantarları, algler ve bazı bakteriler) kullanılması daha uygundur.[3].

                                   

                                                     Şekil:2: Pseudomonas sp.

Üretilen yıllık boya miktarının yarısından fazlasını oluşturan boyar madde türü, bir veya daha fazla azo bağı (-N=N-) içermeleri ile karakterize edilen azo boyalardır. Azo boyar maddeler, biyolojik olarak parçalanamamaları ve canlılar üzerinde toksik etki oluşturmaları nedeniyle atık suya karıştıklarında problem yaratmaktadırlar. Boyama prosesinde atık suya karışan boyalar arıtılmadan alıcı ortama verildiklerinde renk oluşturmakta, estetik görünümü bozmakta ve suyun ışık geçirgenliğini azaltarak fotosentezi olumsuz yönde etkilemektedirler. Boyar maddelerin yanı sıra tekstil atık sularının içeriğinde yüksek miktarda nişasta, karboksi metil selüloz ve az miktarda polivinil alkol gibi maddeler bulunmaktadır.[3].

 Şekil:3: Çevreye boyar maddelerin etkisi

 

Endüstriyel boyar maddeler hem biyolojik dengeyi bozmakta hem de insan sağlığını tehdit etmektedir. Bu nedenle bu projede Pseudomonas aeruginosa’nın endüstriyel boyar maddesi üzerine etkisini araştırılmıştır.

MATERYAL ve yöntem

Bu çalışmada zengin bir besi ortamı olan Luria-Bertani (LB) (pH 7,0) kullanılmıştır. Bu besiyerinin içeriği Çizelge 1’de verilmiştir. Besiyerleri 100 ml kapasiteli erlenlerde 20 ml besiyeri olacak şekilde 20 dakika 121°C’de 1 atm basınç altında otoklav edilmişlerdir.

Ortamlara eklenen boya solüsyonu 1000 ppm olarak hazırlanıp otoklav edilmiş ve oda sıcaklığına gelen besi ortamlarına 50 ppm ve 100 ppm son konsantrasyonları verecek şekilde ilave edilmişlerdir.

Çizelge 1.  Luria-Bertani (LB) Besiyerinin İçeriği (g L-1)
NaCI                                                                     10Pepton                                                                   10Yeast ekstrat                                                          5

 

Pseudomonas aeruginosa bakterisi bir gece önceden 37 oC 200-rpm’ de üretilip bekletildi. Deney öncesinde deneyin yapılacağı ortam ve deney materyalleri sterilize edildi. Hazırladığımız besi yerlerine kontrol grupları hariç boya solüsyonu 50 ppm ve 100 ppm olacak şekilde eklendi. Daha sonra besi ortamlarına P. aeruginosa’nın gece kültüründen 250 µl eklendi. Erlenlerin ağızları pamuk tıpa ile kapatılıp, besin ve bakterileri etüvde homojen olarak karışması için örnekler 37 oC ve 200 rpm’de bırakılıp değişik zaman dilimlerinde ölçüm yapıldı. Ölçümler için örneklerden ependorf tüpleri içine 1.5 ml kültürler alındı. Alınan örnekler 6000 rpm’de 3 dk. santrifüj edildi. Üsteki sıvı kısımdan (süpernatan) 1 ml alınarak spektrofotometrede 610 nm’de köre karşı okundu.

BULGULAR ve TARTIŞMA

Bu çalışmada kullanılan  Pseudomonas aeruginosa LB besiyerinde kolayca üreyebilen bir bakteridir. Bu bakteri değişik konsantrasyonlarda (50 ppm, 100ppm ) bir fabrika atık boyası olan Blue ERD boyası ile muamele edildi. Boyadaki renk farklılaşmaları değişik periyotlarda kontrol edildi.

 

 

Grafik:1 Değişik zaman dilimlerinde bakteri konsantrasyonuna bağlı olarak boyadaki renk farklılaşması

            Grafik 1’de görüldüğü üzere 2.saatte 50 ppm’lik erlende kontrol grubuna göre renk açılımı gözlendi. 50 ppm boya içeren bakteri ekimi yapılmış erlenlerde 2 saat sonra yaklaşık % 33, 4. saatte  % 44, 6. saatte % 47, 24.saatte %60 oranında boya renginde açılma gözlenmiştir. 

Grafik:2 Değişik zaman dilimlerinde bakteri konsantrasyonuna bağlı olarak 100 ppm boyadaki renk farklılaşması

 

Grafik 2’de görüldüğü üzere 2.saatte 100 ppm’lik erlende kontrol grubuna göre renk açılımı gözlendi. 100 ppm boya içeren bakteri ekimi yapılmış erlenlerde 2 saat sonra yaklaşık % 35, 4. saatte  % 42, 6. saatte % 49, 24.saatte %56 oranında boya renginde açılma gözlenmiştir.

Her iki grafikte de görüldüğü gibi 2. saatte  50 ppm’lik ve 100 ppm’lik erlenlerde çok hafif bir ton değişimi gözlenirken, 4 saatte renk değişimi 50 ppm’lik erlende  mavi renk açık maviye dönüştü.100 ppm’lik erlende ise 50 ppm’lik erlene  göre daha az renk değişimi gözlendi. Çünkü eşit miktarda Pseudomonas aeruginosa eklenen erlenlerden 100 ppm’lik erlendeki boya konsantrasyonu 50 ppm’liğe göre daha fazladır. Kendi kontrollerine göre 50 ppm boya içeren bakteri ekimi yapılmış erlenlerde 2 saat sonra yaklaşık % 33 oranında renk alçımı sağlanırken, 4. saatte bu oran % 44, 6. saatte % 47 ve 24. saatte % 60 oranında bir renk gideriminin olduğu saptanmıştır. 100 ppm boya içeren ortamda ise renk giderimi kontrole göre 2. saatte 2.25 kat, 4. saatte 6.85 kat, 6. saatte yaklaşık 7 kat ve 24. saatte yine yaklaşık 7 kattan fazla bir renk giderimi gözlenmiştir. Ancak, 50 ppm konsantrasyonundaki boyayı içeren besi ortamında bakteriler daha iyi çoğalabilmiş ve boyayı yıkarak daha hızlı bir renk giderimi sağlamıştır. Tabloda görüldüğü üzere 24.saatte 50 ppm’lik erlendeki boyanın rengi 4.saate göre çok daha fazla açılmış (Resim 2) ve orijinali mavi olan boya renginin yeşilimsi bir görünüm aldığı belirlenmiştir. 100 ppm’lik erlende ise 50 ppm’liktekine göre daha az renk giderimi gözlenmiştir.

Sonuç olarak;

1)Çevre kirliliğine neden olan fabrikaların atık boyar maddeleri olan Pseudomonas aerginosa  bakterisi ile biyolojik olarak yıkıma uğratıldığı kanıtlanmıştır.

2) Bakteri ve funguslar kullanılarak bu tip çalışmaların yapılmasına önem verilmelidir.

3) Böylece çevre kirliliğine ve çeşitli şekilde içme sularına karışarakinsan sağlığının bozulmasına ebeb olan fabrika atık maddelerini bu tip biyoljik sistemler geliştirilerek giderilebilir.

4) Biz böyle bir çevrede değil.

 

Biz böyle bir çevrede yaşamak istiyoruz.

 

.

KAYNAKÇA

 1. Tanrıermiş H. & Gökalp Z.M. Sanayinin Neden Olduğu Çevre Kirliliğinin Tarıma Verdiği Zararların Değerinin Biçilmesi, Samsun Gübre ve Karadeniz Bakır Sanayileri Örneği, Tr.J. of Agriculture and Foresty 23, 337–345, 1999.

2. Kahyaoğlu M., Kıvanç M. Endüstriyel Atık Maddelerden Mikrobiyal Yolla Beta Karoten Üretimi, 100. Yıl Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, 61–66, 2007.

3. Eren E., Kevser D., Nevzat Ö., Mehmet K.  ve Özer Ç. Tekstil Boyar Maddelerinin Arıtımını Gerçekleştirilen Karışık Mikroorganizmaların Anaeorobik ve Aerobik Stabilitelerinin Belirlenmesi, 7.Ulusal Çevre Mühendisliği Kongresi, İZMİR, 359-366, 2007.

 

 

This Post Has 0 Comments

Leave A Reply





"Sitedeki içerikler tamamen bilgilendirme için yazılmış olup hiçbir şekilde tedavi amaçlı bir uygulama veya tanı için yol gösterici, dayanak olamaz. Referans olarak belirtildiği sürece yazıların kopyalanıp çoğaltılmasında hiçbir sakınca yoktur."