3 Mikro Biyokim İşlevler doc



Yüklə 0,7 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə29/29
tarix17.01.2018
ölçüsü0,7 Mb.
#21322
1   ...   21   22   23   24   25   26   27   28   29

 

 

 



 

64 


yo-ğunluk  değişimi  homojen  ve  gerilimsiz  değildir.  Çünkü  içermiş  olduğu 

minerallerin  herbirinin  farklı  farklı  termik  genleşme  sabitine  ve  ısı  iletim 

yeteneğine  sahip  olmalarıdır.  Sıcaklığın  etkiside  kayacın  gözenekliliğine 

bağlıdır. Bu nedenle de sıcaklıkların yüksek ve gece-gündüz farklılığının büyük 

olduğu  yerlerde  sıcaklık parçalaması daha yoğun olmaktadır. Çevre kirlenmesi 

nedeni  ile  kayaçlarda  biriken  is,  toz,  kurum  gibi  karartıcı  maddeler,  güneş 

ışınlarının  daha  fazla  soğurulmasına    sıcaklığın  yükselmesine  ve  sıcaklık 

parçalaması olayının artmasına neden olmaktadır. Sıcaklık dıştan içeriye doğru 

azaldığı  için  de  bir  gerilim  oluşmakta,  bu  oluşan  sıcaklık  gerilimi  de  taşın  dış 

kısmının  parçalanmasına  neden  olmaktadır.  Hem  fiziksel  hem  de  kimyasal 

parçalanmada  büyük  katkısı  olan  diğer  bir  ekolojik  parametre  de  kayacın 

rutubetidir.  Kayacın  gözenekliliğine  bağlı  olarak,  örneğin  topraktaki  su 

hidrostatik basınçla taşın boşluklarına girebilir. Kapilar emme gücü ile de yeraltı 

suyundan  gözeneklerine  su  emebilir.  Yağışlardan  sonra  rüzgarın  çatlak  ve 

yarıklara bastırması, kayacın yüzeyinde oluşan su filminin kapilarite yardımı ile 

emilmesi gözeneklerin su ile dolmasını sağlayabilir. Bu yolla giren su miktarı 8 

l/m2 x dakika kadar olabilmaktedir. 

 

Sürekli  su  alma  ve  bırakma  olayları  taşın  mekanik  parçalanmasına  neden 



olmaktadır.  Sıcaklık  ve  rutubet  parametresinin  yanısıra  burada  ayrıca  taşın  tuz 

içeriği de çok önemli bir rol oynamaktadır. Tuz higroskopik özelliği nedeni ile 

suyu çekmektedir. Kayacın tuzu : 

 

- kendi yapısında doğal olarak olabilir 



- kimyasal ayrışmanın reaksiyon ürünleri olabilir 

- atmosfer yolu ile gelebilir 

- kullanılan harç fugalarından geçebilir 

- topraktan gelebilir 

- denizden aerosoller halinde gelebilir 

- kara eritme için kullanılan tuzlardan kaynaklanabilir . 

 

Fiziksel,  kimyasal  ve  biyolojik  olarak  kayaç  parçalanması  çoğu  zaman  içiçe 



olabilmektedir.  Bu  durum  antik  kentlerdeki  tarihi  eserler  için  de  geçerlidir. Bu 

nedenle çok değerli parçalar bu dış etmenlerekarşı iyi korunmaları için müzelere 

alınmakta  ve  taklitleri  dışarda  bırakılmaktadır  (Atina  Akropolis'de  olduğu 

gibi). 

 

Özellikle  atmosfer  yolu  ile  taşınan    kükürtdioksit,  karbondioksit,  klorür, 



amonyak,  florür,  is,  kurum  ve  toz  gibi  kirleticiler  yaş  ve/veya  kuru  olarak  bu 

tarihi  eser  kayaçlarına  taşınmakta  ve  orada  etkilerini  göstremektedir.  Rutubet 




 

 

 



 

65 


yeterli  ise  hemen  asitleşerek;  değilse  uygun  koşullarda  silikat  mineralleri 

hidratasyon  ve  hidroliz  yolu  kiristal  ağları  bozulduğu  için  parçalanmaktadır. 

Elektrostatik  bağ  kuvvetleri  bu  yolla  sürekli  olarak  azaldığı  için  de  kaya 

gevşemektedir, bir müddet sonra da  ufalanmaktadır. 

 

Hava kirliliğinin yoğun olduğu bölgelerde eski eserlerin tahribatı yaklaşık % 50 



olarak  bu  yolla  olmaktadır.  Federal  Almanya'da  kararmış  tarihi  binaları 

temizlemek  ve  kurtarmak  için  yapılan  yatırım  miktarı  bir  milyar  markı 

bulmaktadır.  Kölner  Dom'da  yapılan  ölçümlerde  bir  günde  bir  metre  kareye 

düşen kükürtdioksit miktarı 103,9 mg, klorür ise 4,4 mg olarak  yıllık ortalama 

üzerinden  saptanmıştır.  Referans  olacak  bir  yerde  de  6,9  ve  <  1.0  değerleri, 

ölçülmüştür.(Zallmanzig,1983). 

 

Tarihi Eserlerin Yıpranmalarının Nedenleri 

 

İnsan günde 26 000 defa solumaktadır, buradan da havanın değişen kalitesinin 



insanı etkileyeceği açık seçik anlaşılmaktadır. O halde hava kalitesini etkileyen 

kaynaklar nelerdir?        



- Trafik  

- Evlerde ısınma ve ısıtma amacı ile kullanılan yakıtlar  

- Şş yerlerinde ve sanayiide kullanılan yakıtlar 

 

Bu  üç  ana  grubu  çizgisel,  kümesel  ve  noktasal  kaynaklar  şeklin  de  özetlemek 



mümkündür. 

 

Şekil  14'de  emisyon  kaynakları  ve  imisyon  olayı  görülmektedir.  İmisyon 

değerleri belirli sınır değerleri aşınca insan, bitki ve hayvan sağlığına olumsuz ve 

hatta  zararlı  etkiler  yapmaktadır.  Bu  bozucu  veya  zararlı  etkileri  sadece  canlı 

varlıklara değil, aynı zamanda cansız varlıklaradadır. 

 

Avrupa'nın  Paris,  Köln,  Londra,  Berlin,  Leipzig,  Dresden  vb.  gibi  büyük 



şehirlerindeki  hava  kirliliği  olgusu,  bu  kentlerdeki    tarihi  eserleri  yıpratmış  ve 

aşındırmıştır.  Bunun  nedeni  de  kirlenen  havanın  içinde  normal  havada 

bulunmayan,  havaya  yabancı  maddelerin  bulunması,  bunların  fotokimyasal 

reaksiyonlarla ve suyun etkisi ile agresif maddeler oluşturmasıdır. Örneğin ozon, 

sülfirikasit,  nitrikasit  gibi  agresif  maddeler  kireçtaşı  ve  mermerle  reaksiyona 

girerek  önce  çatlamalara,  sonra  da  ufalanma  ve  kırıntılanmalara  neden 

olmaktadır. 

 

Yeşil bitki örtüsünün filtre, toz tutma özelliği bilinmektedir, bir hektar ormanlık 




 

 

 



 

66 


alan için tutlan toz miktarının 20-60 ton civarında olduğu hesaplanmıştır. 

 

Antik  kentlere  en  büyük  zarar  verebilecek  maddeler  yanma  prose-si  sırasında 



açığa çıkan gazlardır: 

 

       -  Asit  yağmurları,  kükürtdioksit,  azotoksitleri,  ozon  ve  diğer 

fotooksidantlar gibi havadan gelen zararlı maddeler 

 

Diğer etki eden kaynaklar ise; 



 

       -  Rüzgar,  don,  kuraklık,  aşırı  sıcaklık  değişimi,  ultraviyole  ışınları  gibi 

çevresel abiyolojik faktörler 

       -  Toprak  kalitesi,  erozyona karşı yeterli korunmuş olup olmadığı, koruyan 

bitki örtüsünün var olup olmadığı 

       - Mantar, bakteri, virüs ve mükoplazmalar gibi organizmalar 

       - Zararlı böcekler, yaban hayvanları, keçiler  

 

Duman  gazlarının  canlılara  olduğu  gibŞ  cansızlara  da  etkisi  bilinmektedir.  En 



önemli  zararlılar  ise  azot  oksitlerkükürtdioksit  ağırmetal  tozları,  organik 

maddeler, ozon gibi fotooksidantlardır. Bu kirleticiler trafik gibi çizgisel, termik 

santral,  fabrika,  atölye  gibi  noktasal  ve  evler,  kentsel  yerleşim  yerleri  gibi 

kümesel kaynaklardan saçılmaktadır. 

 

7.1. Mikroorganizmalar ve Tarihi  Eserler 

 

Doğada  mikroorganizmaların  faaliyet  spektrumu  çok  geniştir.  Eğer  canlılar 



zincirinde  onlar  olmasa  idi,  zaten  yaşam  tümü  ile  sürmezdi.  Doğadaki  madde 

döngüsü engellenmiş olurdu. İşte bu mikroplar taştan yapılan, eserlere, binalara, 

tarihi,  antik  kalıtılara  yerleşerek  barındıkları  bu  ortamı  olumsuz  olarak 

değiştirebilmektedirler. 

 

Hava  kirliliği  ve  bunun  sonucunda  oluşan  asit  yağmurları,  özellikle 



termiksantrallerin bulunduğu bölgedeki tarihi eserlerimiz  ormanlar kadar bu asit 

yağmurlarından  zarar  görmektedir.  Kireç  taşı,  mermer  vb.  gibi  maddelerden 

yapılan  bu  eserlerin  yapı  taşının  içinde  kalsit,  yani  kalsiyumkarbonat 

bulunmaktadır. Kükürtdioksit yüklü olan bir atmosfer, asit yağışları ile bu yapı 

malzemesini alçılaştırmaktadır. 

 

- Bu alçılaşma olayı da, özellikle eserlerin yüzeylerinde gerçekleşmektedir. 



-  Soğuk  aylarda  alçının  suyu  donarak  genişlemekte  ve  eserlerin  yüzeylerinde 


 

 

 



 

67 


çatlamalara neden olmaktadır. 

- Şşte bu ince çatlaklıklar, yarıklar atmosfer yolu ile gelen mikroorganizmalara 

mekan oluşturmaktadır. 

-  Havadan  gelen,  toz  ve  kurumlar  da  alçımsı,  siyah  çatlak  yüzeyleri  meydana 

getirmektedir. 

-  Bu  durum  tarihi  eserlerin  fiziksel  olarak  da  parçalanmasını,  yüzeylerinin 

kırıntılankmasını ve ufalanmasını hızlandırmaktadır. 

 

Tarihi  eserlerin  yüzeylerinde  meydana  gelen  bu  alçılaşma  olayı  acaba 



önlenebilir mi ? Nasıl ? 

 

Gerek  Amerika'daki,  gerekse  de  Avrupa'daki  araştırma  grubları  bu  sorunun 



yanıtını  ve  problemin  çaresini  araştırmışlardır.  Yapılan  pilot  düzeydeki 

çalışmalarla bazı önemli sonuçlara ulaşmışlardır. 

 

-  Desulfovibrio  desulfuricans  diye  bilinen  mikroplar,  ki  bunlar    atıksu  iletim 



hatlarında  taç  korozyonuna  sebep  olan  bakteriler  olarak  tanınmaktadır,  burada 

yararlı amaçlar için kullanılmıştır. 

 

Çünkü  Desulfovibrio  desulfuricans'lar  sulfatları  indirgeme  özelliğine 



sahiptirler. 

- Amaç sulfatlı bileşikleri parçalamak ve indirgemektir. 

- Bu işi anılan mikroorganizmaya yaptırmak mümkündür. 

 

Bu  amaca  ulaşmak  için  de  alçılaşmış  kirli  çatlak  yüzeylere,  bu 



mikroorganizmalardan  hazırlanmış  kültür  eriyiği  yağdırılır.  Desulfovibrio'lar 

alçının içinde bulunan sulfatı sülfüre dönüştürmekte ve hidrojensülfür olarak da 

uzaklaşmasını sağlamaktadır. 

 

Bu  yolla  alçı  oluşumu  engellendiği  gibi  yüzeydeki  alçılar  da  kalsit'e 



dönüşmektedir. 

 

Serbest kalan kalsiyum bu ara atmosferin karbondioksiti ile reaksiyona girerek 



ve  hatta  mikroorganizmaların  metabolizma  artığı  olan  karbondioksitleri  de 

kullanarak, kalsit'i meydana getirmektedirler. 

 

Ancak  bu  sulfatı  parçalayan  bakteriler  sadece  oksijensiz  ortam-larda 



yaşayabilmektedirler.  Bu  nedenle  de  iyileştirmek  istediğimiz  eski  eserleri, 

özellikle  de  heykelleri  sadece  azot  ve  karbondioksitten  oluşmuş  bir  ortama  

almak  ve  bu  iyileştirme  işlemini  uygulamak  gerekmektedir.Pilot  tesisin  içine 



 

 

 



 

68 


iyileştirilmesi  istenen  tarihi  eser,  antik  kent  parçası  konulur.  Bunun  içine  de 

Desulfovibrio  desulfiricant  çözeltisi  yağdırılır.  Bu  sırada  açığa  çıkan 

hidrojensülfür  konsantrasyonu  arttıkca,  sulfatı  parçalayan  organizmaların 

mikrobiyolojik faaliyetlerini olumsuz etkileyen faaliyetleri de artar. Hatta toksik 

etkisinden dolayı faaliyetleri tamamen durabilir. 

 

Ayrıca taş ve/veya kayaç demir içeriyorlarsa, o zaman hidrojensülfür'le beraber 



demir reaksiyona girer. Siyah renkli demirsülfürü oluştururlar. 

 

Bu  yöntemle  tarihi eser yapı taşındaki sulfat konsantrasyonlarını aşağı çekmek 



ve  düşürmek  mümkün  olmaktadır.  Bu  şekilde  tarihi  eserler  biyolojik  olarak 

arıtılmış  olmaktadır.  Böylece  eserlerin  üzerindeki  orijinal  relyefler  meydana 

çıkmaktadır.  Mikropların  arıttığı  tabaka  ise  film  halindeki  alçılaşmış,  çatlamış 

ince bir tabakadır. 

 

8. Mikrobiyel Olarak Kömürdeki Azot ve Kükürtün Giderilmesi 

 

Laboratuvar  ve  pilot  düzeyde  kömürün  içindeki,  yandıktan  sonra  büyük  sorun 



yaratan,  azot  ve  kükürt  gibi  bileşenlerinin  maden  hazırlama  aşamasında, 

mikrobiyolojik işlemlere tabi tutma konu-su uzun yıllardır araştırılmaktadır. 

 

Son  yıllarda  fosil  yakıtların  hazırlanması  işlemlerinde  mikroorganizmaların 



kullanılması  olayı  çok  yaygınlaşmıştır.  Ancak  ekonomikliliği  ve  yaygın 

uygulanabilirliği hala tartışılmaktadır. 

 

Piritik  ve  organik  sülfürün  giderilmesine  çalışılmaktadır.  Özellikle  piritik 



sülfürün giderilmesinde Thiobacillus ferrooxidans, Sulpholobus acidocaldarius 

kullanılmaktadır.  Arıtma  çamurlarından  izole  edilen  Alcaligines  spec.  de  azot 

giderilmesinde kullanılmaktadır.  

 

Thiobacillus  ferrooxidans,  Thiobacillus  thiooxıdans  ve  Thermophilic-



Thiobacillus,  Sulpholobus  acidocaldarius,  gibi  mikroorganizmalardan  bir 

karışık kültür hazırlanarak piritlerin elimine edilmesine çalışılmaktadır. 

 

Bir kömürün tipik bileşimi aşağıda verildiği gibidir : 



            C                     68,70 

            H                      5,05 

            O                     25,00 

            N                      1,00 

            S (org.)               0,25 



 

 

 



 

69 


 

 

Beypazarı  Çayırhan  linyitlerinin  tipik  önemli  parametre  değerleri  aşaığıdaki 



gibidir  (Gökçay, C.F. and R. Yurteri ,1990) : 

          Su içeriği              (%)           25,0 

          Kül içeriği             (%)           22,26 

          Altısıl değeri   (kcal/kg)     3264.0 

          Üstısıl değeri   (kcal/kg)    3576.0 

          Toplam sülfür      (%)              4,22 

          Piritik sülfür         (%)              1,48 

          Organik sülfür      (%)              2.23 

          Sülfat sülfürü        (%)              0,51 

 

Ayrıca  mikrobiyel  yöntemlerle  kömürden  aromatik  hidrokarbonlar,  metan  ve 



CO

 üretilmektedir. 



 

9.  Mikroorganizmalar  Yardımı  ile  Metallerin  Ayırımı  ve  Geri            

Kazanılması 

 

Metalurji'de 



bazı 

metallerin 

kazanılması 

ve 


zenginleştirilmesin 

de 


mikroorganizmalardan  yararlanılmaktadır.  Özellikle  mineral  sanayii  atıklarının 

geri kazanılması, atıkların değerlendirilmesi açısından olaya bakıldığında önemi 

anlaşılmaktadır. 

 

Bakır, krom, vanadyum, titan ve çinko gibi kısmen değerli metaller mikrobiyel 



asit üretimi yoluyla ototrof bakteriler sayesinde metaloksit kalıntılarının içinden 

çözeltiye  geçirilirler.  Örneğin  çöp  yakma  tesislerinde  oluşan  küllerin  içinde 

bulunan  oksitlenmiş  metallerden  bazılarını  bu  yöntemle  geri  kazanmak 

Hannover'de yapılan bir çalışma ile mümkün olmuştur.  

 

Aluminyumoksit  üretiminde  oluşan  silikat  atıklarında  mantarlar  tarafından 



metabolizma atığı olarak ortama bırakılan organik asitler çok etkili olmuştur.  

 

9.1. Röntgen Filmlerinden Gümüşün Geri  Kazanılması 

 

Röntgen  filmleri  emulsiyon  tabakalarının  üzerinde  oldukça  fazla  miktarda 



gümüş içermektedirler. Bugüne kadar uygulanan geri kazanma yöntemi ise kuru 

yakma  ile  geri  kazanmadır.  Bu  yöntemin  çok  sayıda  olumsuz  çevresel  etkileri 

vardır  :  Koku  sorunu,  kurum  sorunu,  curuf  vb.  Bu  yüzden  Osaka'daki  bir  çok 

enstitü  tarafından  gümüşü  enzimatik  yolla  geri  kazanan  bir  yöntem  geliş-




 

 

 



 

70 


tirilmiştir. Filmler önce kesilmekte ve sonra da içinde NaOH bulunan (kostikli

tankta pH 10 -11 arasında ve 35 - 40 

0

C'de bir tankta şişmeye bırakılmakta ve 5 



dakika boyunca bir reaktör de enzim ile muamele edilmektedir. pH değerini çok 

yüksek  olması  halinde  15  dakikalık  bir  bekleme  süresi  yeterli  gelmektedir. 

Gümüşü içeren reaksiyon elemanları nötralizasyon tankına alınmakta ve gümüş 

bir  yumaklaştırıcı  ile  çöktürülmektedir.  Çamur  da  alınmaktadır.  Çamuru 

ergitmek  süretiyle  de  içindeki  gümüş    %  99,6  saflıkta  geri  kazanılmaktadır. 

Tamamen otomatik çalışan tesis günde 1000 kg film atığını işlemektedir.  

 

Gümüşe  dayanıklı  ve  uyumlu  bakteriler  izole  edilmiş  ve  bu  amaç  için  özel 



olarak  kültüre  alınıp,  çoğaltılmıştır.  Leipzig  Biyoteknoloji  Enstitüsünde  bu 

konuda  çalışmalar  yapılmaktadır.  Gen  tekniği  açısından  da  çalışmaların 

yapılması gerektiği anlaşılmış ve araştırmaya başlanmıştır.  

 

9.2. Cıva Geri Kazanılması  

 

Civa 


tuzlarının 

mikroorganizmalar 

yardımı 

ile 


metal 

civa 


haline 

transformasyonu  araştırılmaktadır.  Oluşan  elementer  civa  %  98  alginat 

boncukları 

halinde 


biyolojik 

matrikslerde 

(protein, 

biyopolimer, 

karbonhidrat,  lyse  ürünlerde)  tutulmaktadır.  Birçok batı üniversitelerinde bu 

konuda yapılan araştırmalar devam etmektedir.  

 

9.2.1.  Mikroorganizmaların  Yardımı  İle  Sorunlu  Atıksulardaki  Civanın 

Giderilmesi 

 

Bu  zehirli  ağırmetal  civa  çöp  ve  katı  atık  ayakılmasından  sonra  veya  sanayii 



atıksuyunun  kanalizasyona  verilmesi  ile  veya  da  yanardağ  patlaması  yollarıyla 

çevreye 


yayılmaktadır. 

Ağır 


metaller 

biyolojik 

olarak 

parçalanıp, 



ayrıştırılamadıklarından,  besin  yolu  ile  hayvan  ve  insan  bünyesinde  akumule 

olmaktadır. Civa organizmanın bünyesine girdiğinde çok tehlikeli bir zehir etkisi 

yapabilmektedir. Şnsanların sinir sistemine ve beynine yerleşerek felçlere neden 

olmaktadır.  Bilim  adamları  ağır  meyal  içeriği  fazlaolan  atıksularda 

mikroorganizma  populasyonunu  ve  türlerini  araştırmışlardır.  Bu  ara  civanın 

toksik  etki  göstermesine  neden  olan  civa  molekülünün  elektron  kılıfındaki 

sorunu  çözme  ve  zehirsizleştirme  olayına  dayanmaktadır.  Civa  molekülü 

elektron  kılıfında  iki  elektron  eksik  olması  durumunda  toksik  etki 

göstermektedir.  Civaya  karşı  dirençli  mikroorganizmalar,  bu  iki  elektronu 

kendilerine  özgü  enzimlerle  (Civareduktaz  enzimi)  doldurmaktadır.  Böylece 

element metal haline dönüştürülmektedir. Bu da mikroorganizmlara toksik etki 

yapmamaktadır. Bu özelliğe sahip yaklaşık 20 adet bakteri kökeni doğal olarak 




 

 

 



 

71 


bulunmuştur.  En  verimli  tipleri  ise  Aeromonas  hydrophila  ve  Pseudomonas 

putida'dır. 

 

Bu konudaki arıtma veya zehirsizleştirme çalışmları "Sabit Yataklı Reaktörler" 



de yapılmaktadır. Mikroorganizmalar sabit bir yatak üzerine yerleşmektedirler. 

Özellikle  zehirsizleştirilen  civa  metal  haline  dönüştüğüne  göre  reaktörün  alt 

kısmından  bilyalar  şeklinde  çıkmaktadır.  Bu  prosesin  sonunda  bakteriler 

uzaklaştırılmakta  ve  ağırmetaller de destile edilmektedir. Sabit yatak ise tekrar 

tekrar kullanılmaktadır. Bunun iyon değiştiriciye karşı avantajı ise, reaksiyonun 

geri  dönüşümsüz  olmasıdır.  Bu  nedenle  de  <5  mg/l  civa  içeren  atıksuların 

arıtılmasında bir anlam taşımaktadır. Deponi sızıntı sularındaki civanın biyolojik 

arıtmaya  olumsuz  etkisi  bu  yöntemle  giderilmeye  çalışılmkatadır.  Ayrıca 

tohumlukların 

saklanmasında 

kullanılan 

civalı 


bileşiklerden 

dolayı, 


hazırlamaaşamasında oluşan cıvalı atıksuların arıtılmasında da kullanılmaktadır.  

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



Yüklə 0,7 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   21   22   23   24   25   26   27   28   29




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə