Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Fitoremediasyon Yöntemi-Ağır Metallerin Uzaklaştırılması

---

Fitoremediasyon
Fitoremediasyon tekniğinde çevresel kirleticileri absorbe eden, dokularında yüksek seviyelerde biriktiren (hiperakümülatör) ve fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçler aracılığıyla detoksifiye eden bitkilerin kullanımı tercih edilmektedir.

1. Fitoremediasyon Tipleri
Fitoremediasyon teknolojisi temel süreç ve uygulanabilirliği temelinde farklı gruplara ayrılabilir.

2. Fitoekstraksiyon
Bitki kökleri tarafından kirleticilerin alınımı ve sonrasında toprak üstü organlarda biriktirilmesini takiben bitkilerin hasat edilerek yok edilmesini içermektedir. Bu teknik Cu ve Zn gibi aktif olarak alınan mikrobesin elementleri ve Cd, Ni ve Pb gibi besin elementi olmayan ağır metallerin uzaklaştırılmasında kullanılabilmektedir.Fitoekstraksiyon teknolojisi sadece metal kirlil iğinin düşük veya orta seviyede olduğu alanlar için uygulanabilmektedir. Çünkü çok fazla kirlenmiş alanlarda bitki büyümesi sürdürülememektedir.

3. Rizofiltrasyon
Bitki kökleri tarafından sıvı büyüme ortamlarından fazla miktardaki besin elementlerinin veya metal kirleticilerin alınımı ve alıkonmasını kapsamaktadır.Brassica juncea,Phaseolus vulgaris ve Helianthus annuus gibi hidroponik ortamda büyütülen birçok bitki türünün kökleri Cu, Cd, Cr, Ni, Pb, Zn ve U gibi toksik metallerin sıvı çözeltilerinden uzaklaştırılmasında kullanılabilmektedir (Dushenkov vd., 1995; Raskin ve Ensley, 2000; Lee ve Yang, 2010).Rizofiltrasyon için ideal bitki önemli miktarda kök biyokütlesi veya yüzey alanı üretmeli, yüksek miktarda hedef metali biriktirebilmeli ve tolere edebilmeli, düşük maliyetli olmalı ve minimum düzeyde sekonder atık üretmelidir (Dushenkov ve Kapulnik, 2000.

4. Fitostabilizasyon
Bu teknikte, erozyonun önlenmesi, yeraltı sularına kirleticilerin sızmasının azaltılması ve toprakla doğrudan temasın önlenmesi için toprak yüzeyi bitkiler ile örtülmektedir (Bert vd., 2005). Bu teknikte bitki kökleri fiziksel ve kimyasal olarak kirleticileri immobilize etmektedir (Berti ve Cunningham, 2000). Bu teknik, kirlenmiş topraklarda büyüyebilen ve toksik metalleri daha az toksik formlara dönüştürmek için toprağın fizyolojik, kimyasal ve biyolojik özelliklerini değiştirebilen bitkilere gereksinim duymaktadır. Fitostabilizasyon için kullanılacak bitkiler geniş bir kök sistemine sahip olmalı, yüksek konsantrasyonlardaki ağır metallerin varlığında yüksek oranda biyokütle üretebilmeli ve ağır metalleri gövdeye en az seviyede transloke etmelidir
(Rizzi vd., 2004).


5. Fitovolatilizasyon
Bu teknolojide, bitkiler tarafından absorbe edilen ağır metaller daha az toksik uçucu formlara dönüştürülerek transpirasyon ile atmosfere verilmektedir. As, Hg ve Se gibi metaller doğada gaz formunda bulunabilmektedir. Doğal olarak oluşan veya genetiği değiştirilmiş.Brassicajuncea ve Arabidopsis thaliana gibi bazı bitkilerin ağır metalleri absorbe ettikleri ve gaz formuna dönüştürerek atmosfere verebildikleri bildirilmiştir(Ghosh ve Singh, 2005). Bununla birlikte,Populus ve Salix gibi ağaç türleri etkin fitoremediasyon özelliklerinden dolayı sıklıkla bu teknikte kullanılmaktadır (Pulford ve Watson, 2003).Selenyum içeren besi ortamında büyüyen Arabidopsis thaliana ve Brassica juncea bitkilerinin dimetilselenit ve dimetildiselenit formunda uçucu Se üretebildikleri gösterilmiştir (Banuelos, 2000).Fitovolatilizasyon hidrojenin radyoaktif bir izotopu olan ve helyuma dönüştürülen trityumun (3H) uzaklaştırılmasında da kullanılmaktadır (Dushenkov, 2003). İyonik formdaki cıvayı (Hg+2) daha az toksik olan forma (Hg0) dönüştüren cıva redüktaz genini içeren Nicotiana tabacum ve Arabidopsis thaliana bitkileri genetik olarak modifiye edilmiştir.
(Meagher vd., 2000).


6. Fitodegradasyon (Fitotransformasyon)
Bu metotta, bitkilerdeki metabolik işlevler ve toprak mikroorganizmaları arasındaki rizosferik birliktelikle organik kirleticiler parçalanmaktadır.Organik kirleticilerin fitodegradasyonu bitki içerisinde veya rizosferde gerçekleşebilmektedir.Yeraltı sularındaki çözücüler, topraktaki petrol ve aromatik bileşikler ve havadaki uçucu bileşikler gibi birçok farklı kirletici bu metot ile uzaklaştırılabilmektedir (Newman ve Reynolds, 2004).Kirleticileri metabolize eden dehalojenaz, nitroredüktaz, peroksidaz, lakkaz ve nitrilaz gibi bitki enzimleri, kirleticilerin transformasyonunda aktif rol oynadıkları rizosfere salınmaktadır.Trinitrotolueni (TNT) daha az zararlı bileşiklere indirgeyen iki bakteriyel enzim (PETN redüktaz ve nitroredüktaz) tütün bitkilerinde TNT toleransının arttırılması için kullanılmıştır.Onr ve nfs genlerinin, yabani tip bitkilerin gelişimini ciddi şekilde etkileyen TNT konsantrasyonuna karşı transjenik bitkilerin tolerans göstermesini sağladığı bildirilmiştir (Hannink vd., 2001). Bununla birlikte,Banks vd. (2003), polisiklik aromatik hidrokarbonlarla (PAH) kirlenmiş alanların remediasyonunda Sorghum bicolor bitkilerinin oldukça etkin olduğunu bildirmişlerdir.

ALINTIDIR...

---