[acemi_caylak]

Gelişen teknoloji birlikte atıksular o kadar farklı organik veya inorganik bileşik içermekteki, bunu tek başına biyolojik arıtmayla çözmek mümkün gözükmüyor.

Bu yüzden mekanik arıtma, çökeltme, kimyasal arıtma, kum filtrasyonu, havalandırma, doldurma, daldırma ve damlatma sistemleri, biyolojik arıtma ve aktif çamur yöntemi, biyolojik çim yöntemlerinin birlikte kullanılması gerekir. Bütün bu tekniklerin bileşiminden oluşmayan bir atıksu temizleme projesi (helede debisi yüksek bir nehirde damlatma yöntemiyle uygulanıyorsa) başarılı olur mu tartışılır.

Sözü Ertuğrul Erdin Hoca'ya bırakalım.

Atıksular ve Kimyasallar

Evsel atıksular artık günümüzde kolay arıtılabilen su türünden değildir. Eskiden çoğunlukla insan idrarını ve dışkısını, vucut yağını, mutfak ve çamaşırdan gelen kirleri içerirken, bugün yapay temizleyicileri, silicileri de içermektedir. Bu yapay temizleyiciler, aynı zamanda arıtma tesislerindeki mikroorganizmalara da etki etmektedir. Bunun dışında ayrıca sanayiiden bir çok organik ve anorganik kirleticiler de atıksuya gelmektedir. Kimyacılar da sürekli yeni yeni maddeler bulmaktadırlar, bunların her biri de çevresel etki değerlendirilmesi yapılmadan piyasaya sunulması halinde büyük çevre sorunları yaratmaktadırlar.Aşağıda atıksu mikrobiyolojisi açısından çok önemli olan bazı toksik maddeler verilmiştir.

Toksik Madde Türü	Ürün
Anorganik kökenli zehirli maddeler
Asitler	Hidroklorik asit, sülfürik asit
Bazlar	Sodyum hidroksit, kalsiyum hidroksit
Oksitleyici maddeler	Klor, hidrojen peroksit, ozon
Gaz halindeki maddeler	Amonyak, hidrojen sülfür
Alkali ve toprak alkali tuzlar	Berilyum, stronsiyum, potasyum tuzları, bakır, kurşun, çinko, krom, civa, kadmiyum, arsenik
Siyanürler	Siyanür asiti, kloro siyanür
Organik kökenli zehirli maddeler
Alifatik bileşikler	Hidrokarbonlar, madeni yağlar
Aromatik bileşikler	Hidrokarbonlar, benzol, fenol, toluol
Klorlu hidrokarbonlar	Kloroform, klorobenzen, poliklorlu bifenil, vinil klorür, diklor fenol
Diğer halojenli bileşikler	Triklorflormetan
Nitro bileşikleri	Nitro benzen, nitrofenol, dinitro toluol
Nitriller	Akril nitril
Kondanze hidrokarbonlar	Benzopiren, naftalin, benzonatrasen

Atıksu arıtma tesislerine birçok toksik madde girmesine ragmen, arıtma tesisleri tamamen devre dışı kalmamaktadır. Az da olsa arıtma etkisi devam etmektedir. Yüzeysel sular bile oludukça çok miktardaki toksik maddelere karşı bir direnç gösterebilmektedir. Ancak bunun da bir sınırı vardır. Su ortamı mikroorganizma türünce çok zengin oluduğu için, türler değişen ekolojik koşullara uyum sağlamaya çalışmakta ve dirençli organizmalar da türlerinin neslini evrimleşmiş olarak sürdürmektedir. Ancak toksik maddenin konsantrasyonu sınırlayıcı olmaktadır.

Bu ara zehirin veya toksisitenin tanımını yapmak gerekir: "Su ortamında yaşayan canlıların yaşam belirtilerini sönümleyen, azaltan, metabolizma faaliyetlerini durduran düzeyde konsantre bulunan bir madde zehirdir." Bu
tanım toprak ve hava ortamı için de söylenebilir. Bu tanımda bir maddenin kimyasal yapısı ve birleşimi önemli değildir, özellikle onun canlılara etkisi esas alınmaktadır.

Zehirlerin mutlaka öldürmesi gerekmez, fakat öldürücü olabilir. Toksik etki basit engellemeden, öldürücülüğe kadar gidebilir, toksik maddeye karşı mikroorganizmanın tepkisi büyümeyi yavaşlatması ve çoğalmayı azaltması şeklinde olur. Biyokimyasal reaksiyonlar azalır, engellenir, dolayısıyla da oksijen tüketimi de azalmaktadır. Toksisitenin şiddetli olması halinde ise bakteriler ölmektedir. B0İ5 değeri bu durumda sıfır olur.

Eğer sadece biyoaktivite engellenirse, o zaman bakteriostatik etkiden söz edilir. Öldürücü olması halinde de bakterisid etkiden.

Bir maddenin bakteriye toksik etkisi, sadece onun konsantrasyonuna değil aynı zamanda diğer maddelerle karşılıklı etkileşimine de bağlıdır. Örneğin asit ve bazlar her biri kendi başlarına bakterilere toksik etki yapabilecekken, birlikte nötr etki yapmaktadırdlar. Bu ara zaman faktörü de çok önemli bir faktördür. Bitkilerin adaptasyonu için gerekli olan zaman, veya zehirin optimum değere ulaştığı süre olarak ele alınabilir. Zehir şokları bakterilere olumsuz etki yaparken, zehirlerin azar azar verilmesi, bakterilerin değişen ekolojik koşullara uyum sağlamasına olanak tanımaktadır. Bu durumda enzim sistemi değişmekte ve yeniden bir oluşuma, yapılanmaya gidilmektedir. Önceden toksik etki yapan H2S (hidrojen sülfür) ve fenol gibi maddeler, daha sonra bakteri besin maddesi olabilmektedir.

Toksik etki nedeni ile bozulan metabolizma kendini farklı farklı gösterebilir. Nitrifikasyon azalır, amonifikasyon artar. Suyun nitrit ve nitrat değerleri azalır.

Protozooalar bakteriler kadar dayanıklı değildir. Bakterilerde toksit etkinin belirtileri görülmeden, protozoolar çoktan ölmüştür bile.

Bakterideki toksik etki ise proteinin koagülasyonunda (pıhtılaşma), hücre duvarı büyümesinin durdurulmasında, DNA'nın ve protein sentezinin engellenmesinde kendini gösterir.

Her asit asititesi nedeni ile toksik etki yapmaz. pH değişimlerine karşı mikroorganizmalar duyarlı hareket ederler. Örneğin anaerobik işlemlerin metan fazındaki pH=6.8 kritik bir değer olarak kabul edilmektedir. Duruma göre aktif çamur tesisleri pH=5'e kadar bile çalışabilmektedir. Asidofil bakterilerin faaliyetleri sürmektedir. pH=2.7'de B0I5 in nötr reaksiyon koşullarına göre %65'inin ayrıştırıldığı saptanmıştır.

Sıcaklık ile pH arasındaki bağıntıya göre de biyokimyasal aktivite değişmektedir. 20 °C civarında yüksek pH ile aktivite iyi gidirken, 10 °C'de gitmemektedir. pH optimum değeri, biyolojik ayrışma için nötr ile pH= 7.5 aralığıdır.

Algler genel olarak yüksek pH değerlerine tahammül edebilirler, alg çiçeklenmesi sırasında tamponlayıcı kalsiyum bikarbonattan o kadar çok karbondioksit çekilirki hidroksitler artar ve pH=10 nun üzerine çıkar. pH değişimi de diğer toksik maddelerin toksititesini artırır. Örneğin amonyum iyonu düşük pH değerlerine sahip olan ortamlarda toksik etki yapmaz iken, yüksek pH değerlerinde dissosiye (pozitif ve negatif iyonlara ayrışma) olmayan amonyak açığa çıktığı için zehirliliği artmaktadır. Hidrojensülfürün davranışı ise amonyağınkinin tersidir. Artan pH değeri ile birlikte zehirliliği azalmaktadır. Kuvvetli oksitleyiciler mikroorganizmaları oksijen bombardımanına tabi tuttuğu için öldürücü etki yapmaktadır. Bu nedenle de dezenfeksiyon için oksijen kullanılmaktadır.

Atıksu arıtma tesislerinde aşırı mikroorganizma biyoması oluşması halinde mikroorganizmaları elimine etmek için, örneğin tıkanan damlatmalı filtreleri temizlemek amacı ile oksijen kullanılır. (Oksitleyicinin oksijeninden yararlanılır).

Ağır metallerin zehirliliği elektrokimyasal gerilime bağlıdır. Elektrokimyasal gerilim ne kadar pozitif ise, iyonun toksik etkisi de o kadar fazladır. Özellikle metalhidroksit çökeltilerinin oluşması sistemde büyük zararlara neden olmaktadır. Çözünürlüğü çok zor olan bu çökelti bileşikleri ölü veya canlı organizmaları kaplamakta ve onların kokuşmasına neden olmaktadır.

Ağır metaller hayvansal organizmalarda proteinlere koagülasyon etkisi yapmaktadırlar. Protoplazma yapısı bozulmakta, metabolizma durmakta, enzimler devre dışı bırakılmaktadır.

Algler ve yüksek bitkiler oldukça çok miktarda çinko, bakır gibi ağır metalleri depolayabilirler. Kül analizleri bu gerçeği ortaya koymaktadır. Aktif çamur ve biyolojik çimler de oldukça çok miktarda ağır metali absorbe etmektedirler.

Madeni yağlar sadece zor ayrışabilirlikle kalmamakta, aynı zamanda da mikroorgnazimaları ve biyolojik çimi ince bir film tabakası ile örtmektedirler. Metabolizma engellenmekte ve ayrıştırma verimi çok azalmaktadır. Madeni yağları parçalayan özel mikroorganizmalar üretilmekte ve bu amaç için kullanılmaktadır. Özellikle madeni yağla kirlenmiş sulara ve topraklara bu özel mikroorganizmalar verilmekte ve arıtma yapılmaktadır.

Deterjanlardan, özellikle katyonik tensidler bakterisid etki yapmakta ve ayrışmayı engellemektedir. Protozoolar ölmektedir. Büyük hayvanlara bile öldürücü etki edebilmektedir.