Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 140. Sayı (Mart 2020)

56 Su ve Çevre Teknolojileri / Mart 2020 suvecevre.com sürdürmektedirler. Eğer bu mikrobiyolojik zincir iyi anlaşılırsa jeofizik haritalamalar ile günümüzde önemi artan yeraltı suyu kirlenme alanları, sanayi tesislerinin petrol - yağ atıklarının neden olduğu hidrokarbon kirlilikleri belirlenebilmektedir. Nitekim Biojeofizik alanında yapılan laboratuar araştırma- ları, bakterilerin aktiviteleri, üremelerinin ve ayrışmalarının elektrik alan ürettiklerini ortaya koymuştur. Toprak taneciği ile kirli akışkanın oluşturduğu iyon yer değiştirmeleri Şekil 3'te gösterilmiştir. Bu durum kumlu çökel ortamlardaki elektriksel polarizasyon (Spektral IP) kaynağını oluşturur. Bu nedenle Spektral IP yüzeye yakın çökellerde kirlilik haritalaması için ümit verici bir teknik olarak kullanılabilir üstünlüğe sahiptir. Kayacın akışkan dolu gözenek boşluğunda toplanmış elektrik yük bloklarının akım akışında yarattığı engel nede- niyle oluşan Spektral IP etkisi yeryüzü ölçümleri ile harita- lanabilmektedir. Yalın olarak açıklayabileceğimiz üzere bu jeofizik ölçümlerinde yeryüzüne çakılmış iki çelik elektroddan yer içine elektrik akımı verilir. Aynı anda yeryüzündeki diğer iki elektroddan ise elektriksel gerilim ölçülür. Farklı petrol doymuşluğu ve farklı su doymuşluğunun Spektral yapay Polarizasyon (Spektral IP) üzerindeki etkisini araştırmak için Laboratuar çalışmaları yapılmıştır. Su içeren ve petrol ürünü ile kısmen sature olmuş kumlu ortamlarda petrol saturasyon miktarının artışına bağlı olarak Spekt- ral IP parametresinde belirgin artışlar izlenmiştir. Biyolojik olarak parçalanır petrol ile kısmen doymuş su ve sulu kum durumunda benzer gözlemler elde edilir. Yüksek Petrol doy- gunluğu ile Spekral IP değerleri daha da belirginleşir (Abdel Aal ve Atekwana, 2013). Hidrokarbon kirliliğindeki kesimler yeriçindeki akışkan varlığından dolayı aynı zamanda kayaçla- rın gözeneklerinde de kirletici madde ve mikrobik hücrelerin artışına neden olur. “SELF POTENTIAL” (SP) ILE ARAŞTIRMA Yeryüzünün sığ kesimlerine ait Jeofizik ölçümler, hid- rokarbon ile kirlenmiş ortamlardaki biyolojik bozuşmaların dolaylı işaretlerini verir. Böyle yerler doğal biyolojik reak- törlerdir. Kum gibi gevşek jeolojik çökeller zaman içerisinde petrol hidrokarbonları tarafından kirletirler. Oluşan kötü ortam koşullarından dolayı çevresindeki su bulunduran aki- fer çökellerde oluşan bozuşma ve tahribatlar artarak devam eder. İleri aşamada ise mikrop kökenli indirgenme ve yük- seltgenme işlemleri CO2 ve organik asitler üretir. Mikrobik artış ve yer altı ortamlarındaki dağılımı birçok değişkene yani sıcaklık, asitlilik, jeolojik ortamın fiziksel ve kimyasal özellik- lerine (örneğin porozite ve geçirimlilik) bağlıdır. Mikrobik aktiviteyi dolaylı belirlemek için Jeofiziğin “Self Potansiyel” (SP) yöntemi uygulanır. Yapılan bilimsel çalışmalarda hidro- karbonların mikrobik bozulması olan yerlerde 100 miliVolt miktarını aşan güçlü SP sinyallerinin ölçülebileceği anlaşıl- mıştır. Yeraltında iletken ortamlarla etkileşimi olan ve “yer pili” diye 1920 li yıllarda açıklanan fiziksel model bu güçlü SP enerjisini açıklamaktadır. Oluşan bio – jeobatarya kökenli SP milivolt değerlerini algılamak amacıyla arazide Ag – AgCl elektrodları kullanılır. SONUÇ Sonuçta, bu yazıda verilen bilgilere ek olarak Biojeofizik çalışmalar tarafından cevapları araştırılmış konular aşağıda verilmiştir. • Mikrobik hücreler ve aktivitelerinin direkt jeofizik imzaları nedir? • Mikrop – mineral dönüşümlerini anlamak için Jeofizik yöntemler kullanılabilir mi? • Doğada insanoğlunun sanayi - kimyasal faaliyetleri ile neden olduğu kirletilmiş ortamlarda biojeokimyasal süreçlerin anlaşılması için jeofizik nasıl kullanılır. • Mikrobik aktiviteyi araştırmak için hangi jeofizik yöntem- ler en uygun olanıdır ve bio imzaları nedir. • Derin okyanuslarda yada kutup buzullarındaki Mikrobik toplulukların (sıcak zonlar) aranmasına Jeofizik katkı verebilirmi? Şekil 3. Kirletilmiş topraklarda taneciklerin kalıntı hidrokarbon ile aşındırılması ve elektrik polarizasyon KAYNAKLAR - Abdel Aal, G.Z., Slater, L.D., Atekwana, E.A. Induced-polarization measurements on unconsolidated from a site of active hydrocarbon biodegradation. Geophysics 71, H13-H24. 2006 - Abdel Aal, G. Z., Atekwana, E. A. Spectral induced polarization (SIP) response of biodegraded oil in porous media. Geophysical Journal International, 196, 804 – 817. 2013 - Demir, İ., Demirbağ, Z., 1999. Polisiklik Aromatik Hidrokarbonların Biyolojik Olarak Parçalanması. TÜBİTAK Journal of Biology, 23, 293 – 302. 1999 n MAKALE