Petrokimya endüstrisi atıksularının biyolojik arıtımında kullanılmak amacıyla aşı kültürü elde edilmesi

Son yarım asırdır bilim ve teknolojinin hızla ilerlemesine bağlı olarak, sanayinin gelişmesi ile günlük hayatı kolaylaştırmak için sayısız ürün üreten endüstriler birçok çevresel sorunu da beraberinde getirebilmektedir. Özellikle antropojenik atıklar olarak adlandırılabilecek sanayi atıklarının çevre üzerindeki olumsuz etkileri çevre dengesi ile insan ve hayvan sağlığını tehlikeye atmaktadır. Sanayi atıklarının tam olarak veya hiç arıtılmadan ekosisteme deşarj edilmesi, ekosistem üyeleri üzerinde olumsuz etkilere neden olmaktadır. Özellikle plastik, ilaç, petrol endüstrisi gibi birçok önemli sanayiler bu tarz çevresel sorunların ana kaynağı olmaktadır. Üretilen atıkların büyük çoğunluğunun ksenobiyotik (zor parçalanabilir) yapıda olması, doğada birikmesi ve canlılar üzerinde toksik etki göstermesinden dolayı giderilmesi ve arıtılması gereken başlıca atıklardır. Petrol sanayisi atıkları ise çoğunluğu ksenobiyotik hidrokarbonlardan oluşan zararlı bileşiklerdir. Bunlardan poliaromatik hidrokarbonlar (PAH'lar) giderilmesi zorunlu bileşiklerdir. US EPA'nın belirlediği giderilmesi zorunlu olan 16 PAH bileşiği petrol ve türevi maddelerle kirlenmiş alanlarda oldukça sık karşılaşılmaktadır. Bu doktora tez çalışmasında; terefitalik asit (TFA), asenaften (ace), fluoren (flu), fluoranten (flr), antrasen (ant) ve piren (pyr) hidrokarbon bileşiklerinin mikrobiyolojik yollarla giderilmesi, giderim verimlerinin belirlenmesi, bakteriyel konsorsiyum ile aşı kültürü oluşturulması, aşı kültürünün endüstriyel atık sularda giderim verimlerinin değerlendirilmesi, biyoçoğaltım ve biyoparçalanma esnasında seçili mikroorganizmaların qPCR ile takibi ve bakterilerin PAH'ların biyoiyileştirilmesinde rol alan öncül enzimlerini kodlayan genlerin ifade düzeyleri incelenmiştir. Bu kapsamda hedef hidrokarbonları tek karbon ve enerji kaynağı olarak kullanan 13 izolat elde edilmiştir. Bu izolatlar moleküler biyolojik olarak tanılanarak; Acinetobacter sp., Aeromonas media, Arthrobacter nicotianae, Arthrobacter protophormiae, Burkholderia cepacia, Chryseobacterium sp, Pseudomonas sp., Pseudomonas fluorescens, Raoultella planticola genus ve türlerine ait oldukları saptanmıştır. Elde edilen izolatlardan aşı kültürü oluştularak sürekli karışımlı tank biyoreaktörü (SKTR) içinde olgunlaştırılan aktif çamur sisteminde denenmiştir. TFA (50 mg/L), Ace, Flu, Flr ve Ant (20 mg/L) biyoparçalama durumları ve giderim oranları belirlenmiştir. Buna göre çıkış suyu verilerinden hidrokarbonların % giderim oranları sırasıyla %82,3; %100; %100; %100 ve %75,4 olarak belirlenmiştir. İzolatlar için özel primer prob setleri kullanılarak Real time PCR ile izolat takibi yapılmıştır. Buna göre 55 günlük biyoparçalanma süresi boyunca mikroorganizmaların 105 – 106 kopya DNA/50 µl miktarları ile sabit kaldıkları gözlenmiştir. Gen ifadesi çalışmalarında qPCR için optimize edilmiş olan Gram negatif bakterilere özgü PAH RHDα gen bölgesi kullanılmıştır. Bunun için Livak, Pfaffl ve BestKeeper yöntemleri kullanılarak ifade düzeyleri incelenmiştir. Anahtar sözcükler: Mikrobiyal PAH biyoparçalanması, biyoçoğaltım, biyoiyileştirme, aktif çamur sistemi, petrokimya endüstrisi.