Page 1
İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Denizcilik Fakültesi
Tuzla
GEMİLERDEN KAYNAKLANAN DENİZ KİRLİLİĞİNİN DENETİMİNDE GÖREVLENDİRİLECEK OLAN ÇEVRE
DENETÇİLERİ İÇİN SERTİFİKA PROGRAMI
7-11 Temmuz 2008
OPRS
( PETROL KİRLİLİĞİ & MÜCADELE & MÜDAHALE)
Hazırlayan
Doç. Dr. Fatma Yonsel
[email protected]
İTÜ-Gemi İnşaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi,
Deniz Teknolojisi Mühendisliği Bölümü, 34 469 Maslak-Istanbul
Page 2
İÇİNDEKİLER
1. Petrol Kirliliğine Karşı Hazırlıklı Olma, Müdahele ve İşbirliği ile ilgili Uluslararası Sözleşme-OPRC 90 1
2. Petrol Nedir? 2
3.Petrolün Deniz Ortamında geçirdiği Evreler 8
4. Petrolün Deniz Ortamına olan Etkileri 14
5. Deniz Ortamındaki Petrol ile Mücadele Yöntemleri 20
1. Mekanik Yöntemler 20
2. Kimyasal Yöntemler 42
3. Yakma 44
4.Biyolojik Yöntemler 45
KAYNAKLAR 54
Page 3
1
1-Petrol Kirliliğine Karşı Hazırlıklı Olma, Müdahale Ve İşbirliği
İle İlgili Uluslararası Sözleşmesi (OPRC 90)
IMO 1990 yılında "Petrol Kirliliğine Karşı Hazırlıklı Olma, Müdahale ve İşbirliği ile İlgili
Uluslararası Sözleşmesi (International Convention on Oil Pollution Preparedness, Response
and Co-Operation (OPRC 90)"ni kabul etmiştir. 21 Haziran 2001 tarihinde, TBMM Dışişleri
Komisyonunda görüşülerek kabul edilen ve 11/06/2003 tarihli, 4882 sayılı Kanunla
katılmamız uygun bulunan "1990 Tarihli Petrol Kirliliğine Karşı Hazırlıklı Olma, Müdahale
ve İşbirliği ile İlgili Uluslararası Sözleşmesi (International Convention on Oil Pollution
Preparedness, Response and Co-Operation, OPRC 90) petrol kirliliğine karşı hazırlıklı olma,
müdahale konusunda taraflar arasında uluslararası koordinasyon ve işbirliği sağlama, bilgi
alışverişi, eğitim ve teknik yardım hususlarını kapsamaktadır.
Devletlerin, tanker kazası gibi acil durumlara müdahale etme yeteneklerini geliştirmek
amacıyla hazırlanan bu sözleşme, Mayıs 1995 tarihinde yürürlüğe girmiştir. Ancak bazı
hükümleri, 1991 baharında İran Körfezi'nin, bölgedeki düşmanca faaliyetler sonucu önemli
bir şekilde kirlenmesi olayında, IMO'nun olaya müdahalesinin temelini oluşturmuştur.
Sözleşmede yer alan önemli konular; uluslararası yardım ve işbirliği, kirlenmenin rapor
edilmesi, petrol kirliliği hakkında acil planlama, milli ve bölgesel hazırlık ve müdahale
kapasitesinin artırılması, teknik işbirliği ve enstitü çalışmaları yapılması hakkındadır.
Ancak sözleşmenin anahtar unsuru, tarafların herhangi bir petrol kirliliğinin meydana
gelmesi halinde, birbirlerine özellikle danışmanlık, teknik destek ve araç temini hususunda
yardım sağlamaları, işbirliği ve müşterek müdahale imkanının temini hakkındadır.
OPRC iki önemli hususta IMO için bir ilki de oluşturmaktadır. Bunlardan birincisi
OPRC'nin diğer sözleşmelerden farklı olarak sadece gemiden kaynaklanan kirlenmelere değil,
bütün kirlenme kaynaklarının yol açtığı kirlenmeler hakkında uygulanacak olması, diğeri ise
IMO'nun daha aktif bir rol üstlenmesidir.
OPRC Sözleşmesi petrol kirliliği acil durum planları, petrol kirliliğini bildirme prosedürü,
petrol kirliliği raporu alındığında yapılacak işlem, hazırlıklı olma ve müdahale için
geliştirme, teknik işbirliği, hazırlıklı olma ve müdahale konusunda ikili ve çok taraflı
işbirliğinin teşviki, diğer sözleşmeler ve uluslararası anlaşmalarla ilişkisi, kuramsal
düzenlemeler gibi konuları içermektedir .
Page 4
2
2. PETROL NEDİR?
Petrol, yer kabuğu tabakalarında, hayvansal ve bitkisel maddelerin, basınç ve ısı etkisi ile
bozunmasından oluşan, bileşimi oldukça karmaşık ve bölgeden bölgeye değişkenlik
gösterebilen bir üründür. Başlıca parafinik ve naftanik hidrokarbonlarla S, O ve N içeren
maddelerin bir karışımıdır. Ayrıca, petrolün yapısında eser miktarda metal bileşikleri de
bulunur.
Parçalanma ve destilasyon yöntemleri ile benzin, uçak yakıtı, gaz yağı vb. gibi çeşitli petrol
ürünlerinin elde edilmesine yarayan ham petrolün %60 - %98’ini hidrokarbonlar oluşturur.
Petrol yapısındaki bu hidrokarbonları inceleyecek olursak, %30’unu parafinik
hidrokarbonların, %50’sini sikloalkanların, %15’ini aromatik bileşiklerin ve %5’ini de S, O,
N içeren hidrokarbonların oluşturduğunu görmekteyiz.
Parafinik Hidrokarbonlar (Alkanlar)
Bu gruba ait hidrokarbonlar tek karbonlu, CH4 (metan) ve iki karbonlu etandan başlayarak, 60
ve daha fazla karbon atomu içeren (C60 H122 mikrokristalin mum) bileşiklere kadar uzanır.
Bunlar düz zincirli veya dallanmış ve karbon iskeleti içermektedirler.
Sikloalkanlar
Bu gruba ait hidrokarbonlar 5 veya 6 karbon atomu halkasına sahip (monosiklik) siklopentan
ve sikloheksan türevleri ile bazı çok halkalı (polisiklik) bileşiklerden oluşurlar. Bu halkalarda
alkil gruplarının da yer aldığı görülmektedir.
Aromatik Bileşikler
Ham petrol içerisinde nadiren bulunan aromatik bileşikler, ksilen, benzen ve toluen gibi alkil
benzenlerden oluşur.
Kükürt (S), Oksijen (O), Azot (N)
Kükürt gerek element halinde gerekse oluşturduğu çeşitli bileşikler halinde (hidrojen sülfür
H2S, merkaptanlar R-SH, alifatik ve aromatik sülfür) ham petrolün %5’i ila % 6’sını oluşturur.
Page 5
3
Ham petrol içerisinde yaklaşık % 42 oranında bulunan oksijen, fenoller, alkil fenoller gibi
bileşiklerden ve bazı yüksek molekül tartılı karboksilli asitlerden meydana gelir.
Ham petrol içerisindeki miktarı %0.1 ila %0.8 arasında değişen azot, pridin ve kinolin gibi
bazlardan meydana gelmektedir.
Ham petrolde bulunan ve çevre sağlığı açısından en önemli elementler nikel (Ni) ve
vanadyumdur (V). Ham petroldeki V ve Ni miktarlarının (5 – 40 g / ton) petrolün asfaltik
içeriğinin artmasıyla arttığı bilinmektedir. Bu elementlerin yanında çevre sağlığı açısından
önemli olabilecek Fe, Co, Cr, As, Hg, Sb gibi elementlerin de ham petrolde var olduğu
bilinmektedir. Bu elementler ham petrolde genel olarak metalloporfirin kompleksleri,
organometalik bileşikler, kolloidal anorganik tuzlar veya asidik reçinelerin tuzları halinde
bulunabilmektedirler.
Eser elementler ve hidrokarbon bileşikleri ortamdaki yoğunluklarına bağlı olarak, doğrudan
ya da dolaylı yollarla ekosisteme olumsuz etkide bulunurlar. Ham petrolü meydana getiren
hidrokarbon türlerinin ve bunların fiziksel özelliklerinin bilinmesi, kaza ya da başka
nedenlerle denize yayılan ham petrolün ekosisteme ne gibi zararlar verebileceğinin tespit
edilebilmesi için gereklidir.
Rafine edilmiş ham petrolden elde edilen petrol ürünlerinin özellikleri birbirinden farklıdır.
Bu farklılık rafine edilen petrolün doğasına ve de geçirildikleri farklı işlemlere bağlıdır. Hafif
bir ürün olan benzin kolayca akan, hemen yayılan, normal atmosfer şartlarında birkaç saat
içinde tamamen buharlaşabilen bir maddedir. Uçuculuğunun yüksek olması ve kolayca alev
alabilmesi, yangın ve patlama riskini arttırır. Genellikle ham petrole kıyasla daha zehirlidir.
Karosen de benzin gibi hafif ağırlıklıdır ve kolayca akar, hemen yayılır ve buharlaşır .
Bu bilgiler hasar tespiti için dayanak oluşturma açısından da gerekli olmaktadır.
Page 6
4
Tablo 2.1 Ham Petrolü Oluşturan Hidrokarbon Türleri ve Fiziksel Özellikleri
Bileşik Karbon
Sayısı
Kaynama
Noktası
Erime
Noktası
Yoğunluk
(SG)
Sudaki
Çözünürlük
Parafinler
Metan 1 -161,5 0,424 90 ml / l
Etan 2 -88,5 0,546 47 ml / l
Propan 3 -42,2 0,542 65 ml / l
Butan 4 -0,5 0,579 150 ml / l
Pentan 5 36,2 0,626 360 ppm
Heksan 6 69 0,66 139 ppm
Heptan 7 98,5 0,684 52 ppm
Oktan 8 125,7 0,703 15 ppm
Nonan 9 150,8 0,718 10 ppm
Dekan 10 174,1 0,73 3 ppm
Undekan 11 195,9 0,714
Dodekan 12 216,3 0,766
Tridekan 13 235,6 5,5 0,756
Tetradekan 14 253,6 6 0,763
Pentadekan 15 270,7 10 0,769
Heksadekan 16 287,1 18 0,773
Heptadekan 17 302,6 22 0,778
Page 7
5
Bileşik Karbon
Sayısı
Kaynama
Noktası
Erime
Noktası
Yoğunluk
(SG)
Sudaki
Çözünürlük
Aromatikler
Benzen 6 80,1 0,879 820 ppm
Toluen 7 110,6 0,866 470 ppm
Etilbenzen 8 136,2 0,867 140 ppm
p - Ksilen 8 138,4 0,861
m - Ksilen 8 139,1 0,864 80 ppm
o - Ksilen 8 144,4 0,874
iso - Propilbenzen 9 152,4 0,864
n - Propilbenzen 9 159,2 0,862 60 ppm
Naftalin 10 217,9 80,2 1,145 20 ppm
2 - Metilnaftalin 11 241,1 37 1,029
1 - Metilnaftalin 11 244,8 22 1,029
Dimetilnaftalin 12 262 18 1,016
Trimetilnaftalin 13 285 92,0 1,01
Anstrasen 14 354 216 1,25
Denize dökülen petrol deniz ekosisteminde birçok fiziksel ya da kimyasal değişikliğe neden
olur. Denize dökülen petrolün hareketini etkileyen fiziksel özellikler özgül ağırlık, viskozite
ve akma noktasıdır.
Page 8
6
Ham petrollerin ve petrol türevi ürünlerin yoğunluğu genel olarak API ile gösterilmektedir.
141.5
API = ────────── − 131.5
Özgül Ağırlık
Yoğunluk, petrolün deniz ortamında yüzüp yüzemeyeceğini belirlediği gibi diğer özelliklerini
belirlemek için de genel bir gösterge olur. Fiziksel olarak bir maddenin yoğunluğu maddenin
kütlesinin hacmine oranı ile bulunmaktadır. Petrol endüstrisinde ise yoğunluk genellikle 16 C
(yaklaşık olarak 60 F) deki her milimetre başına düşen gramla ölçülmektedir.
Petrol endüstrisinde yoğunluk, Amerikan Petrol Enstitüsü tarafından saplanan ölçüye uygun
olarak API derecesi ile ifade edilmektedir. Örnek olarak; özgül ağırlığı 0.850 olan ham
petrolün yoğunluğu yaklaşık olarak 35 API olur. (Genellikle API yoğunluğu 20’den küçük
olan petroller ağır, 20 – 25 arasında olan petroller orta, 25’ten büyük olanlar ise hafif petrol
olarak tanımlanmaktadır.)
Deniz suyunun özgül ağırlığı 1,02 – 1,07 değerleri arasında değişmektedir. Denize dökülmüş
petrol katmanının yüzebilmesi için özgül ağırlığının suyun özgül ağırlığı olan bu değerlerden
daha az olması gerekmektedir. Örneğin düşük özgül ağırlığı (yüksek API) olan yağlar, uçucu
bileşenler bakımından zengindir ve akışkandır. Yağın ısısı yükseldiğinde değişik bileşenler
kaynama noktasına ulaşır ve damıtılır. Viskozite yüksek ısıda ve deniz suyu sıcaklığında
azalır. Bunlar güneşten ısı absorbe edebilen yağlar için önemli özelliklerdir. Eğer çevre
sıcaklığı akma noktasının altındaysa denize dökülmüş olan yağ bir katı gibi hareket edecektir.
Page 9
7
Şekil 2.1 Petrol ürünlerinin yoğunluğuna göre deniz ortamından giderilme hızları
GRUP YOĞUNLUK TİPİK ÖRNEK
I < 0.80 benzin, kerosen
II 0.80 – 0.85 gaz yağı
III 0.85 – 0.95 ham petrol
IV > 0.95 ağır fuel oil
Page 10
8
3.Petrolün Deniz Ortamında geçirdiği evreler Şekil 3.1: Petrol ün deniz ortamında geçirdiği evreler
Kaza sonucu denize dökülen ham petrol yoğunluğunun, sudan daha hafif olmasından dolayı,
petrol kısa sürede deniz yüzeyine yayılmaktadır. Ham petrol ve rafine petrol ürünleri, belirli
bir süre sonra etki alanında kalan deniz yüzeyini bir film şeklinde kaplayarak rüzgar ve akıntı
etkisi ile uzak mesafelere yayılır. Yani petrolün denizde dağılma şekli, petrolün
yoğunluğundan başka o andaki hakim olan rüzgara ve akıntı sistemine de bağlıdır.
Denize dökülen petrol, su yüzeyinde dağıldıktan hemen sonra değişime uğramaya başlar. Bu
değişim petrolün türüne ve bileşimine bağlı olarak sadece fiziksel ve kısmen de kimyasal
olabilir. Suya dökülen petrol ürünü partikül, emülsiyon, çözünmüş maddeler halinde
olabileceğinden, bu maddelerin deniz ortamındaki davranışı suya ulaştıkları zamanki fiziksel
yapılarına, özellikle de suyun sıcaklığı, tuzluluğu ve bunların fonksiyonu olan yoğunluğuna
bağlıdır.
Yayılma
Petrol deniz ortamına döküldüğünde, genellikle önce yüzeyde kalır sonra yayılmaya başlar.
İstisnai olarak deniz suyundan daha fazla yoğunluğa sahip petrol ürünleri ise yoğunlukları
Page 11
9
nedeniyle batarlar. Petrolün geçirdiği en baskın süreç olan petrol tabakasının yayılması
petrolün ortama girmesinin ardından hızla gerçekleşir. Bu sürecin gerçekleşmesinde
yoğunluğun etkisi oldukça önemlidir. Petrol tabakalarının yayılması ilk başta bir bütün
halinde başlar. Viskozite de bu süreç için önemli bir etkendir. Viskoz petroller, viskozitesi
düşük olanlara kıyasla daha yavaş yayılırlar. Ancak düşük viskoziteli petrollerde, küçük
sızıntılar hariç, yayılma düzenli gerçekleşmez ve tabaka kalınlığı değişkendir. Bununla
birlikte bütün petrol türleri, donma noktalarının altındaki sıcaklıklardaki denizlerde daima
yavaş yayılırlar.
Deniz yüzeyinde oluşan tabakalar birkaç saat içinde kırılmaya başlar ve rüzgarın doğrultusuna
paralel dar bantlar oluştururlar. Bu süreçten sonra petrolün viskozitesi önemini yitirir ve
yayılma deniz yüzeyindeki türbülansa bağlı olarak gerçekleşir. Akıntı ve rüzgar gibi
oşinografik şartlar yayılma oranına etki etmektedir. Petrol, denize dökülmesinin ardından
geçen 12 saatlik bir sürede kilometrekarelerce alana yayılabilir. Bu durum temizleme
çalışmalarının veriminin düşmesine neden olur.
Buharlaşma
Su hareketleri, rüzgar hızı, yüksek sıcaklıklar petrolün buharlaşma oranını arttıran etkenler
arasındadır. Buharlaşmanın hızı ve büyüklüğü daha çok petrol içindeki düşük kaynama
noktalı bileşenlerin oranına bağlıdır. Dökülmeyi izleyen ilk birkaç gün içinde hafif ham
petrolün ilk hacminin %75’i buharlaşırken orta dereceli ham petrolün ise %40’ı
buharlaşabilmektedir. Ağır ham petroldeyse sadece %10’luk kısmı buharlaşma görülmektedir.
Petrolün su yüzeyine yayılma oranı da buharlaşma oranı üzerinde etkili olmaktadır. Buna göre
geniş bir alana yayılma durumunda, hafif bileşenler daha hızlı olarak buharlaşmaktadır.
Atmosfere karışan hidrokarbon moleküllerinin tekrar denize karışması meteorolojik şartlara
bağlı olarak değişmektedir. Moleküllerin atmosferde ne gibi değişimlere uğradıkları kesin
olarak bilinmemekle birlikte güneş enerjisinin etkisi ile çeşitli kimyasal tepkimelere uğraması
ve yeni kimyasal ürünlerin meydana gelmesi olasılığı bulunmaktadır.
Dağılma (Doğal Dispersiyon)
Orta ve sert şiddetteki deniz şartlarında petrol ve petrol ürünleri genellikle küçük damlacıklar
şeklinde yayılırlar. Petrol damlacıkları denizin üst katmanlarından dağılarak suda asılı
Page 12
10
kalırlar. Damlacığın büyüklüğüne bağlı olarak su petrol arasındaki temas artacağından
petrolün mikroorganizmalar tarafından da parçalanması hızlanacaktır.
Dispersiyon, buharlaşma ile birlikte petrolün deniz yüzeyindeki ömrünü belirlemektedir.
Doğal dispersiyonun dökülmüş olan maddenin fiziksel veya kimyasal özellikleri üzerindeki
etkisi, buharlaşmanın neden olduğu etkiye benzemektedir. Hafif petrollerdeki küçük
sızıntıların çoğu, deniz ortamında gerekli dalga hareketleri bulunuyorsa doğal dağılma ile
birkaç saat içinde kaybolabilmektedir.
Çözünme
Çözünme petrol bileşenlerinin sudaki çözünürlülüğüne bağlı olarak değişmektedir.
Hidrokarbonların molekül ağırlığı azaldıkça ve polaritesi fazlalaştıkça suda çözünürlülükleri
de aynı oranda artmaktadır. Normal parafin hidrokarbonlarının damıtılmış sudaki ortalama
çözünürlülüğü milyonda birlik (ppm) ile ifade edilir. Hidrokarbonların deniz suyundaki
çözünürlük değerleri tuz etkisi ile %25 oranında azalmaktadır. Ancak hidrokarbonların
mikrobiyolojik ayrışmaları sonucu “suda çözünme yetenekleri” oldukça artmaktadır.
Emülsiyon
Denize dökülen petrol, su içerisinde petrol veya petrol içerisinde su emülsiyonları
oluşturabilir. Su içerisinde petrol emülsiyonlarında oluşan petrol-su karışımı, petrolün su alma
yeteneğinden doğmaktadır. Yani farklı nitelikteki petrol ürünlerinin suyu absorbe etme
süreleri de farklılık göstermektedir.
Emülsiyon oluşumunda denizin durumu çok önemlidir. Sakin denizlerde genellikle emülsiyon
oluşmaz fakat çok hafif petrol türleri küçük dalga hareketlerinde emülsiyon oluşturabilirler.
Emülsiyon meydana gelmesi durumunda buharlaşma ve yayılma yavaşlar ve petrol su
kolonunda aşağıya doğru hareket etmeye başlar.
Sedimantasyon
Deniz yüzeyine yayılan petrolün sedimantasyonu, petrol bileşiklerinin yoğunluğunun deniz
suyu yoğunluğundan daha fazla olacak şekilde katran yumrularının emilsüyonlar ve çökeltiler
oluşturması ile meydana gelir. Buharlaşma, çözünme, oksidasyon ve ayrışma olaylarının
sonucunda ortaya çıkan katran yumrularının ileri derecede ayrışması sonucunda daha küçük
ve daha yoğun parçacıklar meydana gelir ve bu parçacıklar dibe doğru çökerler.
Page 13
11
Oksidasyon
Oksidasyon, çoğunluğu hidrokarbonlardan oluşan ham petrol karışımlarının oksidatif sürece
duyarlılıklarına göre yeni bileşikler oluşturarak ve kalan bileşikleri tekrar düzenleyerek
değiştirme işlemidir. Petrol ürünleri yüzey sularındaki oksijen ve güneş ışınlarının etkisi ile
oksidasyona uğrarlar. Bütün organik bileşikler, sınırsız zaman ve oksijen sağlanırsa,
oksitlenme sürecinin sonunda karbondioksit ve suya dönüşebilmektedir.
Oksidasyonun hızı petrol ürünü içindeki maddelerin oksidasyon yeteneğine bağlıdır. Örneğin
alkil – naftenler normal alkanlara göre çok daha çabuk oksitlenme yeteneğine sahiptir.
Ham petrol çoğunluğu hidrokarbonlar olmak üzere, organik bileşiklerden meydana gelen
kompleks bir karışımdır. Oksidasyon ise, karışımların oksidatif sürece duyarlılıklarına göre,
yeni bileşikler oluşturarak ve kalan bileşikleri tekrar düzenleyerek karışımları değiştirme
işlemidir. Sınırsız oksijen ve zaman verildiğinde oksitlenme süreçlerinin sonunda bütün
organik bileşikler karbondioksit ve suya dönüşmektir.
Aşağıdaki reaksiyon tipik bir oksidasyonu göstermektedir. .
CH2O + O2 ↔ CO2 + H2O
Bu reaksiyon denkleminde CH2O organik bir bileşiği sembolize etmektedir.
Ham petrolün oksidasyon sürecinde hidrokarbonlar oksitlenerek alkollere, ketonlara ve
organik asitlere dönüşür. Oksitlenmiş ürünler, ilk hallerinden çok daha fazla suda
çözünebilmektedir. Hidrokarbonların oksitlenme mertebeleri birçok faktöre bağlıdır. 20 ya da
daha az karbon atomuna sahip olan küçük moleküller daha büyük olanlardan önce okside
olur. Hafif moleküler ağırlık dahilinde oksitlenme sırası ise şu şekildedir: Önce alifatik n-
parafinler ( n-alkanlar), sonra dallanmış ve halkalı alkanlar (naftalinler), ve daha sonra çok
halkalı alifatik ve aromatik hidrokarbonlar Bu nedenle artan bileşiklerin tipine ve dağılımına
göre oksidasyonun mertebesi tespit edilebilir. Bunlara ek olarak düşük molekül ağırlıklı
bileşiklerin öncelikli oksidasyonu oksitlenmemiş olarak kalan kısmın yoğunluğunun
artmasına sebep olmaktadır .
Ham petrolün oksidasyonu fotooksidasyon ve mikrobiyal oksidasyon olmak üzere iki şekilde
gerçekleşir. Ham petrolün güneş ışığı ve oksijene maruz kaldığı yerlerde hem fotooksidasyon
hem de aerobik mikrobiyal oksidasyon gerçekleşir. Oksijen ve güneş ışığının olmadığı
anoksik yerlerde anaerobik mikrobiyal oksidasyon gerçekleşir .
Page 14
12
Deniz suyunda fotooksidasyon Fotooksidasyon, petrol hidrokarbonlarında mevcut olan indirgenmiş karbonların ışık
katalizörlüğü ile oksitlenme işlemlerinin tamamıdır. Fotooksidasyon için gerekli olanlar
radyasyon ve ışığı soğuran moleküllerdir (kromoforlar). Bu reaksiyonlar iki şekilde
gerçekleşir. Birincisinde reaksiyona giren maddelerin ışığı soğurduğu doğrudan foto
reaksiyonlardır, ikincisi ise çözeltideki diğer kimyasal maddelerin ışığı soğurduğu dolaylı foto
reaksiyonlar şeklinde gerçekleşir Sadece bazı hidrokarbonlar ışığı verimli bir şekilde
doğrudan soğurduğu için bir çok fotooksidasyon işlemi dolaylı foto reaksiyonlarla
gerçekleşmektedir Fotooksidasyon işlemleri ya hidrokarbonlara atak eden reaktif ara ürünlerin
oluşmasını sağlarlar, ya da doğrudan enerjinin reaksiyona giren hidrokarbonlara transfer
ederler.
Fotooksidasyon çözünmüş petrol hidrokarbonlarının giderilmesinde önemli bir rol
oynamaktadır. Petrolün alifatik ve aromatik fraksyonları güneş ışığında fotokimyasal olarak
oksitlenerek daha polar ketonlara, aldehitlere, karboksilik asitlere, ve esterlere dönüşür. Bu
ürünlerin deniz suyundaki çözünülürlüğünün daha yüksek olması nedeni ile fotooksidasyon
petrolün tamamının deniz suyundaki çözünülürlüğünü daha yükseltir. Bu çözünmüş bileşikler
daha ileriki oksitlenme süreçlerine doğrudan yada dolaylı olarak katılabilirler. Tam tersi
olarak fotooksidasyon peroksit ara ürünlerin yoğunlaşarak daha ağır moleküllerin oluşmasına
da neden olabilir. Bu sürecin sonunda son ürün olarak katran ve reçine oluşumuna neden olur.
Çözünmüş petrolün aromatik ve doymamış fraksiyonları deniz suyunda hem doğrudan hem de
dolaylı olarak fotooksidasyona uğrarlar. Çok halkalı aromatik hidrokarbonlar (PAH)
kendilerinden oksijene doğru gerçekleşen elektron transferi göreceli olarak daha dengeli
maddeler dönüşürler. Renkli doğal organik maddeler çok halkalı aromatik hidrokarbonların
dolaylı fotolizinde katalizör olarak rol alabilirler .
Fotooksidasyonun boyutu mevcut ışığın spektrumu ve şiddetine , petrol hidrokarbonları ve
diğer çözünmüş ve parçalanmış maddeler nedeni ile değişen deniz yüzeyinin optik
özeliklerine , hidrokarbonların kendi optik özelliklerine ve ışığı kesen ve aktif hale getiren
bileşiklerin varlığına bağlı olarak değişmektedir .
Mikrobiyal Oksidasyon (Biyodegradasyon) Petrol deniz ortamında genelde biyolojik olarak iki farklı süreçten geçer.Bu iki süreç de
solunum ile gerçekleşir ama farklı noktalarda son bulur. Birincisinde hidrokarbonlar, (büyük
zincirli molekülleri) degrade edilerek enerji temini için karbon kaynağı olarak kullanılır. Bu
Page 15
13
işlem öncelikle bakteriler ve fungiler ikincil olarak da heterotrofik fitoplanktonlar olmak
üzere mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilir. Bu metabolik süreç genelde “oksidatif
fosforilasyon” veya “solunum” olarak adlandırılır ve enerji temini için en uygun yoldur. İkinci
biyolojik süreç ise detoksifikasyon mekanizmasıdır Bu süreç petrole maruz kaldığında
organizmanın hidrokarbonları suda daha çok çözünebilen maddelere metabolize ederek
bünyelerinden atmasıdır .
Page 16
14
4. Petrolün Deniz Ortamına olan etkileri
Petrol kirliliğinin etkileri, olayı çevreleyen şartlara bağlıdır. Petrol kirlenmesinin çevresel
etkilerini belirleyen etmenler ortamdan ortama değişmektedir. Bu etmenler sadece petrolün
fiziksel, kimyasal ve zehirlilik özellikleri ile sınırlı değildir. Bunların yanı sıra petrolün tabaka
halinde yüzmesi, dağılmış olması gibi petrolün içinde bulunduğu durumunu; rüzgar ve
sıcaklık gibi çevresel şartları; sediment yapısı, dip topografyası, sahilin jeomorfolojik yapısı
gibi petrolün dökülme yerine ait değişkenleri kapsamaktadır.
a-Petrolün Doğal Hayata Etkisi
Bilindiği gibi kıyı bölgeleri birçok farklı türden organizmanın yoğun olarak yaşadığı
bölgelerdir. Bu nedenle kıyı şeridine yakın bölgelerde gerçekleşen petrol kirliliğinin canlılar
üzerindeki etkisi, açık denizlerde meydana gelen kirlilikten çok daha fazladır. Bununla
birlikte açık denizlerdekiler de dahil olmak üzere denizlerde meydana gelen petrol
kirliliklerinin tamamı canlılar üzerinde olumsuz etkiye sahiptir. Açık denizlerde meydana
gelen kazalar yüzlerce mil uzaklıktaki kıyı bölgelerin kirlenmesiyle sonuçlanabilmektedir.
Petrol kirliliği deniz canlıların üç farklı biçimde etkilemektedir:
1. Bünyeye girdikten sonra zehirleyerek
2. Doğrudan temas ederek
3. Canlıların doğal yaşam bölgelerini yok ederek
Petrolün sindirildiği zaman memeliler ve balıklar gibi büyük canlılar üzerindeki etkileri
göreceli olarak daha iyi bilinmektedir.Ancak daha küçük birçok organizma üzerindeki
(özellikle planktonlar gibi mikro-organizmalar , deniz dibinde yaşayan canlılar, lavra
durumundaki balıklar ) zehirleyicilik derecesi çok az bilinmektedir. Büyük miktarlarda
petrolün balıkların yapısına solungaçlardan girmesi, genelde balıkların doğrudan ölümüne
neden olmaktadır. Ancak petrole bu şekilde maruz kalan balıklar ölmese bile bu sefer de
petrol balıkların üreme yeteneklerini düşürmekte ya da deforme olmuş yavruların doğmasına
sebep olmaktadır. Aynı tehdit özellikle istiridye, deniz tarağı ve midye gibi yavaş hareket
eden kabuklu deniz ürünleri için de geçerlidir. Deniz memelileri ve deniz kuşları gibi daha
büyük canlılar ise genellikle kendilerini temizlerken büyük miktarlarda petrole direk olarak
temas etmektedirler. Et obur hayvanların ve kuşların, petrole maruz kalmış olan diğer
canlıların leşlerini yiyerek beslenmeleri, zehirleyici miktarda petrolün bünyelerine girmesine
Page 17
15
sebep olur. Petrolün bünyeye girmesi karaciğer gibi iç organları da etkilemekte ve üremeyi
kısıtlamaktadır.
Petrol kuşların kanatlarını kaplayarak uçmalarını imkansız hale getirirken ağırlıklarını
artırarak yüzme yeteneklerini ortadan kaldırabilmektedir. Ayrıca kuşların tüylerini
kaplayarak, tüylerin kuşu ısıtmasını da engellemektedir. Bu nedenle petrol kirliliğinin
ardından soğuk iklimlerde bir çok kuş vücut ısılarındaki ani düşüş (hypothermia) nedeni ile
ölebilmektedir. Benzer şekilde birçok memelinin de kürkleri petrol ile kaplanıp ısıyı izole
etme yeteneğini yitirdiği için öldüğü görülmektedir. Sonuç olarak petrolün öldürücü etkisi
sadece bünyeye alınması ile gerçekleşmez. Petrole doğrudan fiziksel olarak maruz kalınması
da deniz canlılarının ölümlerine neden olabilmektedir.
Son olarak katran benzeri petrol kümeleri deniz dibine ulaşınca buradaki bentik
organizmaların yaşam şartlarını oldukça olumsuz etkilemektedir. Örneğin balık ve kabuklu
deniz canlılarının yumurtlama alanlarını tahrip ederek bu türlerin üremelerini
engellemektedir.
b- Petrol Kirliliğinin Ekolojik Etkileri
Yukarda belirtilen şartlar nedeni ile petrolün deniz ekolojisi üzerindeki etkileri de çok
çeşitlidir. Petrolün zehirliliği ve yüzeyleri kaplayarak havasızlığa neden olmasıyla petrolün
etkileri yaşam çevrelerinde oldukça farklı şekillerde görülmektedir. Bu etkiler fiziksel ve
kimyasal değişimleri; herhangi bir organizma veya türde meydana gelebilecek olan büyüme
fizyoloji, davranış değişikliklerini; bütün kominitelerin veya organizmaların modifikasyona
uğramasını veya yok olmasını içermektedir.
c-Canlıların ve Yaşam Çevrelerinin Fiziksel Olarak Kirlenmesi
Petrol kirlenmesine maruz kalan bölgelerde dalan veya yüzen memelilerin, kuşların ve deniz
kaplumbağalarının fiziksel kirlenmesine neden olabilmektedir.
Petrol kirliliğinin gel-git bölgelerindeki büyüklüğü ve kalıcılığı, buraların jeomorfolojisine ve
sediment yapısına bağlıdır.
Petrol olumsuz etkisini en çok ve uzun vadeli olarak korunaklı bölgelerde göstermektedir. Bu
bölgelerde petrol anoksik çamura nüfuz eder, hayvan yuvalarına kolayca girer, bitki
köklerinin çürümesine neden olur. Petrol dökülmesinin kısa vadeli etkileri bu bölgelerde
yaşamlarını sürdüren canlıların kolayca petrol ile kaplanarak havasızlıktan boğulması şeklinde
Page 18
16
gerçekleşmektedir. Daha uzun vadede ise dokularında petrolün birikmesi sonucu kimyasal
kirlenme gerçekleşebilmektedir .
Taşlı, çakıllı ve hatta kalın kumlu sahillerde petrol dalgalarla birlikte daha aşağıdaki
katmanlara işleyebilir. Bu durumda petrolün temizlenmesi oldukça zordur. İnce kumlu
sahillerde ise petrol genelde yüzeyde kalma eğiliminde olduğundan, buralardan kolayca
temizlenebilmektedir. Ancak bazı durumlarda yüzeydeki petrol kum karışımı rüzgar ve dalga
hareketleri nedeni ile kum ile örtülüp ve daha sonra tekrar ortaya çıkabilmektedir. Bitki ve
hayvanların hızla çoğaldığı sarp ve kayalı sahiller dalga enerjisini tekrar yansıtırlar. Bu sayede
bu bölgelerde kıyıya doğru sürüklenen petrol tabakalarının da sahilden uzaklaşması doğal
olarak sağlanmaktadır. Petrolün uzun vadeli etkileri, petrolün uzun süre kalamadığı bu
bölgelerin ekosistemlerinde en düşük seviyede gerçekleşmektedir .
d-Petrol Hidrokarbonlarının Zehirlilik Etkileri
Petrol kimyasal yapısı nedeniyle de canlılara zarar verebilmektedir. Petrol kirlenmesinin
ardından bir çok ölüm suda çözünebilen, benzen ve naftalin gibi hafif aromatik
hidrokarbonların zehirliğinden kaynaklanmaktadır. Bu tip bileşikler göreceli olarak oldukça
çabuk yok olurlar. Bu nedenle petrolün deniz organizmalarına zehirlilik etkisi bu tip
bileşenlerin petrol içindeki miktarına, kalıcılığına ve de organizmalara temas etmeden önce
tükenip tükenmediğine bağlıdır. Yani havalanma süreci zehirlilik üzerinde büyük etkiye
sahiptir. Bu süreçle mono aromatik bileşiklerin kaybolması sonucunda, çok halkalı aromatik
hidrokarbonlar havalanmış petrolün zehirliliğinde daha önemli katkıda bulunur.
Çok halkalı aromatik hidrokarbonların, havalanmış petrolün zehirliliğine etkileri var olan
konsantrasyonlarına, diğer zehirli bileşiklerin varlığına, ve havalanmış petrolün mikrobiyal
degredasyonunun veya fotodegredasyonunun mertebesine bağlıdır. Ham petrol ve orta
dereceli petroller daha az zehirli bileşen içermelerine rağmen ortamdaki kalıcılıkları nedeni ile
yine de organizmalarda zehirlilik etkisine sahiptirler. Ağır petrol bileşikleri daha az miktarda
zehirli bileşen içermelerine rağmen, hafif ürünler bunların içine karışmış olarak bulunurlar ve
ağır yakıtların az zehirli olduğuna dair kanıya rağmen, onların zehirlilik etkilerinin
düşünülenin üzerine çıkmasına neden olurlar. Gaz yağı ve karosen gibi zehirlilik etkisi daha
çok olan petrol çeşitleri daha çabuk tükenip daha az artık bırakma eğilimindedirler .
Petrol hidrokarbonlarının deniz ortamlarındaki etkileri akut ya da kronik olabilir. Akut
zehirlilik, zehirli maddeye bir kez maruz kalındıktan sonra anlık kısa vadeli etki olarak
Page 19
17
tanımlanabilir. Kronik zehirlilik ise zehirli maddeye uzun vadeli devamlı maruz kalınma veya
anlık maruz kalınma sonunda ikinci dereceden öldürücü etki olarak tanımlanabilir. Petrol
hidrokarbonlarının akut ve kronik etkileri şunlara bağlıdır:
• Petrol hidrokarbonlarının konsantrasyonu ve maruz kalınma süresi
• Belirli hidrokarbonların dayanıklılığı ve biyolojik uygunluğu (bioavailabilitiy)
• Organizmaların farklı hidrokarbonları akümüle ve metabolize etme yetenekleri
• Metabolize olmuş ürünlerin sonu
• Belirli hidrokarbonların normal metabolik süreçleri engelleyerek organizmaların
yaşam sürdürme şekillerini ve ortamda üremelerini değiştirmesi
• Hidrokarbonların sinirlerdeki iletim üzerindeki belirli uyuşturucu özellikleri
Bir tek hidrokarbonun akut zehirliliği büyük ölçüde bunların suda çözünülebilirliği ile
ilişkilidir. Belirli bir petrol tipinin akut zehirliliği içerdiği bileşenlerin özellikle aromatik
bileşenlerin zehirliliğinden meydana gelir. Belirli bir hidrokarbonun uyuşturucu etkisi akut
zehirliliğin önemli bir bileşenidir ve genelde düşük molekül ağırlıklı uçucu bileşiklerle
ilişkilidir. Yapılan testlerin çoğunda akut maruz kalınma süresi içinde (genellikle 96 saat) bir
çok organizmanın öldüğü gözlenmiştir.
96 saatlik Lc50 değeri (Lethal Concentration - belirlenen sürede test organizmalarının
%50’sinin ölümüne neden olacak petrol derişimi) organizmaların çoğu için %0,5 mg/l ila %10
m/l (ppm) aralığına kadar düşmektedir. Standart zehirlilik testlerinin, habitatların bulunduğu
daha dinamik ve değişken olan açık denizlerdeki gerçek ortamlara benzerliği oldukça
sınırlıdır. Ayrıca, laboratuvar testleri ile organizmaların gerçek ortamdaki üreme
potansiyelleri veya hayatta kalabilme yetenekleri hakkında tahminde bulunmak oldukça
zordur. Bu nedenle bu tip testler petrol kirliliğinin doğal çevrelerdeki uzun vadeli etkileri
hakkında çok az bilgi verebilmektedir.Bununla birlikte bu tip çalışmalar bir petrol dökülmesi
olayından sonraki ilk evrelerde su kolonunda yüksek derişimlerde petrol bulunması halinde
potansiyel zehirlilik hakkında bilgi verir.
Genellikle bir petrol dökülmesi olayının ardından su kolonunda ölçülen en büyük petrol
derişimi 0,2 mg/l ile 0,5 mg/l aralığında bulunmaktadır. 0,5 mg/l den 0,1 mg/l’ye kadar olan
petrol derişimi ise patlamanın olduğu yere 20 km. mesafede olan petrol tabakasının altında
ölçülmektedir. Patlama bölgesine yakın yerlerde ise yüzey sularında ölçülen derişim 10
Page 20
18
mg/l’yi aşmaktadır. Ancak bu aralıklardaki derişimlere çok kısa sürer ve su kolonundaki
organizmaların bu derişimlere maruz kalmaları oldukça kısa zamanlı gerçekleşir .
Petrol dökülmesinin ilk evrelerinde zehirlilik etkileri yerel ve kısa süreli olabildiği gibi petrol
kirliliğinin büyüklüğüne, konumuna, mevsimine ve etkilenen türlere bağlı olarak yıllarca
sürebilir. Davranış, gelişme ve fizyolojik süreçlerdeki bozulma akut zehirlilik seviyelerin
altındaki konsantrasyonlarda meydana gelir. Bu tip tepkiler, etkilenen populasyonların yaşam
biçimlerini uzun vadede etkilemektedir. Bu nedenle fizyolojik ve davranışsal karışıklıklar
populasyonların ve kominitelerin seviyelerinde değişikliklere neden olabilir. Petrol kirliliğinin
en büyük etkisi yaşam süresine, yetişkinlerin hareketliliğine, üreme şekline bağlıdır. Kısa bir
yaşam döngüsüne sahip türler, hareketli yetişkinlerin var olduğu ve/veya planktonik lavra ile
çoğalan türlerde daha çok kısa zamanlı etkiler görülür. Uzun vadeli etkiler daha çok petrolün
kalıcı olduğu kapalı yada sınırlandırılmış alanlarda görülür.
Birçok petrol dökülmesi olayının ardından yapılan çalışmalardan elde edilen bilgiler orta ve
yüksek moleküler ağırlıklı bileşiklerin hem hayvan dokularında hem de sedimentlerde daha
kalıcı olduğunu göstermektedir. Bu bileşiklerin dokulardaki kalıcılık mertebeleri büyüme,
gelişme ve üreme gibi normal metabolik süreçleri engellemektedir. Beslenme
mekanizmasının bozulması, büyüme oranları, gelişme oranları, üreme oranları, hastalıklara
karşı duyarlılık ve diğer bazı bozukluklar petrol hidrokarbonlarına maruz kalındıktan sonra
görülen ikinci dereceden öldürücü etkilere bazı örneklerdir.
Petrol hidrokarbonlarının akut ve kronik maruz kalınmayı takip eden ikinci dereceden
öldürücü etkileri faal durumdaki prosesleri aksatır; biyosentetik işlemler ile yapısal
gelişmenin engellenmesi; ve gelişme ve üreme üzerindeki doğrudan zehirlilik etkisi görülür.
İlk gelişme evrelerindeki canlılar hidrokarbon etkisine daha açıktır ve kronik bir şekilde
petrole maruz kalan ortamlardaki eleman sayısında düşüş, hidrokarbon bulaşmış
sedimentlerin doğrudan zehirlilik etkisi ile ilişkilendirilebilir. Eğer kirlilik bir organizma
cinsinin üreme periyodunun doruk zamanında gerçekleşti ise, o sene o bölgede bulunan sözü
geçen sınıfa ait yaşlısından gencine tüm organizmaların sonu olur. Bu büyüklükteki etkilere
nadiren rastlanır.
e-Biyolojik Birikim ve Kirlenme
Petrol kirliliğinin başlangıç etkilerine rağmen yaşamlarını sürdürebilen organizmalar yine de
sudan, sedimentten ve kirlenmiş besinlerden petrol bileşiklerini bünyelerine alıp dokularında
depolayabilmektedirler. Biriktirilmiş aromatik hidrokarbon miktarları nadiren davranış,
Page 21
19
büyüme, ve üreme üzerinde etkili olup, hastalık ve ölüme yol açacak mertebeler erişmektedir.
Ancak genelde omurgalı canlılar aromatik bileşikleri hızla ve etkili bir şekilde metabolize
edip bünyelerinden atarken, omurgasızların aromatik bileşikleri yavaşça ve yetersiz bir
şekilde metabolize ettiği belirtilmektedir. Her şeye rağmen petrol bileşikleri deniz ortamında
zaten varolan diğer zehirli maddeler ile birilikte hareket edeceğinden genelde bu bileşiklerin
uzun vadeli etkilerini tahmin etmek güçtür.
Ticari açıdan düşünüldüğünde de olumsuz bir durumla karşılaşılmaktadır. Balıklar, kabuklular
ve yumuşakçalar yüksek yada orta dereceli derişimlerde petrole uzun süreli maruz
kaldıklarında hoş olmayan koku ve lezzet edinmektedirler. Bu durumlarda satışları imkansız
hale gelmektedir. Bu geçici durum ancak kirlenmeye yol açan bileşikler giderildiğinde, yada
organizmalar temiz su ortamına alındığında değişebilmektedir
Page 22
20
5. Deniz Ortamındaki Petrol ile Mücadele Yöntemleri Denizlerdeki petrol kirliliğine karşı mücadelede kullanılacak temel yöntemleri dört kısımda
inceleyebiliriz.
1. Mekanik yöntemler (toplama ve geri kazanma)
2. Kimyasal Metotlar (dispersantlar)
3. Yakma
4. Biyolojik yöntemler
1. Mekanik Yöntemler
Deniz yüzeyinde bulunan tabaka halindeki petrolün tekrar toplanabilmesi için genellikle
bariyerler kullanılır. Yöntemin en önemli avantajlarından birisi, dökülen petrolün bir kısmının
geri kazanılmasıdır.
Genellikle en avantajlı yöntem olarak görülen bu yöntem bazı temel problemler içermektedir.
Petrolün deniz ortamındaki yayılma eğilimine ilaveten, etkili rüzgarlarla yüzeydeki petrol
tabakasının parçalanması, dispersiyon olması ve sistemin kendisinden kaynaklanan
problemler de vardır. Petrolün tekrar toplanmasını sağlayacak bu sistem petrolün toplanması
sırasında oldukça yavaş hareket edebilen ve sadece bir kaç metre genişliğe sahip şeritlerden
oluşmaktadır. Ancak genellikle sert denizlerde hafif veya orta ağırlıklı ham petrol gibi düşük
viskoziteli petroller, deniz ortamına girdikten sadece bir kaç saat sonra, kilometre karelerce
alana yayılmaktadır. Bu nedenle büyük miktarlarda petrol dökülmesi olaylarında bu işlem
sadece %10-15 gibi küçük bir miktarın geri toplanmasına olanak tanımaktadır. Bir başka
problem de petrolün tekrar toplanıp geri kazanılması için küçümsenemeyecek geniş bir
lojistik destek gerektirmesidir. Örneğin bariyerlerin yerleştirilmesi ve geminin petrol
tabakasının en kalın olduğu bölgeye yönlendirilmesi sırasında geminin hareketlerinin kontrol
edilmesinde büyük zorluklarla karşılaşılmaktadır. Bu zorluğun aşılmasında genellikle hava
desteği kullanılsa da bu destek her zaman yeterli olamamaktadır. Lojistik destek ihtiyacının
yanı sıra, bu teknik için kullanılan gemilerin operasyonel zorlukları da göz ardı edilemez.
Rüzgar, akıntı ve dalga hareketleri bariyerlerin petrolü toplama kabiliyetini azaltırken,
petrolün geri toplanması esnasında ıslak, yağlı, kaygan ekipmanların kullanılmak zorunda
olması geminin baş kıç vurma ve yalpa hareketleri sırasında personelin hayatını da riske
etmektedir. En etkili geri toplama işlemi sakin hava şartlarında gerçekleşebilmektedir.
Petrolün tekrar toplanması gerektiği zaman, ekipmanlar hava ve deniz koşullarının yanı sıra
Page 23
21
dökülen petrolün cinsi de göz önünde bulundurularak sağlanmalıdır. Çalışmaların en çok
petrol konsantrasyonunun olduğu yerlerde ve petrolün ulaşması muhtemel olan hassas
alanlarda yoğunlaştırılması gerekmektedir. Ayrıca petrol hava ile temas ettikçe viskozitesi
düşeceğinden kullanılan teknik ve ekipmanlar yeniden değerlendirilip gerekirse
değiştirilmelidir .
A-Bariyerler
Kullanılış amaçları ve yapıları birbirinden farklı da olsa, bariyerler genel olarak aşağıdaki
parçalardan oluşmaktadır:
• Sıçramaları engellemek ya da en aza indirmek için fribord
• Bariyer altından petrol kaçmasını engellemek ya da mümkün olan sızıntıyı minimuma
indirmek için yüzeyaltı etek kısmı
• Suda yüzmeye yarayan bazı mataryeller
• Rüzgar, dalga ve deniz akıntılarının etkilerini azaltmak için uzunlamasına gerginlik
unsurları (zincir tel..vb)
Şekil 5-1 Petrol Bariyeri
Page 24
22
Bariyer Çeşitleri
Ticari bariyerler genel olarak çit (fence) ve perde (curtain) bariyerleri olarak ikiye ayrılabilir.
Çit bariyerler sert veya yarı sert maddeden yapılmış olup, su yüzeyinde yayılan dik bir duvar
görünümündeki yapısıyla kontrol eder. Perde ve içi plastik dolu yüzebilir şamandıra veya
köpük bloklar yarımı ile yüzeyde deniz yüzeyinde tutulur. Genelde perdenin alt kısmına
yerleştirilen ağırlıklar ile dengelenir. Bazı üretici firmalar bu tür bariyerleri paketlenmiş ve
kullanıma hazır şekilde satmaktadırlar. Burada, ana parça olan perde katlanıp, dürülüp,
düzgün bir şekilde muhafaza edilmelidir. Diğer parçalar ise çanta vb taşıyıcı sistemler
dahilinde tanışır ve ihtiyaç halinde ana parçaya eklenerek kullanılırlar.
Kullanımı yaygın olan diğer perde bariyeri uzun ve tek parça yüzebilir borular üzerinde
ağırlıklarla aşağıya salınan bir “etek” görünümündedir. Bu bariyerler kullanılmadan önce
hava ile doldurulur ve kullanıldıktan sonra bu hava geri boşaltılır. Her ne kadar bu
özelliğinden dolayı muhafaza etmek kolay olsa da, borulara hava pompalayacak
mekanizmanın sürekli olarak beraberinde taşınması gerekmektedir. Perde bariyeri kullanmak,
parçalarının birleştirilmesi gereken çit bariyerin kullanılmasından daha kolay olmaktadır.
Dalgaların yoğun olduğu bölgelerde bariyerin “etek” kısmını suyun altında daha dengeli bir
şekilde tutabilmek için ağırlıklarını arttırmak gerekir. Ağırlıklar arttırılınca bu sefer de
bariyerin yüzme yeteneği azalacağından bu konuda da önlem alınmalıdır. Bu önlemlerden
birisi bariyerin yastığına daha fazla miktarda hava pompalamak olabilir. Bariyerin su altındaki
bölümü, akıntılar yüzünden sürüklenme kuvvetleri ile karşı karşıya gelebilir ve bu kuvvet,
hızın karesi ile doğru orantılı olarak artmaktadır.
Yukarıda belirttiğimiz iki çeşit bariyer günümüzde kullanılmakta olan bariyerlerin %80 ini
teşkil eder. Geriye kalan birkaç çeşit bariyer de farklı tasarım yapılarına sahiptir. Bazıları kesit
olarak bir çok boru şeklinde diğerleri profil olarak perde bariyer şeklinde fakat yüzme
yeteneği sağlayan kısımları köpük veya diğer çeşit plastik yarıkürelerden oluşurlar.
Katı Yüzme Bariyeri
Bu tip yüzme bariyeri, plastik köpük gibi yüzme materyallerinden ibarettir; etek kısmı ise
alçak köşede dengesi sağlanmış su ve petrole dayanıklı çeşit bir kumaştan yapılmıştır. Taşıma
işlemlerini kolaylaştırmak için bu bariyerlere genel olarak, konvektör adı verilen birleştirici
mekanizmalar eklenerek 20 – 25m civarında uzunluklara erişilebilmektedir.
Page 25
23
Bu tip bariyerin sağladığı avantajlardan birisi de, bariyeri şişirme işleminin gerekli
olmamasıdır. Çünkü meydana gelebilecek herhangi bir zarar dahi petrolün su üzerinde
yüzmesini etkilemeyecektir. Geniş bir alan içerisinde depolanmak istenmesi ve bu depolanma
süresince çeşitli deformasyonlara uğrayabilmesi bu tip bariyerlerin dezavantajlarındandır.
Şekil 5.2 Katı Yüzme Bariyeri
Örnekleri az da olsa, tamamen metalden oluşan bariyerler de bulunmaktadır. Gamlen –
Naintre & Co. tarafından yapılan bu tip bariyerin yüzme yeteneğini her iki tarafında bulunan
dikdörtgen şeklindeki alüminyum parçalar sağlamaktadır. Bu bariyerin en önemli avantajı
ateşe dayanıklı olmasıdır. Tek büyük dezavantajı ise, akıntı hızının 0.51 m /sn ‘ yi aştığı
durumlarda ideal bir şekilde kullanılamamasıdır. Bunun sebebi ise akıntı nedeni ile yüzme
yeteneği sağlayan kısımlar anaforlar oluşturur ve su yüzeyindeki yağı dibe çekerek
istenmeyen bir durum oluşmasını sağlarlar.
Şişirilebilir Bariyer
Bu tip bariyerler, kendi bünyelerinde bulunan şişirilebilir hava odaları ya da tüplerden
oluşmaktadır. Pek çok durumda, hava düşük basınçlı bir körükten verilmektedir. Bunun
yanında bazı şişirilebilir bariyerlerde, bariyerin kendi kendine şişmesini sağlayan tek yollu
vanalar veya dahili çeşmeler bulunmaktadır. Etek kısmı çoğu bariyerde olduğu gibi, suya ve
petrole dayanıklı bir çeşit kumaştan oluşmaktadır.
Bir takım geniş ölçekli şişirilebilir bariyerler, suyun üzerinde yayılma ve şişme süresi
boyunca kendilerini su üzerinde tutacak bağımsız yüzme materyallerine sahiptirler.
Page 26
24
Şişirilebilir bariyerlerin en önemli avantajları, bariyerin dalgalı denizde kullanılabilmesi ve
diğerlerine göre nispeten küçük bir depolama alanına gereksinim duymasıdır. Dezavantajı ise,
kendi kendine şişirilebilir olmadıkça, bariyerin su yüzeyine yayılıp şişirilme işleminin zaman
kaybına yol açması ve yırtılma, kopma gibi istenmeyen olayların meydana gelebilmesidir.
Şekil 5.3 Şişirilebilir Bariyer
Çit Bariyer
Bir çit bariyer, gerek fribord gerekse etek kısmını oluşturan tek bir yaprak materyalden
ibarettir. Yüzen kısımlar ile balast ağırlıkları aralarında boşluklar ile birbirlerine iliştirilmiştir.
Bu tip bariyerin avantajları, katı yüzme türünün sahip olduğu avantajların yanı sıra diğer
tiplere göre nispeten daha küçük depolama alanına ihtiyaç duymasıdır. Dezavantajları ise,
bariyerin uzun mesafesi ile akım ve kuvvetli rüzgarın etkisi altında kalması ve bu nedenlerden
ötürü zaman zaman verimli olamamasıdır.
Page 27
25
Şekil 5.4 Çit Bariyer
Pnömatik Bariyer
Bu tip bariyerlerin diğer adı da hava bariyeridir. Hava bariyerleri genelde yayılan yağın belli
bir bölgeye girmesini engellemek için kullanılırlar. Hava bariyerleri kanal dibinde üretilen
hava kabarcıklarının yüzeye çıkmasıyla oluşurlar. Bu hava kabarcıklarını oluşturabilmek için,
uygun bir şekilde delinmiş olan boru deniz tabanına ya da elverişli bir derinliğe döşenir. Hava
bu boruya kompresörler yardımıyla sağlanır. Yükselen hava kabarcıkları, yukarı doğru
çıkmakta olan ve deniz yüzeyine yatay olarak gelen bir su akımı oluşturmaktadır. Bu yüzey
akıntısı, kabarcık akıntısından açığa doğru her iki yöne de hareket etmekte olup, petrolü derin
seviyede kalan deniz akıntılarından korumaktadır.
Geçirmezlik su altındaki su ve hava konisindeki hava miktarına bağlıdır.
(0.2 – 1.3 m³ / m) Basınç tesisatın derinliğine bağlıdır. 0.75 ft /sn lik bir akıntı bariyere
yaklaşmakta olan yağı uzağa taşır ve durgun bölge oluşur. Akıntı toplanmış yağdan parçalar
koparıp değişik bölgelere taşıyabilir. Bu parçaların bazıları suyun altındaki hava
kabarcıklarının oluşturduğu ters koniye girer ve istenilmeyen bölgeye taşınabilirler. Hava
bariyerinin verimli kullanılması isteniyorsa, beraberinde iyi seçilmiş bir toplama cihazı
bulunmalı ve hava bariyeri akıntılı bölgeye doğru bir açı ile yerleştirilmelidir.
Bu tip bariyerlerin en önemli avantajlarından birisi de petrol yükleme trafiğini
engellememeleri ve gerektiğinde kolayca harekete geçebilmeleridir. Hava bariyerlerinin tek
Page 28
26
dezavantajı ise ince kumla tıkanabilme durumu ile su altına yerleştirilmiş olan delikli borunun
gemilerin demirlerinden korunması gerekmektedir.
Emici Tip Yüzer Bariyer
Bu tip bariyerler prensip olarak yağı içlerine emme yoluyla depolayarak çalışmaktadırlar.
Doğal olarak bu bariyerlerin kısıtlı yağ emiş kapasiteleri vardır. (Yaklaşık olarak kendi
ağırlıklarının 20 katı ) Yağa doymuş hale geldiklerinde yeni parçalar ile değiştirilmelidirler.
Bu bariyerler kapalı sulardaki yayılmalar dışında çok fazla verimli değildirler.
Acil durumlarda en basit şekli ile balık ağına sarılmış serbest saman da bariyer görevi
görebilecektir. Belirli bir süre kullanıldıktan sonra da batabilirler. Bu yüzden silikonla
beslenmiş saman diğerine göre daha iyi sonuç vermektedir.
Ağ Sistemli Bariyer
Çoğunlukla katran topaklarını toplamak için kullanılmaktadırlar. Akıntı ortamında
çalıştırılması daha verimli olmaktadır. Akıntı ortamında çalıştıkları için su yüzeyini süpürme
hızlı ve etkili bir şekilde olmaktadır.
Bariyerlerin Fiziksel Özellikleri
Normal koşullar altında bariyerin yapılmış olduğu materyal, petrol ve suyun etkilerine
dayanıklı olmalıdır. Bariyerin yapısı, su üzerinde yayılım ve kullanım sırasında meydana
gelebilecek baskılara ve ani manevraların yaratabileceği etkilere karşı bozulmadan
durabilecek şekilde olmalıdır. Hazır bariyerler yangına dayanıklı materyalden imal
edilmektedir. Bariyerlerin yüksek ısı ve direk güneş ışığına maruz kalabildikleri yerlerde
bariyerlerin yapılacağı materyal seçimi çok önem kazanır.
Bariyerlerin petrolü alıkoyma yeteneği (petrolü tutabilme yeteneği) ; profiline, hacmine ve
dalgalara uyum sağlayabilme yeteneğine bağlıdır. Tabii bunun yanında, hiçbir bariyerin tüm
yayılmaları kontrol altına alma ve dökülmüş petrolün tamamını tutabilmesi mümkün değildir.
Bariyerlerin petrolü tutmada gösterebileceği eksiklikler ise, sıçramalara neden olan dalga
hareketine, iki bariyer arasında ya da bariyer bölümleri arasındaki zayıf bağlantılara,
elverişsiz bağlanma durumlarına, eğilme durumlarına ve yüksek akıntı hızı ya da bindirmeye
Page 29
27
yol açan aşırı çekme hızına bağlıdır. (Belirli bir akımda eğilme açısı, balastın ağırlığı ve etek
uzunluğu gibi bariyerde mevcut olan parametrelere bağlı olarak değişmektedir)
Bariyerlerin Muhafazası
Bariyerleri iyi koşullarda saklamak, acil durumlarda kullanımlarını kolaylaştırmak ve nakliye
zamanlarında istenmeyen durumlarla karşılaşmamak için aşağıdaki önlemler alınabilir:
1) Sürüklenme ve diğer türlü taşınmalardan dolayı ortaya çıkabilecek yıpranma ve
yırtılmalar, bağlantılarda aşınma ya da kopukluğun olup olmadığı kontrol edilmelidir. Gerekli
görüldüğünde tamir edilmeli ya da yenisi ile değiştirilmelidir.
2) Bariyerlerin en uygun olarak muhafaza edilebileceği yer, kullanılacakları rıhtım ya da
iskele civarı olmalıdır. Bu muhafaza alanı, başka yerlere nakliye durumlarında, kamyon vb
araçların giriş-çıkışlarına engel teşkil etmemelidir.
3) Uzun süre denizde kullanılmış bariyerler sahile çekilmeli ve üzerinde oluşabilecek su
canlılarının temizlenmesi sağlanmalıdır.
4) Katlanarak muhafaza edilme durumunda, aşırı ağırlığa bağlı olarak meydana
gelebilecek deformasyonu önlemek amacıyla, bariyerler palet ya da raflara yerleştirilmelidir.
Bunun yanında kalıcı buruşuklukları önlemek amacıyla, periyodik olarak açılıp, yeniden
katlanmalıdır.
5) Makaralara sarılarak muhafaza edilme durumunda, bükülme nedeniyle oluşan aşırı
baskının bariyere zarar vermemesine özen gösterilmelidir.
6) Bariyerler açık alanda muhafaza ediliyorsa, sudan tamamen arındırılmış ve güneş
ışığının direk etkisinden uzak bir alan seçilmelidir.
7) Bariyerler kapalı alanda muhafaza ediliyorsa, bu alan rutubet etkisinden ve zararlı
haşarattan arındırılmış olmalıdır. Küf oluşmasını engellemek için, muhafaza alanı yeterli
şekilde havalandırılmalı ve klimalı olmalıdır.
8) Petrol içerisinde kullanımın hemen ardından, bariyerler basınçlı su ile temizlenmeli ve
herhangi bir tamirat gerekiyorsa muhafaza öncesi yapılmalıdır.
Page 30
28
Şekil. 5.5 Muhafaza Öncesi Bariyer Temizliği
Bariyerlerin Seçilmesi
Uygun teçhizatı ve bariyeri doğru bir şekilde seçmek ve en verimli şekilde kullanabilmek için
ilk olarak çalışma yapılacak bölge hakkında araştırma ve inceleme yapmak gerekmektedir.
Örnek olarak, çalışma yapılacak alan kalıcı bir bariyere ihtiyaç duyuyorsa, fiziksel hasara
uygun; hava, yağ, su, güneş gibi etkilerin verebilecekleri zarara dayanıklı, ağır görevler
üstlenebilecek bir bariyer seçilmelidir. Bunun yanında, çalışma yapılacak alanda az miktarda
yayılma oluyorsa ve koşullar çok ağır değilse, esnek, idare etmesi ve yönlendirmesi
diğerlerine göre daha basit olan bir bariyer seçilmelidir. Yayılma olasılığının çok düşük
olduğu bölgelerde ise ekonomik, idare etmesi, yönlendirilmesi ve depolanma şartları kolay
olan bariyerler kullanılması daha uygundur. Akıntı kuvveti, rüzgâr kuvveti ve bariyeri
çekerken meydana gelen gerilme kuvvetlerine karşı yüksek mukavemet, tüm bariyerlerde
olması gereken bir özelliktir.
Bariyerlerin Yayılması
Bir bariyerin optimum yayılma işleminde akıntı hızı, ağız genişliği, etek derinliği, bariyerin
maruz kalacağı gerilme kuvvetleri, çekme kuvveti, yanal kuvvetler, hareket yönü, işlemin
yapılacağı suyun yoğunluğu gibi etkenlerin yanı sıra, uygulamayı etkileyebilecek fiziksel
koşullar ve çalışacak ekibin tecrübesi önemli olmaktadır.
Page 31
29
Petrol Dökülen Alanın Etrafını Çevirme
Petrol boşalım oranı az ve akıntının rüzgâr ile etkileri önemsenmeyecek düzeyde olduğunda;
kısaca dökülme ivedilikle kontrol altına alındığında; bu yöntem uygulanabilir. Dökülmenin
görüldüğü alanın etrafı, iş botlarının giriş-çıkış yapabileceği ufak bir boşluk bırakmak
suretiyle çevrilebilir. Genel olarak bu tip uygulamalarda, bariyerin uzunluğu, etrafı çevrilecek
olan nesnenin, örnek olarak sızıntı yapmakta olan bir geminin, uzunluğunun en az üç katı
olmalıdır. Bu yöntem sadece sakin hava koşullarında ve barınaklı deniz alanlarında
kullanılmalıdır.
Eğer dökülen petrol, kazanın meydana geldiği alanla sınırlandırılamazsa, bu alanın etrafını
çevirmek şartıyla belirli duyarlı alandan uzak tutulabilmektedir. Çevirme işlemi bariyerin
akıntı yönüne doğru bir açıyla yayılması ile tamamlanmaktadır.
Şekil 5.6 İBB’nin etrafını çevirme yöntemi tatbikatı
Yol Kesme
Yeterli uzunlukta bariyerin mevcut olmadığı ve rüzgâr, akıntı gibi dış etkenler yüzünden
dökülmüş olan petrolün etrafının çevrilmesinin zor olduğu alanlarda; kısaca geniş çaplı
dökülmenin yaşandığı alanlarda; kullanılmaktadır. Bariyerler, yaklaşmakta olan petrolün
yolunu kesmek amacı ile dökülmenin gerçekleştiği kaynaktan daha uzak bir mesafeye
Page 32
30
yayılmalıdır. Gel – git olayının şiddetli görüldüğü sularda, akıntının yönüne ters olarak, petrol
kaynağının diğer tarafına da yerleştirilebilir.
Kanal ve Irmaklarda Bariyerlerin Yayılması
Dar bir kanal ya da ırmak içerisinde petrolün yayılması, bu alanda bulunan akıntı hızına bağlı
olarak kalibre edilmesi gereken uygun açılı bir bariyer yayılması ile engellenebilir. Bu işlemin
ortasında gemi trafiğine izin verecek kısıtlı bir giriş noktası açılabilir. Gel – git olayı meydana
geldiği sırada, kıyıdaki kayalık alanlarda bulunacak bağlantılardan petrol kaçırılmamasına
özen gösterilmelidir.
Şekil 5.7 Kanal ve Irmaklarda Bariyer Yayılması
Serbestçe Sürüklenen Çevreleme
Akıntı hızı çok yüksek ya da derinlik etkin bir demirleme için çok derinse, petrolün serbestçe
sürüklenen bariyer tarafından çevrelenmesine olanak tanımak mümkün kılınabilir ve bu
esnada da kontrol altına alma işlemi yerine getirilebilir. Sürüklenme şiddeti istenildiği zaman
çapalar ya da safralar yardımı ile azaltılabilir. Daha sığ sularda ise çapa ve safralar yerine
zincir gibi materyaller aynı amaç için kullanılabilir.
Page 33
31
Çoklu Düzenleme
Binme olayı nedeni ile petrol bariyerlerden kurtulabilir ve bu durumda da ikili ya da üçlü
bariyer düzenlemesi zaruri olabilir. Eteği eğecek ya da binmeye neden olabilecek akıntı
hızlarında bariyerler arasında 1 ila 5 metrelik bir mesafe, sızmakta olan petrolün ikinci bariyer
tarafından tutulmasında etkili olmaktadır.
Ağ Örgü
Bu tip uygulamada, akıntıya karşı döşenmiş ağırlıklı ve çapalı şamadırlar ve ağ tabakalardan
oluşan bariyerler kullanılmaktadır. Katran topların ve hasırın yüzey altında bulundukları
durumlarda, deniz yatağından bariyerin eteğine uzanan ağlar konmasıyla su girişleri ve hassas
alanların bu çeşit kirlenmelerden korunması gerekmektedir. Bu yayılma yöntemi genel olarak
sahil kıyılarında kullanılmaktadır.
Şekil 5.8 Kıyı korunması için uygun bariyer yayılması
Bariyerlerin Çekilmesi
Rüzgâr ve akıntı hızı sabit bir çevreleme için çok yüksek değerlerde ise ya da petrol çok geniş
bir alana yayılmış durumda ise, bariyerlerin suda 0.5 m/sn den daha düşük bir hızla
çekilmesine izin verilebilir. Bariyerlerin çekilmesi yöntemi özellikle açık denizde
kullanılmaktadır. Yağın dağılmasını önlemek amacıyla U, V, J şekillerinde iki tekne
tarafından çekilmekte olan kuşatıcı engel 300 m veya daha uzun olabilmektedir. Toplayıcı
Page 34
32
mekanizma, bu iki tekneden birisinde olabileceği gibi, bir üçüncü teknede de
bulunabilmektedir.
Şekil 5.9 Bariyerlerin U şeklinde çekilmesi
Bariyerlerin Yerleştirilmesi
Bariyerlerin yerleştirilmesi olayın meydana geldiği yerin fiziksel koşulları ve olayın
büyüklüğü nedeni ile bazen zor bazen de tehlikeli işler gerektirebilir.
Yayılma Planı
Akan petrol tipi, akma kaynağı, ilgili miktar, yayılma genişliği, içinde bulunulan çevre
hassasiyeti, vb hususlar göz önüne alınarak sağlam ve efektif bir yayılma planı
oluşturulmalıdır. Böyle bir planın hazırlanmasında bariyerin yayılma yeri, mevcut bariyerin
çeşidi ve uzunluğu, kullanılacak yöntem ve çalışmada kullanılacak botların uygunluğu ve
hazır durumda bulunmaları göz önünde tutulmalıdır.
Page 35
33
Bariyerlerin Kullanımında Alınması Gereken Önlemler
Piyasada satılmakta olan bariyerlerin dış kaplamaları genellikle, depo tabanları ve iskele gibi
sert yüzeylerde sürüklenmeye maruz kaldıklarında kolayca yırtılıp parçalanabilecek lastik ve
plastik dokumadan imal edilmektedir. Kullanım ve taşıma durumlarında bariyere zarar
vermemek için gerekli önlemler alınmalıdır. Bariyerlerin bir kısmı bu çeşit bir zarar gördüğü
zaman, petrolü alıkoyma etkileri de kayba uğramaktadır. Şişirilebilir bariyerler ise bu çeşit bir
zarar gördükleri zaman, yüzme fonksiyonları dahi kaybedebilirler.
Yerleştirme Önlemleri
Bariyerleri yayma işlemine hazırlanırken, bükülme ve düğümlenme gibi istenmeyen
durumlara karşı gerekli dikkat gösterilmelidir. Bariyer suya indirildikten sonra fark edilen
istenmeyen durumun gemi güvertesinden düzeltilmesi oldukça zordur. Sert deniz koşulları ve
kuvvetli rüzgârlar, bariyerlerin başarısız olmasıyla sonuçlanabilecek baskılar oluşturabilir.
Konfigürasyon Muhafazası
Denize yayılmış bariyerin konfigürasyonunun muhafaza edilmesi, dalga etkisi ve rüzgâr etkisi
ile oldukça zor olabilir. Bu zorlu süreç de bariyerin petrol alıkoyma etkisini azaltmış olabilir.
Sert havalarda seçilmiş konfigürasyonu muhafaza edebilmek için aşağıdaki önlemler
alınmalıdır:
• Eğer bariyerler çapalar yardımı ile demirlenmişse, çapaların sayısı arttırılmalı ve
demirleme noktaları arasındaki mesafe kısaltılmalıdır.
• Eğer bariyerler bir gemiden yayılmakta olan petrolü çevrelemekte ise, geminin tekne
kısmının karşı bariyerin aşınmasını engellemek için geminin teknesi ile bariyer arasına
yüzer dubalar vb gibi uygun parçalar konulmalıdır.
Bariyer Demirlenmesi
Bariyerleri bağlarken ya da demirlerken alınması gereken en önemli tedbir, sürüklenmeyi
önlemek için doğru boyutta ve sayıda çapa seçilmesidir. Danforth tipi çapa, çamurlu ya da
kumlu diplerde efektif olurken, balıkçı çapası olarak da adlandırılan geleneksel çapa kayalık
diplerde efektif olmaktadır.
Page 36
34
Şekil 5.10 Danfoth Tipi Çapa Şekil 5.11 Balıkçı Çapası
Vc (knot)hızında bir akıntı tarafından, alt yüzey alanı As (m²) olan bariyer üzerine
uygulanan Fc (kg) kuvvetini yaklaşık olarak bulabilmek için aşağıdaki ampirik formüller
kullanılabilir.
Fc = VcAs ⋅⋅26 ²
Böylece, 0.5 knot akış hızı olan akıntıya dik açıda yerleştirilmiş 1.0 metrelik etekli ve 100
metre uzunluğunda olan bariyere uygulanan kuvvet:
Fc = ( ) ( )5.01000.126 ⋅⋅⋅ ² = 650 kgf olacaktır.
Formüle bakıldığında bariyere uygulanan kuvvetin, akış hızının karesi ile doğru orantılı
olduğu görülmektedir. Kısaca akış hızı iki kat arttığında, bariyere uygulanan kuvvet dört kat
artmaktadır.
Bariyerin bordası (Af ) üzerine doğrudan etkiyen rüzgâr hızı (Vw) nedeni ile meydana gelen
kuvvet (Fw) için de yukarıda belirttiğimiz formüle yakın bir ampirik formül kullanılabilir.
Fw = ( )VwAf ⋅⋅26 ²
Page 37
35
Bariyerler esnektir ve bir kavis oluştururlar. Bunun yanında bariyer akıntıya karşı
demirlenirken belirli bir açı ile demirlenecektir. Bu iki etken de bariyer üzerindeki kuvvetlerin
azalmasına neden olur.
Bir deniz duvarına, iskeleye ya da başka bir yapıya tutturulmuş I kiriş terminali hariç,
bağlantının tutma gücü genellikle bariyer üzerindeki gerilime dayanmada yeterli
olmamaktadır ve doğrudan bariyer üzerine uygulanan baskıyı hafifletecek ölçümler gerekli
olabilir. Bu da rıhtımdaki bir iskele babası, burgu ya da geminin güvertesindeki dayanaktan
bariyerin bir bölümüne çekilen germe halatı ile sağlanmaktadır.
Bariyerlere Uygun Açının Verilmesi
İlk olarak önerilen bariyere akıntının yönüne göre bir açı verilmelidir. Bu durum, bariyer
üzerindeki hızı azaltır.
Bariyerlerle Süpürme
Saçılmış petrol bariyerlerle çevrelenebilir, kepçe ya da bağımsız olarak çalışmakta olan petrol
toplama gemileri yardımı ile toplanabilir. Geniş bir alana yayılmış petrolün etkili bir şekilde
toplanması için kepçe, bariyerler vb yayılma kontrol donanımlarının kombinasyonu olan bir
sistem ve petrol toplama gemileri kullanılabilir.
Tek Gemi Sistemi
Bu sistem, sağlam kollar ya da bağlama çubukları vasıtası ile geminin bir ya da her iki
yanından uzatılmış özel bariyerlerle donanımlı tek bir gemiden oluşmaktadır. Petrol, geminin
tekne kısmından su geçirmez bir bölüme dönüştürülmüş bir kısma ya da bariyerlerdeki bir
keseye toplanmaktadır. Bu toplanan petrol daha sonra fırçalarla ya da bir kepçe yardımıyla
geminin depolama tanklarına toplanır.
Page 38
36
Şekil 5.12 Tek gemi süpürme sistemi
İki Gemi Sistemi
Bu sistem, iki adet gemi, bir özel petrol bariyeri bir kepçeden oluşur. Bariyer, her biri bir uçta
olmak üzere iki gemi tarafından J konfigürasyonunda çekilir ve toplanan petrol, bariyerin
tepesindeki petrol kepçesi yardımı ile toplanır. Toplanan su – petrol karışımı gemilerin
tanklarında depolanmak üzere pompalanır.
Üç Gemi Sistemi
Bu sistem, üç adet gemi, bir özel petrol bariyeri ve bir kepçeden oluşmaktadır ve
aşağıdaki yollardan birisi ile yayılabilir:
• İki gemi petrol bariyerini V konfigürasyonunda çekerler. Toplanan petrol, bariyerdeki
V nin tepesinde yerleştirilmiş kepçeye alınır ve üçüncü gemiye pompalanır.
• İki gemi bariyeri U konfigürasyonunda çekerler. Petrol bariyerinin tepesinde toplanan
petrol – su karışımı iç manifoldları yolu ile çekilir ve depolama mavnalarına
pompalanır.
Page 39
37
• İki gemi petrol bariyerini U konfigürasyonunda çekerler. Bariyer tarafından toplanmış
petrolün tepedeki deliğe akmasına olanak tanınır. Toplanmış petrol daha sonra, tek
gemi süpürme sisteminde açıklandığı şekilde toplanır.
Şekil 5.13 Üç gemi süpürme sistemi
Süpürme Sistemlerinin Çalıştırılmasında Alınacak Önlemler
• Dalga yüksekliği, rüzgâr yönü ve bağıntılı akıntı hızı tam olarak bilinmelidir. Aksi
takdirde toplama çabaları sonuçsuz kalabilir.
• Optimum performans elde etmek amacıyla gemi kontrolünde ve sistem işletiminde
eğitimden geçmek şarttır. Özellikle düşük hızlı bariyerlerle kombinasyon içerisinde
olan çok fazla sayıdaki gemiyi manevra ettirebilmek için yüksek düzeyde gemicilik
gerekmektedir.
• Petrol – su karışımının toplanmasının, geminin depolama tanklarının kapasitesini
aşmasının beklendiği durumlarda, toplama gemisinden petrol – su karışımının transferi
için yeterli tank kapasitesi ve sahile nakil kolaylıkları ayarlanmalıdır.
Page 40
38
• Süpürme sisteminde kullanılacak gemi ya da gemiler, önceden tasarlanmış olmalıdır
ve ekipman, bir kaza durumunda ivedilikle bariyer ve gemideki diğer kontrol
ekipmanlarını çekmek ve donatmak için kaldırma makineleri de olmalıdır.
• Yüzen enkaz ve safra tepeleri ile yapılan petrol toplama çalışmalarından sonra
operasyonu engelleyici kalıntıları uzaklaştırmak için destekleyici gemilerin yayılması
gerekebilmektedir.
B- Petrolü Su Yüzeyinden Toplayan Cihazlar
Bu tip cihazlar petrolü deniz yüzeyinden almak için tasarlanmıştır. Hacim ve çalışma
prensipleri yönünden oldukça değişik olan bu cihazlar genel olarak dört ana kategoride
sınıflandırılabilirler:
• a-Emme Cihazları
• b-Oleofilik (Oleophilic) materyal kullanan cihazlar
• c-Endüksiyon Cihazları
• d-Diğer prensiplerden yararlanan cihazlar
a- Emme Cihazları
Emme cihazları genel olarak bir giriş kafası, bir adet pompa ve depolama tankından
oluşmaktadır. Petrol ile birlikte gelen suyun miktarını sınırlandırmak amaçlı tasarlanmış dar
bir açıklıktan tanka petrolün çekilmesi ile çalışmaktadır. Petrolün içeriye girebileceği ancak
suyun dışarıda tutulduğu konumlarda giriş kafasını yerleştirmek daha efektif bir sonuç
vermektedir. Dalgaların etkisini minimum düzeye indirebilmek için giriş kafası mümkün olan
en az atalet ile petrol – su ara yüzeyinde yüzdürülmelidir. Ağzın hacmi ve pompanın
kapasitesi alış oranının belirlenmesinde büyük rol oynamaktadır. Randıman, diğer bir deyişle
petrol / su oranı, ağzın hacmi ile dalga uzunluğu arasındaki ilişkiyle saptanır. Yüzey emme ve
ayarlanabilir set kepçesi gibi farklı özel tasarımlı kafalar da piyasada bulunmaktadır.
Bu sistemde yüksek hızlı santrifüj pompalar tercih edilmektedir. Alternatif olarak, bir vakum
ya da ayıklama sistemi petrol – su karışımını depolama tankına çekmek için kullanılabilir.
İstenilen depolama tankı kapasitesi pompa kapasitesiyle orantılı olarak değişecektir. Ancak
seçilecek depolama tankı, toplanmış olan petrol – su karışımını ayırmaya olanak vermelidir.
Page 41
39
Giriş kafası, pompa ve tankın uygun kombinasyonları seçilerek emme cihazları küçük portatif
birimlerinden, gemilere monte edilebilen büyük sistemlere kadar değişen çok sayıda çeşitli
hacimlerde tasarlanabilir.
Bu cihazların randımanı, petrol viskozitesi, petrol tabakasının kalınlığı ve denizin durumuna
bağlı olarak değişkenlik gösterebilir. Deniz bitkileri ve tortu nedeniyle meydana gelebilecek
tıkanma, bu randımanı azaltabilir. Diğer bir dezavantaj ise çalışma alanını kısıtlayan nispeten
az uzunluktaki emme hortumudur.
b- Oleofilik Cihazlar
Bu tip cihazlar, petrolün yapıştığı bir disk, kasnak, kayış, halat ya da fırça formunda oleofilik
bir materyal kullanmaktadırlar.
Disk Sistemi
Diskler dikey olarak ya lineer ya da daire şeklince ayarlanabilecek bir çalışma mili şaftı
üzerine kurulur. Her diskin alt yarısı petrolün içinde bulunur, disk dönerken petrol yüzeyine
yapışır ve de su yüzeyinden alınır. Petrol daha sonra toplama kanallarına çıkartılır ve bir
rezervuarın içine akar.
Disk kepçeler durgun sularda daha etkilidir ancak yüksek viskoziteli sularda efektif olarak
çalışamazlar. Bazılarında sonradan ortaya çıkacak sorunları ortadan kaldırmak üzere birbirine
geçirilmiş dişlilere sahip diskler sisteme dahil edilebilir. Bunlardan genelde diskleri çevirmek
ve toplanan petrolü rezervuardan depoya pompalamak için bir güç ünitesine gerek
duyulmaktadır.
Şekil 5.14 Disk Sistemi Şekil 5.15 Disk Sistemi
Page 42
40
Kasnak Sistemi
Bu sistem, yatay bir eksende dönebilen büyük tablalı bir silindirden oluşmaktadır. Kasnak ya
da silindir tamamen veya kısmen petrole batırılmıştır ve yüzeye yapışan petrol bir kazıyıcı
mekanizma tarafından çıkartılarak bir rezervuara aktarılır.
Kayış Sistemi
Bu sistemde, petrolü toplayarak sürekli petrol tabakası içerisinde dönen bir kayış üzerinde
olefilik materyal kullanılmaktadır. Kayış, yapışan petrolün bir rezervuara kazındığı iki ucunda
bulunan silindirler arasında çalışır. Bir pompa da rezervuardan petrolü sahildeki ya da
gemideki bir toplama tankına pompalar.
Şeki 5.16 Kayış Sistemi
Sonsuz Yapışmalı Halat Sistemi
Sentetik olefilik materyalden imal edilmiş halat halka ya da halat halkaları, halatı ve palamara
tutturulmuş makaraları hareket ettiren bir toplama cihazı ile su yüzeyi arasında sürekli olarak
çalışır.
Halatlar petrolü absorbe ederler ve halattaki petrolü bir rezervuarın içine sıkan silindirlerin
bulunduğu toplama cihazına taşırlar. Soğuk havalarda, viskoziteli petrolün toplanmasını
kolaylaştırmak adına, su buharı toplama cihazının içerisine verilebilir. Halat sistemleri yüzen
deniz yosunlarından ya da diğer yüzen kalıntılardan etkilenmezler. Çok sığ suda dahi efektif
olarak kullanılabilirler.
Page 43
41
Toplama cihazı sahile ya da bir gemiye monte edilebilir. Alternatif olarak, toplama
cihazı ve su yüzeyi arasında dikey olarak duran çoklu halat ilmekleriyle bir matafora ya da
vinçten deniz üstüne uzatılmak üzere de tasarlanabilirler.
Fırçalar
Diziler halinde düzenlenmiş olefilik materyalden yapılmış fırçalar, yukarıda belirttiğimiz
şekilde petrolün toplanmasında kullanılan halatlar gibi çalışmaktadırlar.
c- Endüksiyon Cihazları
Endüksiyon cihazları, sevk araçları ile ya da sevk araçları olmaksızın genelde gemilere inşa
edilmektedirler. Gemi petrol yüzeyinin içine ilerler ve böylece petrol, dalga ve akıntı
etkilerinin azaltıldığı, petrolün ve su ayrımının daha iyi sağlandığı güverte üzerindeki bir
depolama alanına akar. Bundan sonra ayrıştırılmış petrol klasik araçlarla giderilebilir.
Değişik toplama ve ayrıma tekniklerinin kombinasyonlarını kullanan çeşitli endüksiyon
sistemleri mevcuttur. Diğer sistemlerde olduğu gibi koruyucu perdeler kullanılmadıkça deniz
yosunları ve diğer kalıntıların meydana getireceği tıkanma randımanını düşürecektir.
Piyasada mevcut olan endüksiyon tipi cihazlar:
Çoklu Kelepçe Sistemi
Petrol – su karışımı, su yüzeyinin altında sabit bir derinlikte bir grup seti içeren bir tank
içerisinde akmak üzere endüksiyonlanır. İç akış kontrol edilerek türbülans önlenmelidir.
Petrol tankın su yüzeyine çıkar ve buradan bir rezervuara akar.
Meyilli Düzlem Sistemi
Meyilli düzlem, bazı durumlarda, kayış ve su arasındaki bağıntılı hızı azaltmak için geminin
gidiş yönünün tersine dönen bir kayıştan oluşmaktadır.
Page 44
42
Gemi su yüzeyinde ilerlerken yüzeydeki petrol tabakaları, sonuçta petrolün bir rezervuara
bırakıldığı ve petrolden arındırılmış suyun dışarı çıktığı meyilli düzlemden aşağıya doğru
zorlanır.
Hidrosiklon Sistem
Hidrosiklon sistemi merkezkaç kuvvetleri kuramından faydalanmaktadır. Gemi suda
ilerlerken, petrol ve su tabakaları yüksek bir hızda döndükleri bir bölmenin içerisine teğetsel
olarak akmaya zorlanır. Merkezkaç kuvveti petrolü sudan ayırır. Petrol, pompa sistemi ile
toplandığı vorteksin merkezine doğru hareket eder. Bu bölmenin altındaki ağızdan dışarı
çıkar.
2. Kimyasal Yöntemler
Dispersantlar
Deniz yüzeyindeki petrol tabakası dalgalara ya da türbülansa maruz kaldığında küçük
damlacıklara ayrılarak su kolonunda dağılırlar. Dispersantlar, petrolün tabakalarına
püskürtüldüklerinde petrolün su kolonunda doğal dağılımını (disperse olmasını) hızlandırmak
amacı ile tasarlanmış bir takım kimyasallardır. Dispersantlar petrol tabakalarına
püskürtülünce petrol ve deniz suyu arasındaki yüzey gerilimi düşer ve petrol tabakasının
parçacıklara ayrılmasına neden olur. Bu parçacıklar çeşitli büyüklüktedirler. Büyük olanları
tekrar deniz yüzeyine çıkarken kimileri de suda asılı olarak kalır. Başarılı bir uygulamanın
ardından parçacıkların bir kaç dakika içinde yüzeyden aşağı doğru hareket etmeleri
gerekmektedir. İşlemin başarılı olabilmesi için kimyasalın petrolün içine iyice nüfuz etmesi
gerekmektedir. Bu nedenle dispersantın petrolün içine girmesini sağlayacak uygun çözücüler
içermesi gerekmektedir. Dispersantların yüksek viskoziteye sahip, yüzen petrole etkileri
oldukça düşüktür. Genellikle dispersantlar sıvı petrole karşı etkilidirler ve viskoz
emülsiyonlara (“mousse”, krema) karşı etkili değildirler. Yüzeydeki petrol ilk başta
dispersantlara karşı dirençli de olsa, uçuculuğu nedeni ile viskozitesi azalınca dispersantların
etkisine daha fazla açık olacaktır .
Dispersant kullanımı en hızlı müdahale yoludur. Dispersantlar petrolün denizde tabaka
oluşturmasını engelleyerek kıyıya ulaşmasını zorlaştırırlar. Bu sayede deniz kuşları gibi bazı
hayvanların korunmasını sağlarlar. Bu avantajlara ek olarak doğal degradasyona yardımcı
Page 45
43
olurlar. Ancak dispersant kullanımı petrolün dibe çökmesini sağladığından buradaki doğal
ortama zarar verebilmekte, ve kıyıda sedimentlerde birikimine neden olabilmektedir. Bütün
bunların yanı sıra dispersant kullanımı sonucunda en önemlisi deniz ortamına çok fazla
kimyasal madde girmiş olmaktadır.
Petrol kirliliği ile mücadelede kimyasal dispersantlar oldukça etkili maddelerdir. Ancak karar
vermeden önce uygulanacağı düşünülen bölgelerin koşulları altında (sıcaklık vb.) bu
dispersantların fiziksel etkisi, dispersantın ve disperse olmuş petrolün deniz canlılarına
zehirliliği, dispersantların dökülen petrol hidrokarbonlarının üzerindeki etkisi gibi bir çok
etmenin göz önünde bulundurulması gerekmektedir.
Exxon Valdez olayının ardından ilk 3,5 senede su kolonundaki ve sedimentteki disperse
olmuş petrolün yaklaşık olarak %50’sinin biyodegrade olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle
kimyasal dispersantlar ile yapılan iyileştirme çalışmalarının petrolün mikrobiyolojik
degradasyonu üzerindeki etkilerinin bilinmesi, bu petrolün ortamdaki kalıcılığını tahmin
edebilmek açısından önemlidir. Exxon Valdez kazasının ardından A.B.D. bu tip araştırmalara
destek olmuştur. Bu sayede farklı tipte bir çok dispersantın (Coretix 9527, Coretix 7664,
Finasol OSR-5, Inipol IPF, Igepal CO-630) biyodegradasyon üzerindeki etkisi bilim
adamlarınca incelenmiştir. Sonuçlar kullanılan dispersanta göre farklılık göstermiştir. Bazı
dispersantlar petrolün biyodegradasyonunu arttırırken, bazıları azaltmıştır. Sonuçlar ayrıca
test edilen hidrokarbon fraksiyonuna bağlı olarak da değişiklik göstermiştir. Örneğin Coretix
9527’nin alkanları parçalayan mikroorganizmaları, aromatikleri parçalayanlardan daha farklı
etkilemiştir. Başka bir çalışmada dispersantlar phenetrene parçalayan mikroorganizmalar için
zehirleyici iken, bir başka çalışmada dispersantlar biyolojik degradasyonu hızlandırmıştır .
Sorbentler
Sorbentler, soğurma ve emme yoluyla yayılmış petrolün toplanmasında kullanılan kimyasal
malzemelerdir. Soğurucular, yağın, yapıdıkları maddenin gözenekleri içine nüfuz etmesine
izin verirlerken; emiciler, yağı kendi yüzeylerine çekerler ama içlerine nüfuz etmesine izin
vermezler. Petrol toplama işlemi esasında esas olarak petrol kepçeleri ya da petrol toplama
gemileri ile yapılır. Sorbentler, yüzen küçük petrol tabakaları, sığ su ya da erişilmezlik
nedeniyle petrol toplama işleminin özel cihazlarla yapılmasının zor olduğu anlarda alternatif
ya da yardımcı yayılma kontrol materyali olarak kullanılır.
Page 46
44
Sorbent seçerken aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır:
• Emme hızı: Yağın kalınlığı ile değişir. Hafif yağlar ağır yağlara göre daha hızlı emilir.
• Yağ tutma: Toplanan yağ, sorbentin çökmesine veya deforme olmasına neden olabilir.
Sudan alındığında gözeneklerinde tuttuğu yağı bırakabilir. Emme sırasında, hafif ve
viskozitesi az yağ, ağır ve viskozitesi daha yüksek yağa göre gözeneklerden daha
kolay geçer.
• Uygulama kolaylığı: Sorbentler, üfleyici veya vantilatörler kullanılarak mekanik veya
manuel olarak kullanılabilirler. Pek çok kil gibi doğal organik sorbent, tozlu, rüzgarlı
havalarda uygulaması zor ve teneffüs edilirse zehirlemesi mümkün malzemelerdir.
Sorbentler üç temel grupta sınıflandırabilinir:
• Doğal inorganik
• Doğal organik
• Sentetik
Piyasada mevcut olan sentetik sorbentlerin pek çoğu polipropilenden imal edilmiştir ve en çok
tampon, rule ya da bariyer olarak kullanılır.
Tampon: Küçük miktarlardaki petrolü toplamak üzere sınırlı alanlara yerleştirilir.
Daha fazla etkili olabilmeleri için bir süre suda bırakılmalıdırlar.
Ruleleler: Tamponlarla aynı şekilde kullanılırlar. Ancak istenen uzunlukta
yırtılabildikleri ya da kesilebildikleri için daha uygundurlar. Tekne güvertesi, çalışma alanları,
önceden temizlenmiş bölge ya da petrolün bulaşmamış olduğu alanların korunmasında çok
etkilidirler.
3. Yakma
Deniz yüzeyindeki büyük miktarlarda petrolün giderilmesinde yakma basit bir yöntem olarak
düşünülmektedir. Ancak ateşleme, tabakanın tutuşmasını sağlama, büyük miktarda dumana
neden olma, oldukça yoğun ve viskoz artıklar oluşturma, bu artıkların dibe çökmesi ve güven
gibi önemli problemler içermektedir. Deniz yüzeyindeki petrol tabakasının yakılıp
Page 47
45
yakılmayacağına karar vermeden önce zarar gören gemiden ya da yaşam bölgesinden
uzaklığı, oluşacak dumanın zehirliliği, petrolün doğası, ve yanmayan artıkların ne olacağı gibi
konular göz önünde bulundurulmalıdır. Deniz ve rüzgarın soğutma etkisine karşı başarılı bir
yakma işlemi için petrol tabakasının en azından 2-3 mm kalınlıkta olması gerekirken petrol
yüzeyde yayıldığı için genelde gereken kalınlığın çok altında tabaka oluşturmaktadır. Bununla
birlikte bariyerlerin kullanılması ile gerekli kalınlık sağlanabilmektedir. Ancak bariyerler
kullanılarak petrolün toplanması uygun hava ve deniz koşullarında bile zaman almaktadır.
Ayrıca denizin durumu da yakma işlemi için kısıtlayıcıdır. Kısa ve dik dalgalar yakma
işleminin etkisini azaltırken rüzgarlı deniz tamamı ile ateşin sönmesine neden olabilir. Alev
aldıktan sonra petrol tabakasının yeterince yüksek sıcaklığa ulaşması gerekmektedir. Ancak
petrolün uçuculuğu nedeni ile tabaka inceldikçe hava ve denizin soğutma etkisine daha çok
maruz kalmaktadır.Bu zorluklar nedeni ile önemli bir miktar petrol denizde yanmamış olarak
kalmaktadır. Ayrıca petrol yandıktan sonra da geriye yoğun ve viskoz bir artık
bırakabilmektedir. Bu artık dibe çökünce buradaki bentik türlerin havasız kalmasına ya da
zehirlenmesine neden olabilmektedir. Bununla birlikte bu tip artıklar balık yataklarına zarar
verip rüzgarlar, akıntılar ve dalgalar aracılığı ile sahil şeridine ulaşabilmektedir. Bir diğer
çevresel etkisi de yanma sırasında oluşan yüksek ısının bölgenin ekolojisine vereceği zarardır
4. Biyolojik Yöntemler
Bir çok doğal madde gibi petrolde zamanla mikrobiyolojik olarak ayrıştırılabilmektedir.
Biodegradasyon, denizde bulunan bakteri ve diğer mikro-organizmaların yağı parçalamasına
denilen doğal bir süreçtir. Biyodegradasyon, yağın tipine, oksijen ve gıda miktarına ve ısı
derecelerine bağlı olarak değişik oranlarda oluşur.
Deniz ortamındaki pek çok petrol türevinin kaderi, mikrobiyal aktivitelere bağlı olarak
dönüşümlerine ve degradasyonlarına bağlıdır.
Biyoremidasyon mikroorganizmalar tarafından doğal olarak gerçekleştirilen bu ayrıştırma
işlemini, ortama besin maddesi veya mikroorganizma ekleyerek hızlandırarak ve/veya
arttırarak deniz ortamının petrolden arıtılmasını sağlamaktır
BİYODEGRADASYON VE BiYOREMİDASYON
Biyodegradasyon, kompleks yapılı organik maddelerin mikroorganizmalar tarafından
ayrıştırılması olarak tanımlanabilir. Mikroorganizmalar bu işlem sırasında organik maddeleri
Page 48
46
besin kaynağı olarak kullanıp metabolize etmektedirler. Petrol de organik bir madde olduğuna
göre doğada varolan bakteriler tarafından besin maddesi yani enerji kaynağı olarak
kullanılabilmektedir yani biyolojik olarak parçalanabilmektedir.
Biyoremidasyon teknolojileri, biyodegradasyona yardım ederek daha hızlı çalışmasını
sağlarlar. Biyoremidasyon, petrol ile kirlenmiş olan çevreye doğal biyodegradasyonun hızını
artıracak gübre veya mikro-organizmalar eklenmesi anlamına gelmektedir. Ayrıca,
biyoremidasyon mekanik yöntemlerle yağ temizlendikten sonra kullanılır.
Biyoremidasyonun da tüm diğer teknolojiler gibi sınırları vardır. Biyoremidasyon yüksek
oranda heterojen ve kompleks prosesler içerir. Yağ biyoremidasyonunun başarısı, uygun
çevresel koşullar altında, doğru mikro-organizmalara sahip olmaya dayanır. Biyoremidasyon
araçlarının kullanımından doğabilecek olası yan etkiler endişelere yol açmaktadır. Doğru
kullanıldığında biyoremidasyonun, belirli kirli bölgelerde, hesaplı bir temizleme aracı olduğu
kanıtlanmıştır. Gerçek saha operasyonlarında birkaç zararlı etkisi görülmüştür.
1946 senesinde Claude E. ZoBell mikroorganizmaların hidrokarbonlar üzerindeki etkilerini
tekrar gözden geçirmesinin sonucunda bir çok mikroorganizmanın hidrokarbonları enerji ve
karbon kaynağı olarak kullanabildiğini ve bu organizmaların doğada geniş bir şekilde
dağılmış olduğunu tespit etmiştir. Ardından hidrokarbonların mikroorganizmalar tarafından
kullanımının petrol karışımını oluşturan bileşiklerin kimyasal yapısına ve çevresel faktörlere
bağlı olduğunu kaydetmiştir. Bundan 21 sene sonra İngiliz Kanalında Torey Canyonun
batmasının ardından bilim dünyasının dikkatleri petrol kirliliği üzerinde yoğunlaşmıştır. Bu
felaketin ardından petrolün farklı yaşam çevrelerindeki etkilerini araştıran bir çok çalışma
gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmaların sonucu olarak petrolün biyodegradasyonunun petrolün
yapısının yanı sıra, hem mikrobiyal topluluğun doğasına, hem de çevresel faktörlere bağlı çok
karmaşık bir süreç olduğu anlaşılmıştır.
1990’lara kadar bu konudaki ilk araştırmalar daha çok degredasyonun metabolik yolunu,
çevresel faktörlerin petrol degredasyonuna etkisini ve oksidasyon oranlarını açıklayabilmek
amacı ile yapılmış laboratuvar çalışmalarıdır. 1990 yılından sonra ise hidrokarbonların
biyodegredasyonu önemli bir çalışma alanı olmuştur .
Birçok mikroorganizma petrol hidrokarbonlarını degrade edebilecek enzimatik yeteneğe
sahiptir. Bazı mikroorganizmalar alkanları (normal, dallanmış ve halkalı parafinler), bazıları
aromatikleri, başkaları ise hem parafinleri hem de aromatik hidrokarbonları degrade
edebilmektedirler. Genellikle C10 ila C26 mertebelerindeki normal alkanların çabuk degrade
Page 49
47
oldukları tespit edilmiştir. Ancak petrol içersindeki zehirli bileşikler arasında bulunan düşük
moleküler ağırlıklı aromatikler de (benzen, toluen ve xylen gibi) birçok deniz organizması
tarafından süratle degrade edilirler. Daha karmaşık yapılı hidrokarbonlar ise
biyodegradasyona karşı daha dirençlidirler. Bunun anlamı daha az mikroorganizmanın bu tip
yapılardaki hidrokarbonları degrade edebildiğidir. Bu hidrokarbonların degradasyon oranı
basit yapılı hidrokarbonlarınkine nazaran daha düşüktür. Sonuç olarak moleküler yapı
karmaşıklaştıkça degradasyon hızı düşmektedir.
Ham petrol hiçbir zaman tam olarak degrade olamaz ve daima geriye karmaşık yapılı bir artık
kalmaktadır. Petrol çok çeşitli karmaşık yapıya sahip bileşikler içerdiğinden, degrade oldukça
artan kısmının degradasyona direnci yükselmektedir. Bu artık kısım genelde daha çok asfalt
bileşikleri içeren siyah katran şeklinde görülür. Bununla birlikte bu karışımın zehirliliği ve
biyolojik uygunluğu oldukça düşüktür ve bir yüzeyi kaplayıp havasız bırakmadığı sürece
ortamda herhangi bir zehirli etkiye sahip olmayan eylemsiz bir kirletici olarak kalmaktadır
Petrolün fiziksel halinin biyodegradasyon üzerinde önemli bir etkisi vardır. Düşük
konsantrasyonlarda hidrokarbonlar suda çabuk çözünebilmektedir. Ancak bir çok petrol
kazasında ortama çözünürlük sınırının çok üstündeki miktarlarda petrol girmektedir.
Hidrokarbonların biyodegradasyonu su-petrol ara yüzeyinde gerçekleşmektedir.
Hidrokarbonların bu şekilde parçalanmasını sağlayan mikroorganizmaların koloni
oluşturabilmesi için petrolün yüzey alanının uygun olması gerekmektedir. Bu alan kısmen de
olsa, petrolün su yüzeyinde yayılma derecesine bağlıdır.
Su ortamında petrol normal şartlarda ince bir tabaka oluşturacak şekilde yayılırken düşük
ısılarda petrolün viskozitesinin artması nedeni ile deniz yüzeyindeki yayılma derecesi
azalmaktadır. Petrol yayılmadığı zaman petrole müdahale edecek mikrobiyal organizmalar
için kısıtlı bir yüzey alanı oluşmaktadır.
Petrol su ile karıştığında genellikle emülsiyon oluşturmaktadır. Eğer petrol su içinde küçük
damlacıklı emülsiyonlar oluşturursa petrol-su ara yüzeyinde hidrokarbonların
biyodegradasyon için yeteri kadar geniş yüzey alanı sağlanabilmektedir. Ancak su petrol
içinde emülsiyon oluşturursa kalın kremamsı tabakalar (mousse) oluşması sonucu petrolün
biyodegradasyonu yavaşlamaktadır. Emülsiyonlar hidrokarbonların suda çözünmesini
kolaylaştırırken mikroorganizmaların sıvı hidrokarbon damlacıkları ile teması için gerekli
yüzey alanını sağlamaktadırlar. Böylece çözünmüş sıvı hidrokarbonlar mikroorganizmaların
hücrelerine daha çabuk ve etkili bir şekilde girebilmektedirler. Ancak katı hidrokarbonlar
sadece çözündükleri zaman hücreye alınabilirler .
Page 50
48
Deniz ortamındaki petrolün biyodegradasyonu Pseudomonas türünün de dahil olduğu bir çok
farklı bakteri populasyonu tarafından gerçekleştirilmektedir. Hidrokarbonları degrade eden
mikroorganizmalar dünya okyanuslarına dağılmışlardır. Hidrokarbonların tam olarak
degradasyonunun (mineralize edilmesi) ardından son ürün olarak zehirli olmayan,
karbondioksit ve suyun yanı sıra hücre yapısında kullanılan ve besin zincirinde asimile
edilebilen protein gibi maddeler açığa çıkmaktadır .
Hidrokarbonların biyodegradasyonu çok geniş sıcaklık aralıklarında gerçekleşebilmektedir.
Ancak petrolün fiziksel haline etkisi nedeni ile (özellikle mikrobiyal koloniler için gereken
yüzey alanı ve buharlaşma sonucunda kalan hidrokarbonların mikrobiyal müdahaleye
uygunluğu gibi) sıcaklığın hidrokarbonların biyodegradasyon üzerinde etkisi bulunmaktadır.
Düşük sıcaklıklarda petrolün viskozitesi artmaktadır ve buna bağlı olarak zehirli kısa zincirli
alkanların buharlaşması düşmektedir. Bu nedenle biyodegradasyonun başlaması gecikir.
Sonuç olarak düşük kış sıcaklıkları biyodegradasyon oranlarını sınırlandırıp petrol kirliliğinin
kalış süresini uzatabilmektedir. Düşük sıcaklıklarda biyodegradasyonun düşmesinin en önemli
nedeni olarak enzimatik aktivasyonun düşmesidir. Bununla birlikte bazı hidrokarbonların da
katılaşmaları sonucunda biyodegradasyona uygunlukları azalabilmektedir. Ancak 0oC’ nin
altında bile hidrokarbonların degrade oldukları tespit edilmiştir. Yüksek ısılar hidrokarbonun
metabolize olmasını kolaylaştırırken 20 ile 30oC arasında en büyük degradasyon oranlarına
rastlanılmaktadır. Bu sıcaklığın üstünde hidrokarbonların zehirlilik derecesi artmakta ve
biyodegradasyon yavaşlamaktadır. Bununla birlikte 70oC sıcaklıkta dahi biyodegradasyon
tespit edilmiştir .
Hidrokarbon biyodegradasyonu gerek fungiler tarafından gerekse bakteriler tarafından
gerçekleştirilsin, bunun birinci adımı genelde moleküler oksijen gerektiren oksidasyondur. Bu
nedenle hidrokarbonların mikrobiyal oksidasyonu için genellikle aerobik koşullar
gerekmektedir. Ancak aromatik, düşük moleküler ağırlıklı hidrokarbonların anaerobik
koşullarda biyolojik olarak degrade olabildikleri de tespit edilmiştir .
Mikroorganizmalar hücre yapılarına (biomass) dahil etmek için azot, fosfor ve diğer
minerallere ihtiyaç duymaktadırlar. Bu nedenle, bu maddeler hidrokarbon biyodegradasyonu
için oldukça kritiktirler. Degradasyonun çok kısıtlı olduğu düşük sıcaklıklarda ya da petrolün
düşük konsantrasyonlarda olduğu ortamlarda, azot ve fosfor deniz suyunda biyodegradasyon
için kısıtlayıcı bir etken olmayabilir. Ancak bir çok çalışmada, normal şartlarda azot ve
fosforun deniz suyunda biyodegradasyon için oldukça sınırlandırıcı olabildiği tespit
edilmiştir. Bir yağ tabakası göz önünde bulundurulduğunda, mikrobiyal büyüme için uygun
Page 51
49
karbonun kısıtlı bir alanda var olduğu görülmektedir. Hidrokarbonları degrade eden
mikroorganizmaların gereksindiği besinin petrol ile doğrudan temas eden sınırlı hacimdeki bu
suda bulunması gerekmektedir. Hidrokarbonların çözünürlüğünün uygun olmayan C/N ve C/P
oranının oluşmasını engelleyecek derecede yavaş olması halinde nitrojen ve fosfor
sınırlandırıcı olmayabilir. Ancak bu koşullar dışında nitrojenin sınırlandırıcılığına dayanılarak
biyokimyasal oksijen ihtiyacına benzer bir şekilde “nitrojen ihtiyacı” kavramı
düşünülebilmektedir. Kuveyt ham petrolü temel alındığında 14oC’de nitrojen ihtiyacının µg
petrol için 4 n mol olduğu bulunmuştur. N ve P’ ye ek olarak temiz açık deniz suyunda demir
miktarının düşük olması da hidrokarbon biyodegradasyonu için sınırlandırıcı bir etken olarak
görülmektedir.
Deniz suyu karbon-bikarbonat-karbondioksit sistemi içinde iyi bir şekilde tamponlanmıştır ve
bütün denizlerde pH’ ın 8.5 civarındadır. degradasyon için en uygun pH 8.0 olarak tespit
edilmiştir. Diğer sınırlandırıcı şartlar sağlandığında deniz ortamının doğal pH’ı yüksek
mertebelerde biyodegradasyona izin vermektedir
Biyoremidasyon Konusunda Yapılmış Olan Çalışmalar
Mikrobiyolojik degradasyon, petrol kökenli kirleticilerinin çevreden giderilmesinde
gerçekleşen en önemli adımlardan birisidir. Bu nedenle 20 yılı aşkın bir süredir yapılan
çalışmalarla petrolün doğal biyodegradasyonunu ivmelendirmek için çeşitli stratejiler
geliştirilmiştir. Bu çalışmaların sonucu olarak petrol ile mücadele de biyoremidasyon en umut
verici teknoloji haline gelmiştir.
Petrol kirliliğinin biyoremidasyonunda iki temel yaklaşım vardır :
1. Biyolojik hızlandırma ( Biyostimülasyon): Ortama besin yada büyümeyi hızlandıran
yardımcı maddelerin eklenmesi ve/veya yerel bakterilerin büyümelerini hızlandırmak
için doğal ortamın kalitesinin yükseltilmesi
2. Biyolojik çoğaltma (Biyoagümentasyon): Mevcut olan mikroorganizmalara ilave
olarak petrol degrade eden mikroorganizmaların ortama eklenmesi
Ancak açık deniz uygulamaları da üçüncü bir madde olarak bunlara eklenebilir.
Kıyı bölgelerinde, özellikle fiziksel yöntemlerle zarar görebilecek yerlerde gerçekleştirilebilen
gübreleme uygulamaları, petrolün giderilebilmesi için iyi bilinen ve özellikleri tanımlanabilen
yöntemdir. Bu teknoloji bir çok açıdan umut vericidir. Ancak yine de saha çalışmalarından
Page 52
50
elde edilen sonuçlar yeterince istikrarlı olmadığı için henüz her durumda başarı beklentisi ile
uygulanabilecek bir yöntem değildir. Doğal biyodegradasyon oranları çevresel koşullara ve
söz konusu petrolün özelliklerine göre değişiklilik gösterdiği için gübre uygulaması ile
biyoremidasyon oldukça karmaşıktır. Petrolden etkilenmiş bölgelerde varolan mikroplar
aniden besin-karbon kaynağı olarak dökülen petrolün hidrokarbonları ile karşılaşırlar.
Genellikle uçucu bileşenlerin buharlaşması ile başlangıç zehirliliğinin geçmesinden ve
hidrokarbon degrade edebilen yerel mikroorganizmaların ortama alışmasından sonra petrolü
besin maddesi olarak kullanmaya başlarlar ve populasyonlarında bir büyüme gerçekleşir. Bu
noktada ortamdaki mikroorganizma sayısının ani artışı, nutrientlerin ( özellikle nitrojen
ve/veya fosfor) tükenmesine neden olabilir. Bu nedenle populasyonun büyümesi durabilir.
Nutrient eklenmesi ile mikrobiyal populasyon çoğalmaya devam edebilir ve petrolün
degradasyonu nutrient desteği olmadan gerçekleşebileceği oranlarının üzerinde bir oranda
gerçekleşebilir.
Gübreleme işlemi çeşitli uygulama tekniklerini ve bir çok ticari gübre ürününü içerebilir. Bu
Ticari ürünlerden bir kısmı sadece petrol kirliliği için kullanılmak üzere geliştirilmişken,
bazıları kentsel ve tarımsal kullanım için olan gübrelerden adapte edilmiştir. Bu ürünler
çözünebilir inorganik gübreler, oleophilic gübreler ve yavaşça serbest kalan gübreler olmak
üzere üç ana kategoride toplanır .
Çözünebilir inorganik gübreler, deniz suyu ile karıştırılıp sahil şeritlerine püskürtülebilecek
suda çözünebilen çeşitli maddeleri veya tarımsal gübreleri içermektedirler. İnorganik
gübrelerin en önemli avantajları ucuz ve kolay bulunabilir olmalarının yanı sıra genellikle
özellikleri iyi bilinen bileşiklerden oluşmalarıdır. Bu tip gübreler farklı oranlarda nitrojen ve
fosfordan meydana gelirler ve genellikle küçük miktarlarda eser elementler (trace ellements)
içerirler. Bu gübrelerin en büyük dez avantajları ise çözünebilirlikleri nedeni ile gelgit
bölgelerinde kıyının devamlı dalgalar ile yıkanması sonucunda ortamdan kısa sürede
kaybolmalarıdır. Ayrıca uygulama işleminden etkilenen gelgit bölgelerindeki bitki ve
hayvanlar üzerinde doğrudan zehirlilik etkisine de sahip olabilirler.
Oleophilic gübreler, kıyıdan ve kayalık bölgelerden gübrelerin deniz suyu ile yıkanıp
kaybolmaları problemini ortadan kaldırmak için geliştirilmişlerdir. Oleophilic gübreler
kimyasal olarak yapışkanlardır ve kayaların veya diğer maddelerin üzerinde bulunan petrole
yapışırlar. Teorik olarak bu tip gübreler petrol-su ara yüzeyinde kalarak, petrolü degrade
edebilen mikroplarca kolay ulaşılabilecek şekilde tasarlanmışlardır. Alaska Prince William
Sound’da petrol ile kirlenmiş sahil şeridine oleophilic gübre olan ve karbon kaynağı olarak
Page 53
51
oleik asit, nitrojen kaynağı olarak da üre içeren Inipol EAP 22 kapsamlı bir şekilde
uygulanmıştır. Sadece petrolün ortama dahil olması bakteri büyümesini hızlandırırken,
gübrede oleik asitin varlığı gübrenin etkisinin incelenmesini zorlaştırmıştır. Ancak mikroplar,
petrolde var olan organik bileşiklerdense gübredeki organik bileşikleri yemeyi tercih ettikleri
için düşük enerjili sahillerde petrol ile mücadelede oleophilic gübre kullanmanın verimli
olmadığı düşünülmektedir.
Yavaşça serbest kalan gübre çeşitleri, gübrenin uzun zaman aralıklarında yavaşça serbest
kalması ve uygulandığı bölgede uzun süre varlığını devam ettirebilmesi için geliştirilmiştir.
Küçük miktarlarda nutrientlerin zaman içinde yavaşça serbest kalmasını sağlayacak şekilde
çözünebilen kapsül ve briketler içinde, kompres edilmiş halde birçok farklı gübre türlerinden
oluşmaktadırlar. Ancak, briketler dalga hareketleri nedeni ile sahilde hareket ettikleri için
gelgit bölgelerinde granüller çakılların ve taşların arasında kalabilmektedir. Böyle durumlarda
gübrenin serbest kalması su yüzeyinin altında gerçekleşmekte, gübrenin dozajının
ayarlanması zorlaşmaktadır.
Gübreleme uygulamasına örnek olarak Exxon Valdez kazasının ardından Mart 1989-1991
tarihleri arasında devam etmiş olan iyileştirme çalışması verilebilir.
Her ne kadar çalışmalar dikkatlice tasarlanmış ve kontrol noktalarını da içermiş olsa da elde
edilen sonuçlar büyük farklılıklar içermektedir. Bu nedenle gübrelenmiş bölgeler ve kontrol
noktaları arasındaki farklılıkların tam olarak tespit edilmesi ve bir sonuca varılması
zorlaşmaktadır. Kontrol noktalarındaki biyodegradasyon oranları şaşırtacak derecede yüksek
bulunmuş olması ve çalışılan her bölgede mevcut çevre koşulları biyoremidasyonu
engelleyecek veya destekleyecek şekilde büyük farklılıklar içermesi bu zorluğun temel
sebeplerindendir. Bu çalışmadan bazı gübreleme işlemi uygulanmış bölgelerde birinci senede
biyodegradasyon oranlarının artma eğilimi gösterdiği sonucuna ulaşılmıştır. Geçen zaman
içinde petrolün büyük bir kısmın havalanmaya maruz kalması sonucu, geriye sadece dayanıklı
bileşenler kalmış olması ihtimali nedeni ile 1990’daki biyodegradasyon oranlarında düşüş
tespit edilmesi ise normaldir.
Aromatik ve alifatik hidrokarbonlarının da dahil olduğu bir çok hidrokarbon yeterli oksijenin
varlığında ortamda zaten varolan yerel mikroorganizmalar tarafından parçalanabilmektedir.
Bu mikroorganizmalar bakterilerin ve fungilerin bir çok türlerini içerirler. Deniz gibi su
ortamlarında ise hidrokarbonları baskın bir şekilde bakteriler parçalar. Petrol ile kirlenmiş
bölgelerdeki biyodegradasyonu hızlandırmak için, hidrokarbonları degrade ettikleri bilenen
mikropların ortama eklenmesi bir başka biyoremidasyon yöntemidir. Tohumlama olarak da
Page 54
52
adlandırılan biyolojik hızlandırma yöntemi bilim çevrelerinde oldukça tartışılmaktadır.
Tartışmalar yerel organizmaların petrol nedeni ile öleceğine, bu nedenle ortama yeni
bakteriler eklenmesi gerekliliğine yoğunlaşmıştır. Ancak dünyanın bir çok bölgesinde yapılan
çalışmalar, buraların petrolü degrade edebilen bakteriler içerdiğine, ve bunların petrole adapte
olmaları sunucunda hızla büyüdüğüne işaret etmektedir. Ayrıca yapılan bazı çalışmalar
dışardan eklenen yabancı mikrobiyal toplulukların, yerel mikrop toplulukları ile rekabete
girerek ortamdan kısa sürede yok olabileceğine, bunun sonucu olarak da biyodegradasyonu
hızlandıramayacağına işaret etmektedir. Çünkü, ne dışardan eklenen bakteri türleri, ne de
yerel bakteriler, petrolün zehirli bileşenleri buharlaşana kadar petrolü aktif bir şekilde degrade
edememektedirler. Bu nedenle mikrobiyal ürünlerin, biyodegradasyonu ani bir şekilde
arttırma olasılığı şüphe ile karşılanmaktadır ve bilimsel yayınlarda bu yöntem pek
desteklenmemektedir. Ancak bu yöntemin kullanılmasında karar kılınmışsa, kullanılacak
mikrobiyal ürünlerin insanlar ve hayvanlar için patojen mikroplar içerip içermediği de göz
önünde bulundurulması gereken önemli bir noktadır. Bunun yanı sıra mikrobiyal ürünlerin bir
çoğu gübre ihtiva etmekte veya bunu tavsiye etmektedir. Bu nedenle gübre uygulamalarının
potansiyel zehirliliği konusundaki incelemeler bu tip uygulamalarda da yapılmalıdır .
Açık deniz koşulları 1970’lerin başında yapılmış olan çalışmalarda büyük tankların
kullanılması ile laboratuvar ortamında modellenmiştir. Bu çalışmalar su yüzeyindeki petrol
tabakasına biyoremidasyon uygulanılabileceğine işaret etmiştir. Ancak hala
biyoremidasyonun (mikrobiyal ve/veya gübreleme) açık deniz koşullarında
değerlendirilmesini sağlayabilecek bir çalışma gerçekleştirilememiştir. Biyoremidasyon,
genellikle petrol dökülmesinin ardından günlerce hata haftalarca süre geçtikten sonra
başlamaktadır, bu da biyoremidasyonun su yüzeyindeki tabakada çalışıp çalışmayacağının
sorgulanmasına neden olmaktadır. Sudaki biyoremidasyonun yüzeyde gerçekleşeceği
düşünülmektedir. Bu nedenle uygulanan herhangi bir ürün ara yüzeyde kalabilmeli ve tabaka
hareketlerini takip edebilmelidir. Biyoremidasyonun açık suda başarılı olabilmesi için nutrient
ya da ürün petrol tabakası ile bir süre kalmalı ve mikroplar ortama uyum sağlayıp petrolü
degrade etmeye başlayabilmelidir. Öyleki, biyoremidasyon ürünü petrolün uçucu fraksyonları
buharlaşıp kaybolana kadar aktif durumda olmalı, daha sonra havalanma nedeni ile
biyodegradasyona karşı daha dirençli bileşikler ortaya çıkmadan biyoremidasyon
başlamalıdır. Ayrıca sahillerdeki gübreleme ve mikrobiyal ürün uygulamalarının potansiyel
zehirliliği ile ilgili kaygılar açık denizdeki uygulamalarında da geçerlidir. Açık denizdeki
seyreltme faktörü elbette daha fazla olacaktır, bu da zehirlilik etkisini azaltacaktır. Ayrıca
Page 55
53
görüntülemede, inceleme ve ölçüm yapmada, anlamlı data elde edebilmek için örnek
toplamada oldukça ciddi sorunlar yaşanacaktır .
Herhangi bir biyoremidasyon tekniğine karar verilmeden önce ortamın özellikleri iyice
tanımlanmalı ve burada doğal yollarla biyodegradasyonun ne oranda gerçekleştiği
araştırılmalıdır. Petrol degradasyonunun düşük oranlarda gerçekleşmesine neden olan bir çok
sebep 1960’larda ZoBell tarafından yapılan çalışmaların sonucunda açıklanmıştır. Bu
sebeplere örnek olarak petrolün kimi bileşenlerinin zehirliliği, ortamdaki düşük
mikroorganizma sayısı, yetersiz çözünmüş oksijen, ortam ısısının uygun olmayışı, yetersiz su-
petrol ara yüzeyi ve besleyicilerin kısıtlı oluşu verilebilir
Exxon Valdez olayının neden olduğu petrol kirliliğinin giderilmesinde ilave yöntem olarak
biyoremidasyonun kullanılması, bu teknolojinin pratik kullanımında karşılaşılacak problemler
ve elde edilecek başarılar için iyi bir örnek oluşturmuştur. Exxon Valdez olayı, büyük ölçekli
uygulamalarda temizleme metodu olarak biyoremidasyonun kullanılabilirliğini desteklemiş,
karşılaşılabilecek sorunlar hakkında önemli dersler vermiştir .
Ham petrolün deniz suyunda biyodegradasyon oranları ile ilgili yayılanmış makalelerin
incelenmesi sonucunda, ham petrol biyodegradasyonun 0,01den 1 000 gC/m3-d’ye kadar
geniş bir aralıkta tespit edildiği görülmüştür. Bu çalışmaların kimisi laboratuvarda
gerçekleştirilirken, kimileri orta ölçekli deney ortamlarında, bazıları da sahada
gerçekleştirilmiştir. Laboratuvar çalışmalarında elde edilen sonuçlar, elde edilen en yüksek
sonuçları oluştururken, saha çalışmaları ve orta ölçekli çalışmalar daha düşük oranlarda
sonuçlar vermişlerdir. Laboratuvar çalışmalarının verileri degradasyonun petrol
konsantrasyonuna birinci dereceden bağımlı olduğunu ve 20 oC’de yarılanma ömrünün iki ay
olduğunu göstermektedir. Laboratuvar çalışmaları veri takımına hakim oluğu için elde edilen
bu değerler ham petrol degradasyonun en üst sınırı olarak yorumlanabilir. Saha ve orta ölçekli
çalışmalardan elde edilen veriler ise deniz ortamında gerçek ham petrol biyodegradasyonun
0,01 ila 0,3 gC/m3-d aralığında gerçekleştiğini göstermektedir. Bu sonuçlar laboratuvar
çalışmaları ile gerçek sonuçlar arasında en azından bir mertebelik fark olduğunu
göstermektedir ve bu sonuçlar arasındaki boşluğun giderilmesi için daha ileri çalışmalar
yapılması gerektiğine işaret etmektedir. Ayrıca gübreleme uygulamasının yapıldığı kontrollü
orta ölçekli alan çalışmalarının gerçek saha çalışmalarına daha yakın sonuçlar verdiği
gözlenmiştir .
Herhangi bir petrol veya zararlı maddenin kontrol dışı bir şekilde dökülmesi veya büyük bir
felakete yol açması halinde hemen müdahale edebilmek amacı ile ABD’de “Ulusal Olasılık
Page 56
54
Planı” (National Contingency Plan - NPA) geliştirilmiştir. Bu planın bir parçası olarak petrol
kirliliğine karşı farklı biyolojik iyileştirme maddelerini de içeren bir liste yayınlanmıştır. Bu
listedeki 13 maddenin etkili olup olmadığına dair 28 günlük bir laboratuvar çalışma
gerçekleştirilmiştir. Bu 13 adet ürünün 12 adedi biyolojik çoğaltma yöntemini temel alan
ürünlerken bir tanesi biyolojik hızlandırma yöntemini temel almıştır. Ürünlerin etkisinin yanı
sıra, üreticilerin belirttikleri derişimlerdeki zehirlilikleri de incelenmiştir. Bu ürünlerin etkisi
toplam doymuş petrol hidrokarbonları (total saturated petroleum hidrocarbons-TsPH) ve
toplam aromatik petrol hidrokarbonları (total aromatic petroleum hidrocarbons-TarPH)
açısından incelenmiştir. Bu çalışmanın sonunda bu tür ürünlerin petrol degradasyonunu
olumlu bir biçimde arttırdığını göstermiştir. Ancak 13 ürünün üçünün petrol degradasyonunun
doğal olarak gerçekleşene göre oldukça fazla arttırdığı görülmüştür. Bazı ürünlerle toplam
doymuş hidrokarbonların %61’nin aromatiklerin ise %41’inin azaldığı tespit edilmiştir.
Genellikle doymuş olan hidrokarbonların aromatiklere nazaran daha kolay degrade edildiği
gözlenmiştir. Bu üç üründen sadece biri kontrol deneylerindeki derişimin daha altındaki
derişimlerde zehirlilik göstermiştir .
Kaynaklar
IMO, Combating Oil Spills, Manual on Oil Pollution, MEPC 48/ 6, 2002
National Research Concil, Oil in the sea III: Inputs fates and Effects, pp.107-202, The
national Academies Press, 2003
Ahmet Samsunlu, Deniz Kirliliği ve Kontrolü, İTÜ Rektörlüğü, GC1085.S26 , 1995
N.Barbaros Atal, Denizde petrol kirliliği ile mücadele yöntemleri, İTÜ-Gemi İnşaatı ve
Deniz Bilimleri Fakültesi, Deniz Teknolojisi Mühendisliği Bölümü, Bitirme Ödevi, 2006
(Danışman .Doç.Dr. Fatma YONSEL)
Ceren Bilgin Güney, Gemi Kökenli Petrol Kirliliğinin Biyolojik Yöntemlerle Giderilmesi,
İTÜ-Fen bİlimleri Enstitüsü, Deniz Teknolojisi Mühendisliği Anabilimdalı, Yüksek Lisans
Tezi , Mayıs 2003 (Danışman .Doç.Dr. Fatma YONSEL)