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

fyonsel@itu.edu.tr

İTÜ-Gemi İnşaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi,

Deniz Teknolojisi Mühendisliği Bölümü, 34 469 Maslak-Istanbul

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

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 .

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.

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.

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

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.

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.

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

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

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

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.

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 .

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

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 .

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

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

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

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

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,

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

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

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

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.

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.

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.

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

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

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.

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.

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

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.

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

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

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

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.

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

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

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

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 .

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

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

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

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

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

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

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)