Hızlı nüfus artışına bağlı olarak kontrolsüz şehirleşme, endüstriyel bölgelerin yayılımı, madencilik ve artan sanayi faaliyetlerine ilaveten tarım alanlarında sıklıkla kullanılan kimyasal ilaçlar ve yapay gübreler ağır metal kirliliğinin başlıca sebeplerindendir. Bu yoğunluktaki kirlilik ile mücadele etmek kolay değildir. Fakat bilim insanları çeşitli uygulamalar geliştirilmiştir. Bu uygulamalardan biri olan Fitoremediasyon’a yakından bakalım. Değerli Moletik okurları, keyifli okumalar.
“Fitoremediasyon” terimi iki kelimenin birleşiminden oluşmaktadır: Yunanca “fito” bitki anlamında ve Latince remedium kötülüğü düzeltmek veya ortadan kaldırmak anlamında kullanılmaktadır (Ali vd. 2020). Fitoremediasyon, kirlenmiş toprak, çamurlar, tortular, yeraltı ve yerüstü sularındaki kirleticilerin uzaklaştırılması, bozulması veya muhafaza edilmesi yoluyla yerinde iyileştirilmesi için canlı bitkilerin doğrudan kullanılmasıdır. Ağır metallerle kirlenmiş toprağın ve suların iyileştirilmesi için düşük maliyetli ve ekolojik olarak uyumlu bir alternatif olduğundan dolayı, son yıllarda büyük ilgi görmekle birlikte bilimsel çalışmalarda bu uygulamalar sıkça karşımıza çıkmaktadır (Shah ve Daverey, 2020; Wei vd., 2021; Zhao vd. 2019).
Fitoremediasyon uygulamalarında kullanılan bitkiler için “hiperakümülatör” terimi kullanılmaktadır (Ozyigit vd., 2021a; Ozyigit vd., 2021b). Bu bitkiler aynı koşullar altında hiperakümülasyon yapmayan bitkilere göre bünyelerinde 100 kat fazla metal biriktirebilmektedir (Rascio ve Navari-Izzo, 2011). Bir bitkinin ağır metal hiperakümülatörü kabul edilebilmesi için bazı koşullar bulunmaktadır. Bunlar şu şekilde sıralanabilir; 1) bitkinin metalleri köklerden sürgünlere taşımada etkin olması sonucunda sürgünlerinde, kökünden daha fazla ağır metal biriktirmesi. 2) ağır metalleri topraktan alma kapasitesinin yüksek olmasıyla yine sürgünlerdeki ağır metal konsantrasyonunun toprakta bulunandan daha fazla olması. 3) sürgündeki metal konsantrasyonunun Hg için 10 mg/kg-1, Cd ve Se için 100 mg/kg-1, Co, Cu, Cr, Ni ve Pb için 1.000 mg/kg-1 ve Mn ve Zn için 10.000 mg/kg-1’den yüksek olması (Van der Ent vd., 2013; Li vd., 2019).
Fitoremediasyonun diğer iyileştirme seçenekleriyle karşılaştırıldığında kurulum ve bakım maliyetleri düşüktür. Bitkisel ıslahın uygulanmasının arkasındaki temel neden, düşük maliyetli ıslah olanağından kaynaklanmaktadır (Muthusaravanan vd. 2018). Ekonomik açıdan bakıldığında, kirlenmiş arazilerin bu teknoloji ile temizlenmesi amacı üç yönlü olabilir: 1) riskin kontrol altına alınması, bitki stabilizasyonu. 2) Ni, Tl ve Au gibi piyasa değeri olan metallerin fitoekstraksiyonu. 3) bitkisel ekstraksiyonun, daha yüksek piyasa değeri olan mahsullerin daha sonra yetiştirilmesi için toprak kalitesini kademeli olarak iyileştirdiği dayanıklı arazi yönetimi. Fitoremediasyon aynı zamanda kimyasal tesislere ve buldozerlere alternatif olarak “yeşil temiz” bir alternatif olarak halk arasında popülerliği ile bilinmektedir (Ali vd. 2020).
Fitoremediasyonu ağır metalleri uzaklaştırılmasının yanı sıra polisiklik aromatik hidrokarbonlar, poliklorlu bifeniller ve pestisitler gibi organik kirleticilerin uzaklaştırılması için de kullanılmaktadır. Bitkiler genellikle kirletici maddeleri üst toprağı etkilemeden uzaklaştırır, böylece toprağın yararlılığını ve verimliliğini korumaktadır. Organik madde girdileriyle toprağın verimliliğini arttırmaktadır. Yeşil bitkiler çevreden kirletici maddeleri alma ve çeşitli mekanizmalarla detoksifikasyon gerçekleştirme konusunda muazzam bir yeteneğe sahiptir (Ali vd. 2020).
Modern fitoremediasyon teknolojileri, farklı alım mekanizmalarına dayanır ve bu mekanizmalar fitoekstraksiyon, fitostabilizasyon, fitobuharlaştırma, rizofiltrasyon ve rizodegradasyonu içermektedir. Hiperakümülatör bitkiler, ağır metalleri biriktirmeyen bitkilerden çok daha yüksek düzeylerde sürgünlerinde biriktirme potansiyeline sahip olan bitkilerdir, istisna olarak ele alınmakta ve daha geniş akümülatör kategorisine dahil edilmektedir (Mahar vd. 2016, Padmavathiamma ve Li 2007).
Bitkiler, kirletici maddeleri ve ağır metalleri doğal bir şekilde absorbe ederek temizleme görevi üstlenirler. Su bitkilerinin fitoremediasyon uygulamaları, farklı ağır metallerin diğer kirleticiler ile birlikte uzaklaştırılması verimli ve karlı bir yöntem olarak bilinmektedir. Atık suların arıtılması için su bitkileri dünya çapında yaygın olarak uygulanmaktadır. Ağır metal birikimi için sucul bitki türlerinin seçimi fitoremediasyonun geliştirilmesi açısından dikkate değer bir teknolojidir. Yıllar geçtikçe, su bitkileri dünya çapında kirlenmiş alanları temizleme kapasiteleri nedeniyle büyük bir önem kazanmaktadır (Ali vd. 2020).
Her ne kadar çevre temizliği için geliştirilen uygulamalar olsa da eğer kirletmeseydik bu uygulamaları geliştirmemize de gerek kalmazdı. Evimizi nasıl temiz tutuyorsak salonun ortasına çöpümüzü boşaltmıyorsak; parklara, bahçelere, yollara da çöp atmamalıyız. Doğa bize muhtaç değil biz ona muhtacız! Bilimle kalın değerli Moletik okurları.
