Petrol ve petrol ürünleriyle kirlenmiş toprakların ıslahı
Remediation of soil contaminated with crude oil and its products
Yazar: EFSUN DİNDAR
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN SAVAŞ BAŞKAYA
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Petrol ve petrol ürünlerinin sebep olduğu çevresel kirlilik son yıllarda oldukça dikkat çekmektedir. Ham petrol üretiminin artmasına bağlı olarak artan kazalar sebebiyle petrol bileşikleri toprakta karşılaşılan en sık kirleticiler olmaktadır. Yüksek miktarda oldukça zehirli bileşik içerdiklerinden toprak canlılarına fiziksel, kimyasal ve biyolojik açıdan zarar vermektedirler. Petrol hidrokarbonları, toprak kalitesinde önemli kayıplara sebep olarak toprak ekosistemini etkileyebilmektedirler. Gösterdikleri olumsuz etkiler, toprak mikroorganizmaları tarafından katalizlenen biyolojik proseslere olan toksisiteden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, bu tür toprak kirleticileri için uygun giderim ve kontrol çözümleri bulunmalıdır. Besin ilavesi, petrol kirleticilerin biyolojik parçalanmasını geliştirmesinde gereklidir.  Arıtma çamuru bitkilerin ihtiyaç duyduğu azot, fosfor, potasyum ve mikro besin elementlerini önemli miktarda içermektedir. Bu durum arıtma çamurlarını, tarım ve ormanlık alanlar için mükemmel bir gübre yapmaktadır. 
Bu çalışmanın amacı, farklı kirletici türlerinin (ham petrol ve atık motor yağı), farklı dozlarda (% 0,5-düşük doz ve % 5-yüksek doz) ve farklı sıcaklıklarda (18°C ve 28°C) toplam petrol hidrokarbonlarının (TPH) konsantrasyonu ve giderimi üzerindeki etkilerini 12 aylık inkübasyon periyodu boyunca belirlemektir.  Bunun yanı sıra, petrol ile kirlenen topraklarda arıtma çamurunun biyolojik uyarıcı olarak olası kullanımı da değerlendirilmiştir. 12 aylık inkübasyon sonunda, ham petrol ile kirlenmiş topraklarda 18°C'de meydana gelen giderim oranları yüksek doz için %63, düşük  doz için %90,5 olarak bulunurken, 28°C için sırasıyla %76 ve %90 olarak tespit edilmiştir.  Atık yağ ile kirlenmiş örnekler için 18°C'de meydana gelen giderim oranları yüksek doz için %49, düşük doz için %68 olarak belirlenirken, 28°C için sırasıyla %61 ve %81 olarak tespit edilmiştir. Yüksek dozda ham petrol ve atık yağ ile kirlenmiş topraklarda arıtma çamuru ilavesi (ham petrol için %16-%26, atık motor yağı için %30-%32), biyolojik parçalanmayı önemli ölçüde gelistirirken, düşük doz ile kirlenmiş topraklarda ise önemli bir etkisi olmadığı belirlenmiştir. Maksimum TPH giderimi ise 28°C'de ham petrol ile kirlenmiş toprakta %91 olarak elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: arıtma çamuru, atık motor yağı, biyolojik uyarım, ham petrol, petrol hidrokarbonları, toprak

Abstract:
Environmental pollution by petroleum and petrochemical products has attracted much attention in recent decades. Due to the increasing production of crude oil and the increasing probability of accidents, petroleum compounds are one of the most frequently encountered pollutants in soil. Because it contains many toxic compounds in relatively high concentration, crude petroleum is physically, chemically and biologically harmful to soil microorganisms. Petroleum hydrocarbons can affect soil ecosystems to the extent that significant losses of soil quality occur. Their negative impact results from their toxicity to biological processes catalysed by soil microorganisms. Therefore, suitable solutions for the removal or control of these soil contaminants must be found. 
The addition of nutrients is necessary to enhance the biodegradation of oil pollutants. Wastewater sludge contains significant amounts of nutrients required by plants, including nitrogen, phosphorus, potassium, and micronutrients, making them an excellent fertiliser for use in agriculture and forestry. 
The objective of this study was to evaluate the effects of different types (crude oil and waste engine oil) and doses (%0.5 and %5) of hydrocarbon pollution on TPH removal from soil and determine the fate of total petroleum hydrocarbons (TPH) at different temperature (18°C and 28°C) during an incubation period of 12 months. The possible use of wastewater sludge as a biostimulating agent in petroleum-contaminated soils was also evaluated. The results indicated that TPH removal percentages in soils contaminated with doses of 0.5% and 5% crude oil were 90.5% (18°C)-90% (28°C) and 63% (18°C)-76% (28°C) after an incubation period of 12 months,respectively. The corresponding values for waste engine oil contaminated soils were 68% (18°C)-81% (28°C) and 49% (18°C)-61% (28°C) after an incubation period of 12 months,respectively. The degradation of crude oil and waste engine oil dose of 5% in contaminated soils were significantly enhanced (16%-26% for crude oil and 30%-32% for waste engine oil) by the addition of wastewater sludge, whereas no apparent biostimulating effect on TPH removal was observed in the case of low dose of (0.5%) crude oil and waste engine oil contamination. The maximum TPH removal (91%) was obtained in the case of crude oil pollution (5%) at 28°C.

Key words: biostimulation, crude oil, soil, petroleum hydrocarbons, wastewater sludge