BİYOLOJİK BOZUNMA SÜREÇLERİ VE SULARIN KİRLENMESİ

Ekoloji, doğal çevrede yaşayan canlıları ve bunların canlı ve cansız çevreleri ile olan etkileşimlerini inceleyen bilim dalıdır. Doğal çevre herhangi bir canlının çevresindeki canlı ya da cansız tüm varlıklardan oluşur .
Ekoloji insanların hayvanların ve bitkilerin arasındaki bağlantıları ve tüm bu canlıların birbirleri ve çevre ile etkileşimlerini inceler. Çevrenize yönelik her davranışınız, hem sizi hem de sizinle aynı çevreyi paylaşan diğer canlıları etkiler. Bunun nedeni yeryüzündeki canlı ya da cansız tüm varlıkları dev bir ağ oluşturacak biçimde birbirine bağlayan bağlardır.
Bir ekosistem içindeki tüm canlılar beslenme açısından birbirine bağlıdır. Bitkiler güneş enerjisini kullanarak besin üretir ve böylelikle hayvanlara yaşamaları için gereken enerjiyi sağlarlar. Bitkilerde besin olarak depolanan enerji, bir besin zinciri biçiminde tüm topluluğa dağılır. Sadece bitkilerle beslenen hayvanlara birincil tüketiciler, bunlarla beslenenlere ise ikincil tüketiciler adını alır.
Bitkiler tarafından sentez edilen yüksek enerjili organik moleküllerin hayvan vücudunda, daha düşük enerjili başka moleküllere dönüşmesi olayına biyolojik bozunma denir. Yüksek enerjili organik moleküller, hayvanlar tarafından yenir ve sindirimleri esnasında daha düşük enerjili moleküller haline dönüşür. Böyle bir olay oldukça hızlıdır ve açığa çıkan enerji(ısı) hayvanların vücut sıcaklığının sabit tutulmasında kullanılır.
Yüksek enerjili organik moleküllerin, hayvan sindirim sisteminde parçalanma sonucu açığa çıkan daha düşük enerjili (dayanıklı) moleküller dışkı olarak atılır. Bunlar mikroorganizmalar için çok iyi birer besindir. Mikroorganizmalar bu molekülleri daha düşük enerjili moleküller haline dönüştürür. Bu dönüştürme hem birkaç basamakta, hem de hayvanlardakinden daha yavaş olur. Mikroorganizmalar tarafından yararlanılmayacak hale gelen moleküller bitkiler tarafından alınarak tekrar yüksek enerjili organik moleküller sentez edilir. Bu arada oksijen açığa çıkar.
Ancak, yüksek enerjili ve kısmen yüksek enerjili (dışkılar) organik moleküllerin sulara karışması ve bunların çeşitli mikroorganizmalar tarafından besin olarak kullanılması, suların kirlenmesine neden olur. Bu şekilde suların kirlenmesine neden olan mikroorganizmalar veya bakteriler aerobik veya anaerobik olmak üzere başlıca iki gruba ayrılır. Buna bağlı olarak, organik moleküllerin bozunmaları da aerobik ve anaerobik olmak üzere ikiye ayrılır.
Mikroorganizmalar anorganik ve organik maddeleri büyüme ve onarım için enerji elde etmek üzere okside ederler. Heterotrofik organizmalar organik maddelerin bir kısmını enerji için metabolize ederler ve bu enerji organik maddenin diğer kısmını yeni hücrelere dönüştürmek üzere kullanılır. Ototrofik organizmalar enerji için anorganik maddeleri oksitler ve açığa çıkan enerji, karbondioksiti hücre içi organik maddeler oluşturmak üzere indirgemede kullanılır. Karbondioksiti indirgemede elektronlar gereklidir ve bunlar anorganik elektron vericinin diğer kısmını oksitleyerek elde edilir. Böylece heterotrofik veya ototrofik büyüme için düşünüldüğünde elektron vericinin bir kısmı enerji için, bir kısmı da sentez için kullanılır.
Doğadaki çevrimler
Tüm canlılar dünyanın yüzeyinde ya da yüzeye çok yakın ince bir toprak katmanında yaşarlar ve güneş enerjisinin dışındaki gereksinimlerini bu katmanın içerdiği kaynaklardan karşılarlar. Eğer yaşamın sürmesi için gerekli olan su, oksijen ve diğer maddeler sadece bir tek kez kullanılsaydı şimdiye kadar hepsi çoktan tükenmiş olurdu.
Doğadaki maddeler için kural,yeniden kullanım. Doğadaki her madde,çeşitli şekillere giriyor,çeşitli canlılar tarafından kullanılıyor,ama hiç bir safhada devre dışı edilmiyor. Çevrecilerin ekosferi,uzayda yol alan kendi kendine yeterli bir uzay gemisine benzetmelerinin nedeni de bu döngüler. Ekosfer gemisindeki canlıların yaşamlarını sürdürebilmeleri için aynı maddelerin devamlı yeniden kullanılması gerekiyor.
Bir kez kullanılan suyun arıtılıp yeniden kullanılması;havadan alınan oksijenin , canlılar tarafından CO2’e çevrildikten sonra,bitkiler tarafından yeniden O2’e dönüştürülmesi gerekiyor.
Canlılar kendileri için gerekli maddeleri ortamlarından alırlar ve bunları çeşitli şekillerde yine ortamlarına verirler. Bu alıp verme sürecinde bir takım biyolojik, jeolojik ve kimyasal olayların etkisi olduğundan canlı ve ortamı arasındaki bu madde hareketi biyojeokimyasal döngü olarak tanımlanır.
Madde döngüsüne dahil tüm elementler litosfer, hidrosfer, atmosfer ve biyosfer arasında dolanırlar. Dolanımda izlenen yol hidrolojik, jeolojik ve biyokimyasal (fotosentez, solunum) döngülerin yörüngesindedir.
Biyojeokimyasal döngünün iki temel tipi vardır. Biri gaz halindeki besin maddesi döngüsü, diğeri ise sediment özelliğindeki besin maddeleri döngüsüdür. Bunlardan gaz halindeki dolaşımın kaynağını atmosfer oluşturur. Karbon, azot ve oksijen döngüsü bu gruba dahildir. Sediment özelliğindeki besin maddelerinin kaynağını ise litosfer oluşturur. Bu gruba da fosfor, silis, kükürt, kalsiyum, magnezyum, sodyum, potasyum ve iz elementler dahildir.
Organik maddelerin oksijen yanında bir grup mikroorganizma tarafından parçalanmasına denen aerobik bozunmaları genel olarak:

Organik madde + O2 CO2 + H2O + Dayanıklı maddeler

şeklinde göstermek mümkündür. Aerobik bozunma reaksiyonlarında açığa çıkan hidrojen oksijen tarafından tutulur (burada oksijene, hidrojen reseptörü denir). Bunun sonucu organik maddenin yapısındaki karbon, azot, fosfor, kükürt gibi elementler, hidrojenle indirgenmezler aksine oksijenle yükseltgenirler (anaerobik bozunmalardan farkı). Buna göre aerobik bozunmanın başlıca iki ürünü CO2 ve H2O olur. Her iki madde de düşük enerjili dayanıklı maddelerdir. Bunlar bitkiler tarafından fotosentez olayında kullanılır. Fotosentez olayı

CO2 + H2 + hn HCHO + O2

şeklinde gösterilebilir.
Organik maddeler veya yitecek maddeleri genel olarak kükürt,fosfor ve azot ihtiva eder. Aerobik bakteriler bunları sırasıyla sülfata (SO4-2),fosfata (PO4-3) ve nitrata (NO3-) yükseltger. Ancak, bunlardan organik azot,bir takım ana basamaklardan geçtikten sonra nitrata yükseltgenir. Bu basamaklar kısaca şöyledir:

Organik azot amonyak (NH3) nitrit (NO2-) nitrat (NO3-)

Bu nedenle bir suda amonyağın bulunması,onun insan atıklarıyla (dışkılarıyla) kirlenmiş olabileceğine bir işaret sayılır. Bundan dolayı amonyağa kirlenme indikatörü de denir.
Organik maddelerin oksijensiz yerde bir başka grup mikroorganizma tarafından parçalanmasına denen anaerobik bozunma,oksijensiz yaşayabilen bakteriler tarafından meydana getirilir. Böyle mikroorganizmalar için serbest oksijen çok şiddetli bir zehirdir. Anaerobik bozunmalar için temel reaksiyon :

Organik madde CO2 + CH4 + kısmen dayanıklı maddeler

dir.
Bu reaksiyon sonucu meydana gelen birçok madde biyolojik olarak dayanıklı değildir.


Doğadaki çevrimler:
· Karbon çevrimi
· Azot çevrimi
· Oksijen çevrimi
· Mineral çevrimi
Fosfat çevrimi
Kükürt çevrimi
Kalsiyum,mağnezyum,sodyum,potasyum ve klor çevrimi

KARBON ÇEVRİMİ

Canlı maddenin esas yapısına göre karbon biyojeokimyasal döngünün de esas elementini oluşturur. Biyosferdeki döngüsü ile benzerlik gösterir. Karbonsuz yaşam olmaz. Canlıların başlıca karbon kaynağını karbondioksit oluşturur. Bu da yeşil bitkilerin fotosentez aktivitesi ile tespit edilerek organik maddeye dönüştürülür.
Karbon atmosferde CO2 halinde,hidrosferde CO2 ve bikarbonatlar halinde ,litosferde kömür,doğal gaz,petrol ve kireçtaşı halinde,biyosferde ise tüm organik maddenin temel maddesi halinde bulunur.
CO2’in litosferdeki doğal kaynağını yanardağlar oluşturur. Ancak milyonlarca yıl süresince devreye yeni giren karbon ile devreden çıkan karbon (kireçtaşı ve fosil yakıt) arasında bir denge kurulmuştur. Atmosferdeki CO2 ile hidrosferdeki CO2 arasında da bir denge oluşmuştur. Ayrıca doğadaki bitkisel ve hayvansal kökenli çok uzun zaman ayrışmadan da kalabildiği koşullar da vardır. Diğer bir deyişle,üretilen tüm organik maddeler solunum ayrışma sonucu hemen CO2’e dönüşmezler. Bitkisel organik maddelerin uzun jeolojik zamanlar boyunca ayrışmadan toprak altında kalmalarından kömür ve linyit,denizel organizmalarının gömülü kalmasından da petrol oluşur.
Atmosferdeki CO2,bitkiler tarafından alınarak organik maddelere çevrilir. Canlılarda solunum,yakıt olarak kullanılan çeşitli organik maddelerin,canlıya enerji sağlamak için,O2 eşliğinde parçalanması anlamına gelir. Solunum sonucu,bu organik maddeler ,CO2 ve H2O’ya çevrilir. Serbest kalan CO2,yeniden devreye girer, canlılar ölünce,vücutlarındaki organik maddelerin ayrıştırıcılar tarafından parçalanmasıyla da yeniden CO2 üretilir. Uzun vadede,üretilen O2 ile CO2 dengede olur.
Canlıların solunumundan ve diğer kaynaklardan atmosfere geçen CO2 fotosentez işleminde kullanılır. Fotosentez sonucu O2 ve organik madde oluşur. Solonum olayında ise bunun tersi gelişir. Diğer bir deyişle organik maddeler O2 eşliğinde parçalanır. Bu nedenle, doğadaki karbon döngüsü ile oksijen döngüsü iç içe girmiş durumdadır.
Atmosferdeki mevcut CO2 miktarı gece-gündüz periyoduna bağlı olarak değişir. Bu gazın lokal konsantrasyonu tüm canlıların solunum yaptıkları gece süresince artar,buna karşın bitkilerin fotosentez aktivitelerini sürdürdükleri gündüz süresince azalır. Aynı şekilde atmosferdeki CO2 konsantrasyonunun mevsimsel değişimlerini de gözlemek mümkündür. Bitkisel formların aktif olduğu mevsimlerde minimum düzeyde,diğer mevsimlerde ise maksimal düzeyde bulunur.
CO2 suda kolayca çözünebilir. Bu özelliği O2’e benzerse de O2’nin aksine olarak suyla birleşerek karbonik asidi (H2CO3) yapar. Karbon ve doğadaki diğer maddeler , insan yapısı tüketim maddeleri gibi,çeşitli adımlardan geçip,çeşitli şekillere girer,ama hiçbir adımda “çöp” olmaz. Kireçtaşındaki karbon, zamanla sulara karışıp,plânkton tarafından alınır,sudaki karbondioksit havadakine, havadaki sudakine,ikisi de canlılardakine çevrilebilir. Karbon her ne şekle girerse girsin, sistemde devrolmaya devam eder.
Atmosfer ve hidrosferin kendi içlerinde ve aralarındaki doğal CO2 dengesi insanların çeşitli aktiviteleri sonucu bozulmaktadır. Örneğin taş kömürü ve linyitin yeraltından çıkartıp yakılması atmosferdeki CO2 dengesini değiştirmiştir. Atmosferdeki CO2 miktarı giderek artmaktadır. Bazı araştırıcılar atmosferdeki CO2 miktarının sürekli artması sonucu iklimi etkilediğini belirtmektedirler;çünkü havadaki CO2 gündüz süresince atmosfere giren güneş enerjisinin gece geriye yansımasını azaltmaktadır. Bu nadanla havadaki CO2 miktarının artması yeryüzü iklimini etkileyecektir.
Yaşamsal proseslerde karbohidratlı maddelerin birincil fonksiyonu,enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır. Bakteri,karbohidratlı maddeleri hareket ve ısı için gereken enerji üretimi için olduğu kadar,yağların ve proteinlerin sentezi için de kullanılır. Böylece karbohidratlar hücre elemanlarının yapımında kullanıldıkları gibi hücre içinde polisakkarid olarak depolanırlar.
Bakteri ve diğer mikroorganizmalardaki karbohidratların dönüşüm mekanizmaları, bitkilerde ve hayvanlarda oluşanlar ile esas olarak aynıdır. Bakterilerin basit şekerlere enerji için metabolize etmeleri,şartların aerobik veya anaerobik olup olamamasına bağlıdır. Her iki halde de basit heksoz şekeri için,ilk adımda enzimatik reaksiyonlarla pirüvik aside dönüşüm olur. Bu ilk adım basit olarak şu şekilde ifade edilebilir:
bakteri
C6H12O6 2CH3COCOOH + 4H+
enzimler
Aerobik koşullarda pirüvik asit ve hidrojen,enerji eldesi için CO2 ve H2O’ya okside edilir.

bakteri
2CH3COCOOH + 4H+ + 6O2 6CO2 + 6H2O
enzimler
Anaerobik koşullarda ise,bu oksidasyon mümkün değildir. Anaerobik bakteriyal metabolizma sonunda çözeltiye fermantasyon son ürünleri verilir. Anaerobik şartlarda olabilecek reaksiyonlar için aşağıdaki olası mekanizmalar örnek olarak verilmiştir:
2CH3CHOHCOOH bakteri
enzimler
2 CH3COCOOH + 4H+
CH3CH3COOH + CH3COOH + HCOOH bakteri
enzimler
2CH3CH2OH + 2CO2 bakteri
enzimler
Anaerobik karbohidrat metabolizması esnasında büyük miktarlarda organik asitler oluşur ve ortamın pH’ı düşer. Normal aerobik sistemlerde aniden karbohidratlı artıklar ile aşırı bir yüklenme olduğunda,asit ara ürünleri meydana gelir ve pH’da düşme olur.


AZOT ÇEVRİMİ
Azot da karbon ve oksijen gibi canlıların yaşamı için kaçınılmaz temel elementlerdendir. Canlıların yapı taşını oluşturan aminoasit ve proteinlerin yapısında bulunur; ayrıca nükleik asitlerin,hormonların ve vitaminlerin de yapısına girer.
Atmosferik azot
nitrifikasyon
Toprak azotu
Mikoorganizma azotu
denitrifikasyonAtmosfer ve canlılar arasındaki azotun biyojeokimyasal döngüsü uzun ve karmaşık bir yapıdadır.





Bitkisel ve hayvansal azot

Bu döngü mikroorganizmalar tarafından sağlanan iki periyotta gelişir,birinci periyotta bitkisel ve hayvansal artıkların ayrıştırıcılar tarafından inorganik bileşiklerine değiştirilmesi,ikinci periyotta ise ortamda oluşmuş besleyici tuzlardan autotrof bitkilerin proteinleri oluşturmasıdır.
Atmosferde %79 oranında azot gazı (N2) vardır;ancak bu gazdan bazı mikroorganizmalar yararlanabilir. Bitkiler tarafından kullanılan azot ise nitrat (NO3-) ve amonyum (NH4+) tuzları şeklindeki azottur. Hayvanlar ise azotu aminoasit şeklinde almak zorundadır. Diğer bir deyişle,azot gereksinimlerini bitkileri ve diğer canlıları yiyerek sağlarlar. Tüm tüketiciler azotu,aminoasit şeklinde almak zorundadır. Dolayısıyla,havadaki azot gazının topraktaki inorganik tuzlara çevrilmesi yalnız bitkiler için değil,bütün canlılar için hayati önem taşır.
Çeşitli mikroorganizmalar havadaki azot gazını inorganik nitratlara,bazen de amonyum tuzlarına dönüştürürler. Böyle mikroorganizmaların bazıları fasulye,bezelye gibi legümkü bitkilerin kök yumrularında bu bitkilerle sembiyotik bir ilişki içinde yaşar. Baklagillerin toprağı gübreleyici etkisi de işte böyle azot bağlayıcı mikroorganizmalardan kaynaklanır. Yakın yıllarda çeşitli,ağaçların köklerinde,aynı baklagiller gibi,havadaki azotu,biyolojik olarak inorganik nitratlara çeviren yeni mikroorganizma çeşitleri bulundu. Azot gazı bu yolla bitkilerce kullanılabilecek hale geliyor.
Ölen bitkiler ve hayvan artıklarındaki protein ve diğer azot içeren moleküller,diğer çeşitli mikroorganizmalar tarafından sırasıyla inorganik amonyum,nitrit ve nitrat şekillerine çevrilir. Bu nitratların bir kısmı da değişik bakteriler tarafından atmosferdeki azota çevrilir. Havadaki azot bazen şimşek gibi fiziksek olaylarla da nitratlara çevrilebiliyor.
Canlılar tarafından kullanılan azotun büyük bölümünü atmosferdeki serbest azotun biyokimyasal olarak tespitinden sonra döngüye girmesi oluşturur. Çeşitli bakteriler (azobacter,rhizobium) bazı mavi-yeşil algler (anabeana) havanın serbest azotunu inorganik nitratlara dönüştürebilirler.
Doğada fiziksel ve biyokimyasal olarak tespit edilmiş azotun inorganik nitratlar halindeki tuzları bitkiler tarafından topraktan veya sudan alınarak organik azota çevrilir. Bitkilerle beslenen hayvanlarda da yeni organik azot şeklinde bulunur. Ölen bitki ve hayvan artıklarındaki proteinler önce ayrıştırıcılar tarafından aminoasitlere parçalanır. Aminoasit ve diğer organik moleküllerdeki organik azot mikroorganizmalar tarafından sırasıyla amonyum, nitrit ve nitrata dönüştürülür. Böylelikle azot suda çözünebilen nitrat tuzları olarak yeniden bitkisel organizmalar tarafından kullanılabilecek şekle dönüşür. Bu arada bazı bakterilerin etkisiyle de nitratlar nitrit oksitlere ve azot gazına indirgenerek atmosfere döndürülür.
Havadaki azot gazının gerek doğal ve gerekse yapay yöntemlerle bitkileri kullanabileceği kimyasal bileşiklere çevrilmesi büyük önem taşır. Zira ortamın veriminde büyük bir etkiye sahiptir. Ortamdaki azot eksikliği demek protein eksikliği demektir. Bu da beraberinde beslenme ve açlık sorununu getirir.
Proteinler, hayvanların ve insanların gıda diyetinde esas bileşiklerdir. Kas dokularının yapımında ve yenilenmesinde kullanılır. Bu gereksinimlerin üzerindeki protein miktarları,enerji terimi için kullanılırlar veya karbonhidratlara ve yağlara dönüştürürler. Saprofitik bakteriler çok az miktarlarda proteine gereksinim gösterirler. Bunların çoğu gerek duydukları proteini anorganik azota ve protein içirmeyen organik maddelerden(karbonhidratlar,yağlar ve alkoller gibi) sentezleme yeteneğine sahiptirler.
Proteinlerin biyolojik kullanımında ilk kademe hidroliz adımındır. Enzimatik hidroliz reaksiyonları sonucunda proteinler a-aminoasitlere indirgenir. Bunu hücre içinde aminoasitlerin deaminasyonu adımı izler. Deaminasyon reaksiyonları aerobik ve anaerobik koşullar altında değişiklik göstermektedir.
Aerobik koşullarda deaminasyon sırasında bakteri,aminoasitleri kendisinden bir eksik karbon atomu doymuş asitler elde etmek üzere parçalar. Buradaki oksitlenme reaksiyonunun doğal sonucu amonyak oluşumudur:
NH2 bakteri
R-CH-COOH + O2 R-COOH + CO2 + NH3
enzimler
veya aynı karbon atom sayılı hidroksi asitler oluşur.
NH2 bakteri OH
enzimlerR-CH-COOH + H2O R-CH-COOH + NH3
Anaerobik koşullardaki bakteriyel deaminasyon ise,protein moleküllerine karşı gelen doymuş veya doymamış asitlere indirgenme şeklinde olur.
bakteri NH2
enzimlerR-CH-COOH + H2 R-CH2-COOH + NH3
bakteri NH2
enzimler R-CH2-CH-COOH R-CH=CH-COOH + NH3

Aerobik ve anaerobik koşullarda oluşan asitler daha fazla oksidasyona uğrayabilirler. İnsanlar,tüm doğal döngülerde olduğu gibi,doğadaki azot döngüsünü de etkilemektedirler. Bu etkinin en tipik örneğini havadaki azotun yapay gübre yapımı amacıyla tespit edilmesidir. Günümüzde yapay gübre sanayi ve kullanımı çok gelişmiş olup,insanlar tarafından tespit edilmiş azot miktarı,doğal biyolojik azot tespit oranına yaklaşmış bulunmaktadır.
İnsanların azot döngüsündeki diğer bir etkisini sanayide ve araçlarda kullanılan akaryakıttan çıkan nitrit oksitler (NO) oluşturur. Zira nitrit oksitler özellikle büyük kentlerin atmosferik kirliliğinde önemli etkiye sahip gazlardan biridir. İnsanın doğal azot döngüsüne bundan başka etkisi,kullandığı fosil yakıtlardan atmosfere eklenen NO2 ve insan toplumlarından gelen bol nitratlı kanalizasyon atıkları yoluyla olmaktadır. Bu uygulamaların,uzun vadede azot döngüsündeki dengeleri ne şekilde değiştirebileceği ise bilinmiyor.
MİNERAL ÇEVRİMİ
Fosfor Döngüsü:
Yaşan için kaçınılmaz olan diğer bir elementi de fosfor oluşturur. Bu element de hücrede kalıtım bilgilerini taşıyan nükleik asitlerin yapısına,fosfolipit ve fosfoproteinlerinlerin yapısına,hücre zarının yapısına,enerji akımı sağlayan ATP molekülünün,omurgalı hayvanların kemik ve dişlerinde ve derinin yapısına girer. Tohumlarda bol miktarda fitin şeklinde bulunur. Fosforun doğadaki deposunu yerkabuğundaki fosfatlı kayaçlar ile sular oluşturur. Zira bu element doğada azota göre daha az miktarda bulunur,ayrıca atmosferde bulunmaz. Bu nedenle yerkabuğundan veya canlılardan itibaren dolaşıma girer. Dolaşımın temelini fosforun karalardan denizlere ve denizlerden de yeniden karlara taşınması oluşturur.
Karasal ortamdaki fosfatlı kayaçlardaki fosforun bir bölümü aşınım yoluyla suda çözünmüş hale gelebilir. Bu inorganik fosfat bitkiler tarafından genellikle suda çözünmüş ortofosfat (N2PO4) şeklinde alınır ve organik fosfatlara çevrilir. Daha sonra beslenme zinciri ile otçul ve etçil hayvanlara taşınır. Bitki ve hayvanların günlük artıkları ile ölüm sonrası artıkları mikroorganizmalar tarafından inorganik şekle çevrilir. Bu da bitkiler tarafından kullanılır. Karalardan aşınımla denizlere gelen fosfatın bir bölümü bitkiler tarafından kullanılır ve besin zinciri ile de hayvanlara aktarılır. Ancak bu organizmaların ölmesi sonucu fosfatın bir bölümü dibe geçerek birikir. Uzun zaman periyotlarında gelişen jeolojik hareketlerle bu fosfatlar tekrar dağların oluşmasıyla karalara geçer. Buna göre fosforun karalardan denizlere dönüşü hızlı,dağların oluşumuyla denizlerden karalara dönüşü ise çok daha yavaş gelişir.
Fosforun denizlerden karalara dönüşü sadece jeolojik hareketlerle olmaz;balıkların insanlar tarafından besin olarak kullanımından ve balıkçıl kuşların dışkılarıyla da olur. Guano olarak adlandırılan ve fosfat miktarı çok yüksek olan bu dışkılar önemli fosfat kaynağını oluşturur.
Karasal ve denizel ortamların veriminde fosforun doğrudan etkisi vardır. Bu nedenle ekosistemlerin verimini belirleyen bir faktör olarak kabul edilir. Pasifik okyanusundaki pelajik balıklar üzerinde yapılan gözlemlerde balık boyu ile plankton ve sudaki fosfor miktarı arasında bir ilişkinin bulunduğu saptanmıştır. Diğer bir deyişle,fosforun yoğun olduğu enlemlerde plankton miktarı yüksek,balıklar da daha iri boylu olmaktadır.
İnsanların doğal fosfor dengesini de etkiledikleri bir gerçektir. Daha önce de belirtildiği gibi karalardan denizlere hızlı bir şekilde olan fosfor akışını daha da hızlandırır. Diğer bir değişle,fosfatlı kayaçlar yapay gübre elde etmek amacıyla geniş ölçüde işletilmektedir.
Toprağa verilen fosfatlı gübreler bu ortamda uzun süre kalamaz ve önemli bölümü akarsularla ve yeraltı sularıyla denizlere gider. Ayrıca insanların karasal ortamda çeşitli aktiviteleri sonucu neden oldukları aşınım olayı,evsel atıklar fosfatlı deterjanlar vb. fosforun denizlere taşınmasını hızlandıran olaylardır. Bu atıklar özellikle göllerde ve İzmir körfezi gibi akıntılardan yoksun koy ve körfezlerde ötrofikasyona neden olur. Fosfor kirlenmesi olarak da tanımlanan ötrofikasyon “göl ve denizlerde ortaya çıkan ve besleyici mineral bolluğundan ortaya çıkan aşırı bitki üremesi” olayıdır.
Kükürt Döngüsü:
Kükürt de azot ve fosfor gibi canlıların yaşamı için kaçınılmaz bir elementtir. Bazı aminoasitlerin yapısına girer ve dolayısıyla birçok proteinin yapısında bulunur. Yeryüzünde bol olarak bulunduğundan genelde sınırlayıcı etkiye sahip değildir.
Doğada mevcut kükürdün büyük bölümü litosfer ve hidrosferin çeşitli kaynaklarına bağlı halde,az bölümü de atmosferde gaz halinde bulunur. Litosfer ve hidrosferdeki kaynaklara örnek olarak yanardağ ve bataklıklardan çıkan hidrojen sülfit (H2S) gazı ile kayaçlardaki demir sülfit (FeS) gösterilebilir. Bu bileşikler aşınımlar sonucu yüzeye çıkar ve denizlerdeki sedimantasyon sonucu litosfere dönerler. Yeryüzüne çıkan kükürtlü bileşiklerdeki kükürt,havanın oksijeniyle reaksiyona girerek kükürtdioksit (S02), kükürttrioksit (SO3) ve sonuçta su buharı ile reaksiyona girerek sülfürik aside (H2SO4) dönüşür ve yağmurla tekrar toprağa dönerek döngüye girer.
İzmir körfezi ve Halic’in bazı bölgelerinde ve kara denizin 200m derinlikten sonra olan diplerinde olduğu gibi oksijenin bulunmadığı bölgelerdeki organik maddenin ayrışımından hidrojen sülfit gazı oluşur. Böyle sistemlerde kükürt iki grup bakteri arasında değişik kimyasal şekillerde alınıp verilmektedir. Örneğin,sülfür bakterileri sülfatlı maddelerdeki oksijeni kullanarak hidrojen sülfüre dönüştürürler;kemosentetik bakteriler ise hidrojen sülfür gazını enerji kaynağı olarak kullanırlar.
Günümüzde hızla gelişen sanayileşmenin doğal kükürt dengesi üzerinde önemli etkileri olmuştur. Fosil yakıt kullanımı ve madencilik atmosferdeki sülfürik asit miktarını çok arttırmıştır. Bu nedenle,kükürt hava kirliliğine neden olan faktörlerin başında gelmektedir.
Kalsiyum,Magnezyum,sodyum,potasyum ve klor döngüsü:
Canlıların yapısında karbon,hidrojen,azot,oksijen,fosfor ve kükürtten başka kalsiyum, magnezyum,sodyum,potasyum ve klorür de bulunur. Bunların da diğer elementler gibi canlı ile cansız doğa arasında dolaşımları vardır.
Kalsiyum,bitkilerin ve hayvanların fizyolojileri (hücre çeperinin geçirgenliğinin ayarlanması,enzimleri inhibe etmesi,vb) üzerinde,pek çok omurgasız hayvanın kabuğunun yapısında ve omurgalıların iskelet sisteminde bulunur. Doğadaki en önemli kalsiyum kaynağını organojen kayaçlar oluşturur. Bitkiler kalsiyumu topraktan asimile ederler. Hayvanlar ise kendileri için gerekli kalsiyumu genelde bitkileri yiyerek sağlarlar.
Magnezyum,kalsiyum gibi bitkilerin ve hayvanların fizyolojik aktivitelerinde rolü olan bir elementtir. Ayrıca omurgalıların iskeletinde ve bazı omurgasızların kabuk yapılarında bulunur. Magnezyum doğadaki kaynağını magnezit ve bazaltik kayaçlar ve kil oluşturur. Biyojeokimyasal döngüsü kalsiyumla beraber gelişir.
Sodyum ve potasyum bitkisel ve hayvansal organizmaların fizyolojik aktivitelerinde etkilidirler. Her ikisinin de kaynağını püskürük kayaçlar oluşturur,kayaçlardaki ve sulardaki oranı eşittir.
Doğada mevcut klorün biyolojik rolü diğer elemenlerden daha az bilinmektedir. Bununla beraber klorür organik sıvıların ve dokuların normal yapımcısı olarak bilinmektedir. Doğada serbest olarak bulunmayan bu elementin kaynağını volkanik kayaçlar ve sediment orijinli mineraller oluşturur.
Çevrimlerin Bozulması
Doğal çevrimler ancak atık maddelerin bulunmadığı,doğal bir dünyada bir denge oluşturabilirler. Böyle bir dünyada her şey doğal yollarla ayrıştırılır ve tekrar tekrar kullanılabilir. Yeryüzünde doğal olarak bulunan bazı maddeler insanın etkisi sonucu çevre açısından zararlı hale dönüşebilmektedir. Örneğin kükürtlü linyit toprağın altında kaldığı sürece bir sorun yaratmadığı halde,yakıt olarak kullanılan bölgelerinde hem çevresel yönden ve hem de halk sağlığı yönünden önemli tehlikeler yaratmaktadır. Aynı şekilde yeraltında doğal olarak bulunan civa ve kadmiyumun insanlara herhangi bir zararlı etkisi bulunmadığı halde,sanayide kullanımları son derece zararlı etkiler yaratmaktadır.
Doğada insan tarafından üretilmiş sentetik maddeler de vardır. Bunlar da çevre ve halk sağlığı üzerinde olumsuz etkiler yaparlar. Ancak yöresel etki gösterebilirler. Nükleer denemeler gibi büyük girişimler ise tüm biyosferi etkileyecek düzeydedir.
Dolayısıyla çevre kirlenmesi,insanların topluluklar halinde yaşamaya başlamasıyla ortaya çıkmıştır. Bu kavram,insanların ürettiği,doğa tarafından ayrıştırılamayan ve bu nedenle doğal çevrimlere geri dönmeyen herşeyi kapsar. Çevrimlerin,herhangi bir doğal maddenin gereğinden çok veya az üretimiyle bozulması ve bunun sonucunda doğal dengenin değişmesi de kirlenmenin diğer bir tanımıdır.
Bazı kirlilik biçimleri sadece görüntü bakımından kötüdür ama kimyasal ve nükleer atıklar gibi diğer kirlenmeler ölümcüldür. Dünya nüfusun daha az olduğu ve endüstrileşmenin bu boyutlara erişmediği devirlerde,kirlenme önemli sonuçlar doğurmuyor, Bu gün ise durum çok farklıdır. Günümüzde insanlar zararlı atıklar üreterek ve çevreyi kirleterek doğanın dengesini bozmaktadırlar. Çevre kirliliği bireysel,ulusal ve küresel olmak üzere üç ayrı düzeyde gerçekleşir.
İnsanlar tarafından üretilmiş ve doğa için kirletici olan bazı maddeler besin zincirini oluşturan organizmalarda birikebildikleri halde,diğer bazıları birikemezler. Doğaya çeşitli kaynaklardan gelen yapay maddeler çoğu kez havada ve suda seyreltilerek canlılara zarar veremeyecek düzeylere inerler. Ayrıca zehirleyici özelliğe sahip pek çok kirletici madde de ortamdaki mikroorganizmaların etkisiyle veya fizikler ve kimyasal işlemler sonucu zararsız veya daha az zararlı şekle çevrilirler. Örneğin, azotlu gübre fabrikalarından yan ürün olarak çıkan ve zehirli özelliğe sahip amonyak suda oksitlenerek önce nitrite sonrada nitrata dönüşerek zehirsiz şekli değişebilir. Diğer bir deyişle bunlar zararlı özelliklerini devamlı korurlar; ne seyreltilerek ve ne de biyolojik olarak zararsız şekle dönüştürülemezler. Bu tip maddeler besin zincirini oluşturan organizmaların dokularında birikerek zararlı konsantrasyon düzeyine ulaşabilirler. Bu olaya biyolojik birikim denir.
Doğada biyolojik olarak birikebilen maddelerin başında DDT,PCB gibi sentetik organik kimyasal maddeler bazı radyoaktif maddeler ve bazı ağır metaller gösterilebilir. Bu konuda en çok araştırılmış maddeler ise DDT ve PCB grubundan olan ve kimyasal olarak klorlu hidrokarbonlar olarak adlandırılan tarımsal ilaçlardır. Bu ilaçlar ekosistemde uzun zaman kalma ve yayılma özelliğine sahiptirler. Bu ilaçlar havada küçük damlacıklar halinde rüzgarlarla karasal ortama dönerler. Buradan akarsulara ve daha sonrada göl veya denizlere taşınarak besin zincirine girerler. Böylece kullanıldıkları tarım alanlarından çok uzaklarda dahi etkili olabilirler.
Stronsiyum (Sr90,Cs134) gibi bazı radyoaktif maddelerin de organizmalarda biyolojik birikim yaptığı gözlenmiştir. Bunlar atom bombası denemelerinden veya nükleer reaktörlerden çıkan sızıntı veya kazalar sonucu çevreye yayılarak canlılarda birikirler. Nükleer reaktör kazalarına ait en örneği 1986 yılında Rusya’da meydana gelen Çernobil kazası olmuştur.
Civa,kadmiyum gibi ağır metallerinde canlılarda biyolojik birikim yaptıkları gözlenmiştir. Japonya’da görülen Minimata hastalığı bu birikim sonucu oluşmuştur.
Çevre Sağlığı
Bilindiği gibi canlıların yaşamında önemli etkilere sahip çevre,canlı ve cansız öğelerden oluşmuş bir bütündür. Bu bütünün her hangi bir öğesinin zarara uğramasının çevre sağlığının bozulmasına neden olur. Bu bozulmalar ilk zamanlar genelde yerel veya bölgesel boyutlardadır. Örneğin,Ankara’daki hava kirliliği,İzmir Körfezi’ndeki su kirliliği gibi. Ancak günümüzde özellikle sanayileşmiş toplumlarda çevreye eklenen ve çevrenin sağlığını bozan maddelerin sayısı,miktarı ve etki alanı çok artmış durumdadır. Bu nedenle sanayiden çok uzak bölgelerde yaşayan insanlar bile gökten yağan radyasyondan,su yoluyla gelen pestisit,petrol gibi maddelerin etkisinden kurtulamamaktadır. Örneğin,1986 yılında Rusya’da Kiev yakınlarında meydana gelen Çernobil nükleer kazası sonucu radyoaktif maddelerin kuzeyde İskandinav ülkelerine,batıda İngiltere’ye,güneyde ise İspanya’dan Türkiye’ye kadar yayıldığı saptanmıştır.
Tehlikelerin çoğu,doğal olarak bulunmayan,ancak insanların çeşitli aktiviteleri sonucu ortaya çıkan etkenlerdir. Bunun en tip örneğini ekolojik döngülerin insanlar tarafından etkilenip bozulması oluşturur. Kükürt oranı yüksek linyit yeraltında kaldığı sürece tehlikesiz olduğu halde,insanların yakıt olarak kullanması sonucu havanın kirlenmesine,diğer bir deyişle çevre sağlığının bozulmasına neden olur. Aynı etkiyi civa,kadmiyum gibi tüm elementler yaratabilir. Çevre sağlığının bozulması sadece doğada az miktarda bulunan zararlı maddelerin işletilmesinden kaynaklanmaz. Bunun yanında pek çok yapay (sentetik) madde ve olaylar da çevre sağlığının bozulmasına neden olur. Örneğin,daha 1950’li yılarda insanlar,çeşitli gereksinimleri için zararsız olan doğal maddeleri kullandıkları halde günümüzde bunların yerine sağlık için önemli problemler yaratabilecek yapay maddeleri kullanmayı yeğlemektedirler.


1950 doğal ürünler
Günümüzde yapay ürünler
· Bitkisel ve hayvansal iplikler (pamuk,ipek,yün)
· Odun ürünleri
· Sabun
· Saf besin
· Organik gübre
· Avcı tür
· kauçuk

· sentetik iplikler .
· Plastik,çelik,alüminyum
· Deterjan
· Katkılı besin
· Ticari inorganik besin
· Pestisit
· Sentetik kauçuk
Aynı şekilde,kentsel yaşam biçimi,sigara kullanımı,gürültü gibi olaylar da sağlığı önemli ölçüde etkileyen güncel olaylardır. Günümüz dünyasında doğal dengeyi korumada insanlara çok büyük görevler düşmektedir. Diğer bir deyişle,doğanın sağlığını bozan sentetik maddeler yerine,daha az zararlı olan maddeleri kullanmakla doğaya önemli ölçüde yardımcı olunabilir. Örneğin,bu gün evlerde çeşitli amaçlar için kullanılan ve zararlı etkileri oldukça fazla deodorant,deterjan, parlatıcı,pestisit gibi maddeler yerine daha az zehirli olan ve aynı işi gören maddeler kullanılabilir.
Geri Dönüşüm
Geri dönüşüm,üretimden tüketime giden yolculuğu düz bir çizgi olmaktan çıkarıp dairesel biçime sokmuştur. Geri dönüşüm yoluyla bir bakıma doğadaki döngü taklit edilmeye çalışılır. Ancak doğa hiç bir zaman,endüstriyel ekonomilerde kullanılan yoğunluklarda toksit maddeyi barındırmadığı gibi,maddelerin geri dönüşümü için çok uzun yol alıp,geri dönüşüm ünitelerine taşınmasını da gerektirmez. Geri dönüşüm çevresel olarak sağlamlığı da ürünün son tüketiminin temizliğine bağlıdır. Örneğin giysiler;lifler bir araya getirilirken çok ince ve zayıf hale gelinceye değin önce beze sonra da kağıda dönüştürülür.
Kentsel atıklarının geri kazanımı,yeniden derlenerek ortaya çıkan ürünü ekonomik değerinin yanı sıra katı atıklarda %49 oranında azalma,enerji tüketiminde %43 tasarruf,sera etkisiyle atmosferimizin sürekli ısınmasına yol açan gazlardan %70 oranında azalma,hava kirliği yaratan gazlarda %90 azalma,partikül emisyonunda %40 azalma sağlar.
Aslında atık sorununda bir ilk yardım müdahalesine benzetebileceğimiz geri dönüşüm,bazen birçok zararlı maddeye yeniden yaşama olanağı vermektedir. Pil,teneke kutu, PVC ambalajlar gibi maddeler geri dönüştürülerek kullanılsalar da,bu yolla zararlı olmaktan kurtulmuyor,zararlı bir madde geri dönüştürülse de zararlı olarak kalmaya devam ediyor. Bu yüzden,zararlı bir maddeyi geri dönüştürerek tekrar tekrar kullanıma sokmaktansa,üretim sırasında maddelerin kullanımından kaçınmak daha kökten bir çözümdür.
Evlerde kullanılan tehlikeli bazı kimyasal maddelerin alternatifleri
Kullanılan kimyasal maddeler
Alternatifleri
Fırın temizleyicisi Musluk temizleyicisi “ “ “ “ Cam parlatıcısı Organik solvent içeren duvar ve yer temizleticisi Tuvalet,lavabo,fayans
Aynalar Genel yüzey temizleyici Beyazlatıcı Pas çıkartıcı ve dezenfektan temizleyici Halı ve kilim şampuanı “ “ Deterjan ve deterjan benzerleri Su yumuşatıcısı Pestisit (iç yada dış mekanda) “ ” “ ” ” ” Güve ilacı
Bikarbonat kullanılabilir. Tuz üzerine sıcak su boşalt,bir avuç dolusu soda ve yarım bardak beyaz sirke koy ve üzerini sıkıca kapat,yarım saat bekle Amonyak ve sabun kullanılabilir. Deterjan kullan ve su ile durulanabilir.
Boraks ve limon suyunu bulamaç yapıp,yüzeye sür 2 saat bekle ve ov 1/1 sirke ve su karışımı Sirke,tuz ve su Bikarbonat,soda yada boraks Clorine beyazlatıcı Mısır nişastalı halı ve kilim üzerine serpilir ve elektrik süpürgesi ile süpürülür Yıkama sodası ve sabun tozu Yıkama sodası Doğal biyolojik kontrol,hamam böceği için borik asit,karıncalar için kırmızı acı biber dökülür,karıncalar giriş yerine kuru nane serpilir yada yüzeyleri sirke ile ovulur Kuru lavantalı su ile ıslatıp kurutulur veya yabani gül,nane ve tütün aynı işi görür
Canlı Çevrede Bozulmalar
İnsanların etkisi sonucu cansız çevrede oluşan bozulmalar canlı çevreyi de etkileyeceğinden sonuçta insanın kendine kadar uzanır. Başka bir deyişle,çevresel sorunlar önce görünür şekilde doğal sistemleri daha sonra da insanı etkilemeye başlar, cansız çevrede oluşan değişimlerin biyolojik sistemlerdeki etkisi hücresel düzeyle başlar ve ekosferde son bulur.
Kirleticilerin biyolojik sistemlerdeki etki sırası:
Hücre Organ Birey Populasyon Kommunite
Populasyon dinamiklerinde etkileşim
Gelişim üreme yaşayabilme
ölüm
Osmoregülasyon bozuklukları
solunum
fizyoloji
Yapısal bozukluklar
Toksik maddeler




Hücre ve organizma üzerindeki etki hemen canlının ölümüne neden olmayabilir. Ancak bunlardan özellikle biyolojik birikimi olan maddeler besin zincirine dahil tüketicilerin çeşitli organ ve dokularında birikebilirler. Dolayısıyla bu canlılarda ve besin zincirinin son halkasını oluşturan insanda fizyolojik,psikolojik ve davranış bozuklukları,genetiksel problemler,kanser ve nihayet ölümler olur. Bu durumun en eski örneğini Minimata hastalığı oluşturur. Japonya’nın Körfezi civarında oturan halkın denizden topladığı istiridyeleri yedikten sonra hastalandıkları gözlenmiştir. Ancak yapılan araştırmalarda bu istiridyelerin bol miktarda organik civa içerdikleri saptanmıştır. İşte istiridyelerde yüksek konsantrasyonda birikmiş olan bu civa insanları hastalanmasına neden olmuştur.
Çevresel bozulmalar populasyon düzeyinde de önemli değişmelere neden olur. Populasyondaki doğum-ölüm oranları değişeceğinden populasyonun gelişiminde dalgalanmalar başlar. Diğer bir deyişle,populasyon dinamiğinin dengesi bozulur. Bunun en iyi örneğini Karadeniz’deki ve Peru’daki hamsi populasyonlarında gözlenen değişimler oluşturur. 1970’li yıllarda dünyanın en önemli balık stokunu oluşturan Peru hamsi üretimi 1973’ten sonra ani olarak düştü. Verimdeki bu düşmenin nedeni tek olmayıp,bir çok neden vardı ve bunların başında da balıkçıların aşırı avcılığı ve bazı çevresel faktörler gösterilebilir.
Çevresel etki sunucu biyolojik sistemlerde oluşan değişimler:

Organizasyon basamakları
Etkilenme şekli
Hücre
-Biyokimyasal değişimler -Zarların bozulması
Organizma
-Metabolik değişimler -Davranış bozuklukları -Hastalığa olan dayanıklılıkta azalma -Üreme ve gelişmede azalmalar
Populasyon
-Populasyon dinamiğinde değişmeler -Genetiksel çeşitlilikte kayıplar

Kommunite
-Tür çeşitliliğinde azalmalar -Av-avcı ilişkisinde değişimler -Beslenme zincirinde değişmeler -Dengede değişimler
Ekosistem
-Enerji akışında değişimler -Madde döngüsünde değişimler -Beslenme düzeyi,zinciri ve ağında değişimler
Ekosfer
-İnsanların aktivitesi sonucu her yıl yüzlerce tür kaybolmakta -Milyonlarca hektar çayır yok olmakta -Başta tropikal ormanlar olmak üzere tüm ormanlar hızla yok olmakta -Sulak alanlar kurutulmakta -Mercan resifleri yok edilmekte
Çevre sağlığındaki bozulmalar tür toplulukları ve ekosisteme kolayca yansır. Dolayısıyla dengeli bir durumda olan kommunitelerde dengesizlikler başlar,diğer bir deyişle duyarlı türler hemen ölür b-veya sayıları giderek azalır. Kommunite basitleşir ve dengesizlikler görülür. Ancak bu değişmeler ekosistem düzeyine hemen yansımaz,belli bir zaman periyodundan sonra ekosistem düzeyinde bozulmalar başlar. Buna örnek olarak Manyas Gölü,İzmir Körfezi ve Marmara Denizi ekosistemleri gösterilebilir. Her üç sistem de bugün insanların çeşitli olumsuz etkileri sonucu hasta durumdadır.
Cansız Çevrede Bozulmalar
Yeryüzünün %71’lik bölümünü oluşturan sucul (okyanus,deniz,göl,nehir,vb.) mekanlar çok kirlenmeye maruz kalırlar. Bu mekanın büyük bölümünü (%98) okyanus ve denizler,az bir bölümünü ise içsular oluşturur. İçsuların büyük bölümünü içme suyu olarak,okyanus ve denizler ise sucul canlıların yaşam mekanı olarak büyük bir öneme sahiptirler.
Bunlardan akarsular kirleticileri taşırken okyanus,deniz ve göller ise kirleticilerin son durağı olmaları nedeniyle sağlılarını hızla kaybetmektedirler.
Hidrosferdeki başlıca değişmeler:

Sulak alanlar
Dünya sulak alanlarının %25-50’si kurutulmuş,üzerine binalar yapılmış veya ciddi şekilde kirlenmiştir. Dünya çapında her yıl milyonlarca hektar sulak alan kaybediliyor.
Okyanuslar
Hava ve suya attığımız artıkların çoğu sonunda okyanuslara ulaşır. Muşambalar ve yüzen plastik çöpler,kirli nehir ağızları ve kumsallar,kirlenmiş balıklar ve kabuksu canlıların hepsi bizlerin okyanusları bir çöp boşaltma yeri olarak kullandığımızı gösterir.
Göller
Kuzey Amerika ve İskandinavya’da bir çok göldeki asitleşme nedeniyle içlerinde balık kalmadı,binlerce göl kuruyor,binlercesi ise insan aktivitesi sonucu üretilen çeşitli kimyasal maddelerin girişi ile oksijenin çoğunu kaybetmiş durumdadır.
İçme suyu
Az gelişmiş ülkelerdeki kırsal kesimde yaşayan insanların %61’i ve şehirlerde yaşayanların %26’ı sağlıklı içme suyu içememektedir. Her yıl 5 milyon kişi su sebebiyle oluşan hastalıktan ölmektedir. Çin’in bir kısmı,Hindistan,Afrika ve Kuzey Amerika’da yeraltı suyu yağmurlarla oluşumundan daha hızlı bir şekilde çekilmektedir. ABD’de her yıl yeraltı suyunu bir kısmı çekilmekte ve yenilenmemektedir. 38 eyalette ise bazı yeraltı suları pestisitlerle kontamine olmuştur. Daha gelişmiş ülkelerde endüstriyel ve yerleşim alanlarının binlercesi gölleri doldurmakta,ayrıca yer altında yerleştirilen milyonlarca petrol ve kimyasal madde tankları ile toksik atıklar yeraltı su kaynaklarını tehdit etmektedir.
Sucu mekana doğrudan veya dolaylı olarak boşaltılan atıklar bu ortamın fiziksel ve kimyasal özelliklerinde önemli değişmelere neden olurlar. Örneğin canlılar için kesin gereksinim duyulan sudaki çözünmüş oksijen konsantrasyonu giderek azalır ve canlılar için yaşanmaz bölgeler oluşur.
Su kalitesi ve çözünmüş oksijen konsantrasyonu:

Su kalitesi
BOI5 mg/L
KmnO4 isteği mg/L
NH3-N mg/L
Asit madde mg/L
Çok saf
Saf
Oldukça saf
Şüpheli
Kirli
1
2
3
5
10
2,0
205
3,0
5,0
7,0
0,04
0,24
0,67
2,50
6,70
4
15
15
21
35 ve fazlası
Bir akarsuyun oksijen noksanlığı artınca,oksijenin havadan absorplanma hızı da artar. Ancak,buna rağmen akarsuya boşaltılan atıkların biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOD) çok fazla ise,bu ihtiyaç akarsu boyunca karşılanamaz ve akarsuda anaerobik hayat başlar. Ancak bu anaerobik hayat,akarsu boyunca her yerde devam etmez. Çünkü,atıklar gittikçe seyrelir.
Ekolojik faktörlere bağlı olarak su kirliliği tipleri:

Tip
Faktör
Atık su kaynakları
Fiziksel


Kimyasal


Biyotik
-Dağılmış katılar -Bulanıklık -Renk -Yüzey özellikleri -Sıcaklık -Radyoaktivite -Salinite -pH -Toksisite “ -Deoksijenasyon -Organik zenginleşme “ -İnorganik zenginleşme
Çimento seramik ve mikronize mineraller Domestik ve endüstriyel atık sular Boya ve tekstil sanayi Deterjan,petrol ve kauçuk sanayi Soğutma suları Nükleer santraller Kömür ve tuz işletmeleri,petrol kuyuları Çeşitli endüstriler Metal sanayi,boya sanayi,pestisit, herbizid,ilaç sanayi,film sanayi Kağıt fab. sülfitli suyu,demir-çelik fab. Kentsel atıklar,çiftlik atıkları,gıda sanayi, tekstil,kağıt,lastik ve deri işletmeleri Kanalizasyon,tarım işletmeleri

Anaerobik hayatta,aerobik hayatta olduğu gibi hidrojen akseptörlüğü yapacak çözünmüş oksijen bulunmadığından,karbondan CH4,azottan NH3,kükürtten H2S,fosfattan da PH3 meydana gelir. Başka bir deyişle,anaerobik hayatta hidrojen akseptörlüğü karbon,azot,kükürt ve fosfor yapar. Bir su birikintisinde anaerobik hayatın belirtileri başlıca şöyledir:
1. Çözünmüş oksijen bulunmaması
2. Suyun renginin değişmesi ve genel olarak kararması
3. Gaz çıkışının olması
4. Pis kokular hissedilmesi
5. Gaz yüklü çamur parçalarının görülmesi
6. Elyaf halinde mantarların (yosunların) türemesi (bunlar taş veya kayalara sıkıca tutunurlar ve su hareketleriyle dalgalanırlar)
7. Canlı sayısının ve türünün azalması
Şehir pisliliğinin suda yarattığı etkiler:

Unsurlar
Potansiyel kaynaklar
Suya etkileri
Oksijen içeren maddeler
İnatçı organikler Virüsler
Deterjanlar
Fosfatlar
Gres ve yağ
Tuzlar
Ağır metaller
Şellatlandırıcılar
Katılar
Çoğunlukla organik maddeler, özellikle insan feçesleri Endüstriyel atıklar,evsel ürünler İnsan atıkları
Evsel deterjanlar Deterjanlar Pişirme,yiyecek üretimi, endüstriyel atıklar İnsan atıkları,su yumuşatıcılar, endüstriyel atıklar Endüstriyel atıklar, kimyasal laboratuarlar Bazı deterjanlar, endüstriyel atıklar
Bütün kaynaklar

Çözünmüş oksijeni tüketirler

Sudaki hayat için zehirlidir
Hastalıklara neden olur (kanser) Estetik,sudaki hayat için zehirlidir Algler için besleyici Estetik,sudaki hayat için zararlı
Sudaki tuzluluğu arttırır “ Zehirlilik “ Ağır metal iyon çözünürlüğü ve taşınması Estetik,sudaki hayat için zehirlidir
Günümüzde teknolojinin gelişmesi,nüfus artışı gibi etkenlerden dolayı su kaynakları olan dereler,göller ve yeraltı suları aşırı kirlenme ile yüz yüze kalmaktadır. Yerleşim yerlerinin (şehir,kasaba vb.) ve fabrikaların atık suları derelere veya göllere bağlanmaktadır.
Hepimiz yalnızca yaşamsal faaliyetlerimizi sürdürürken bile çevre kirliğine neden olmaktayız. Kişi başına günde kullandığınız 150-200 L su,atık su olarak evlerimizden çıkarak kanalizasyona (ya da fosseptiğe) verilmektedir. Atık suların evlerde kullanılma sonucu ortaya çıkan bölümüne evsel,sanayiden kaynaklanan bölümüne ise endüstriyel atık su denilmektedir.
Atık sulardaki kimyasal maddeler ve organik bileşikler suda çözünmüş olan oksijenin miktarının azalmasına sebep olur. Bu da suda yaşayan bitki ve hayvanların ölüm oranlarını arttırmaktadır. Bu tür sular daha koyu renge ve pis kokuya sahiptirler. Hatta bazı göller veya derelerde aşırı kirlenme sonucu canlı yaşamı sona ermiş ve içerisinde atıklardan meydana gelen adacıklar oluşmuştur. Çiftçiler tarafından daha verimli ürün elde edebilmek için kullanılan gübreler,yağmur gibi etkenlerle yeraltı ve yer üstü sularına karışmaktadır. Yüksek oranda nitrat (NO3-) ve fosfat (PO4-3) içiren gübreler suya karıştığında suda yosunların daha fazla üremesini sağlar. Bu da yosunların diğer canlılardan daha fazla oksijen kullanmasına sebep olur ve diğer canlıları tehdit eder. Bu tür sular da pis kokulu ve kötü tatlı olurlar. Benzer olarak deterjanlar ve tarım ilaçları da su kaynaklarını önemli ölçüde kirletmekte olup canlı hayatını tehdit etmektedir. Ancak,bu kullanılan maddeler bakteriler tarafından parçalanabilir hale getirilebilirse,kirlenme oranı azaltılabilir.
Radyoaktif atıklarda gün geçtikçe tehlike oluşturmaktadır. Bu atıklar belirli şartlarda saklanmaktadır. Fakat,bazı durumlarda kaza ile veya bilinçsiz bir uygulama ile tabiata ve yeraltı sularına karışmaktadır. Radyoaktif atıklar tarafından yayılan radyasyon ise canlılarda kanser ve mutasyonlara sebep olmaktadır. Fabrikalar genellikle dere veya göl kenarlarına kurulurlar çünkü soğutma ve diğer işlemler için suya ihtiyaç vardır. Soğutma amaçlı kullanılan dere veya göl suyu kimyasal olarak kirlenmeden tekrar göle veya dereye döner. Fakat,bu su biraz ısınmış olur. Mesela,yaz aylarında fabrikaya yakın suların sıcaklığı 250C civarındadır. Sudaki sıcaklık artışının iki kötü sonucu vardır. Birincisi,ısınan su içerisinde, çözülen oksijen miktarı azalır. İkinci sonuç ise,sıcaklık artışı ile sudaki maddelerin çürüme ve bozunma hızları artar. Bunun sonucu olarak çürüme de sudaki oksijeni tükettiği için,sudaki oksijen miktarı daha fazla azalır. Suda çözünen oksijen miktarının azalması su altı hayatını tehdit eder.
Doğal dengeyi bozan ve su kaynaklarını kirleten etkenleri ortadan kaldırmak için son yıllarda yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Yerleşim yerlerinin atık suları arıtma istasyonlarından geçirildikten sonra tabi su kaynaklarına verilmekte,fabrikalara filtre ve arıtma tesisleri konmakta,tabiata zarar vermeyecek yeni ürünler elde edilmektedir. Bütün bunların yanında insanlar çevreyi koruma adına bilinçlendirilmektedir. Çünkü,insanlar artık şunun farkına varmıştır. Dünya bir tanedir ve onu koruyacak yine insanlardır.














KAYNAKLAR:
1. Ekoloji ve Çevre Bilgisi - Ahmet Kocataş
2. Çevre Sorunları – Prof.Dr.Turgut Gündüz (A.Ü. Fen Fakültesi-Kimya Bölümü-Ankara-1994)
3. Ekoloji – Richard Spurgeon (Tübitak Popüler Bilim Kitapları-7.Basım-1998)
4. Çevre ve Ekoloji – Mine Kışlalıoğlu,Fikret Berkes (7.basım-1999)
5. Çevre Kimyası – Prof.Dr.Füsun Şengül,Prof.Dr.Aysen Müezzinoğlu (D.E.Ü. Çevre Müh. Bölümü-3.Basım-1997)
6. Bilim ve Teknik Dergisi (sayı:372)
7. Enviromental Chemistry – Stanley E. Manation (6.Edition)
8. Çevremiz ve Biz – Doç. Dr. Ayşen Türkmen (D.E.Ü. Çevre Müh. Bölümü-1993)
9. Biyoteknoloji – Prof.Dr. Azmi Telefoncu
10. Geotechnical Practice for Waste Disposal - David.E.Daniel
11. http://www.odtu.edu.tr/
12. http://www.yahhoo.com/
http://muextension.missouri.edu/xplor/envqual/wq0252.htm
www.pubnix.net/~spond/filter/nitrojen.html
www.whrc.org/science/carbon.htm
www.geog.ouc.bc.ca/physgeog/contents/9r.htm
www.library.thinkquest.org/11226/why.htm
www.actmin.com/fish/mirror/begin-cycling.html
www.aglone.com/cycle.htm
www.elmhurst.edu/~chm/onlcourse/chm110/outlines/nitrogencycle.html
www.cals.cornell.edu/dept/flori/growon/nitrogen.html
www.coft.edu/ete/modules/carbon/efcarbon.html