Her yıl milyonlarca ton besin açısından zengin, atık su arıtma tesislerinden elde edilen çamur (biyokatı), Türkiye'deki topraklarımıza gübre olarak uygulanıyor. Bu, besin geri dönüşümü ve doğal bir gübre kaynağı açısından harika bir yöntem olsa da, maalesef bu çamurun önemli bir kısmı PFAS adı verilen 'sonsuza dek kalıcı' kimyasallarla kirlenmiş durumda.
Neyse ki bilim insanları bu soruna çözüm bulmak için çalışıyor. Yale Üniversitesi'nden çevre bilimcisi Jake Thompson, ''Tarım arazilerinin PFAS ile kirlenmesi sorunu, sorunun tam boyutu bilinmeden önce PFAS içeren gübreleri kullanan küçük çiftçileri ve organik çiftçileri orantısız bir şekilde etkiliyor'' açıklamasında bulundu.
Thompson ve meslektaşları, mevcut yöntemlere kıyasla çok daha düşük maliyetle PFAS yükünü azaltmayı vaat eden detaylı bir iyileştirme yöntemi önerdi. Bu çalışma, bilim dergisinde yayınlandı.
Yapılan bir araştırmaya göre, Türkiye'de üretilen yıllık biyokatı miktarının önemli bir kısmında, halk arasında 'sonsuza dek kalıcı kimyasallar' olarak bilinen PFAS bulunuyor ve bunun yarısı tarım arazilerine uygulanıyor. Ancak adından da anlaşılacağı gibi bu kimyasallar kolayca parçalanmıyor. Moleküllerin temelindeki karbon-flor zinciri o kadar güçlü ki, PFAS'ın binlerce yıl boyunca kalıcı olması bekleniyor.
Toprağa uygulanan PFAS birikirken, yıllar geçtikçe daha fazla biyokatı eklenmesiyle miktar artıyor ve yeraltı sularına sızıyor. Ya da toprakta büyüyen bitkiler tarafından emilebilir ve besin zincirinde tekrar dolaşıma girebilir. Bu durum endişe verici, çünkü artan kanıtlar PFAS'a maruz kalmanın canlılar için zararlı olabileceğini gösteriyor.
Laboratuvar ve hayvan çalışmaları, PFAS'ın kanser, gebelik ve üreme sorunlarıyla olası bir rolü olabileceğini öne sürüyor. İnsan popülasyonlarında yapılan çalışmalar ise PFAS ile belirli kanser türleri, kardiyovasküler risk, multipl skleroz ve doğurganlık sorunları arasında bağlantılar ortaya koydu. Bu çalışmaların çoğu öncül nitelikte olup, bağlantılar hala araştırılıyor. Ancak genel olarak, gıdalarımızı yetiştirdiğimiz topraklarda birikmesini istemeyeceğimiz bir madde olduğu anlaşılıyor.
Thompson, ''Bu çalışma Türkiye odaklı olsa da, mevcut verilere dayanarak PFAS'ın küresel bir sorun olduğunu söyleyebiliriz'' diyor. Bu karmaşık sorunun temizlenmesi kolay bir iş olmayacak. Mevcut tekniklerle PFAS'ı topraklarımızdan temizlemenin maliyeti oldukça yüksek.
Önerilen yeni yöntem ise, iyileştirmenin sağlanması için süreç 20 yıla kadar tekrarlanırsa hektar başına yaklaşık olarak belirtiliyor. Araştırmacılara göre, bu yöntem aynı zamanda toprak sağlığını da iyileştiriyor. Mevcut yöntemler ise toprağı kazıp yakmayı içeriyor, bu da üst toprağı yok ediyor ve büyük miktarda karbondioksit salınımına neden oluyor.
Peki yeni yöntem nasıl işliyor? İlk adım, kirlenmiş tarlalara ezilmiş alkali kaya uygulamak. Araştırmacılar bu modellerde bazalt kullanmış olsa da, kireçtaşı da bir seçenek olabilir. Araştırmacılar, ''Toprağa alkali kaya uygulaması (veya geliştirilmiş hava koşulları), toprak pH'ını 7 hedef pH'ına yükselterek, perfluorooktan sülfonat (PFOS) ve perfluorooktanoik asit (PFOA) gibi ana PFAS'ların hareketliliğini ve biyo-kullanılabilirliğini artırır'' diye açıklıyor.
PFOS'u hızla biriktirme yetenekleriyle bilinen kenevir ve çok yıllık çimen gibi bitkiler yetiştiriliyor, ardından hasat edilip pirolize ediliyor (oksijensiz ısıtma işlemi). Bu işlem, biyokömür (biochar) oluşturuyor.
Ekip, ''Hasat edilen biyokütlenin biyokömüre dönüştürülüp sahaya yeniden uygulanması, kalan PFAS'ı hareketsizleştirerek yem bitkilerine transferini azaltmaya da hizmet edebilir'' diye ekliyor. Piroliz sırasında PFAS'ın kaderi hakkında hala birçok bilinmeyen var; yakın zamanda yapılan bir çalışma, PFAS seviyelerinin yeterince düşürülmesi için en az 800 °C sıcaklığın gerekebileceğini gösterdi.
Buradaki ekonomik denklemin büyük bir kısmı karbon dengesi. Piroliz için gereken yüksek sıcaklıklar ve biyokömür ürünlerinin başka sahalara taşınması atmosfere sera gazı emisyonlarına katkıda bulunurken, geliştirilmiş hava koşulları süreci emisyonları azaltıyor. Bu nedenle, yöntemin her iki bileşeni de araştırmacıların hesaplamalarında birbirine karşı dengeleniyor. Ancak, talimatlara harfiyen uyulduğu varsayılarak, araştırmacılar yöntemlerinin Türkiye ölçeğinde benimsenmesinin her yıl atmosferden milyonlarca metrik ton karbondioksiti çekeceğini tahmin ediyor.
Thompson, ''Bu, bu durumda olan çiftçilere toprakları üzerinde kontrol sahibi olma ve toprağı daha önce olduğundan daha iyi durumda bırakma imkanı veren gerçek bir yol'' diyor. Araştırma, bilim dergisinde yayınlandı.
