1.2.1. Organik Kirleticilerin Mikrop-tabanlı Biyoremediasyonu

Hidrokarbonla kirletilmiş topraklar için başlıca in-situ arındırma stratejileri; biyo-canlandırma, biyo-büyüme ve biyo-havalandırmadır. Biyo-canlandırma işlemi, çevresel faktörlerin ve besinlerin yönetimi ile alanda bulunan yerel mikroorganizmaların metabolizmalarının geliştirilmesini içermektedir. Yerel mikrobiyal toplulukların, istenen katabolik yetenekleri eksik olduğu zaman, biyo-büyümeyi başarmak için yerel ya da dışsal hidrokarbon-parçalayıcı mikroorganizmaların eklenmesi gerekmektedir. Organik bileşiklerin aerobik metabolizmasını arttırmak amacıyla, biyo-havalandırma ile havayı iletmek için (pasif olarak ya da havalandırma yoluyla) bir dizi oluklu boru kullanılmaktadır.

Petrolle kirlenmiş toprak arındırması için en yaygın ex-situ biyoremediasyon teknolojileri, biyo-yığın, kompostlama ve tarımsal uygulamalardır. Burada amaç, düşük maliyetli besinleri ve oksijeni ekleyerek hidrokarbon degredasyonunu hızlandırmaktır. Tarım arazilerinde, toprak yüzeyindeki organik atıkların kontrollü yayılması, yerel mikroorganizmaların, organik kirleticileri aerobik olarak degrade etmesini sağlamaktır. Bu, petrol hidrokarbonla kirlenmiş toprağın remediasyonu için en yaygın kullanılan teknolojilerden birisidir. Tarım arındırması, petrol hidrokarbonlarının biyodegradasyonunu ve buharlaşmasını teşvik etmek için besin uygulayarak ve periyodik dolgularla toprağı havalandırarak kirlenmiş toprağının düz tabakasını (kalınlığı 1 metreye kadar) temizlemeyi içermektedir. Arındırma stratejileri, arazilere göre değişmektedir ve iklim, yer, toprak tipi ve sıcaklık dâhil olmak üzere alana özgü özelliklere göre hazırlanabilir. Eş yüzeylerin havalandırılmasını, mikrobiyal metabolizmayı ya da bakteriyel aşıları harekete geçirmek için besin değişiklikleri, pH tamponları ve hacim verici maddeler uygulanmalıdır.

Biyo-yığınlar ve küme kompostlama, hacim arttırıcı madde olarak kirlenmiş bir toprağın organik materyallerle karıştırılmasını içermektedir. Bu karışım, toprak yapısını, havalandırmayı ve nem korumayı geliştirerek mikrobiyal aktiviteyi desteklemektedir. Her iki strateji arasındaki temel fark, havalandırma metodudur. Biyo-yığında havayı bir boru şebekesi iletirken, kompostlar, toprağı/hacim arttırıcı madde karışımını periyodik olarak modifiye edilmiş bir küme döndürücüsü ile çevirerek havalandırılır. Biyo-yığınlar ve kümeler, geniş bir kirletici yelpazesinin iyileştirilmesi için başarılı bir şekilde kullanılmaktadır.