Deterjan Kirliliği Nedir?

Deterjanın sözlük anlamı, temizleyici demektir. Deterjanlar, yüzey aktif özellikte olup bu özellikleri sayesinde temizlik işlemini yapabilen ve içerisinde ayrıca yıkamaya yardımcı diğer kimyasal maddeleri de içeren bir üründür. Bazı maddeler düşük derişimlerde bile yüzey gerilimi düşürücü etki gösterebilmektedir. Böyle maddeler yüzey aktif maddeler olarak adlandırılmakta ve sabunları, deterjanları ve emülsiyon yapıcıları içermektedir. Bu maddeler arasında en önemlisi ve en çok kullanılanı deterjanlardır. Sentetik yüzey aktif maddeleri, sert sularda sabunun dezavantajlarını ortamdan kaldırmak için geliştirilmiştir. Sabunun etkinliğini gösterebilmesi için bir kısmının Ca, Mg ve diğer bazı metalik iyonlarla birleşmesi gerekmektedir. Bu durum, sabunun temizleme özelliğini azaltmakta ve tüketimlerini arttırmaktadır. Sabunlar, değişik yağ asitlerinin Na ve K tuzları olup kimyasal bileşimi içeriğine bağlı olarak bir miktar değişebilmektedir.

Deterjanlar pek çok maddenin kompleks karışımları olup temizlemede her birinin ayrı bir görevi vardır. Sentetik deterjanların kimyasal yapısının çok değişebilmesine karşın tümünün ortak özelliği polar, suda çözünebilen bir uç ile uzun, polar olmayan ve yağda çözünen bir diğer uçtan oluşmuşlardır. Deterjanlar ve sabunlar temizleme işleminde aynı şekilde hareket ederler. Molekülün hidrofobik kısmı (uzun karbon kısmı) yağ ve kirlere yapışır ve kiri bir zarf içine alır. Hidrofolik uç ise kir moleküllerini dokudan uzaklaştırarak suya geçirir.

Deterjanlar genel olarak üçe ayrılır:
*Anyonik *Katyonik *İyonik olmayan

Anyonik deterjanlar suda çözündüklerinde molekülün büyük kısmı anyon, katyonik deterjanlar ise katyon vermektedir. İyonik olmayanlar ise suda çözündüklerinde iyonlaşma göstermemektedirler.

Deterjanlarda çok dallı, yan zincirleri içerenler ayrışıma uğramadıklarından arıtma tesisinde giderilmemekte ve tüm su ortamında görülebilmektedirler. Düz zincirli deterjanlar mikroorganizmalar tarafından metabolize edilerek daha küçük parçalara ayrışabilmektedir. Parçalanabilen deterjanların elde edilebilmesi, parçalanamayanlarına oranla daha pahalı olmasına karşın çevre kirliliği dikkate alındığında parçalanabilen türlerin kullanılması gerekliliği ortaya çıkmaktadır. Özellikle akarsu ve denizlerde derişimin aranması, bu ortamlardaki flora ve fauna deterjanlardan olumsuz şekilde etkilenmesi nedeniyledir.

Deterjanların su ortamındaki etkileri şunlardır:
a) Atık su arıtma tesislerindeki etkileri
b) Ötrifikasyon
c) Sudaki canlılar üzerindeki etkisi
d) İçme sularındaki etkisi

a) Atık Su Arıtma Tesislerindeki Etkileri: Atık su arıtma tesislerinde deterjanlar hava-su ara yüzeyinde köpük oluşturarak oksijenin suya verilmesini kısıtlar. Deterjan aktif maddeleri, alıcı sularda özelliklerine bağlı olarak 0,5mg/lt den yüksek derişimlerde köpük oluştururlar. Oluşan bu köpükler su yüzeyini kaplayarak havalanmaya ve oksijen alışverişine engel olmaktadır. Deterjan aktif maddeleri boşaltıldıkları sularda biyokimyasal reaksiyonlarla ayrışırlar. Bu ayrışma sırasında ortamdaki çözünmüş oksijeni kullanırlar. Bu da ani oksijen eksikliğine neden olur.

b) Ötrifikasyon: Fosfat içeren deterjanların kullanımındaki büyük artış, bu deterjanların fosfat içermeyen benzerlerinden çok daha iyi temizleme etkisi göstermesi ve daha ucuz olmasından kaynaklanmaktadır. Ancak fosfatlı deterjan kullanımı sonucu sulara fosfor girdisinin artışı ötrifikasyon olayını da beraberinde getirmektedir.

Ötirifikasyon, su kaynaklarında N ve P gibi besleyici elementlerin zenginleşmesi sonucu ortamda alg ve çeşitli bitkilerin aşırı çoğalarak ekolojik dengenin bozulması olayıdır. Böyle ortamlarda oksijen azalması, renk değişimi, bulanıklık, dipte aşırı birikimler, canlı türü sayısında azalma, bozulma ve kokuşma gözlenmekte ve ortam giderek kullanılmaz hale gelmektedir.

c) Sudaki Canlılar Üzerindeki Etkisi: Deterjan kirliliği, sulardaki biyolojik aktiviteyi etkilemesi açısından önemlidir. Genellikle deniz suyundaki deterjan miktarının 0,1mg/m3 ten fazla olması durumunda organizmalara toksik etki yaptığı belirlenmiştir. Deterjanlar toksik etkiyi organizmalara oksijen taşınımını engelleyerek yaptığı saptanmış olup birçok tür için letal doz değerleri belirtilmiştir. Deniz suyundaki deterjan derişimleri letal dozun altında bulunsa bile birçok türün gelişim basamaklarında etkili olabilmektedir. Özellikle yumurta ve larvaların gelişiminde etkileri oldukça önemlidir. Deterjanların balıklar üzerindeki toksik etkileri araştırılmış olup balıkların omurgasız hayvanlara göre çok daha hassas oldukları saptanmıştır. Deterjan konsantrasyonları suda öldürücü düzeyde olmasa bile suda yaşayan birçok canlıda fizyolojik bozukluklara neden olabilmektedir. Ayrıca diğer kirleticilerin etkilerini de artırabilmektedir. Örneğin; milyonda 1 oranında deterjan içeren suda DDT gibi böcek öldürücülerin balıklardaki toksik etkisini arttırmaktadır. Diğer taraftan su oranı miktarına göre deterjanların canlılarda yüksek düzeyde biriktiği belirlenmiştir.

d) İçme Sularındaki Etkileri: Evsel atıkların yeraltı sularına ulaşması durumunda ayrışıma uğrayan deterjanlar içilerek bünyeye alınmakta ve olumsuz etkilere neden olmaktadır. Ülkemizde bu konuda yapılan çalışmalar, yöresel olarak içme sularında Dünya Sağlık Örgütü’nce saptanan tehlike sınırının 140 katına ulaşan miktarlarda deterjan bulunduğunu ortaya koymuştur.
İçme ve kullanma sularında giderek artan derişimlerde deterjana rastlanması, bu maddelerin toksisitesi konusunda pek çok soruyu gündeme getirmektedir. Yapılan çalışmalarda çeşitli yüzey aktif maddelerinin toksisitesinin büyük değişim gösterdiği belirlenmiştir. Örneğin; bazı yüzey aktif maddelerinin LD50 değeri çok düşük olmasına karşın bazıları çok farklılık göstermiştir. İçme sularına deterjan karışmasının önemli bir etkisi, sentetik deterjanların 3,4 benzopiren gibi kanserojen maddelerin çözünmesine neden olmasıdır. Yüzey aktif maddelerin kirlenme yoluyla içme sularına kadar ulaşabilmesi nedeniyle içme suyu kalite kriterlerinin de göz önüne alınması zorunlu olmuştur.

Deterjanların Biyodegredasyonu: Biyodegredasyon, deterjanların mikroorganizmalar tarafından tüketilmesidir; yani, mikroorganizmalar tarafından gıda yerine yenilmeleri ile gerçekleşir. Suda potansiyeli olan birçok organizma mevcut olup bunların bazıları deterjana adapte olmuş, bazıları ise olamamıştır. Ancak uygun sıcaklık koşullarında degredasyonun tamamlanabilmesi için uygun bir zamana gereksinim vardır. Eskiden kullanılan bazı deterjanlar %30 oranında degredasyona uğrarken günümüzde kullanılan deterjanlar %90 oranında degredasyona uğramaktadır.