Kimya Teknolojisi Çevre Koruma 1-2 DYA 114 Çevre Koruma BÜRO YÖNET İM İ ve YÖNET İC İ AS İSTANLI ĞI PROGRAMI Yrd.Doç.Dr. Sefa KOCABA ŞTanımlar Çevre : Canlı ve cansız varlıkların bir arada bulundukları birbirini etkiledikleri ve birbirinden etkilendikleri ortam çevre olarak tanımlanır. Çevrebilimi: Tüm canlı ve cansızların kar şılıklı etkile şimini inceleyen bilim dalına çevrebilim denir. Çevre Kirlili ği: Çevrenin do ğal yapısının ve bile şiminin bozulması, de ği şmesi ve insan ve canlı sa ğlı ğının olumsuz yönde etkilenmesi çevre kirlenmesi olarak tanımlanır.Ekoloji Organizmaların çevreleriyle olan ili şkilerini inceleyen bir bilim dalıdır. Ekoloji, çe şitli türdeki canlıların çevreleri ile uyumlu olarak nasıl ya şamlarını sürdürdüklerini veya bu canlı varlıkların hangi şartlar altında besinlerini ve ihtiyaçlarını kar şıladıklarını ve çe şitli fonksiyonların ne tür bir canlı toplulu ğu içinde yürütüldü ğünü inceleyen bilim dalıdır. Ekolojik Denge İnsan ve di ğer canlıların varlık ve geli şmelerini do ğal yapılarına uygun bir şekilde sürdürebilmeleri için gerekli olan şartların bütününe çevre dengesi denir. Do ğa İnsan etkinli ğinin dı şında kendi kendini sürekli olarak yenileyen ve de ği ştiren güç, canlı ve cansız maddelerden olu şan varlı ğın tümüne do ğa denir.Sürdürülebilir Kalkınma Bugünkü ve gelecek ku şakların çevreyi koruyarak, sa ğlıklı ve dengeli bir çevrede ya şamasını güvence altına alan kalkınma politikalarının bütününe sürdürülebilir kalkınma denir. Çevre Koruma Çevresel de ğerlerin ve ekolojik dengenin tahribini, bozulmasını ve yok olmasını önlemeye, mevcut bozulmaları gidermeye, çevreyi iyile ştirmeye ve geli ştirmeye yönelik çalı şmaların bütününe çevre koruma denir.Geri kazanım (Geri Dönü şüm) Demir, çelik, bakır, kur şun, ka ğıt, plastik, kauçuk, cam gibi atık maddelerin, hammadde gibi kullanılarak, çe şitli i şlemler sonucunda şi şe, kutu, plastik, ka ğıt, gübre gibi yeni bir maddeye dönü ştürülerek kullanılır hale getirilmesine geri kazanım denir. Çevre Hakkı Çevre hakkı, bugün çevre politikaları alanında önemli ve belirleyici bir de ğer olarak kar şımıza çıkmaktadır. Bu noktada çevre hakkı, konusu ve tarafları ile birlikte önem kazanmaktadır. Çevre hakkı çevrenin korunması ve geli ştirilmesidir. Bu açıdan, çevre hukuku ve hakkının konusu, çevre kavramının tanımı ile açıklı ğa kavu şturulmu ştur. Populasyon: En basit tanımıyla populasyon, aynı türe ait bireylerden olu şan organizmalar toplulu ğudur. Bu organizmalar belirli bir mekanda ya şarlar ve ya şadıkları mekanın sınırları bellidir. Habitat: Canlı bir organizmanın ya şam ortamı olarak tanımlanmaktadır. Bu tanımın kapsamındaki ya şam ortamının, ya şanabilirlik, özelli ği, büyük bir önem ta şımaktadır. Ya şanabilir ortamın bozulması ya populasyonun yer de ği ştirmesine ya da ortadan kalkmalarına yol açmaktadır. Günümüzde kentlerin geni şlemesi, tarım alanlarının açılması ve sanayile şme sonucunda, habitatların bozulmasının, iklim türlerinin giderek azalmasına ve kimilerinin de yok olmasına neden oldu ğu görülmektedir.Ekosistem: Ekolojik sistemler, çe şitli organizmalarla, onların cansız çevrelerinin olu şturdu ğu ve bir bütün olarak ele alınabilen birimlerdir. Ekolojik sistemlere kısaca ekosistem denir. Do ğada ekosistem örnekleri son derece çe şitlidir. Bu ekosistemlerin her biri birbirleri içinde ili şkide olan canlı organizmaları ve cansız ortamları kapsayabilir. Ekosistem sınırları do ğada çizgi ile belirtilmedi ği için ekosistemler açık sistemler olarak ifade edilir. Hava hareketleri ile meydana gelen atmosferik hareketler, devamlı akan akarsular ekosistemlerin kapalı olmadı ğını bize gösterir. Ekosistemleri olu şturan ba şlıca dört ö ğe şunlardır: Cansız Varlıklar: İnorganik ve organik maddeler Primer Üreticiler: Ye şil bitkiler, (yaptıkları) fotosentez ile canlılar dünyası için önemlidir. Organik maddelerin meydana getirilmesinde önemlidirler. Tüketiciler: Bitkisel ve hayvansal maddeleri yiyenler. Ayrı ştırıcılar: Bunlar, organik maddeleri ayrı ştıran bakteri, mantar gibi canlılar. Alıcı Ortamlar Bir faaliyet sonucu olu şan de ği şimlerin (kirleticilerin) verildi ği yerler; hava, toprak ve su alıcı ortamlar olarak tanımlanır Atık Herhangi bir faaliyet sonunda çevreye bırakılan her türlü maddeye atık denir. Endüstriyel Atık Teknolojik geli şmeye ba ğlı olarak ortaya çıkan çevre ve insan sa ğlı ğını tehdit eden endüstriyel nitelikli atıklara endüstriyel atık denir. Evsel Atık Evsel atıkları kısaca evlerden atılan tehlikeli ve zararlı katı atık kavramına girmeyen, mutfak, bahçe gibi yerlerden gelen katı atıklar olarak tanımlayabiliriz. Evsel katı atıkların ço ğunu organik atıklar, kalan kısmını ise kâ ğıt, karton, tekstil, plastik, deri, a ğaç, metal, cam ve kül gibi maddeler olu şturur. Radyoaktif Atık İlgili mevzuat uyarınca yetkili kılınan kurulu şlar tarafından belirlenen serbest bırakma seviyelerinin üzerinde aktivite ve konsantrasyonda radyoizotopları bulunduran veya bu radyoizotoplarla bula şmı ş ve tekrar kullanılması dü şünülmeyen madde ve malzemelere radyoaktif atık denir. Piller Do ğru akımda dü şük bir güç veren, içerisinde kadmiyum, cıva, kur şun, çinko gibi zehirli maddeleri bulunduran, sa ğladıkları enerji şebeke enerjisinden pahalı olan, özerk üreteç olma özelli ğine sahip, kolayca ta şınabilir enerji kayna ğına pil denir.Çevre Sorunları Hava Kirlili ği Su Kirlili ği Toprak Kirlili ği Gürültü Radyoaktif kirlilik Yansıyan ı şık( 3 4% ) Okyanusların so ğurdu ğu ı şık (23%) Kara parçalarının so ğurdu ğu ı şık (42%) Fotosentezde kullanılan ı şık (0.2%) Uzaya geri yansıtılan ı şık( 6 6% ) YERKÜRE’N İN ISI ALI ŞVER İŞİHavanın do ğal bile şimi Hava, yerkürenin etrafını saran atmosferi meydana getiren, normal şartlarda bile şimi %78 azot, %21 oksijen ve %1’de di ğer gazlardan olu şan, canlı cansız varlıklara zarar vermeyen do ğal bir kaynaktır. Tüm canlıların hayatının devamı için temel unsur olan hava, solunum yoluyla organizmaya girerek canlılık verir. Bir insan birkaç gün aç susuz ya şayabilece ği halde birkaç dakika hava almadan duramaz. Çevreyi olu şturan ö ğelerden su ve toprak gibi hava da, kirlenebilen bir ortamdır. Havanın gerek insan sa ğlı ğına gerekse do ğaya zarar verici hale gelmesi kirlilik belirtisidir. Modern ya şantımızın bir sonucu olan hava kirlenmesi, atmosferde toz, gaz, is, duman, koku ve buhar şeklinde olan kirleticilerin insana, di ğer canlılara ve e şyaya zarar verecek şekilde yükselmesi ile havanın do ğal bile şimindeki gaz konsantrasyonundaki de ği şmeden meydana gelir.Hava kirlili ği ; atmosferi olu şturan gazların bile şim ve konsantrasyonlarının insan, di ğer canlılar (bitki ve hayvanlar) ve e şyalar üzerinde olumsuz etkilerde bulunabilecek düzey ve sürede de ği şmesi olarak tanımlanır. 1. İnsan Sa ğlı ğına Etkileri İnsanın nefes almadan bir dakika bile ya şayamayaca ğı göz önünde bulundurulursa havanın önemi daha iyi anla şılır. Havadaki karbon parçacıkları, ozon, karbonmonoksit, kükürtdioksit, doymamı ş hidrokarbonlar, aldehitler, kanserojen maddeler solunum yolu ile insan vücuduna girer. Böylece solunum yollarında rahatsızlıklar kendini hissettirir, vücudun mekanizması bozulmaya ba şlar, bron şlarda iltihaplanma, daralma görülür. İleri safhalarda ise, bron şit, anfizem ve akci ğer kanseri gibi rahatsızlıklar kendini gösterebilir.2. Tabiata Etkileri 2A. İklime Etkilere 2.A1. Sera Gazlar, Sera Etkisi Sera: Güne ş ı şınlarının içerisine girmesine izin vererek ve ısının dı şarıya kaçmasına sınırlayarak, iç ortamın dı ş ortama göre daha sıcak olmasını sağlayan sisteme sera denir. Sera etkisi: Yer atmosferine de su buharının da içerisinde bulundu ğu sera gazı olarak adlandırılan gazlar, güne şten alınan enerjinin bir kısmının uzaya tekrar dönmesini önler, böylece yer yüzeyinin oldu ğundan daha fazla ısınmasına sebep olurlar, bu olaya sera etkisi denir. Sera gazı: Atmosferde kısa dalgalı güne ş radyasyonunu geçirme buna kar şılık yerden atmosfere yayılan uzun dalgalı radyasyonu tutabilme özelliklerine sahip gazlara da sera gazı denir. İnsan kaynaklı sera gazı emisyonlarının özellikle de CO2’nin sınırlandırılmasına yönelik önlemler tüm dünya ülkelerini i şbirli ği yapmaya yönlendirmi ştir. Ülkelerin atmosfere saldıkları sera gazı emisyonlarının sera etkisi ve küresel ısınma üzerindeki net emisyonlarının bilinmesi ile ortaya çıkacaktır. Türkiye’nin ba şlıca sera gazı kaynakları enerji, sanayi ve tarım sektörüdür. Bu sektörlerdeki birincil enerji kayna ğının yakla şık %85’i ticari (ta ş, kömürü, linyit, asfaltit, do ğal gaz, hidrolik), %15’i ticari olmayan (odun, hayvan ve bitki atıkları) kaynaklardan oluşmaktadır. Kloroflorokarbonların ise, özellikle 1980’li yılların ba şından itibaren ortaya çıktı ğı anla şılmı ştır. 2A2. Küresel Isınma: Atmosfer salınan karbondioksit, kloroflorokarbonlar ve öteki radyoaktif sera gazı emisyonlar nedeniyle yerin yüzey sıcaklıklarındaki artı ş “küresel ısınma” olarak tanımlanmaktadır. Küresel ısınma nedeniyle iklim de ği şikliklerinden sorumlu tutulan sera gazlarını güne şten alınan enerjinin bir kısmının uzaya geri dönmesini önleyerek atmosferde tutmaları ile meydana gelen “sera etkisi”, yerin yüzeyinin ısınmasına etki eden en önemli faktördür. Küresel ısınmanın dünya boyutunda ele alındı ğında iklim sistemleri üzerindeki etkisi, negatif yönde görüldü ğü gözlemlenmi ştir.DÜNYA’NIN BATTAN İYES İ : DO ĞAL SERA GAZLARI SU BUHARI KARBON D İOKS İT OZON METAN AZOT OKS İTLER -H 2 O -CO 2 -O 3 -CH 4 -N 2 ODÜNYANIN ENERJİİ HT İYACI Fosil yakıtlar + Oksijen › su buharı + karbon dioksit + ENERJ İYerkürenin ortalama sıcaklı ğının ve CO 2 deri şiminin zamanla de ği şimiİK İ ÖNEML İ ETKEN 1. Fosil Yakıt Tüketimi Dünya’da % 90 üzerinde Kuzey Amerika, Avrupa ve Asya 22 Milyar ton CO 2bin ton Avrupa Afrika Güney Amerika Okyanusya Asya Kuzey ve Orta Amerika GÜNÜMÜZDE ENDÜSTR İYEL İŞLEMLER SONUCU CO 2 SALIMI2. Orman arazilerinin yok edilmesi (CO 2 ’i tutan en önemli etken) Tarım Şehirle şme Yol yapımı Yangınlar % 90 Güney Amerika, Asya, Afrika Toplam 4 milyar ton CO 2 salımına e şde ğerbin ton Güney Amerika Avrupa Asya Afrika Kuzey ve Orta Amerika Okyanusya GÜNÜMÜZDE ARAZ İ KULLANIM DE ĞİŞİKL İĞİ SONUCU CO 2 SALIMI2.A3.Asit Ya ğı şları (Asit ya ğmurları) Özellikle termik santrallerde ve motorlu araçlarda kullanılan fosil yakıtların yanması sonucu atmosfere bırakılan ba şta kükürtdioksit (SO 2 ) olmak üzere, azot oksitler ve di ğer kirleticilerin karma şık bir süreç içinde havadaki öteki kimyasallarla (özellikle nemli bölgelerde su buharı ile) tepkimeye girmesi ile olu şan sülfürikasit (H 2 SO 4 ) ve nitrikasit (HNO 3 )’in ya ğmur, kar ve dolu gibi hidrometeorlarla yere ula şması “asit ya ğı şları” olarak adlandırılır. Asit ya ğı şlarına ba ğlı olarak toprak, göl ve akarsularda gözlenen asit birikimlerinin yanı sıra, kuru sülfat ve nitrat partiküllerinin (parçalarının) çiyli ya da sisli ortamda nemlenmesi sonucu kuvvetli asitik çözeltiler toprakta depolanabilmektedir. Asit ya ğı şlarının neden oldu ğu zararlardan bazıları şunlardır: Toprakta bulunan alüminyumun çözülerek içme sularına karı şması ve bu yolla insanların zehirlenmeleri, Göl ve akarsuların asit dengesinin bozulması, su ekosistemin bozulması, tüm canlı organizmaların etkilenerek bazı su ürünlerinin yok olması Orman örtüsü ve kentlerdeki ye şil alanların ve a ğaçların kuruması, yok olması, Tarihsel – kültürel kalıntı ve eserlerin, binaların çözünme ufalanma ve a şınma gibi süreçlerle tahrip olması. Asit ya ğı şları tüm dünyamız için bir tehlike olu şturmakla birlikte en büyük hasar, Avrupa ve Kuzey Amerika üzerinde toplanmı ştır. Asit ya ğı şları, çevre kirlili ğinin özellikle de hava kirlili ğinin sınır tanımadı ğını gösteren iyi bir örnektir.2.A4.Ozon Tabakası, Görevi ve Korunumu Etrafımızı çevreleyen atmosfer, çe şitli katmanlardan olu şmaktadır. Yo ğunlu ğu yerden uzakla ştıkça azalan atmosferin katmanları bütün canlılı ğın görüldü ğü, hava hareketlerinin etkili oldu ğu yerdir. Atmosferin her tabakasında, fiziksel ve kimyasal olaylar farklıdır. Güne şin ultraviyole ı şınları, oksijen moleküllerini parçalayarak oksijen atomlarını ortaya çıkarmakta ve oksijen molekülleri ile birle şerek 3 atom oksijene sahip olan ozon haline dönü ştürmektedir. Atmosferdeki ekosistemin ve do ğal dengenin korunmasına ba ğlı olarak, bu faaliyet düzenli olarak sürmektedir. Ozonu Delen Maddeler Atmosferdeki stratosfer içinde ozon dinamik bir denge içinde do ğal proseslerle (süreçler) sürekli olarak olu şmakta ve tahrip olmaktadır. Ancak yer yüzeyinden atmosfere yayılan pek çok kaynak gaz, ozonu yok eden bazı kimyasal maddelerin artmasına neden olmakta ve bu maddeler de havanın oksijeni ile reaksiyona girerek ozonun tahribine yol açmaktadırlar. Ozonun tahrip edilmesine neden olan kimyasal maddeler klor, brom, hidrojen ve azot içeren bile şiklerdir. Bu bile şikler ozonu tekrar moleküler oksijene çevirmekte ve katalitik reaksiyonlar binlerce ozonu yok edebilmektedir. Yukarıda sözü edilen kaynak gazların en önemlisi olan klor ve bromla bir arada bulunan karbon bile şiklerini ihtiva etmektedir. Bunlar kloroflorokarbonlar (CFC) olarak adlandırılırlar. 1930’larda ke şfedilen CFC’ler günümüzde buzdolaplarında so ğutucu olarak, hava so ğutucu sistemlerinde, aerosol sprey kaplarında itici gaz olarak, köpük imalatında, özellikle elektronik sanayinde çözücü olarak kullanılmaktadır3. Hayvan ve Bitkilere Etkileri Kirli hava, insanlara yaptı ğı zararlı etkiyi hayvanlara ve bitkilere de benzeri şekilde yapmaktadır. Mesela, kirli hava gözeneklerden girerek bitkilerin solunumunu engeller. Buna ba ğlı o larak fotosentez yava şlar ve bunun sonucu olarak da tarım ürünlerinde sararma ve verim dü şüklü ğü görülür. Bilhassa kükürtdioksit, tahıllara çok zarar verir, a ğaçların yapraklarında bozulma, renkte bozulma, ileri devrede kurumalara bile sebep olabilir. Hava kirlili ğinin bitkilerdeki etkisine bir örnek olay da asit ya ğmurudur. Kömürle çalı şan santrallerden çıkan kükürtdioksit (SO 2 ) gazının atmosferde girdi ği reaksiyonlar sonucu olu şan sülfirik asitin (H 2 SO 4 ) ya ğmur suyu ile yıkanması sonucu asit ya ğmurları meydana gelir. Hayvanlar da hava kirlili ğinden insanlar gibi olumsuz yönde etkilenir. Solunum ve cilt rahatsızlıkları yanında hayvanlarda et ve süt veriminde dü şü şler gözlenmi ştir.4. Eşyaya Etkileri Hava kirlili ği, yapıların ta ş ve metal kısımlarında zarara sebep olmaktadır. Örne ğin, is sebebiyle kirlenme gibi. Ayrıca kükürtdioksitli hava, kireç ta şının (kalker) tahribine sebep olmakta ve yapılar daha çabuk yıpranmaktadır. Yine kükürtdioksit, demir ve çelik gibi metal kısımlarda tahribat yapmakta ev ve otomobillerde yıpranmalar ço ğalmakta, e şyaların ömürleri kısalmaktadır.Hava Kirlili ğinin Sebepleri Türkiye’de hızlı sanayile şme ve şehirle şme hareketleri, Cumhuriyet devrinde kendini daha belirgin olarak hissettirmeye ba şlamı ş, bilhassa da 1950’lerden sonra sanayile şme, şehirle şme ve hızlı nüfus artı şı, köyden şehre göç, çarpık şehirle şme (gecekondula şma ve plansız şehirle şme) gözle görülür olumsuzlu ğu beraberinde getirmi ştir. Bütün bu zincirleme olayların sonucunda ise, çevrede bozulmalar ba şlamı ştır. Bu bozulma olayı öncelikle kendini havada hissettirmi ştir. Hava kirlili ği genel anlamda, sanayi kurulu şlarında meydana gelen emisyonların (dumanla çıkan gazlar) yeteri kadar önlem alınmadan atmosfere bırakılması, ula şım araçlarından kaynaklanan egzoz gazlarının atmosfere verilmesi, çe şitli endüstri tesisleri ve konutlarda yakılan özellikle fosil yakıtlardan ortaya çıkan partikül (toz, zerrecik), duman, is, kükürt, azot oksitleri ve hidrokarbonlardan olu şmaktadır. Genel olarak bakıldı ğında hava kirlili ğine fosil yakıtların yakılması yol açmaktadır. Şehirle şme ve Konutların Isıtılması Havayı kirleten en önemli olay, bireylerin ısınmasını sa ğlayan yanmadır. Fosil yakıt olarak tanınan petrol, gaz, kömürün yakılması sırasında çıkan gazlar hava kirlenmesinin önemli sebeplerinden biridir. Hele bu yanma i şi usulüne göre yapılmazsa kirletici gazlar ortama daha çok çıkmakta ve daha zararlı olmaktadır. Bilhassa enerji elde etmek, konutlarıı sıtmak, motorlu araçları hareket ettirmek gibi modern hayatın gere ği olan faaliyetlerde görülen suni yanma olayları yanında do ğal olaylar sonucu olu şan yangınlarla da hava kirlili ği olabilmektedir. Yurdumuzda önce Ankara’da, sonra İstanbul, İzmir, Bursa, Konya, Kayseri, Erzurum, Diyarbakır, Eski şehir gibi birçok şehrimizde görülen hava kirlili ğinin en önemli sebebi, fosil yakıt kullanımıdır. Yerle şim birimlerinde km² ye dü şen insan sayısı nüfus yo ğunlu ğu olarak belirtilir. Belli bir kapasiteye hizmet götürebilen ve do ğal kaynakları sınırlı olan bir yerde nüfus hızla artar ve yo ğunlaşıp kapasiteyi zorlar, bölü şme ve tüketim artaca ğından, a şırı nüfus hava kirlenmesinin de sebebi olarak belirtilmektedir.Endüstrile şme Sosyal ve ekonomik sebeplerle şehir nüfusunun hızlı artı şı, hızlı sanayile şmeyi, plansız, düzensiz geli şmeleri de beraberinde getirmektedir. Hızla artan çok katlı betonarme binaları, plansız yapıla şma, ye şil alanların azlı ğı, mevcut alanların da imara açılması, bina ve fabrika yapımında bilinçsiz yer seçimi gibi problemler ve bunların sıkıntıları insanlı ğın ortak sorunu halini almı ştır. Kalkınma sanayile şme ile özde şle şti ğine göre sanayile şme kaçınılmaz bir hedef olmu ştur. Ancak sanayile şmenin de çevre problemlerine yol açtı ğı görülmü ştür. Fabrikaların kurulu ş yerlerinin yanlı ş seçimi, geri teknolojilerin kullanılması, baca gazlarının arıtılmadan atmosfere bırakılması gibi sebeplerin havanın kirlenmesine büyük etkisi olmu ştur. Motorlu Ta şıtlar Gerek içten, gerekse dı ştan yanmalı motorlarda kullanılan benzin ve mazot (motorin) gibi yakıtlarda motorda yandıktan sonra egzozlardan dı şarı atık gazlar olarak çıkmaktadır. Hidrokarbonlar (HC): Yakıtın iyi yanmaması ve depo dolum sırasında ortaya çıkabilir. Kanserojen etkiye sahiptir. Karbonmonoksitler (CO): Yakıtın eksik yanmasından ortaya çıkar, renksiz, kokusuz ve tatsız olup havada %03 oranında öldürücüdür. Benzinli araçlar rölantide veya kapalı ortamda ortaya karbonmonoksit çıkarırlar. Atmosferde kendili ğinden karbondioksite dönü şür. Azotoksitler(NOx): Renksiz, kokusuz ve tatsız olup motordaki yüksek sıcaklık nedeniyle ortaya çıkar. Havada azotdioksite dönü şür. Azotdioksitin, akci ğeri tahrip eden kan yapısını bozucu etkileri bulunmaktadır. Kur şunoksitler(PbOx): Benzinli araçların egzozundan çıkar. Fazlası vücutta birikir. Kan, beyin, sinir ve akci ğerlere zarar verir. Kükürtdioksit(SO 2 ): Yakıt içindeki kükürt yanarken SO 2 dönü şür. Bu SO 2 ’de su buharı ile birle şerek, sülfürik asit ve kükürt bile şikleri insan ve çevreye oldukça zararlıdır.