Hava kirliliğinin nedenleri sebepleri önleme yolları


HAVA KİRLİLİĞİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER
Bu etmenlerin tanImlarI aşağIda kIsaca yapIlmaktadIr.
1.4.1 SIcaklIk
Genelde sIcaklIk ile IsI kavramlarI birbirine karIştIrIlmaktadIr.
SIcaklIk, IsI enerjisinin sonucu olan molekül titreşimlerinin etrafa
yaptIğI etki olarak tanImlanIr.
1.4.2 BasInç
Atmosferi oluşturan gazlarIn ağIrlIklarInIn atmosfer içinde ve
altIndaki cisimlere yaptIğI etkidir.
A. Yüksek BasInç : HavanIn soğumasI ile yoğunlaşan havanIn yer
çekimi etkisi ile yeryüzüne çökmesi sonucunda, bu havanIn altIndaki
yüzeylere yaptIğI basInca yüksek basInç denir.
B. Alçak BasInç : HavanIn IsInmasI ile genişleyen havanIn altIndaki
cisimlere yaptIğI basIncIn azalmasIyla oluşan basInçtIr.
1.4.3 Rüzgar
Yatay yönde yer değiştiren hava kütlesinin hareketine rüzgar adI
verilir. RüzgarIn; yönü, hIzI (şiddeti) ve sIklIğI (frekans) olarak üç
özelliği vardIr.
1.4.4 YağIş
Havadaki
su buharInIn çeşitli koşullarda yoğunlaşarak
atmosferden düşmesine yağIş adI verilir. YağIşlar; yağmur, kar, dolu
olarak düşen çiğ, kIrağI; sis olarakta düşmeyen hidrometeorlar olarak
ikiye ayrIlIr.
1.4.5 Nem
Atmosferde bulunan su miktarI atmosferin nemliliği olarak
adlandIrIlIr.1 m
3
hava içindeki su buharInIn gram olarak ağIrlIğIna
________________________________________
Page 9
mutlak nem denir. HavanIn o anda taşIdIğI nemin aynI sIcaklIkta
yüklenebileceği en yüksek nem miktarIna oranIna nisbi nem denir. Bu
değer yüzde ile ifade edilir.
1.4.6 Güneş Radyasyonu
Güneşten gelen IşInlar, atmosferin içine girdiği andan itibaren
kIrIlIp, yansIyIp, yutulur, yön ve şekil değiştirirler. Güneşten doğrudan
doğruya gelen ve yayIlan IşInlarIn tümüne Global Solar Radyasyon adI
verilir. Güneşten gelen, yer yüzü tarafIndan tutulan ve daha sonra
yayIlan radyasyona da Net Radyasyon adI verilir.
________________________________________
Page 10
2. HAVA KİRLİLİĞİNİN KAYNAKLARI
Orman yangInlarI, volkanik patlamalar, bataklIklarda anaerob
bakterilerin kompleks organik maddeleri hidrolizi sIrasInda ortama
verilen; karbondioksit, metan, vb. gibi gazlarIn atmosfere yayIlmasI
gibi doğal olaylar nedeni ile atmosfer hiç bir zaman tertemiz
olmamIştIr.
Prehistorik devirde ateşin bulunmasI ile başlayan atmosferik
kirlilik 20. yüzyIlIn ortalarIndan itibaren patlama noktasIna varan
endüstrileşme, kIrsal alanlardan kentlere yönelik büyük insan göçü
hava kirlenmesi olayInIn boyutlarInI, bazI epizotlara* sebep olacak
ölçüde büyütmüştür. Örneğin; 1952 yIlInda Londra’da yaşanan epizotta
4000 kişi hayatInI kaybetmiştir.
Hava kirliliğinin boyutlarI özellikle teknolojik gelişme ile fosil
kaynaklI yakItlarIn kullanIlmasI ile hIzla artmIştIr.
Hava kirliliği temel olarak; volkanik patlamalar, orman yangInlarI
gibi doğal kaynaklardan ve insan aktivitelerine bağlI olarak oluşabilen
yapay kaynaklardan meydana gelmektedir.
2.1 YAPAY KAYNAKLAR
İnsan faaliyetleri sonucunda oluşan yapay kirlilik kaynaklarI iki
şekilde sInIflandIrIlIr.
I. Sabit Kaynaklar, bunlar IsInma ve üretim amaçlI faaliyetlerin
yapIldIğI yerlerdir.
II. Hareketli Kaynaklar, ise taşImacIlIk amacI ile kullanIlan
araçlardIr.
Diğer bir sInIflandIrma ise ;
A. Nokta Kaynaklar
B. Alan Kaynaklar, şeklinde yapIlabilir.
Evsel kaynaklarIn hakim olduğu kentsel alanlardaki bacalar ve
taşIt egzostlarI alan kaynaklarI, büyük endüstriyel tesisler ise nokta
kaynaklarI meydana getirir.
2.1.1 Yapay Kaynaklardan Oluşan Kirliliği Etkileyen Faktörler
A. Meteorolojik Faktörler :
SIcaklIk, basInç, yağIş, rüzgar, nem ve güneş radyasyonudur.
B. Konum ve Topografik YapI :
________________________________________
Page 11
Hakim rüzgarlara açIk olmayan alanlar üzerinde yeterli hava
hareketleri olmayacağIndan, hava kirlenmesinin artmasI söz konusu
olacaktIr.
C. PlansIz Kentleşme ve Yeşil AlanlarIn Yeterli Miktarda
BulunmamasI :
KIrsal kesimlerden kentlere aşIrI göçün getirdiği plansIz
yerleşiminde bir sonucu olarak, yeşil alanlarIn zaman içinde önemli
ölçüde azalmasI söz konusudur.
D. KullanIlan YakItlar :
Hava kirliliğini etkileyen faktörlerin en önemlisini IsInma veya
ulaşIm amacI ile kullanIlan yakItlarIn kalitesi teşkil eder.
E. KullanIlan yakIt ve proseslere yönelik uygun teknolojilerin
seçilmesi
(*) Epizod: Hava kirliliğinin anormal ölçülerde artmasI ve bu
seviyede bir kaç gün kalmasI sonucunda hastalIklarIn ve ölümlerin
artmasI olayIdIr.
________________________________________
Page 12
3. HAVA KİRLİLİĞİNİ OLUŞTURAN KİRLETİCİLER
Hava kirliliğini meydana getiren kirleticiler aşağIdaki şekilde
sInIflandIrIlabilir.
3.1 KAYNAKTAN ÇIKIŞLARINA GÖRE
3.1.1 Primer Kirleticiler
Bunlar kaynaktan doğrudan doğruya çIkan bileşiklerdir.
Kükürtdioksit (SO
2
), Hidrojen Sülfür (H
2
S), Azot Monoksit (NO),
Azot Dioksit (NO
2
), Karbon Monoksit (CO), Karbon Dioksit (CO
2
),
Hidrojen Florür (HF), Partiküller, vb.
3.1.2 Sekonder Kirleticiler
Atmosferde sonradan oluşan kirletici bileşiklerdir. Kükürt
Trioksit (SO
3
), Sülfürik Asit (H
2
S0
4
), Aldehitler, Ketonlar, Asitler,
Endüstriyel Duman, vb.
3.2 KAYNAKLARINA GÖRE KİRLETİCİLER
3.2.1 Doğal Kaynaklardan Oluşan Kirleticiler
Deniz yosunlarInIn ortama verdiği gazlar, yanardağ veya orman
yangInlarIndan atmosfere yayIlan zararlI bileşikler, doğadaki biyolojik
değişimler sIrasInda açIğa çIkan karbon oksitler, metan, vb.
3.2.2 Yapay Kaynaklardan Oluşan Kirleticiler
Fosil kaynaklI yakItlarIn (odun, kömür, benzin, fuel-oil gibi)
yanmasI sonucunda ortaya çIkan; Partiküller, Kükürt Dioksit, Azot
Oksitleri, Karbon Oksitleri, Kurşun, Hidrokarbonlar, vb.
3.3 KİMYASAL YAPILARINA GÖRE KİRLETİCİLER
3.3.1 İnorganik Gazlar
Azot Oksitler, Karbon Oksitler, Kükürt Oksitler, diğer
anorganikler (Florür, Klorür, Amonyak, vb.)
3.3.2 Organik Gazlar
Hidrokarbonlar, Aldehitler, Ketonlar ve diğer organikler (Benzen,
Benzo--pyrene)
3.3.3 Partiküller
KatI partiküller (toz, duman, kül, karbon, kurşun, asbest), sIvI
partiküller (sis, duman, yağ ve asitler)
________________________________________
Page 13
4. HAVA KİRLİLİĞİNİN ETKİLERİ
Özellikle yapay kaynaklardan dIş ortama verilen kirleticilerin
yIllIk miktarlarI, bir kaç yüz tondan milyonlarca tona kadar
ulaşmaktadIr. Bunlar oluştuklarI alan ve miktarlarIna bağlI olarak,
değişen ölçülerde etki meydana getirirler.
Havaya karIşan kirleticilerin insanlarca solunmasI (doğrudan
doğruya maruziyet), havadan toprak, bitki, hayvan ve diğer çevresel
ortamlara geçerek biriken kirleticilerin içme suyu ve besin zincirine
karIşmalarI (dolaylI maruziyet) ile vucuda giren kimyasallarIn birikimi
ve emilimi sonucunda meydana gelen olumsuz sağlIk etkileri hava
kirliliğinin en önemli etkisidir.
Hava kirliliği, çevrenin bir parçasI olan eşyalar üzerinde de
olumsuz etki gösterir. Örnek olarak; havada rutubetin artmasI ile
ortamda bulunan kükürt veya azot oksitlerin kimyasal reaksiyonu
sonucunda oluşan asitlerin, binalara ve sanat eserlerine yaptIklarI
tahribat gösterilebilir. AşIrI miktarlarda atmosfere verilen karbon
dioksitin global IsInmayI arttIrmasI, mevsim değişikliklerine neden
olmasI (sera etkisi) sonucunda eko sistem üzerinde meydana gelen
olumsuz değişiklikler de bir başka örnek olarak verilebilir.
________________________________________
Page 14
5. TAŞINMA ve BİRİKİM
5.1 TAŞINMA
Hava kirleticileri, yoğunluklarInIn çok az olmasI nedeniyle çok
hIzlI hareket edebilme özelliğine sahiptirler. Buna bağlI olarak uygun
meteorolojik koşullar altInda, bir kaynaktan dIş ortama verilen
kirletici gaz ve tozlar, hava akImlarI vasItasIyla dağIlarak, kirleticilerin
seyrelmesi sonucunda kaynak ve çevresindeki hava temizlenir. Bunun
yanI sIra bu kirliliğin hava hareketleri ile kentler, ülkeler hatta kItalar
ötesi taşInmasI mümkündür. Bu taşInma sIrasInda kirleticiler, taşInma
mesafesi üzerindeki alanlarda da etki gösterirler.
BaşlangIçta kirliliğin, kentsel alanlardan taşInImI düşünülürken
daha sonralarI bu mesafenin yüzlerce kilometreden binlerce
kilometreye kadar uzandIğI belirlenmiştir. TaşInma menziline göre
taşInma periyodunda da değişim söz konusudur.
KaynaklarIndan çIkan kirleticiler; atmosferik hava hareketleri ile,
kentsel alana birkaç saat, bir kentten diğerine bir kaç gün, bir ülkeden
diğer ülkeye bir kaç yIl, dünya çapInda ise 10 yIl periyodunda dağIlarak
etkileşim gösterirler.
Uzun menzilli taşInmalarda söz konusu olan kirleticilere;
radyoaktif bulutlar, orman yangInI tozlarI, volkanik dumanlar, çöl
tozlarI, karbondioksit, kloroflorokarbonlar, vb. gazlar örnek olarak
verilebilir. Ülkeler arasInda taşInabilen kirleticilere örnek olarak;
kükürt oksitleri, azot oksitleri ve partiküler madde gibi atmosferdeki
kalIş süreleri, bir kaç günden bir kaç haftaya kadar değişen
kirleticiler gösterilebilir.
5.2 BİRİKİM
Kirleticiler atmosferde bir süre taşIndIktan sonra; çökelme,
seyrelme, kimyasal reaksiyonlara girme gibi değişik proseslerle
atmosforden uzaklaşarak yer yüzünde toplanIrlar. Bu olay ” Birikim ”
olarak tanImlanIr.
Bu kimyasal transformasyon sonucunda
kirleticiler ortaya
çIkmaktadIr. Bunlar örneğin, SO
4
, NO
3
, oksidant, sülfürlü azotlu
bileşiklerden oluşan organik aerosollerdir.
Birikim, yaş ve kuru birikim şeklinde sInIrlandIrIlmaktadIr. OlayIn
tümü bir
transformasyon
içinde düşünülebilir. Kirleticilerin
transformasyonu fiziksel (kuru birikim) olduğu gibi kimyasal (yaş
birikim) veya fiziksel, kimyasal ve biyolojik değişim aşamalarInIn
tümünün bir arada gerçekleşimi ile (Dönüşüm ve Uzaklaşma Prosesi =
Scavenging Process) mümkündür. Örneğin, kirleticiler partikül
________________________________________
Page 15
yüzeyine tutunarak kuru birikime, kar, yağmur, dolu, çiğ gibi
hidrometoorlarla yaş birikime uğrayarak yeryüzünde birikirler.
AşağIda
kimyasal
transformasyon
şematik
olarak
belirtilmektedir.
Atmosferde bulunan ve özellikle fosil kaynaklI yakItlarIn
yakIlmasI sonucunda ortama yayIlan azot ve kükürt oksitleri
atmosferik nemin etkisi ile asit forma dönüşürler.
Bu asit oluşumlarI; partikül yüzeylerinde tutularak (adsorpsiyon)
veya kar, dolu, yağmur gibi hidrometeorlarla birleşerek (asit
aerosolleri) yer yüzünde toplanIp atmosferden uzaklaşIrlar. Asit
oluşumlarInIn hidrometeorlarla yeryüzünde toplanma prosesine Asit
Birikimi (Acid Deposition) adI verilir.
________________________________________
Page 16
6. İÇ ORTAM HAVA KİRLİLİĞİ
Çok özel durumlar dIşInda, insanlarIn % 90 zamanlarInI iç ortamda
(ev, büro) geçirmeleri nedeni ile, buralarda bulunabilecek kirleticilere
de maruziyet söz konusudur. Karbon oksitleri, azot oksitleri, polisiklik
aromatik hidrokarbonlar, radon, formaldehit, su buharI, sigara dumanI,
havadan kaynaklanan allerjenler, patojenler mineral lifler, polimerler,
tüketici eşyalarIndan oluşan toksik emisyonlar gibi iç ortam
kirleticileri; normal ev ve büre aktiviteleri sIrasInda ortama karIşarak
insan sağlIğI üzerine olumsuz etki yaparlar.
Belli kaynaklardan dIş ortama verilen kirleticilerin yanI sIra, iç
ortama verilen kirleticilerin de hava kirliliğine katkIlarI söz konusudur.
İnsanlar hava kirliliğini oluşturan kirleticilere dIş ortamda, iç ortamda
ve iş ortamInda maruz kalmaktadIrlar.
İş türüne bağlI olarak ortama verilen kirleticilerin bulunduğu iş
ortamInda oluşan kirlilik, hava kirliliği konularI kapsamIna dahil
edilmemektedir.
Çoğu zaman iç ortamdaki karbon monoksit, solunabilir partiküller,
formaldehit, azot oksit, radon gibi kirleticilerin konsantrasyonlarI dIş
ortamdakinden daha fazladIr.
İç ortamdaki kirleticilerden insan sağlIğInI en çok etkileyen
sigara içimidir. AynI ortamda bulunan, sigara içmeyen kişiler de sigara
dumanIndan etkilenmekte ve bu kişilere de ” Pasif İçiciler ” adI
verilmektedir.
Son yIllarda, genelde iç ortamda yaşayan kişilerin sağlIklarI ile
ilgili bir takIm şikayetler söz konusu olmuştur.
Bu şikayetler; enerji korunmasI amacIyla IsI yalItImInIn
gerçekleştirildiği ve buna bağlI olarak iç ortam hava sirkülasyonunun
en az düzeye indiği, yetersiz havalandIrmanIn yapIldIğI, tekstil mamulu
(duvardan duvara halI, duvar kaplamasInda kullanIlan kumaşlar)
materyallerin fazlasI ile kullanIldIğI, dIş ortama açIlmayan pencerelerin
bulunduğu ve klima cihazlarInIn kullanIldIğI iç ortamlarda; deri ve
mukoz doku (ağIz ve burun içi) kuruluğu, deri kIzarIklIklarI, zihinsel
yorgunluklar, baş ağrIsI, sIklIkla rastlanIlan solunum yollarI
enfeksiyonlarI ve öksürük, ses boğukluğu, kIsIklIğI, mide bulantIsI, baş
dönmesi, kas seyrimesi ve tanImlanamayan allerjik reaksiyonlar
şeklinde olduğu tesbit edilmiştir. Bu şikayetlerin tümüne ” Hasta Bina
Sendromu ” (Sick Building Syndrome) adI verilmektedir.
________________________________________
Page 17
7. ÜLKEMİZDE HAVA KİRLENMESİNE YÖNELİK OLARAK
YAPILAN ÇALIŞMALAR
1930 yIlInda kabul edilen 1593 sayIlI Umumi HIfzIssIhha
Kanunu’nun 268-275. maddelerinde değinilen GayrI
SIhhI
Müesseseler’le ilgili hükümlerle ilk kez çevre sağlIğI konusunda
yaklaşIm gösterilmiştir. 1957 senesinde gündeme gelen Ankara hava
kirliliği konusu değişik hükümet proğramlarInda söz konusu edilmiştir.
Ülkemizde hava kirliliği çalIşmalarI ilk olarak 1961 yIlInda SağlIk
BakanlIğI bünyesinde, Ankara’da 2 adet yarI otomatik kükürt dioksit
ve duman ölçer cihazla başlatIlmIştIr.
9 Ağustos 1983 tarihinde 2873 sayIlI Çevre Kanunu yürürlüğe
girmiştir. Bu kanun; çevrenin korunmasI, iyileştirilmesi, kIrsal ve
kentsel alanlarda arazinin ve doğal kaynaklarIn en uygun şekilde
kullanIlmasI, doğal ve tarihsel zenginliklerin korunarak bu günkü ve
gelecek kuşaklarIn sağlIk, uygarlIk düzeylerini korumak amacIyla
alInacak önlemler ve düzenlemeleri kapsamaktadIr.
Hava Kalitesinin KorunmasI Yönetmeliği; 2 KasIm 1986 tarih ve
19269 sayIlI resmi gazetede yayInlanarak yürürlüğe girmiştir. Bu
yönetmelik ” Her türlü faaliyet sonucu atmosfere yayIlan is, duman,
toz, gaz, buhar ve aerosol halindeki emisyonlarI kontrol altIna almak,
insanI ve çevresini hava alIcI ortamdaki kirlenmeden doğacak
tehlikelerden korumak, hava kirlenmeleri sebebi ile çevrede ortaya
çIkan umum ve komşuluk münasebetlerine önemli zararlar veren
olumsuz etkileri gidermek ve bu etkilerin ortaya çIkmamasInI sağlamak
amacIyla ve çevre kanunu hükümleri gereğince çIkarIlmIştIr.
Bu yönetmelik; amaç, istisnalar, tanIm, hava kalitesi sInIr
değerleri, hedef sInIr değerleri, özel koruma alanlarInda bazI hava
kirleticileri için özel sInIr değerler, kirleticilerin ölçüm ve tesbiti ile
ilgili esaslar, izne tabi tesisler için emisyon sInIrlarI gibi hava kirliliği
ile ilgili bilgileri kapsamaktadIr.
UluslararasI kuruluşlar ve ülkelerce yapIlan araştIrmalar
sonucunda hava kirliliğini oluşturan kirleticilerin insan sağlIğInI olumsuz
yönde etkilemiyecek ” Güvenirlliik SInIr Değerleri ” tesbit çalIşmalarI
yapIlmIş ve elde edilen bu değerlere ” Standart Limit Değerler ” adI
verilmiştir. AynI paralelde Hava Kalitesinin KorunmasI Yönetmeliğinde
de çeşitli kaynaklardan ortama verilebilecek kirleticilere yönelik sInIr
değerler belirtilmektedir.
Tablo 1,2,3 de sIrasI ile KIsa ve Uzun Vadeli SInIr Değerler,
Kükürt Dioksit ve Havada AsIlI Partiküler Maddelere yönelik KIş
Sezonu Ortalama SInIr Değerleri ve Hedef SInIr Değerleri
belirtilmektedir. Uzun vadeli sInIr değer; yIl boyunca yapIlan ölçümler
________________________________________
Page 18
sonucunda elde edilen değerlerin aritmetik ortalamasI olan ve
aşIlmamasI gereken değerdir. KIsa vadeli sInIr değer ise; günlük
ölçümler sonucunda elde edilen değerlerin ortalamasI olup, aşIlmamasI
gereken sInIr değerlerdir.
Hava kirliliğinin boyutlarInIn tesbiti ve kontrol tekniklerinin
sonuçlarInIn izlenebilirliği sürekli ölçümlerle sağlanabilir. Ölçüm
sonuçlarInI yorumlayabilmek için hava kirliliğini oluşturan kirleticilerin
özelliklerinin oluşumlarInIn, sağlIk etkilerinin bilinmesinde yarar vardIr.
________________________________________
Page 19
Tablo 1 : Uzun ve KIsa Vadeli SInIr Değerler
Birim
UVS
KVS
1. Kükürt dioksit (SO
2
), (SO
3
dahil)
a – Genel
g/m
3
150
400(900)
b – Endüstri bölgeleri
g/m
3
250
2. Karbon Monoksit (CO)
g/m
3
10,000
30,000
3. Azot Dioksit (NO
2
)
g/m
3
100
300
4. Azot Monoksit (NO)
g/m
3
200
600
5. Klor (Cl
2
)
g/m
3
100
300
6. Klorlu Hidrojen (HCl) ve gaz halde
anorganik klorürler (Cl

)
g/m
3
100
300
7. Florlu Hidrojen (HF) ve gaz halde
anorganik florürler (F

)
g/m
3

10(30)
8. Ozon (O
3
) Fotokimyasal Oksitleyiciler
g/m
3

(240)
9. Hidrokarbonlar (HC)
g/m
3

140(280)
10. Hidrojen Sülfür (H
2
S)
g/m
3

40(100)
11. AsIlI Partiküler Madde (PM) (<10 m) a - Genel g/m 3 150 300 b - Endüstri bölgeleri g/m 3 200 400 12. PM içinde Pb ve bileşikleri g/m 3 2 - 13. PM içinde Cd ve bileşikleri g/m 3 0.04 - 14. Çöken Tozlar (10 mikrondan büyük partiküller dahil) a - Genel mg/m 2 gün 350 650 b - Endüstri bölgeleri mg/m 2 gün 450 800 15. Çöken tozlarda Pb ve bileşikleri mg/m 2 gün 500 - 16. Çöken tozlarda Cd ve bileşikleri mg/m 2 gün 7.5 - 17. Çöken tozlarda Tl ve bileşikleri mg/m 2 gün 10 - Not : Parantez içindeki rakamlar referans maksimum saatlik sInIr değerlerdir. UVS : Uzun Vadeli SInIr Değer KSV : KIsa Vadeli SInIr Değer ________________________________________ Page 20 TABLO II KIş Sezonu OrtalamasI SInIr Değerleri SInIr Değerleri Kükürt Dioksit 250 g/m 3 AsIlI Partikül Madde 250 g/m 3 TABLO III Hedef SInIr Değerleri SO 2 (g/m 3 ) PM (g/m 3 ) YIllIk Aritmetik Ortalama 60 60 KIş Sezonu (Ekim-Mart) OrtalamasI 120 120 Maksimum 24 Saatlik Değer 150 150 1 Saatlik Değer 450 - ________________________________________ Page 21 8-KİRLETİCİLER Hava kirlenmesinin izlenmesinde özellikle kentsel kirleticiler olarak bilinen ve fosil yakItlar ile motorlu taşIt araçlarIndan kaynaklanan kükürt dioksit, partiküler madde, karbon monoksit, hidrokarbonlar ve kurşun gibi kirleticilerin değerlendirilmesi söz konusudur. Spesifik olarak değişik kaynaklardan dIş ortama verilen ve lokal olarak etki gösteren kirleticiler bu kitap kapsamI dIşInda bIrakIlmIştIr. AşağIda kentsel bir ortamda rutin olarak izlenen kriter kirletici parametrelerine yönelik bilgiler yer almaktadIr. 8.1- KÜKÜRT DİOKSİT VE PARTİKÜLER MADDE Kükürt dioksit ve partiküler madde dünyanIn bütün kentsel alanlarInda fosil kökenli yakItlarIn yanmasIndan oluşan hava kirleticilerinin en önemlileridir. Kükürt dioksit (SO 2 ) ve partiküler madde (PM) kirletici kompleksinin bileşenlerini oluştururlar. Bu grubu üç bölümde incelemek uygun olmaktadIr. A. Kükürt dioksit B. Kükürt dioksitin atmosferdeki oksidasyonu ile oluşan asit aerosolleri C. Kükürt dioksit ve partiküler madde A. Kükürt Dioksit Renksiz, boğucu kokulu bir gazdIr. Havada bulunabilen çeşitli katI partiküllerin yüzeylerinde reaksiyon gösterir. Suda hemen çözünür, havadaki su damlacIklarI ile okside olur. Fosil kökenli yakItlarIn yanmasI ile açIğa çIkan kükürt, havada derhal oksidasyona uğrar. Bu oksidasyon iki aşamada gerçekleşir: S + O 2 →SO 2 SO 2 + O →SO 3 Ortamda herhangi bir katalizör madde bulunmadIğI durumda, kükürt dioksit yavaş bir reaksiyonla kükürt trioksite dönüşür. Bu dönüşüm ortamda oksijen, ozon veya hidrokarbon serbest radikallerinin bulunmasI durumuna göre değişim gösterir. Örneğin, ortamda azot monoksitin konsantrasyonuna bağImlI olarak iki ayrI reaksiyon oluşabilir. ________________________________________ Page 22 + SO 2 →SO 3 + NO 2 Düşük NO konsantrasyonunda NO + O 2 →NO 3 + NO →2 NO 2 Yüksek NO konsantrasyonunda Kükürt Trioksit : SIcak ve soğuk suda eriyen renksiz bir gazdIr. Atmosferde derhal sülfürik asite (H 2 SO 4 ) dönüşmesinden dolayI, atmosferdeki kalIş süresi çok kIsadIr. Su ile asit oluşturmasI nedeni ile kirletici olarak önem taşImaktadIr. Atmosferde sIkça bulunan ve insan aktiviteleri sonucunda atmosfere karIşan diğer kükürt bileşikleri; hidrojen sülfür ( H 2 S), kükürtün merkaptan formu (örneğin: metil merkaptan) dur. B. Asit Aerosolleri Kükürt trioksit ile suyun reaksiyonu sonucunda oluşan sülfirik asit (H 2 SO 4 ) kuvvetli bir asit olup, nem çekicidir. Amonyum bisülfat (HN 4 HSO 4 ), sülfürik asitten daha az asidik olup, saf olarak katI kristaller halInde bulunur. Asitler genelde havada aerosoller halinde bulunurlar. Bu aerosoller kar, yağmur, dolu gibi yağIşlarla yer yüzünde birikirler. Kirletici emisyonun fazla olmadIğI şartlardaki yağIşIn; havada bulunan karbon dioksit ile reaksiyonu sonucunda oluşan karbonik asit nedeni ile hafif asidik olmasI doğaldIr. Ancak yapay kaynaklardan atmosfere verilen kükürt emisyonunun yanI sIra, azot dioksit emisyonu ve atmosferik şartlarIn etkinliği yağIşIn asiditesinin artmasIna neden olur. ________________________________________ Page 23 Doğadaki kükürt ve kükürt dioksit dönüşüm siklusu aşağIda şematik olarak gösterilmektedir. C. Partiküler Madde Hava kaynaklI partiküler madde (PM), inorganik ve organik maddelerin kompleks karIşImlarInI temsil eder. Kütle ve bileşimi yönünden; aerodinamik çapI 2.5 m den büyük kaba partiküller, aerodinamik çapI 2.5 m den küçük ince partiküller olarak iki gruba ayrIlIr. Küçük partiküller; ikincil olarak oluşan aerosolleri (gaz-partikül dönüşümü), yanma sonucunda oluşan partikülleri, yoğunlaşan organik ve metal buharlarInI içerir. Büyük partiküller; genelde yer kabuğu materyalleri yol ve endüstrilerden oluşan kaçak tozlarI içerir. Partiküler maddenin asit komponenti ve onun mutajenik aktivitelerinin çoğu genel olarak ince fraksiyonda bulunur. AsIlI partiküler madde çeşitli doğal ve yapay kaynaklardan ortama verilen katI ve sIvIlar için kullanIlan bir terimdir. ________________________________________ Page 24 Solunabilir partiküler madde değişik kaynaklardan oluşmaktadIr. Volkan patlamalarI, fIrtInalar, orman yangInlarI gibi doğal kaynaklardan oluşanlara göre, elektrik santralleri, endüstriyel prosesler, yakItlarIn yanmasI gibi yapay kaynaklardan oluşan partiküller, solunabilirlik açIsIndan daha fazla önem gösterirler. YapIsInIn karmaşIklIğI ve maruziyet tayinindeki partikül boyutunun önemi gibi bazI nedenlere bağlI olarak, partiküler maddenin tanImlanmasI bir kaç şekilde yapIlmaktadIr. Bu tanImlamalar; örnekleme yöntemine göre (asIlI partiküler madde, toplam asIlI partiküler madde, siyah duman), solunum sistemindeki birikime göre (larenks altInda biriken partiküller, thoracic partiküller), gerek fizyolojik gerekse örnekleme yöntemine göre (10 m aerodinamik çaplI komponentler için PM 10 ) şeklinde yapIlmaktadIr. 8.1.1 Kükürt Dioksit, Partiküler Madde ve Asit Aerosolleri Oluşum KaynaklarI Kükürt dioksitin havadaki varlIğInIn en önemli sebebi, insan aktivitelerinin oluşturduğu yapay kaynaklardIr. Bunun yanI sIra orman yangInlarI, volkan patlamalarI gibi doğal kaynaklardan da az miktarda kükürt dioksit havaya verilmektedir. Atmosfere verilen kükürt konsantrasyonunun en önemli kIsmI fosil kökenli yakItlarIn yanmasI sonucunda oluşur. Son yIllarda kullanIlan yakItlarIn dikkatli seçimi veya kükürt içeriklerinin bazI işlemlerle azaltIlmasI bu tür yakItlardan oluşan kükürt dioksit konsantrasyonunu önemli ölçüde azaltmIştIr. Her saatte bir, yanma sonucunda oluşan kükürt dioksit emisyonlarInIn % 0.5-10'u kükürt trioksite (SO 3 ) dönüşmektedir. Kükürt trioksit ortamda bulunan nem ile reaksiyona girerek sülfürik asit (H 2 S0 4 ) meydana gelir. Sülfürik asit havada aerosoller halinde bulunur. Bu asit aerosollerinin ortamdaki katI partiküller, damlacIklar veya diğer kirleticilerle birleşme eğilimi oldukça fazladIr. Havadaki sülfürik asitin büyük bir kIsmI, yanma sonucunda oluşan kükürt dioksitten, diğer kIsmI ise asit üretimi, gübre ve pigment üretimi gibi bazI endüstriyel faaliyetler sonucunda meydana gelmektedir. Sülfürik asit ve bunun kIsmi atmosferik nötralizasyon ürünü olan amonyumbisülfat havadaki aerosolün kuwetli asit içeriğinin hemen hemen tamamInI oluşturur. Havada bulunan diğer asitler ise nitrik asit ve hidroklorik asittir. Bu asitler sis damlacIklarI ile birleşmediği sürece havada aerosoller halinde bulunurlar. ________________________________________ Page 25 8.1.2 Kükürt Dioksit, Partiküler Madde ve Asit Aerosollerinin Havada Bulunuşu Avrupa'da kentsel yerleşim alanlarInda; kükürt dioksit yIllIk ortalama miktarI genelde 100-200 g/m 3 civarIndadIr. Günlük ortalama miktar ise 250-500 g/m 3 arasInda değişim göstermektedir. Bir saatlik maksimum ölçüm değerleri de 1000-2000 g/m 3 arasInda tesbit edilebilmektedir. İç ortamda bulunan kükürt dioksit miktarI dIş ortamdan daha azdIr. Bunun en büyük nedeni; iç ortamda kükürt dioksiti absorbe edebilecek duvar, mobilya, perde gibi eşyalarIn ve ventilasyon sistemlerinin bulunmasIdIr. Kükürt dioksit, doğal olarak havada 5 g/m 3 konsantrasyonundan daha düşük miktarlarda bulunabilmektedir. Asit aerosolünün dağIlImI; kükürt dioksit oksidasyonuna, kükürt dioksitin havadaki amonyak (NH 3 ) ile nötralizasyon oranIna, dIş ortam sIcaklIğIna, neme, oksitleyici madde konsantrasyonuna, atmosferdeki katalitik partikül komponentlerine bağlIdIr. Genelde asit aerosol miktarlarI bilinmemektedir. Son yIllarda Avrupa ve AmerikanIn bazI şehirlerinde ölçülen en yüksek değerler 6- 12 saatlik ortalama olarak 20-30 g H 2 S0 4 /m 3 , 1 saatlik ortalama olarak 680 g H 2 SO 4 /m 3 şeklinde saptanmIştIr. İç ortam havasIndaki H 2 SO 4 miktarI ihmal edilebilecek kadar düşüktür. Avrupa'da partiküler madde miktarlarInIn, kIrsal alanlarda siyah duman olarak 0-10 g/m 3 , büyük şehirlerde yIllIk ortalama miktarInIn 10-40 g/m 3 konsantrasyonlarI arasInda değişim gösterdiği belirlenmiştir. Ölçülen maksimum miktar ise 100-250 g/m 3 tür. 8.1.3 Ölçüm Yöntemleri Bu kirleticilerden kükürt dioksit konsantrasyonu; A. Test Çözeltisinde Redoks B. Kondüktometrik C. Alev Fotometresi (FPD) D. Tetrakloro Merkürat (TCM) yöntemleri, ________________________________________ Page 26 Partiküler madde konsantrasyonu; I. Havada asIlI partiküler madde için, A. Filtre Sisteminde Kütle Konsantrasyonu B. Filtre Sistemli (IşInlarI KIrInImI) C. Optik yöntemleri II.Çöken tozlar için Bergerhoff yöntemi kullanIlarak tesbit edilir. AsIlI partiküler maddelerdeki eser elementlerin ve yağIşda yapIlacak asidite, amonyak, nitrat, sodyum, kalsiyum, klor analizleri çeşitli kimyasal analitik yöntemlerin uygulanmasI ile gerçekleştirilir. 8.1.4 Maruziyet YollarI Kükürt dioksit, asit aerosolleri ve asIlI partiküler maddelerin etkileri ile ilgili maruziyet yolu inhalasyondur. 8.1.5 .Kinetik ve Metabolizma Kükürt dioksit burun ve üst solunum yollarI mukoz membranI aracIlIğI ile absorbe edilir. Solunan kükürt dioksitin yaklaşIk % 85'i bu yolla vücuda alInIr. Çok az bir miktarI alt solunum yoluna ulaşabilir. Solunum sistemi ile kana geçen kükürt dioksit , karaciğerde biyotransformasyona uğrayarak sülfata dönüşür ve üriner sistem aracIlIğI ile vücuttan atIlIr. 0.3-0.6 m aerodinamik çaplI asit aerosolleri; ortamdaki damlacIk ve nem miktarIna bağlI olarak solunum sisteminde birikir ve bir kIsmI buradan emilir. Sisli günlerde, ortamdaki asit aerosolleri çözünmüş asit içeren damlacIklara dönüşür. Bu damlacIklar birincil olarak üst solunum yollarInda birikir, çok az bir kIsmI da akciğerlerin derinliklerine nüfuz eder. Solunan partiküler madde, solunum yollarI yüzeyleri ile temasa geçerek burada birikir. Partiküllerin vücuda giriş ve vücuddaki birikimleri aerodinamik çaplarIna ve vücuda giriş özelliğine göre değişim gösterir. 10 m dan büyük partiküller extrathoracic bölümde, 5-10 m dan küçük partiküller ise burun solunumu ile vücuda girmişlerse bronşlarda, ağIz solunumu ile vücuda girmişlerse akciğerlerde birikim gösterirler. Üst solunum sisteminde biriken partiküller, solunum sisteminin kendi temizleme mekanizmasI aracIlIğI ile vücuttan atIlIr. ________________________________________ Page 27 8.1.6. SağlIk Üzerine Etkileri Kükürt dioksit, partiküler madde ve asit aerosolleri doğrudan doğruya solunum yollarInI etkilerler. Kükürt dioksit ve atmosferdeki ürünleri irritan etki gösterirler. Solunan yüksek konsantrasyondaki kükürt dioksitin %95'i üst solunum yollarIndan absorbe olur. Bunun sonucu olarak, bronşit, anfizem ve diğer akciğer hastalIk semptomlarI meydana gelir. Asit aerosolleri ile partiküler maddelerin de akciğerlerden alveollere kadar taşInmasI nedeniyle bu kirleticilerin birarada bulunduklarInda yaptIklarI olumsuz sağlIk etkileri; her birinin ayrI ayrI yaptIğI etkilerden daha fazladIr. Bu olumsuz etkiler sonucunda ortaya çIkan önemli rahatsIzlIklar arasInda; pulmoner fonksiyon bozukluklarI, kronik bronşit vakalarInda artIş, bronşiyal mukoza silialarInIn temizleme hIzInda artIş, solunum yollarI epitel dokusunda kalInlaşma gibi sağlIk problemleri örnek olarak verilebilir. KIsa ve uzun süreli olarak belirli konsantrasyonlara maruziyetin sağlIk üzerine etkileri aşağIda belirtilmektedir. KIsa Süreli Maruziyet SO 2 Duman T.S.P Thoracic Partiküller AşIrI ölüm 500 500 Akut solunum hastalIk- 250 250 larInda artIş Akciğer fonksiyonunda 180 110 azalma Toplam AsIlI Partiküler Madde Değerler g/m 3 olarak ifade edilmektedir. Kükürt dioksit ve partiküler madde yIllIk konsantrasyonu ile ilgili uzun vadeli sağlIk etkileri Y I l l I k O r t a l a m a M a r u z I y e t SO 2 Duman T.S.P Solunum semptomlarI veya 100 100 hastalIklarda artIş Akciğer fonksiyonlarInda 180 bozulma Toplam AsIlI Partiküler Madde Değerler g/m 3 olarak ifade edilmektedir. ________________________________________ Page 28 Birlikte bulunmalarI halinde etkiler Ortalama Süre SO 2 Siyah Duman T.S.Pº Thoracic Partiküller KIsa Süreli Maruziyet 24 Saat 125 125 120 70 Uzun Süreli Maruziyet 1 YIl 50 50 Toplam AsIlI Partiküler Madde Değerler g/m 3 olarak ifade edilmektedir. Dünya SağlIk Örgütü (WHO) tarafIndan; halk sağlIğInIn korunabilmesi amacIyla 500 g/m 3 /10 dakika kükürt dioksit sInIr değerinin aşIlmamasI tavsiye edilmektedir. YapIlan hesaplamalarda bu değer maksimum 1 saatlik ortalama değer olan 350 g/m 3 'e eşdeğer bulunmaktadIr. 8.2 ATMOSFERDEKİ METALİK PARTİKÜLLER Havada bulunan partiküllerin % 0.01-3'ünü sağlIk yönünden çok toksik etkiler gösteren eser elementler meydana getirir. BunlarIn sağlIk yönünden önemi insan dokularInda birikime uğramalarIndan ve muhtemel sinerjik etkilerinden kaynaklanmaktadIr. Havadan solunum yolu ile alInan partiküllere ek olarak, yenilen yiyecekler, içilen su aracIlIğI ile de önemli miktarda metalik partiküler maddeler vücuda alInmaktadIr. Atmosfer kirliliğinin bir bölümünü oluşturan metaller; fosil yakItlarIn yanmasI, endüstriyel işlemler, metal içerikli ürünlerin insineratörlerde yakIlmasI sonucunda ortama yayIlIrlar. İnsan sağlIğInI geniş çapta olumsuz yönde etkileyen metaller arasInda atmosferde yaygIn olarak bulunan; Kurşun, Kadmiyum, Nikel, Civa metalleri ve asbest önem taşImaktadIr. Diğer metallerin bir kIsmI insan yaşamInda temel yönden önem taşIr, diğer bir kIsmInIn konsantrasyonu ise insan sağlIğInI tehdit edecek boyutta olmadIğIndan önem göstermez. Belirli limitlerin dIşInda bulunabilecek her türlü metal, insan sağlIğI üzerinde toksik etki gösterir. ________________________________________ Page 29 Bu eser elementlerin konsantrasyon tayinleri "Filtre Sisteminde Kütle Konsantrasyonu" ile toplanan numunelerin analitik işlemlere tabi tutulmasI ile gerçekleştirilir. 8.2.1 KURŞUN Mavimsi veya gümüş grisi renginde yumuşak bir metaldir. Kurşunun tetraetil veya tetrametil gibi organik komponentlerinin yakIt katkI maddesi olarak kullanIlmalarI nedeniyle kirletici parametre olarak önem gösterirler. Tetraetil kurşun ve tetrametil kurşunun her ikisi de renksiz sIvI olup, kaynama noktalarI sIrasI ile 110C ve 200C dir. UçuculuklarInIn diğer petrol komponentlerinden daha fazla olmasI nedeni ile ilave edildiği yakItIn da uçuculuğunu artIrIrlar. 8.2.1.1 Oluşum KaynaklarI : Atmosferdeki kurşunun yaklaşIk olarak % 80-90'I ; yakItlara katkI maddesi olarak ilave edilen alkil kurşunun yanmasI sonucunda meydana gelir. Motorlu taşItlarda kullanIlan yakItlarIn yanmasI ile atmosfere yayIlan kurşun miktarI ülkeden ülkeye, kaynaktan kaynağa değişim gösterir. AyrIca kurşun cevherinin çIkarIlmasI amacI ile yapIlan çalIşmalar, endüstriyel faaliyetler, kurşun içeren eşya ve maddelerin insineratörlerde yakIlmasI gibi işlemlerde atmosferik kurşun emisyonuna katkIda bulunur. 8.2.1.2 Havada Bulunuşu : Atmosferdeki kurşunun temel (background) konsantrasyonu 5x10 -5 g/m 3 olarak tahmin edilmektedir. Kentsel alanlara yakIn veya kentsel olmayan alanlardaki kurşun konsantrasyonu yaklaşIk olarak 0.5 g/m 3 dIr. KIrsal alanlarda ise bu konsantrasyon 0.1-0.3 g/m 3 değerleri arasInda değişim gösterir. Benzine ilave edilen tetraetil veya tetrametil kurşun katkI miktarlanIn azaltIlmasI sonucunda, atmosferik kurşun konsantrasyonunda azalma eğilimi gözlenmektedir. Avrupadaki kentlerde yIllIk ortalama kurşun konsantrasyonu 0.5-3 g/m 3 değerleri arasInda değişim göstermektedir. 8.2.1.3 Maruziyet YollarI : Havada bulunan kurşunun yeryüzünde birikimi çeşitli yollarla meydana gelir. Bu değişik birikimlere bağlI olarak kurşun maruziyet yollarI değişim gösterir. Havadan solunum sistemi, yiyecek ve içeceklerden sindirim sistemi aracIlIğI ile vücuda girmesi söz konusudur. ________________________________________ Page 30 Havada bulunan kurşunun yaklaşIk olarak %15-70'i solunum sistemi, %10'u ise gastrointestinal sistem ile vücuda alInIr. Günlük olarak vücuda alInan kurşun miktarI 100-500 g değerleri arasInda değişir. 8.2.1.4 Kinetik ve Metabolizma : Solunum yolu ile alInan kurşunun absorbsiyonu; partikül boyutuna ve ventilasyon hIzIna bağlIdIr. Sindirim sitemindeki absorbsiyon beslenme şekline bağlI olarak değişim gösterir. Atmosfer kurşununun kan kurşununa etkisi şematik olarak aşağIda belirtilmektedir. Absorbe olan kurşunun % 95' i mineral dokuya (kemik ve dişler) % 5 lik kIsmI ise kan ve yumuşak dokuya dağIlIr. Kan dolaşImIndaki kurşunun % 99'u eritrositlere bağlanIr. Kurşunun yarIlanma ömrü; kanda 20-40 kemiklerde 10 yIldIr. Absorbe olmayan kurşun feçes ile, absorbe olan kurşunun % 50-60'I böbrek veya safra yolu ile vücuttan atIlIr. 8.2.1.5 SağlIk Etkileri Kurşunun farklI enzim sistemleri ile etkileşim göstermesi nedeniyle bir çok organ veya sistem, kurşun birikimi için odak noktalarInI oluştururlar. Kandaki kurşun konsantrasyonunun 0.2 g/ml limitini aşmasI durumunda olumsuz sağlIk etkileri gözlenir. Kan kurşun konsantrasyonu; 0.2 g/ml limitini aşmasI ile kan sentezinin inhibasyonu, 0.3-0.8 g/ml limitlerinde duyu ve motor sinir iletişim hIzInda azalma, 1.2 g/ml limitinin aşIlmasIndan sonra ise yetişkinlerde geri dönüşü mümkün olmayan beyin hasarlarI meydana geldiği belirlenmiştir. ________________________________________ Page 31 Havadaki kurşun konsantrasyonu ile kandaki kurşun konsantrasyonu arasInda doğrusal bir ilişki vardIr. Kurşunun havadaki 1 g /m 3 konsantrasyorIunun kanda 0.01-0.02 g/ml lik konsantrasyonu oluşturduğu tesbit edilmiştir. İnsanlarda temel (background) kan kurşun konsantrasyonunun 0.04-0.06 g/ml, kentsel alanlarda yaşayanlarda ise 0.1 g/ml olduğu belirlenmiştir. Dünya SağlIk Örgütü, sağlIk üzerine olumsuz etkilerin gözlenmediği 0.1 g/ml kan kurşun konsantrasyon limitinin aşIlmamasI amacI ile; kent havasIndaki kurşun konsantrasyonunun 0.5-1 g/m 3 olarak hedeflenmesini önermektedir. 8.2.2 KADMİYUM Kadmiyum (Cd) gümüş beyazI renginde bir metaldir. Havada hIzla kadmiyum oksite dönüşür. Kadmiyum sülfat, kadmiyum nitrat, kadmiyum klorür gibi inorganik tuzlarI suda çözünür. 8.2.2.1 Oluşum KaynaklarI Kadmiyum doğada çinko ile birlikte bulunur. Çinkonun rafinasyoru sIrasInda yan ürün olarak elde edilir. Kadmiyum bileşikleri; metallerin kaplanmasInda, bakIr gibi diğer metal alaşImlarInda, alkali bataryalarInda, plastiklerde stabilizer veya pigment olarak kullanIlmaktadIr.Kadmiyum içeren madde veya eşyalarIn çevreye atIlmasI veya insineratörlerde yakIlmasI ve kadmiyumun kullanImI sIrasInda yapIlan aktiviteler atmosferik kadmiyum kirliliğini meydana getirir. 8.2.2.2 Havada Bulunuşu Genelde yIllIk ortalama miktar, kIrsal alanlarda 1-5 ng/m 3 , kentsel alanlarda 5-15 ng/m 3 , endüstriyel alanlarda 15-50 ng/m 3 olarak belirlenmiştir. Avrupa ülkelerinde yapIlan ölçümlerde, dünyanIn çeşitli ülkelerinde tesbit edilen miktarlar; kIrsal alanlarda 0.1-1 ng/m 3 , kentsel alanlarda 1-50 ng/m 3 , endüstriyel bölgelerde 1-100 ng/m 3 kadmiyum konsantrasyonu olarak tesbit edilmiştir. 8.2.2.3 Maruziyet YollarI İç ortam konsantrasyonunun dIş ortam konsantrasyonuna eşit olduğu, dIş ortam konsantrasyonunun 50 ng/m 3 , günlük olarak solunan hava miktarInIn 20 m 3 olduğu varsayIldIğI taktirde; havadan günlük olarak alInan kadmiyum miktarInIn 1 g/m 3 den fazla olmayacağI ________________________________________ Page 32 hesaplanabilir. Solunan kadmiyumun % 50'si akciğerler tarafIndan absorbe edilir. Tütünün 0.5-3 g/gr. kadmiyum içerdiği göz önüne alInIrsa, günde 20 sigara içen bir kişinin 1-6 g/m 3 konsantrasyonunda kadmiyumu inhale edeceği bir gerçektir. İçme suyunda 0.1-2 g/Lt. değerleri arasInda değişim gösteren kadmiyum konsantrasyonu, bazI bölgelerde 10 g/l.'ye kadar ulaşIr.Günlük olarak 2Lt. su tüketimi sonucunda, sadece su ile meydana gelen kadmiyum maruziyetinin 1-10 g/gün olabileceği hesaplanabilir. Beslenme alIşkanlIklarIna göre, besinler ile günlük olarak alInan kadmiyum rIiktarI 10-30 g. dIr Havada normal konsantrasyon limitleri arasInda bulunan kadmiyum; kuru ve yaş birikim prosesler sonucunda toprağa, buradan da bitkiler aracIlIğI ile besin zincirine dahil olur.Havadaki konsantrasyonunun artmasI sonucunda, topraktaki kadmiyum birikiminin artacağI ve bunun topraktaki asidifikasyonu fazlalaştIrmasIyla bitkiler tarafIndan alInan kadmiyum miktarInIn artacağI belirlenmiştir. Sigara (tütün) tüketimi nedeni ile iç ortam havasIndaki kadmiyum konsantrasyonu, dIş ortam konsantrasyonundan fazladIr. 8.2.2.4 Kinetik ve Metabolizma Akciğerler veya sindirim sisteminden emilen kadmiyumun önemli bir miktarI karaciğerde birikir. Karaciğerden böbreklere geçiş daha yavaştIr. Kadmiyum böbreklerde birikim yapar. Biyolojik yarIlanma süresi; karaciğerde 10 yIl, böbreklerde ise daha uzundur. Kadmiyumun eliminasyonunun az olmasI ve vücütta birikim yapmasI nedeni ile, yaşIn ilerlemesi ile konsantrasyonda artIş görülür. 50 yaş civarInda bulunan insanlarIn böbrekleri üzerinde yapIlan araştIrmalarda; böbrek korteksinin yaş ağIrlIğI üzerinden kadmiyum konsantrasyonu sigara içenlerde 100-150 mg/kg, sigara içmeyenlerde 10-20 mg/kg olarak tesbit edilmiştir. 8.2.2.5 SağlIk Etkileri Havadaki kadmiyum fume konsantrasyonu 1 mg/m 3 limitini aşmasI durumunda, solunumdaki akut etkileri gözlemek mümkündür. Kadmiyumun vücuttan atIlImInIn az olmasI ve birikim yapmasI nedeni ile sağlIk üzerine olumsuz etkileri zaman doğrultusunda gözlenir. Uzun süreli maruziyetten en fazla etkilenecek organ böbreklerdir. YapIlan araştIrmalarda; böbrekte biriken kadmiyum konsantrasyonunun (yaş ağIrlIk üzerinden) 200 mg/kg'a ulaşmasI durumunda, böbrek fonksiyonlarInda bozulma olduğu tesbit edilmiştir. ________________________________________ Page 33 Böbrekte oluşan hasarIn tekrar geriye dönüşü mümkün değildir. Akciğer ve prostat kanserlerinin oluşumunda kadmiyumun etkisi kesin olarak belirlenmiştir. Dünya SağlIk Örgütü insan sağlIğInIn korunmasI için havadaki kadmiyum konsantrasyonunun; kIrsal alanlarda 1-5 ng/m 3 , zirai faaliyetlerin bulunmadIğI kentsel ve endüstriyel bölgelerde 10-20 ng/m 3 ’ü aşIlmamasInI tavsiye etmektedir. 8.2.3 NİKEL Nikel gümüşümsü beyaz renkli sert bir metaldir. Nikel bileşikleri pratik olarak suda çözünmez. Suda çözünebilir tuzlarI; klorür, sülfat ve nitrattIr. Nikel biyolojik sistemlerde adenosin, trifosfat, aminoasit, peptit, protein ve deoksiribonükleik asitle kompleks oluştururlar. 8.2.3.1 Oluşum KaynaklarI Nikel yer kabuğunda 58-94 mg/kg arasInda değişen oranlarda bulunur. Sudaki doğal nikel miktarI çok düşüktür. Amerikada yapIlan çalIşmalarda bu miktar 4.8 g/Lt. olarak belirlenmiştir. Nikel miktarI kayalarda 2-60 mg/kg, çiftlik toprağInda 5-500 mg/kg, Kanada ham petrolünde 0.29-76.6 mg/kg, kömürdeki nikel safiyetsizliği ise 2 gr/kg olarak tesbit edilmiştir. Nikel; demir üretiminde, diğer metallerin alaşImlarInda, metallerin elektrolizle kaplanmasInda katalizör olarak, paranIn basIlmasI sIrasInda, bazI bataryalarda, elektronik aksam bileşimlerinde, propilen ve renkli camlarIn boyanmasI işlemlerinde kullanIlIr. Atmosferdeki nikel oluşum kaynaklarInIn başlIcasInI, fuel-oil ve bunun kalIntIlarInIn yakIlmasI, nikel madeninin işlenmesi ve rafinerasyonu, belediye atIk insineratörleri, kömürün yakIlmasI oluşturur. Kömürün yanmasI sonucunda meydana gelen nikel sülfat emisyonu, havadaki nikel sülfat emisyonunun % 20-80'ini oluşturur. 8.2.3.2 Havada Bulunuşu AvrupanIn bazI kentlerinden uzak alanlarda 0-0.6 ng/m 3 ,kent yakInInda 9-50 ng/m 3 , kentlerde ise 60-300 ng/m 3 nikel konsantrasyonlarI tesbit edilmiştir. 8.2.3.3 Maruziyet YollarI Nikelin maruziyet yollarI; solunum, deriden emilim ve beslenmedir. ________________________________________ Page 34 DIş ortam havasIndaki nikel konsantrasyonu 10-20 ng/m 3 , günlük solunum kapasitesi 20 m 3 olarak kabul edilirse, bir insanIn günlük olarak aldIğI nikel miktarI 0.2-0.4 g olarak hesaplanIr. Tütün kullanImI bu miktarI arttIrIr. Günde iki paket sigara içen bir kişinin, günde 3-15 g nikel almasI mümkündür. 5 g/Lt. nikel içeren sudan 2 Lt tüketen bir kişinin günlük olarak alabileceği nikel miktarI 10 g dIr. Besinler aracIlIğI ile günlük olarak alInabilecek nikel miktarI 0.05- 5 mg limitleri arasInda değişim göstermektedir. Genelde bitkisel besinler, hayvansal besinlerden daha fazla miktarda nikel içerir. 8.2.3.4 Kinetik ve Metabolizma Çeşitli hayvan ve bitki türlerinin yaşam süreçlerinde önemli bir eser element olan nikelin, insan hayatIndaki eksikliği ile oluşacak belirtileri hakkInda kesin bilgi bulunmamaktadIr. Solunum yolu ile alInan nikelin akciğerlerden emilimi hIzla gerçekleşir. Akciğerlerde biriken partiküler maddede bulunan nikel, yine buradan absorblanIr. Nikel maruziyeti sonucunda günlük olarak alInabilecek miktarlar; kent havasIndan 0.4 g, kIrsal bölge havasIndan 0.2 g olduğu hesaplanmaktadIr, Absorbe olan nikel ilk önce kan dolaşImIna geçer. Normal şartlarda insan vücut sIvIlarIndaki nikel miktarI; kanda 4.5 g/kg, idrarda 2.7 g/kg, akciğerde 7.4 g/kg, böbrekte 13.6 g/kg olarak belirlenmiştir. Emilen nikelin bir kIsmI da saçta birikir. Fizyolojik stres ve değişik hastalIklar nikel metabolizma kinetiğini etkiler. Absorbe olan nikelin eliminasyonu en fazla idrarla olur. Bunun yanI sIra eliminasyonun bir kIsmI salya ve ter ile de meydana gelir. Emilmeyen nikel, gastrointestinal sistemden feçesle atIlIr. Nikelin biyolojik yarIlanma ömrü 17-53 saattir. 8.2.3.5 SağlIk Etkileri Havadaki nikel bileşiklerinin solunmasI sonucunda, solunum savunma sistemi ile ilgili olarak; solunum borusu irritasyonu, tahribatI, immunolojik değişim, alveoler makrofaj hücre sayIsInda artIş, silia aktivitesi ve immünite baskIsInda azalma gibi anormal fonksiyonlar meydana gelir. Deri absorbsiyonu sonucunda allerjik deri hastalIklarI ortaya çIkar. ________________________________________ Page 35 Havada bulunan nikele uzun süreli maruziyetin insan sağlIğIna etkileri hakkInda güvenilir kanItlar tesbit edilememişsede; nikel işinde çalIşanlarda astIm gibi olumsuz sağlIk etkilerinin yanI sIra, burun ve gIrtlak kanserlerine neden olduğu kanItlanmIştIr. Kanserojen etkisi nedeni ile güvenilirlik limitinin belirtilmesi mümkün değildir. 8.2.4 ASBEST Asbest terimi; doğada bulunan bir grup kIvrImlI lifler veya silikat türevi mineraller için kullanIlIr. Asbest gerilebilir lifler olup, IsI geçirgenliği zayIf, kimyasal etkenlere karşI dayanIklIdIrlar. Hepsi amfibol silikat olan başlIca türleri; chrysotile, serpentine minerali, crocidolite, amosite, anthophyllite, tremolite ve actinolite dir. 8.2.4.1 Oluşum KaynaklarI Asbest minerallerinin yer kabuğundaki dağIlImInIn fazla olmasI nedeni ile, doğal kaynaklarI önemlidir. Özellikle chrysotile bir çok serpentine kaya oluşumunda vardIr. EmisyonlarI; taş ocağI veya yol inşaatI gibi aktivitelerle ve meteorolojik şartlarla artIş gösterebilir. Doğal kaynaklardan ortama karIşan asbest miktarI hakkInda kesin bir değer tesbit edilememiştir. İnsan aktivitelerinden oluşan emisyonu aşağIdaki şekilde sInIflandIrabiliriz: A. Madencilik ve değirmencilik B. Asbest ürünlerinin imalatI C. İnşaat aktiviteleri D. Asbest içeren ürünlerin kullanImI ve taşInmasI E. AtIklar Son yüz yIl içinde asbest kullanImI ve üretimi önemli ölçüde artmIştIr Bir çok batI avrupa ülkesinde inşaat sektöründe kullanIlan miktar, asbestin sağlIk üzerindeki olumsuz etkileri hakkInda yapIlan tartIşmalardan önce belli bir seviyede sabit kalmIştIr. Gelecekte yapIlacak yasal kIsItlamalar, lif-çimento ve fren balatalarInda kullanIlan asbestin yerini tutan maddelerin bulunmasI ile, asbest kullanImI azalacaktIr: Şehir atmosferinde bulunan asbest emisyonunun en büyük kaynağI taşIt araçlarInIn fren balatalarIdIr. İç ortamda bulunan asbest konsantrasyonu dIş ortamdan daha fazladIr. İç ortam kaynaklarI olarak; hava temizleme cihazlarI, asbest ________________________________________ Page 36 flasterleri, düşük ağIrlIklI inşaat kaplama materyalleri, duvar veya çelik aksam üzerinde kullanIlan spreyli kaplama maddeleri örnek gösterilebilir. Çimentonun işlenmesinden sonra, çimento tarafIndan tutulan asbestin iç ortama yayIlmasI mümkün olamIyacağIndan, iç ortamda bir asbest emisyonu oluşmaz. 8.2.4.2 Havada Bulunuşu Solunabilir boyuttaki asbest lifleri atmosferin alt katmanlarInda bulunur. Atmosfere yayIlan asbest liflerinin aerodinamik özelliklerinden dolayI daha uzak mesafelere taşInmalarI mümkündür UzunluklarI 5 m den uzun, çaplarI 3 m'e kadar olan lifler, biyolojik olarak önemlidirler. Çeşitli ülkelerde bu yönde yapIlan çalIşmalarda tesbit edilen havadaki lif miktarlarI aşağIda belirtilmektedir: A. Emisyon kaynağIndan uzak kIrsal alanlarda 1000 lif/m 3 B. Değişik emisyon kaynaklarIna yakIn alanlarda (yIllIk ortalama miktar olarak) Asbest-çimento fabrikasInIn 1000 m uzağInda 600 lif/m 3 Trafiğin yoğun olduğu kavşaklarda 900 lif/m 3 Ekspres yollarda 3300 lif/m 3 Özel asbest kaynağInIn bulunmadIğI bina iç ortamlarInda 1000 lif/m 3 8.2.4.3 Maruziyet YollarI Asbest liflerine maruziyet, ağIrlIklI olarak solunum yollarI aracIlIğI ile gerçekleşir. Solunan asbest liflerinin miktarI nüfusun değişik kesimlerine göre farklIlIk gösterir. Örneğin kentlerde; maruziyetin fazla olduğu kesimlerde 200 lif/m 3 orta miktardaki maruziyet kesimlerinde 30 lif/m 3 asbest konsantrasyonuna maruziyet söz konusudur. Amerika'da iç ortam havasIna yönelik olarak yapIlan bir çalIşmada; 400-500 lif/m 3 asbest konsantrasyonuna maruziyetin olduğu belirlenmiştir. İçme suyu ve besinlerde de asbest lifleri bulunmaktadIr. Genelde sularIn 10 lif/Lt'den daha fazla konsantrasyonda asbest içerdiği tesbit edilmiştir. 8.2.4.4 Kinetik ve Metabolizma ________________________________________ Page 37 Asbest liflerinin sindirim sistemi aracIlIğI ile alInan miktarI çok düşük, solunum sistemi yolu ile alInan miktarI çok yüksektir. Liflerin 3 m'den daha geniş çapta olanlarI solunamaz. Solunan liflerin önemli bir miktarI, üst solunum yollarIndaki silialar üzerinde birikir. Daha sonra buradan doğal temizleme mekanizmasI ile uzaklaştIrIlIrlar. Akciğerlere kadar ulaşabilen asbest liflerinin emilimi veya bu bölgedeki birikimi, liflerin çözünebilirlik veya parçalanabilirlik özelliklerine göre değişim gösterir. Alveollerde biriken 5-10 m'den daha kIsa lifler alveollerin mukosilia temizleme mekanizmasI aracIlIğI ile temizlenip uzaklaştIrIlIr. Bunun yanI sIra bu bölgeden doğal temizleme mekanizmasI ile uzaklaştIrIlamayan lif miktarI oldukça fazladIr. 8.2.4.5 SağlIk Etkileri Bir çok çalIşmalarla asbestin; mezotelioma, gIrtlak kanserleri ve asbesitosiz gibi sağlIk etkilerini yaptIğI tesbit edilmiştir. Ancak, genelde bu etkiler asbest işinde çalIşanlarda tesbit edilmektedir. Düşük konsantrasyonlara uzun süreli maruziyet ile ilgili veriler bulunmamaktadIr. Dünya SağlIk Örgütü, asbestin kanserojen etkisi nedeni ile güvenirlilik limitini belirtmemektedir. Ancak asbest maruziyetinin mümkün olduğunca asgari seviyeye indirilmesini önermektedir. 8.3 AZOT OKSİTLERİ Atmosferde kirletici olarak bulunan azot monoksit ve azot dioksit konsantrasyonlarI genelde " Azot Oksitleri " terimi ile ifade edilmektedir. Atmosferde bulunan önemli azot oksit bileşikleri; Azot Monoksit (NO), Azot Dioksit (NO 2 ) ve Diazot Oksit (N 2 0) dir. 8.3.1 Oluşum KaynaklarI Fosil kökenli yakItlarIn yanmasI sonucunda yüksek sIcaklIklarda meydana gelen azot oksitlerin çok az miktarInI azot dioksit, en fazla kIsmInI da azot monoksit oluşturur. Atmosfere yayIlImI; taşIt ekzostlarI, insineratörler, kimyasal işlemler, IsInma amacI ile kullanIlan bazI fosil kökenli yakItlarIn yanmasI, elektrik üretimi gibi emisyon kaynaklarIndan olmaktadIr. İç ortamdaki azot oksit kaynaklarI ise; tütün içimi, gaz (likit- doğal-gaz yağI gibi) yakItlarI kullanan soba ve evsel cihazlardIr. ________________________________________ Page 38 YukarIda belirtilen aktiviteler sonucunda dIş ortama verilen azot monoksit, atmosferde azot dioksite oksitlenir. Bu oksidasyon, ozon gibi atmosferik oksitleyicilerin katalizörlüğü ile hIzlanIr. Gerek atmosferdeki konsantrasyonu, gerekse özelliği nedeni ile insan sağlIğIna en fazla olumsuz etki gösteren azot bileşiği azot dioksittir. Ülkelerin gelişmişlik statüleri; bu statünün sembolü olarak kullanIlan azot oksitin konsantrasyonu ile tanImlanmaktadIr. Azot monoksit gaz halinde renksiz, likit halde iken mavi renkli olan, havanIn yapIsInda eser miktarda bulunan bir bileşiktir. Azot dioksit gaz halinde iken kahve renkli, likit halde sarI renkli olup; havada, azot monoksitin oksidasyonu ile oluşur. Ultra viyole IşInlarInI fazla miktarda absorbe etme özelliğine sahiptir. Azot monoksitin, azot dioksite dönüşümü aşağIdaki reaksiyonla açIklanmaktadIr: 2 NO ⇔ N 2 O 2 N 2 O 2 + O 2 ⇔2 NO 2 Azot monoksitin oksitlenmesi, ortamdaki azot monoksitin ve oksijenin konsantrasyonuna bağlIdIr. Havadaki azot monoksitin azot dioksite dönüşümü güneş IşIğI, hidrokarbon ve ozonun varlIğIna bağlI olarak artar. Gündüz saatlerinde atmosfere verilen azot monoksitin, güneş IşIğI ve hidrokarbonlarIn etkisi ile azot dioksite dönüşümü aşağIda şematik olarak gösterilmektedir. 8.3.2 Havada Bulunuşu YapIlan çeşitli araştIrmalar sonucunda, azot dioksit konsantrasyonuna ilişkin olarak belirlenen değerler; ________________________________________ Page 39 - doğal (backround) seviyesinin 0.4-9.4 g/m 3 limitleri arasInda olduğu - yarIm saatlik ortalama 850 g/m 3 (0.45 ppm) - 24 saatlik maksimum 400 g/m 3 (0.21 ppm) - kentsel alanlarda yIllIk ortalama konsantrasyon limitleri 20-90 g/m 3 (0.01-0.05 ppm) olarak tesbit edilmiştir. Kentsel alanlardaki azot dioksit konsantrasyonu; günün saatlerine, mevsimlere ve meteorolojik şartlara göre değişim gösterir. Kentlerde, trafiğin yoğun olduğu bölgelerde saatlik ortalama değer olarak 0.5 ppm gibi yüksek azot dioksit konsantrasyonu ölçülebilmektedir. Sigara içilmesi, likit ve gaz tipi yakItlarIn IsInma va pişirme amacIyla kullanImI sonucunda bireysel olarak azot dioksit maruziyetinin artmasI söz konusu olmaktadIr. Borusuz tipte IsInma araçlarInIn kullanImI sonucunda; iç ortamda oluşan azot oksit konsantrasyonu, dIş ortamdaki konsantrasyondan çok daha fazla seviyeye ulaşmaktadIr. Daha önceden de belirtildiği gibi, atmosferdeki nem ile azot oksitleri veya kükürt dioksit reaksiyonu sonucunda asit aerosollerinin veya asit yağmurunun oluşumu söz konusu olmaktadIr. Bu oluşumun çevre üzerindeki tahrip edici etkileri net olarak gözlenmektedir. 8.3.3 Çevrede Azot TaşInImI İnsan faaliyetleri sonucunda çevrede belirli konsantrasyonda meydana gelen azot oksitleri; azot çevrimi olarak adlandIrIlan azot taşInImI ve denge oluşum olaylarInda yer almaktadIr. Azot, hayat için temel bir madde olmasIna rağmen, bitkiler tarafIndan doğrudan doğruya asimile edilemez. Azotun, nitratlara veya amonyağa dönüşümünün tamamlanmasI amacIyla fazlasI ile kullanIlmasI olayIna azot yerleşmesi (fixation) denilmektedir. Atmosferik azotun oksitlerine dönüşümü yanma işlemleri ile meydana gelmektedir. En önemli azot yerleşmesi olayI biyolojik olarak gerçekleşendir. Örneğin, bezelye, fasulye ve yoncanIn köklerinde bulunan bir bakteri aracIlIğI ile serbest azot, azot bileşiklerine dönüşmektedir. - Atmosferik azot çevrimi şematik olarak aşağIda belirtilmektedir. ________________________________________ Page 40 8.3.4 Ölçüm Yöntemleri : Havadaki azot oksitlerinin konsantrasyonu; A. Fotometrik B. Salzman reaktifi ile fotometrik C. Kemiluminessans (kimyasal IşIma), yöntemleri uygulanarak tesbit edilmektedir. 8.3.5 Maruziyet YollarI ve Metabolizma Azot dioksitin gaz halinde bulunmasI nedeni ile solunum yoluyla maruziyet söz konusudur. DIş ve iç ortam maruziyetlerinin iş ortamI maruziyeti ile mukayesesi yapIldIğInda, iş ortamI maruziyetinin çok az olduğu görülür. Azot dioksitin büyük bir kIsmI solunum yollarInda birikerek, % 80-90'I absorbe olur. Emilimin alt solunum yollarIndan olduğu, hayvan deneyleri sonucunda belirlenmiştir. 8.3.6 SağlIk Etkileri Azot dioksitin sağlIk üzerine etkileri; çeşitli kesimlerdeki bireylere değişik konsantrasyonlar uygulanmasI ile tesbit edilmiştir. 3000-9400 g/m 3 konsantrasyonlarIna 10-15 dakika süre ile maruziyet sonucunda; normal ve bronşitli kişilerde akciğer fonksiyon.değişimleri gözlenmiştir. Azot dioksit maruziyeti sonucunda oluşan şikayetler; normal ve sağlIklI kişilerde 1880 g/m 3 konsantrasyonundan itibaren başlarken, astImlI kişilerde aynI şikayetler 940 g/m 3 konsantrasyon seviyesinden itibaren başlamaktadIr. Amerika Birleşik Devletleri'nin çeşitli eyaletlerinde yapIlan bir çalIşmada; yemek pişirme amacIyla gaz kullanIlan evlerdeki 6-10 yaş grubu arasIndaki çocuklarIn bronşiyal hastalIklara yakalanma şanslarInIn fazla olduğu tesbit edilmiştir. Azot dioksitin bulunduğu ortamlarda diğer kirleticilerin ve özellikle ozonun bulunmasI durumunda, bu kirleticiler arasInda oluşan reaksiyonlar nedeniyle insan sağlIğInda olumsuz etkileşimlerin arttIğI belirlenmiştir. ________________________________________ Page 41 Bir haftadan bir aya kadar olan sürede 1880 g/m 3 den az konsantrasyona maruziyette; bronşiyel ve pulmoner bölgelerdeki hücrelerde anormal değişiklikler, 940 g/m 3 konsantrasyona maruziyette ise akciğerlerin bakteriyel enfeksiyonlara karşI hassasiyetinin artmasI ve biyokimyasal değişimler gözlenmektedir. Borusuz sobalarIn kullanIldIğI iç ortamda saatlik ortalama değerin 200 g/m 3 ve saatlik maksimum değerin 2000-4000 g/m 3 arasInda olduğu tesbit edilmiştir.(3) 8.4 OZON VE DİĞER FOTOKİMYASAL OKSİTLEYİCİLER 8.4.1 Oluşum KaynaklarI Ozon doğal olarak atmosferde şimşek, yIldIrIm gibi elektriksel olaylarIn sonucunda meydana gelmektedir. Ozon en kuwetli oksitleme ajanIdIr. Troposferde, güneş IşInlarInIn azot dioksite dolaylI etkisi sonucunda oluşmaktadIr. İnsan faaliyetleri sonucunda, atmosferde önemli bir ozon emisyonu oluşmaz. Havada bulunan ozon, atmosferde kirleticiler arasInda meydana gelen reaksiyonlar sonucunda oluşur. Ozonun oluşumu ve atmosferden doğal uzaklaşma olaylarI güneş radyasyonunun azot dioksit üzerine etkisi sonucu bir dizi reaksiyon ile gerçekleşmektedir. Atmosferde bulunan uçucu organik bileşikler ve hidroksil radikalleri, dengedeki ozon konsantrasyonunun bozulmasIna neden olur. Fotokimyasal reaksiyonlar sIrasInda; ozondan ayrI olarak hidrojen peroksit, nitrik asit, peroksilnitratlar gibi oksitleyiciler, ikincil aldehitler, formik asit, ince partiküller meydana gelmektedir. 8.4.2 Havada Bulunuşu Ozonun troposferdeki doğal (backround) konsantrasyonu hava kirliliğinden uzak bölgelerde ölçülmüştür. Bu ölçüm, Atlantik okyanusunun 3000 metre yüksekliğinde gerçekleştirilmiş, 24 saatlik ortalama değer 120 g/m 3 (0.06 ppm) olarak belirlenmiştir. ________________________________________ Page 42 Atmosferdeki fotokimyasal reaksiyonlar sIrasInda, havadaki ozonun oksitleyici madde olarak kullanIlmasI nedeni ile; ortamdaki azot dioksit konsantrasyonu artarken ozon konsantrasyonunun azalmasI sonucunda, ozonun bir miktarI ortamdan uzaklaşIr. Bu nedenle kentsel alanlardaki ozon konsantrasyonu kIrsal alandan daha düşük seviyededir. Havadaki ozon konsantrasyonu; ozonun oluşumuna, taşInmasIna, fotokimyasal reaksiyonlara, meteorolojik faktörlere bağImlI olarak değişim gösterir. Örneğin, ilkbahar ve yaz mevsimlerinde en yüksek ozon konsantrasyonu tesbit edilmektedir. Ozon, peroksiasetil nitrat (PAN) gibi önemli organik ve inorganik aerosollerin oluşumuna da katkIda bulunur. Atmosferde hava kirliliğinin mevcut olduğu hallerde PAN ve homologlarI; azot trioksit ve asilat arasIndaki reaksiyon sonunda meydana gelirler. PAN'In oluşumu ve dönüşümü ozonunkine benzer. Bu oluşumda ilk önce PAN daha sonra ozon yer almaktadIr. Ozon / PAN oranI sabit olmayIp, mevsimlere göre değişim gösterir. Avrupa'nIn bazI kesimlerinde yapIlan ölçümlerde maksimum PAN konsantrasyonu 80-90 g/m 3 olarak tesbit edilmiştir. 8.4.3 Ölçüm Yöntemleri Havadaki ozon konsantrasyonu : A. Kemilüminessans (Kimyasal IşIma) B. Potasyum İyodür yöntemlerinin uygulanmasI ile tesbit edilmektedir. Peroksiasetil nitrat (PAN) konsantrasyonunun tayininde ise infrared veya gas spektrofotometrik yöntemleri uygulanmaktadIr. 8.4.4 Kinetik ve Metabolizma Bir modelleme çalIşmasIna göre; ozon alImInIn aşağIda belirtilen karakteristiklerle gerçekleştiği tahmin edilmektedir : 1. Ozon, vücuda giriş konsantrasyonuna bağlI olarak akciğerlerin bulunduğu bölgedeki tüm dokular tarafIndan emilir. ________________________________________ Page 43 2. Gerek insan gerekse hayvan dokularI tarafIndan emilebilen maksimum doz; soluk borusu ile alveoller arasIndaki dokularda bulunmaktadIr. 3. Soluk borusunda bulunan mukoz dokularIn ozon emilimi; kişiye, kişinin soluk borusundaki ozon konsantrasyonuna ve soluma miktarIna bağlIdIr. 4. Solunan ozonun çok az bir miktarI kana geçmektedir. Peroksiasetil nitratIn (PAN) sudaki çözünürlüğünün ozondan fazla olmasI ve kimyasal olarak daha az reaktif olmasI gibi nedenlerden dolayI; PAN'In burun farenksinden ve soluk borusudan emilimi daha çok olmaktadIr. 8.4.5 Maruziyet YollarI Ozon ve oksidantlarIn kimyasal reaktivitelerine bağlI olarak havada kalIş sürelerinin çok kIsa olmasI nedeni ile inhilasyon dIşInda maruziyetleri söz konusu değildir. 8.4.6 SağlIk Etkileri Çok kuvvetli bir oksitleyici olan ozon, her türlü biyolojik materyalle reaksiyona girmektedir. Ozonun özellikle akciğer fonksiyonlarI üzerinde önemli ölçüde zararlI olduğu tesbit edilmiştir. Genelde, ozon maruziyeti 1-3 saatlik süreyi kapsamaktadIr. 200 g/m 3 oksitleyici konsantrasyonuna maruziyet; göz,burun ve boğaz tahrişine, göğüs sIkIşmasI, öksürük ve baş ağrIsIna neden olmaktadIr. Çocuk ve gençlerde akciğer fonksiyonlarInIn azalmasIna sebep olan konsantrasyon ise 160-300 g/m 3 tür. Dünya SağlIk Örgütü tarafIndan insan sağlIğInIn korunmasI için maruziyet sürelerine göre aşIlmamasI gereken sInIr değerler ; 1 saat için 150 g/m 3 8 saat için 100-120 g/m 3 olarak önerilmektedir. 8.5 HİDROKARBONLAR Hidrokarbonlar, havadaki diğer kirleticilerin birbirleri arasIndaki reaksiyonlarda rol oynamalarI nedeni ile kirletici olarak önem kazanmaktadIrlar. Hidrokarbonlar adlandIrIlmalarIndan da anlaşIlacağI gibi, karbon ve hidrojen atomlarIndan meydana gelmişlerdir. Karbonun değişken kimyasI nedeni ile tabiatta metandan uzun zincirli polimerlere kadar değişik hidrokarbonlar mevcuttur. ________________________________________ Page 44 8.5.1 Oluşum KaynaklarI Havada bulunan hidrokarbonlarI kirleticilik etkisi yönünden ikiye ayIrmak mümkündür. Bunlar; Reaktif Hidrokarbonlar ve Reaktif Olmayan Hidrokarbonlar olarak adlandIrIlIrlar. Fotokimyasal reaksiyona girmeyen ve bu nedenle de reaktif olmayan hidrokarbonlar olarak adlandIrIlan hidrokarbonlarIn en önemlisi (CH 4 ) metandIr. Metan doğal olarak, biyolojik (özellikle bitkisel) aktiviteler sonucunda atmosfere yayIlmaktadIr. Kentsel alanlarda bulunan metan gazI ise, daha ziyade doğal gaz kullanIlan yerlerde, dağItIm şebekesinden sIzIntI veya gazIn tam yanmamasI sonucu atmosfere yayIlmaktadIr. Reaktif hidrokarbonlarIn çoğu teknolojik işlemler sonucunda atmosfere yayIlmaktadIr. Örnek olarak; petrol ve doğal gaz gibi yakacaklarIn yanmasI sIrasInda açIğa çIkan tam yanmamIş hidrokarbonlar ile petrol ürünlerinin işlenmesi sIrasInda oluşan hidrokarbonlar gösterilebilir. 8.5.2 Havada Bulunuşu Doğal faaliyetler sonucunda oluşan metan gazInIn doğal seviyesinin (backround) 0.7-1.5 ppm olduğu ve diğer (reaktif) hidrokarbonlarIn herbirinin konsantrasyonunun 0.1 ppm den az olduğu belirlenmiştir Atmosfere yayIlan toplam hidrokarbon kirliliğinin yarIdan fazlasInI metan oluşturmaktadIr. Kentsel alanlarda bir saatlik ortalama maksimum konsantrasyon 8-10 ppm olarak ölçülmüştür. Avrupa ülkelerinde tesbit edilen bu konsantrasyonun yarIsInI reaktif hidrokarbonlarIn oluşturduğu belirlenmiştir. İnsanlarIn teknolojik faaliyetleri sonucunda ortama verilen hidrokarbonlarIn tamamIna yakInInI reaktif hidrokarbonlar meydana getirmektedir. Bu reaktif hidrokarbonlarIn çoğunun kaynağInI taşIt araçlarI oluşturmaktadIr. HidrokarbonlarIn kendi toksisitelerinden daha fazla, ortamdaki diğer kirleticilerle yaptIklarI reaksiyonlar sonucunda oluşan ozon, peroksiasetil nitrat (PAN), gibi fotokimyasal oksitleyicilerin çevrede önemli rol oynamalarI sebebi ile hidrokarbonlar "zararlI etken" olarak kabul edilmektedirler. Reaktif hidrokarbonlar, fotokimyasal oksitleyicilerin oluşum reaksiyonlarIna girerler. Bu reaksiyonlar dizisi, havadaki azot dioksitin fotolizi sonucunda meydana gelen atomik oksijenle başlar. ________________________________________ Page 45 NO 2 + Ultraviyole IşIğI NO + O Atomik oksijen, oksijen molekülü ile reaksiyona girerek ozonu meydana getirir. O + O 2 O 3 Atomik oksijen ayrIca serbest hidrokarbon radikalini oksitler. O + C X H Y C X H Y O Bu oksitlenmiş hidrokarbon radikali, oksijen molekülü ile reaksiyona girerek asil peroksi radikalini meydana getirir. O 2 + C X H Y O C X H Y O 3 Bu radikalde azot oksit ile kombinasyon oluşturarak peroksi asil nitratlarI (PAN) meydana getirir. C X H Y O 3 + NO 2 C X H Y O 3 NO 2 Fotokimyasal oksitleyicilerin atmosferdeki dönüşümleri aşağIda şematik olarak gösterilmektedir. ________________________________________ Page 46 Ortamdaki reaktif hidrokarbonlar (organikler), bir seri serbest radikal polimerik reaksiyonu sonucunda doymuş aerosol partiküllerine dönüşür (asit aerosolleri). Organiklerin atmosferde kalIş süreleri bir kaç saat, aerosollerin ise bir kaç gündür. Bunlar atmosferden kuru birikim (partikül yüzeylerine yapIşarak) veya yaş birikim (yağIşlar) sonucunda yeryüzünde toplanarak atmosferden uzaklaşmaktadIrlar. AvrupanIn bazI kentsel alanlarInda yapIlan ölçümlerde; saatlik ortalama olarak, total hidrokarbon maksimum konsantrasyonlarInIn 8- 17 ppm limitleri arasInda olduğu tesbit edilmiştir. DIş ortam havasInda bulunan hidrokarbonlar, iç ortam havasInda da tesbit edilebilmektedir. İç ortamda IsInma ve IsItma amacIyla petrol türevlerinin kullanImI ve iç ortam dekorasyonu için de bu tür maddelerin kullanIlmasI sonucunda, zaman zaman dIş ortamdan daha yoğun konsantrasyonda hidrokarbon tesbiti mümkün olmaktadIr. Örneğin, Environmental Protection Agency (EPA) tarafIndan yapIlan arştIrma sonucunda, kanserojen etkisi kesin olarak tesbit edilen formaldehit konsantrasyonu prefabrik evlerde 0.1-1.0 mg/m 3 , normal şekilde inşa edilen evlerde 0.05-0.1 mg/m 3 olarak tesbit edilmiştir. 8.5.3 Ölçüm Yöntemleri : Havada bulunan hidrokarbon konsantrasyonu Alev İyonizasyon Dedektörü ile belirlenmektedir. 8.5.4 SağlIk Etkileri : Hidrokarbon maruziyeti ile ilişkin olarak, gerek insan gerekse hayvanlar üzerinde yapIlan araştIrma sonuçlarI aşağIda belirtilmektedir: 1. Alifatik ve alisiklik hidrokarbonlarIn 500 ppm limit değerin üzerindeki konsantrasyonlarIn sağlIk üzerine etkileri tesbit edilememiştir. 2. Aromatik hidrokarbonlarIn özellikle mukoz doku üzerinde tahriş edici etki gösterdikleri, buharlarInIn solunmasI sonucunda sistemik etki gösterdikleri ve bu etki limitinin 25 ppm olduğu belirlenmiştir. 3. Havada hidrokarbonlarIn azot oksitleri ile birlikte bulunmalarI durumunda, göz irritasyonunun arttIğI gözlenmiştir. ________________________________________ Page 47 4. Aldehitlerin gerek insan gerekse hayvanlarda; göz irritasyonuna, üst solunum yollarInda ve deri üzerinde olumsuz etkiler yaptIğI belirlenmiştir. Aldehitlerin fizyolojik etkileşim limitinin 0.06 ppm olduğu tesbit edilmiştir. Genel olarak, hidrokarbonlar havadaki fotokimyasal smog oluşumuna, göz irritasyonuna ve diğer sağlIk etkilerinin ortaya çIkmasIna neden olmaktadIrlar. Hidrokarbonlardan sağlIk üzerine önemli ölçüde etki gösteren Polinükleer Aromatik Hidrokarbonlar'In (PAH) özellikleri aşağIda belirtilmektedir. 8.6 POLİNÜKLEER AROMATİK HİDROKARBONLAR (PAH) : Polinükleer aromatik hidrokarbonlar iki veya daha fazla benzen halkasI içeren organik bileşiklerdir. Düşük buhar basIncIna sahip olan polinükleer aromatik hidrokarbonlar havada partiküler madde üzerinde adsorblanIr. Suda çözünen veya partiküler madde üzerinde adsorblanan polinükleer aromatik hidrokarbonlar güneş radyasyonuna maruz kaldIklarInda fotodekompozisyona uğrarlar. Toprakta biriken polinükleer aromatik hidrokarbonlarIn bir kIsmI ise, toprakta bulunan bazI mikroorganizmalar tarafIndan bertaraf edilebilir. 8.6.1 Oluşum KaynaklarI : Polinükleer aromatik hidrokarbonlar pirolitik prosesler sonucunda oluşurlar. Özellikle karbonizasyon gibi doğal proseslerin yanI sIra, organik maddelerin yanmasI ile de meydana gelir. Yüzlerce çeşit polinükleer aromatik hidrokarbon vardIr. En iyi bilineni benzo()piren (BaP) dir. BaP, kok üretiminden, motorlu taşIt araçlarIndan, kok ve petrol ürünü ile çalIşan elektrik santrallerinin faaliyetleri sonucunda atmosfere yayIlIr. 8.6.2 Havada Bulunuşu : Havadaki doğal (background) seviyesi sIfIrdIr. AvrupanIn bazI kentsel alanlarInda yapIlan ölçümlerde, konsantrasyon 1-5 ng/m 3 değerleri arasInda tesbit edilmiştir. Kentsel alanlarda daha önceki senelerde yapIlan ölçümlerde belirlenen vüksek PAH konsantrasyonlarI; kullanIlan yakIt türünün ve yanma sistemlerinin IslahI ile azaltIlmIştIr. Özel şartlardaki iç ortam havasInda yüksek oranda polinükleer aromatik hidrokarbon konsantrasyonunun tesbiti mümkündür. Örneğin bazI bacasIz tip Çin evlerinde benzo()piren miktarI 6 g/m 3 olarak belirlenmiştir. ________________________________________ Page 48 İş yerlerinde de yüksek polinükleer aromatik hidrokarbon konsantrasyonunun tesbiti mümkün olabilmektedir. 8.6.3 Maruziyet YollarI : Polinükleer aromatik hidrokarbonlarIn maruziyeti solunum sistemi aracIlIğI ile oluşmaktadIr. Polinükleer aromatik hidrokarbonlarIn vücuttaki birikimi, ortamdaki konsantrasyona bağlI olarak değişim göstermektedir. Örneğin; düşük konsantrasyonun bulunduğu kIrsal kesimde % 1, yüksek konsantrasyonun bulunduğu ortamda ise % 40 oranInda vücütta birikim meydana getirmektedir. Sudaki çözünürlüğü nedeni ile, su aracIlIğI ile de vücuda polinükleer aromatik hidrokarbonlarIn alInmasI söz konusu olmaktadIr. Genelde 1 lt. sudan alInabilecek toplam polinükleer aromatik hidrokarbon konsantrasyonunun yaklaşIk 0.1 g olduğu belirlenmiştir. Saklama ve pişirme şekline bağlI olarak; et, balIk, sebze ve meyvalarda yaygIn olarak değişik miktarlarda polinükleer aromatik hidrokarbon bulunmaktadIr. Bu nedenle yiyecekler aracIlIğI ile de vücüda PAH alInmaktadIr. Amerika'da yapIlan araştIrmalarda insanlarIn gIdalar aracIlIğI ile günde 1.6 gr.dan 16 gr.'a kadar değişen miktarlarda polinükleer aromatik hidrokarbon aldIklarI tesbit edilmiştir. GIdalar aracIlIğI ile alInan polinükleer aromatik hidrokarbon miktarI hava ile alInan miktardan çok daha fazladIr. 8.6.4 Kinetik ve Metabolizma : Polinükleer aromatik hidrokarbonun yağda çözünürlüğü yüksek olup, memelilerin sindirim yollarI ve akciğerleri aracIlIğI ile absorbe edilirler. Kurum ve toz üzerinde adsorbe olan polinükleer aromatik hidrokarbon, solunum yollarInda birikir. Bu birikenlerin bir kIsmI bronşiyel olarak temizlenir. Polinükleer aromatik hidrokarbon metabolizmasI, oksidaz sistem aracIlIğI ile olur. Suda çözünebilen polinükleer aromatik hidrokarbonlar vücuttan idrar ve gaita aracIlIğI ile atIlIrlar. 8.6.5 SağlIk Etkileri : Polinükleer aromatik hidrokarbonun kanserojik etkisi kesin olarak belirlenmiştir. Solunum sistemi aracIlIğI ile vücuda alInan polinükleer aromatik hidrokarbonun akciğer kanserine neden olduğu tesbit edilmiştir. ________________________________________ Page 49 YapIlan deneysel çalIşmalar polinükleer aromatik hidrokarbonlarIn solunum sistemi kanserlerinin yanIsIra spesifik olarak bu gaz ile çalIşan işçilerde cilt kanserine neden olduğu tesbit edilmiştir. Kanserojen etkisi nedeni ile güvenilirlik limiti önerilememektedir. 8.7 KARBON OKSİTLERİ Hava kirliliği açIsIndan; karbonun iki önemli bileşiği karbon monoksit ve karbon dioksittir. 8.7.1 Karbon Monoksit Karbon monoksit atmosferde yaygIn olarak bulunan bir hava kirleticisidir. Atmosfere verilen karbon monoksit toplam emisyon miktarI diğer kirleticilerden önemli ölçüde fazladIr. Renksiz, kokusuz, havadan daha hafif bir gaz olup suda çözünür. Kan bileşimindeki hemoglobin ile birleşme eğilimi oksijenden 200 kat daha fazladIr Bu nedenle insan sağlIğI üzerindeki olumsuz etkisi öncelikle kan ve bu yolla diğer organlarda gözlenir. Karbon monoksitin hemoglobinle oluşturduğu forma karboksihemoglobin adI verilir. Karbon monoksitin atmosferdeki kalIş süresi diğer kirleticilere göre daha uzundur. Atmosferde karbon monoksitin karbon dioksite dönüşümü; ortamdaki serbest oksijen molekülüne, sIcaklIğa ve katalizörlere bağImlIdIr. Karbon monoksitin karbon diokside dönüşümündeki muhtemel reaksiyonlar aşağIda gösterilmektedir. Ancak bu reaksiyonlarIn oluşumu için güneş enerjisi gerekmektedir. CO + O 2 CO 2 + O CO + H 2 O CO 2 + H 2 CO + O 3 CO 2 + O 2 CO + NO 2 CO 2 + NO 8.7.1.1 Oluşum KaynaklarI : Karbon monoksit (CO) yetersiz yanma ürünü olarak; fosil yakItlar, karbon içeren materyaller, bazI endüstriyel ve biyolojik işlemler sonucu atmosfere verilen bir kirleticidir. TaşIt araçlarI, endüstriyel işlemler, IsItma sistemleri ve insineratörler en önemli karbon monoksit kaynaklarIdIr. Doğal oluşum kaynaklarI ise biyolojik aktivitelerdir. Ancak doğal kaynaklardan oluşan karbon monoksit ihmal edilebilir düzeydedir. ________________________________________ Page 50 8.7.1.2 Havada Bulunuşu : Karbon monoksitin doğal (background) seviyesi 0.001-0.20 ppm'dir. Kentsel alanlardaki konsantrasyonu hava koşullarIna, trafiğe, zamana ve kaynaklarIndan uzaklIğa göre değişim gösterir. Kentsel alanlarda yapIlan ölçümlerde 8 saatlik ortalama maksimum konsantrasyon 53 ppm olarak belirlenmiştir. Pik konsantrasyonlar trafiğin yoğun olduğu sabah ve akşam saatlerinde gözlenmektedir. Özellikle çok yoğun karbon monoksit konsantrasyonlarI hareket halindeki taşItlarIn içinde, garajlarda ve trafik akIşInIn fazla olduğu bölgelerde tesbit edilmektedir. DolayIyla yoğun CO maruziyetinin; özellikle şöförler, garajlarda çalIşan kişiler, ve trafik polislerinde gözlenmesi beklenilmelidir. Örneğin yapIlan ölçümlerde araba içinde maksimum 36 ppm, garajlarda 500 ppm karbon monoksit konsantrasyonu tesbit edilmiştir. İç ortamda IsItma amacIyla kullanIlan, fosil yakIt yakIlan sobalarIn uygun olmayan koşullarda kullanIlmasI karbon monoksit konsantrasyonunu önemli ölçüde arttIrmaktadIr. Yine yemek pişirme işlemleri de iç ortam kaynağI olarak önemlidir. Bu ortamlarda yapIlan ölçümlerde karbonmonoksit konsantrasyonunun 10-50 ppm arasInda değişim gösterdiği tesbit edilmiştir. Tütün içimi de karbon monoksitin en önemli iç ortam kaynaklarIndan birini oluşturmaktadIr. 8.7.1.3 Maruziyet YollarI : Karbon monoksite deri yolu ile maruziyet söz konusu olmayIp en önemli maruziyet solunum yolu ile olmaktadIr. 8.7.1.4 Ölçüm Yöntemleri : Havadaki karbonmonoksit konsantrasyonu Nondispersive Infra- Red Spektroftometre ile tesbit edilmektedir. 8.7.1.5 Kinetik ve Metabolizma : Solunum yolu ile alInan karbon monoksit; kandaki hemeglobin protohem demiri ile reaksiyona girerek kuwetli bağlar oluşturur. Karbon monoksidin hemoglobine bağlanmasI kanIn oksijen kapasitesini azaltIr. Kanda oluşacak karboksihemoglobin miktarI; karbon monoksit konsantrasyonuna, maruziyet süresine, kandaki mevcut karboksihemoglobin miktarIna ve kişinin fiziksel aktivitisine bağlI olarak değişim göstermektedir. Maruziyet ortadan kalktIğI anda, ________________________________________ Page 51 kanda oluşan karboksihemoglobin oluşumu kendiliğinden durur. SağlIklI bir insanda karboksihemoglobinin yarIsI 3-4 saat içinde kandan temizlenir. 8.7.1.6 SağlIk Etkileri : Karbon monoksit maruziyeti ile ilişkilendirilebilecek dört sağlIk etkisi vardIr.Bu etkiler kandaki % 10' nun altIndaki karboksihemoglobin seviyeleri dikkate alInarak belirlenmiştir. A. Kardiyovasküler etkileri B. Nörolojik davranIş etkiler; C. Fibrinoliziz etkiler D. Perinatal etkiler Karbon monoksitin oksijen taşIma kapasitesini azaltmasI sonucunda kandaki oksijen yetersizliği nedeniyle kan damarlarInIn çeperleri, beyin kalp gibi hassas organ ve dokularda fonksiyon bozukluklarI meydana gelir. FarklI işlerde çalIşan ve daha önceden karbon monoksite maruz kalmamIş kişilerde karbon monoksit maruziyeti sonucunda oluşabilecek karboksihemoglobin (CoHb) miktarlarI aşağIdaki tabloda gösterilmektedir. CO Konsantrasyonu Maruziyet Süresi Tahmin Edilen (%) CoHb MiktarI ppm mg/m 3 Oturulara k yapIlan iş Hafif iş AğIr iş 100 115 15 Dakika 1.2 2.0 2.8 50 57 30 Dakika 1.1 1.9 2.6 25 29 1 Saat 1.1 1.7 2.2 10 11.5 8 Saat 1.5 1.7 1.7 AşağIdaki tabloda karbonmonoksit maruziyeti sonucunda kanda oluşan Karboksihemoglobin (CoHb) seviyeleri ile ilişkin sağlIk etkileri belirtilmektedir. ________________________________________ Page 52 Karboksihemoglobin MiktarI % Etkiler 1 Herhangi bir etki gözlenmez. 1-2 DavranIş bozukluklarI belirdiği hakkInda bazI deliller vardIr 2-5 Merkezi sinir sistemi üzerine etkiler,zaman kavramI görme hassasiyeti parlaklIk kavramInda ve diğer fiziko motor fonksiyonlarInda tahribat 5 Kalp ve akciğer fonksiyonlarInda değişim 10-80 Baş ağrIsI, bitkinlik, uyku hali, koma, solunum sisteminin durmasI ve ölüm. 8.7.1.7 Maruziyet Seviyeleri Karbon monoksidin doğal (background) miktarI bölgeden bölgeye 0.01-0.23 mg/m 3 arasInda değişim gösterir. 8 saatlik ortalama genelde 20 mg/m 3 (17 ppm) den düşüktür. Tesbit edilen maksimum 8 saatlik ortalama konsantrasyon 60 mg/m 3 (53 ppm) olarak belirlenmiştir. İç ortamda ise mutfak faaliyetleri sIrasInda 57.5 mg/m 3 (50 ppm) karbon monoksit konsantrasyonu ölçülmüştür. Dünya SağlIk Örgütü tarafIndan toplumun sağlIğInIn korunmasI için kandaki karboksihemoglobin (CoHb) miktarInIn %2.5-3.0 olmasI önerilmektedir. Kandaki karboksihemoglobin miktarInIn %2.5-3 seviyesini aşmadIğI taktirde olumsuz sağlIk etkileri gözlenmemektedir. Bu sInIrI korumak amacIyla Dünya SağlIk Örgütü'nce önerilen maksimum maruziyet süreleri ve karbon monoksit konsantrasyonlarI aşağIda gösterilmektedir. 1- 15 dakika için müsaade edilen maruziyet konsantrasyonu 100 mg/m 3 ü aşmamalIdIr. 2- Ortalama zamana karşI maruziyet seviyeleri : - 30 dakika için 60 mg/m 3 (50 ppm) - 1 saat için 30 mg/m 3 (25 ppm) - 8 saat için l0 mg/m 3 (10 ppm) dir. ________________________________________ Page 53 8.7.2. Karbon Dioksit Karbondioksit (CO 2 ) atmosferde çok düşük konsantrasyonda bulunan bir gazdIr.Bir milyon hava malekülünde yaklaşIk 350 karbon dioksit molekülü bulunur. Çevrede önemli bir anahtar görevini yapar. Örneğin, bitkiler karbon dioksit alIrlar ve bunu fotosentezlerinde kullanarak yaşamlarInI sürdürürler. güneş IşIğI CO (gaz) + H 2 O Karbonhidrat + O 2 (gaz) Karbon dioksitin diğer bIr özelliği de güneşten gelen IşInlarIn değişmeden yeryüzüne ulaşmasInI sağlar. Ancak bu sIrada yeryüzünden gelen uzun dalga radyasyonunun bir kIsmInI absorblar. Uzun yIllar önce, karbon dioksitin yeryüzünde meydana getirdiği sera (greenhouse) etkisi ve buna bağlI olarak gelişen iklim değişikliklerine neden olduğu tesbit edİlmiştir. Atmosferde daha önceden 280 ppm olarak tesbit edilen karbon dioksit miktarI, fosil kökenli yakItlarIn kullanImInIn artmasI ile bugün 350 ppm'e kadar yükselmiştir. Karbon dioksit doğal veya yapay olarak yanma veya oksidasyon sonucunda oluşur. Ortama verilen karbon monoksit, hidroksit radikalleri ile oksitlenerek karbon dioksite dönüşür. Ancak bu oksitlenme uzun zaman aralIğInda gerçekleşen bir reaksiyonla olur. Karbondioksitin kendisi toksik bir gaz değildir. Normal atmosfer şartlarInda %0.03-%0.06 arasInda değişen konsantrasyonlarda, ayrIca kaynak sularInda da çözünmüş halde bulunur. Atmosferdeki karbondioksit ile çözünmüş karbondioksit arasInda çeşitli doğal dönüşümlerin olmasI söz konusudur. Aradaki denge, mevcut konsantrasyonun karIşIm zamanIna bağlIdIr. Bu dönüşüm aşağIda şematik olarak gösterilmektedir. ________________________________________ Page 54 Atmosferde bulunan karbon dioksit konsantrasyonu fosil kaynaklI yakItlarIn yanmasI sonucunda her yIl 2.3 ppm kadar artmaktadIr. Bunun üçte biri okyanus veya derin su kaynaklarInca ve bitkiler tarafIndan alInarak atmosferden uzaklaştIrIlmaktadIr. Geri kalan 1.5 ppm ise atmosferdeki karbon dioksit konsantrasyonuna ilave olmaktadIr. Bu miktar da atmosferin tedrici olarak IsInmasIna neden olarak sera (greenhouse) etkisini her geçen gün biraz daha arttIrmaktadIr. Atmosferde biriken karbon dioksit adeta bir cam fanus görevini yapar. Güneşten gelen kIsa dalga boylu IşInlar içeriye kolaylIkla geçmektedir. Ancak, içeride oluşan IsI enerjisinin çIkmasI karbon dioksit tarafIndan engellendiğinden içteki IsI dIşarIdan daha yüksek olmaktadIr. Karbon dioksitin bu etkileşimi sonucunda; dünya ortalama IsIsInda meydana gelen yükselme doğadaki denge ve dönüşümler üzerinde de etkisini göstermektedir. 1880-1940 yIllarI arasIndaki sIcaklIk artIşInIn 0.5 C olduğu belirlenmiştir. Günümüzde olduğu gibi, atmosfere yayIlmakta olan karbon dioksit miktarInIn hIzla artmasI durumunda, önümüzdeki yüzyIlIn yarIsInda global IsInmanIn l.5 C - 5 C arasInda bir artIş göstereceği tahmin edilmektedir. 8.7.2.1 Ölçüm Yöntemleri Karbon dioksit konsantrasyonu; a. Non Dispersive Infra-Red Absorbsiyonu b. Gaz Filtresi Korelasyon ölçüm yöntemleri ile ölçülmektedir. ________________________________________ Page 55 9. SMOG VE FOTOKİMYASAL SMOG Smog oluşumu ile ilişkin bazI terimlerin tanImlarI aşağIda belirtilmektedir. Smoke (Duman): Bir maddenin yanmasI sonucunda oluşan küçük partiküllerin atmosferde süspanse halde bulunmasI durumu duman (smoke) olarak adlandIrIlIr. Bu partiküller sIcaklIkla oluşan parçalanma veya buharlaşma ile oluşan partiküller katI ve sIvI aerosollerdir. İnversiyon (Terselme): Normal şartlarda yeryüzünden atmosferin katlarIna doğru yükseldikçe sIcaklIk azalma gösterir. Ancak yükseklikle sIcaklIğIn artmasI sonucunda meydana gelen hava durumu terselme (inversiyon) olarak tanImlanIr. Güneş radyasyonunun etkisi ile oluşan inversiyona radyasyon inversiyonu adI verilir. Bu inversiyon; güneş radyasyonunun azalmasI ile yeryüzünün soğumasI sonucunda hava ile yeryüzü arasIndaki sIcaklIk farklIlIğIndan meydana gelir. Yeryüzü ile havanIn ilk metreleri arasInda meydana gelen radyasyon inversiyonu, hava kirliliğini en fazla etkileyen meteorolojik etmendir. Smog (Sisli Duman): KIş koşullarInda, sIcaklIk inversiyonunun ve sisin bulunduğu meteorolojik şartlarda havanIn dumanla aşIrI miktarda kirlenmesi olayIdIr. Bu durum aynI zamanda basit smog olarakta tanImlanIr. Fotokimyasal smog: Güneş IşIğInIn katalizör etkisi ile atmosferde bulunan kirleticiler arasInda meydana gelen reaksiyonlarIn yan ürünlerinin oluşturduğu sis tabakasIdIr. Bu reaksiyonlar; ozon, azot oksitleri, hidrokarbon ve diğer oksitleyici hava kirleticileri arasInda meydana gelir. Fotokimyasal reaksiyonlarIn oluşumu sIrasInda herhangi bir aşamada meydana gelen aksaklIk fotokimyasal smog oluşumunu engeller. Fotokimyasal smog oluşumundaki yardImcI etkenler ise hava ve topografik şartlardIr. Örneğin; hava sirkülasyonunun yetersizliği kirletici konsantrasyonunun artmasIna neden olacaktIr. Veya dağ yamacIndaki hava güneş IşInlarInIn etkisi ile IsInarak yükselecek ve beraberinde kirleticileride taşImasI nedeni ile reaksiyonlarIn başlamasIna yardImcI olur. Sabah saatlerinde güneş IşInlarI ilk önce havanIn üst tabakalarInI IsItIr. Yeryüzünün IsInmIş havaya göre daha soğuk olmasI sonucunda oluşan radyasyon inversiyonu hava hareketlerini engeller ve buna bağlI olarakta kirleticiler kendi kaynaklarI çevresinde çökerler. Bu olay hava kirlilik kaynaklarInIn bulunduğu alanlardaki kirliliğin daha da yoğunlaşmasIna neden olur. Yüksek seviye inversiyonu fotokimyasal smog oluşumuna yardImcI etkenlerden en önemlisidir. Yüksek basInç sistemindeki stabil ve sIcak ________________________________________ Page 56 havanIn altInda bulunan daha soğuk hava kirleticiler için adeta bir kapan görevini görür. Bu soğuk ortamdaki kirleticilerin yoğunluklarInIn fazla olmasI nedeni ile, üstteki daha sIcak hava tabakasIna yayIlamamaktadIrlar. Ancak güneş IşInlarInIn artmasI ile üst tabakadaki hava IsInarak, bu tabaka yakInIndaki kirleticilerin bulunduğu tabakanInda IsInmasIna neden olur. Bu IsInma kimyasal reaksiyonlarIn başlamasIna ve kirlilik konsantrasyonunun artmasIna neden olur Yüksek seviye inversiyonunun bir kaç gün sürmesi kirlilik konsantrasyonunu her geçen gün artmasIna neden olur. Bunun sonucunda da ciddi sağlIk problemlerini ortaya çIkarIr. ________________________________________ Page 57 10. UYARI KADEMELERİ Hava kirliliğinin yüksek olduğu durumlarda alInmasI gereken acil tedbirlere yön vermek üzere "Hava Kalitesinin KorunmasI Yönetmeliği"nde yer alan UyarI Kademeleri aşağIda gösterilmektedir. Hava Kalitesinin KorunmasI Yönetmeliği'nde UyarI Kademeleri Kükürt dioksit ve Havada AsIlI Partikül Madde bazInda 24 saatlik ortalama olarak; SO 2 (g/m 3 ) Havada AsIlI Partikül Madde (g/m 3 ) 1.Kademe 700 400 2.Kademe 1000 600 3:Kademe 1500 800 4.Kademe 2000 1000 Hava kalitesi sInIr değerlerinin aşIlmasI durumunda; hava kirliliği yukarIda belirtilen kademelere ulaştIğInda bölge özelliklerine bağlI olarak alInacak tedbirler Valiliklerce belirlenmektedir. Her kademe için alInacak tedbirlerde meteorolojik veriler dikkate alInmaktadIr. Sis, inversiyon, durgun meteorolojik şartlar ve izotermal durumlarda bir sonraki kademenin tedbirleri veya ilave tedbirler uygulanabilir. Nisbi nem miktarInIn %90'unun üzerine çIkmasI halinde yukarIda belirtilen uyarI kademelerindeki kirlilik derecelerinin %10 eksiğinde dahi ilgili kademenin tedbirleri uygulanabilir. Kritik Meteorolojik Şartlar : İnversiyon tabakasInIn yerden yüksekliği : 700 m. İnversiyon tabakasInIn alt ve üst sIcaklIk farkI : 2 C Rüzgar hIzI (12 saatlik ortalama) : <1.5 m/sn. Nisbi nem yükseklikle sIcaklIğIn değişmediği (izotermal) durumlarda : % 90 11. HAVA KİRLENMESİNİN ÖNLENMESİNDE ALINABİLECEK ÖNLEMLER Hava kirlenmesinin önlenmesi amacI ile alInacak önlemleri kIsa, orta ve uzun vadeli olarak belirtebiliriz. KIsa Vadede AlInabilecek Önlemler A. YakIt Seçimi IsInma amacI ile IsI değeri yüksek, kükürt içeriği düşük yakItlarIn kullanIlmasI, ________________________________________ Page 58 B- TaşIt AraçlarInIn Kontrolü - TaşItlarda kurşun içeriği düşük benzinin kullanIlmasI - Yanma veriminin arttIrIlmasI amacI ile motor bakImlarInIn sağlanmasI. - Ekzozdaki kirleticilerin minumum düzeye indirilmesinin sağlanmasI amacIyla katalitik konvertörlerin kullanIlmasI - Tam yanmayI sağlamak için uygun katalizörlerin kullanIlmasI C- YakIt tasarrufunun sağlanmasI amacIyla IsI izolasyon tekniklerinin azami ölçüde kuIlanIlmasI D- Yakma teknolojisi ve enerji tasarrufu konusunda halkIn bilinçlenmesini sağlamak üzere eğitim hizmetlerine ağIrlIk verilmesi E- Öncelikle hava kirliliğine olumsuz katkIlarInIn kontrol altIna alInmasI zor olan sobalI evler olmak üzere bütün konutlarda iyi kaliteli yakIt dağItImInIn düzenlenmesi F- Kirliliğin aşIrI derecede yükseldiği alarm dönemlerinde kullanIlmak üzere kaliteli yakIt rezervinin hazIr bulundurulmasI H- Fuel-Oil yakIlan kaloriferli binalarda IsI ölçer cihaz kullanIlarak gereksiz IsInmanIn önlenmesi I-Kirlilik konsantrasyonundaki yüksek artIşlarI önlemek için, kaloriferlerin yakma saatlerinin semtlere göre ayarlanmasI K- Yanma veriminin arttIrIlmasI için soba borularI ve kalorifer kazanlarInIn alev borularInIn temizlenmesi L- BacalarIndan fazla kirletici duman çIkaran binalarIn kontrollerinin belediyelerce yapIlarak yaptIrIm uygulanmasI. Orta Vadede AlInabilecek Önlemler A. HalihazIrda mevcut yakItlarIn kirleticilik vasfInI minimum düzeye indirmek amacIyla uygun teknolojilerin kullanIlmasI B- Yakma sistemlerinin IslahI, bu amaçla gerekli standartlar ile yasal mevzuatlarIn uygulanmasI, teknik kontrol ve belgeleme hizmetlerinin gerçekleştirilmesi C- Binalarda; azami IsI yalItImInI sağlayacak ekonomik yalItIm önlemlerinin saptanmasI ve uygulanmasI, D- Kent imar planInIn ve bina kat müsaadesinin kentin hakim rüzgarlarInI önlemeyecek şekilde yapIlmasI, E- YakIt tüketimi fazla olan büyük bina ve kuruluşlardan başlayarak baca filtresi uygulamasIna geçilmesi. ________________________________________ Page 59 Uzun Yadede AlInabilecek Önlemler A- Ekonomik ve teknik yönden detaylI incelemeler yapIlarak, en azIndan kirlenmenin çok yoğun olduğu semtlerde elektrikle IsItma uygulamasInIn başlatIlmasI, B- Doğal gaz ile IsItmanIn yaygInlaştIrIlmasI, C- Merkezi sistem ile IsItmanIn yaygInlaştIrIlmasI, D- Bir yandan gaz ve tozun tutulmasI, diğer yandan hava akImI oluşturarak kirletici maddelerin dağIlmasInI sağlayacak yeşil kuşak ve alanlarIn tesisi, E- YeraltIndaki IsInIn; yüksek verimli IsI transfer pompalarIyla alInIp kullanIlmasInIn uygulanabilirliğinin araştIrIlmasI, F- Yenilenebilir enerji kaynaklarIndan olan güneş enerjisinin en temiz enerji kaynaklarIndan biri olduğu düşünülerek, uygun bölgelerde bu kaynaktan yararlanIlmasInIn sağlanmasI.