Hava Kirliliği, Asit Yağmurları, Sis Kirliliği Ve Önlenmesi

1. Hava Kirliliği, Asit Yağmurları, Sis Kirliliği Ve Önlenmesi

2. Hedefler Hava kirliliği nedir? Hava kirliliği kaynakları nelerdir? Hava kirliliğinin insan sağlığı ve çevre üzerindeki etkileri nelerdir? Hava kirliliğini önlemek için alınabilecek önlemler nelerdir? Asit yağmurlarının oluşumu, insan ve toprak üzerindeki etkileri nelerdir? Sis nedir? Sis türleri nelerdir?

3. Hava kirliliği • İnsan sağlığına canlı hayatına ve ekolojik dengeye zararlı olabilecek katı, sıvı, yada gaz halindeki yabancı maddelerin atmosferde bulunması, hava kirliliği olarak tanımlanmaktadır.

4. Hava, atmosferi meydana getiren oksijen, azot vb. gazların karışımıdır. • Bu gazların havadaki dağılımı şöyledir: % 78 azot, % 21 oksijen ve % 1 karbondioksit, su buharı gibi diğer gazlar. • Havanın % 21’ini oluşturan oksijen oldukça reaktif bir gazdır. • Atmosferi oluşturan bu gazların, en kararsız olanları su buharı ve karbondioksittir.

8. Doğal Kaynaklar • Volkan faaliyetlerini, orman yangınlarını, toz fırtınalarını, okyanus dalgalarını, açık arazide hayvan ve bitki örtülerinin bozulmasını kapsar.

10. Yapay Kaynaklar • Bu kaynaklar hammaddenin insanların kullanımına sunabilmek için gereken süreçler sonucunda oluşurlar. Sabit ve hareketli kaynaklar olmak üzere ikiye ayrılır.

11. Sabit kaynaklar • Katı, sıvı ve gaz yakıtların yakılması ile veya herhangi bir üretim prosesi esnasında oluşan kirleticilerin bir baca yoluyla atmosfere emisyonun yapıldığı kaynaklardır.

13. Bunlar; petrol rafineleri, petrokimya entegre tesisleri, kimya sanayi tarımsal mücadele ilaçları, enerji santralleri, selüloz ve kağıt sanayi, demir çelik sanayi, çimento sanayi, gübre sanayi, şeker sanayi, taş toprak sanayi, tekstil sanayi, plastik sanayi, vernik boya, ev ve iş yerlerinde ısınma amaçlı kullanılan yakıtlar, bakımsız yollar, bitki örtüsü yok olmuş açık arazilerdir.

14. Hareketli kaynaklar • Kara, hava ve deniz taşıtlarının egzozlarıdır. • Kara, hava ve deniz taşıtlarında mazot, benzin veya jet yakıtı gibi yakıtlar tüketilmekte ve taşıtların egzozlarından atmosfere verilen hava kirleticiler, katı, sıvı ve gaz yakıtlarının yanmasıyla oluşan yanma ürünlerinin benzerleridir.

16. Hava kirleticileri, havanın tabi değişimini değiştiren gaz, sıvı veya katı halde olabilen kimyasal maddelerdir. Bu hava kirleticileri belirli bir kaynaktan doğrudan atmosfere karışan birincil kirleticiler ile atmosferdeki bazı mekanizmalar sonucu oluşan ikincil kirleticiler olarak iki grupta incelenir.

17. Birincil kirleticiler • Kükürt oksitleri (SOx) Kükürt limon sarısında ametal, katı, simgesi S olan kimyasal bir elementtir. Kükürt tatsız, kokusuz bir katıdır, ısı ve elektriği iyi iletmez. Kükürt doğada yaygın olarak bulunan bir elementtir.

19. Kükürt OksitlerKükürt içeren yakıtların yanmasıyla oluşan zehirli gazlardır. • Dikükürtheptoksit S2O7 : persülfat asidi anhidriti, dayanıksızdır. 2SO3 + O S2O7 • Kükürt monoksit SO : Renksiz bir gazdır, elektrik deşarjlarının kükürt dioksitle kükürt buharlarından ibaret bir karışım üzerine tesirinde oluşur: SO2 + S  2SO

20. Kükürt dioksit SO2: Kükürt dioksit elde etmek için, sanayide ya kükürt yakılır: S8 + 8O2 8 SO2 + 70.9 kcal Kükürt dioksit renksiz, ekşi kokulu boğucu yanmaz ve patlamaz bir gazdır. Astım yapar. Kükürt dioksit, volkan gazlarında ve fabrikaları çok büyük şehirlerin havasında bulunur. Çünkü bu gaz kükürt içeren kömürlerin yanmasıyla oluşur. Kükürt dioksit suda oldukça fazla çözünür. Havada ki su damlacıkları ile okside olur.

22. Fosil kökenli yakıtların yanmasıyla ortaya çıkan kükürt, havada derhal oksidasyona uğrar. Bu oksidasyon iki aşamada gerçekleşir: S + O2 SO2 SO2+ O  SO3 Ortamda herhangi bir katalizör madde bulunmadığı durumda, kükürt dioksit yavaş bir reaksiyonla kükürt trioksite dönüşür

23. Kükürt trioksit SO3: Kükürt trioksit, sülfürik asidin anhidriti olup bu asitten su çekmek suretiyle elde edilebilir. Derişik sülfürik asitle fosfor pentoksitten oluşan bir karışım ısıtılacak olursa SO3 meydana gelir. H2SO4 + P2O5 2HPO3 + SO3 Sıcak ve soğuk suda eriyen renksiz bir gazdır. Atmosferde derhal sülfürik aside dönüşmesinden dolayı, atmosferdeki kalış süresi çok kısadır. Su ile asit oluşturması nedeni ile kirletici olarak önem taşımaktadır.

25. Kentsel bölgelerde yoğunlaşmış olan akaryakıt kullanımı ve kükürtten yararlanan sanayi tesisleri de kükürt oksitlerin oluşumuna yol açan önemli kaynaklardır. • Asit yağmurları, kalp hastalıkları, solunum enfeksiyonları oluşumuna sebep olur. • Kükürt dioksitleri solunumla alınan madde ve mikroorganizmaların atılımını engelleyerek enfeksiyona zemin hazırlar bronşlarda spazm yaparak ani ölüme sebep olabilir. • Bitkilerin gözeneklerine girmek suretiyle fotosentez kapasitesini düşürür. • İkincil ürünler kuvvetli asittirler tüm maddeleri korozyona uğratırlar.

26. Azot oksitleri (NOX) Kükürtten sonra en önemli hava kirleticidir. Yakıtın çok yüksek sıcaklıkta yakılmasıyla oluşur. Bu kirletici de yine motorlu taşıtlardan ve elektrik enerji santralleri ile sanayide kullanılan buhar kazanlarının yakım sistemlerinden kaynaklanır. Atmosferde kirletici olarak bulunan azot monoksit ve azot dioksit konsantrasyonları genelde ‘’ azot oksitleri’’ terimi ile ifade edilmektedir. NO + NO2 NOX Atmosferde bulunan önemli azot oksit bileşikleri; azot monoksit (NO), azot dioksit (NO2), diazot oksit (N2O)

27. Azot monoksit (NO) Gaz halinde renksiz, kokusuz, suda çözünürlüğü düşük olan, likit halde iken mavi renkli olan, havanın yapısında eser miktarda bulunan bir bileşiktir. Yüksek sıcaklıklarda yanma işlemlerinde ortaya çıkar. NO sinir sistemine etki ederek solunum felcine neden olur.

28. Azot dioksit (NO2) NO2 ise kırmızımsı kahverenkli, keskin kokulu bir gazdır. 21,1 derece kaynama noktasına sahip NO2’nin düşük kısmi basıncı, atmosferde yoğunlaşmasını önler. Korozyona neden olur. Yüksek derecede oksitleyicidir. Kırmızımsı kahverenkli olmasından ötürü kendisi ile kirlenmiş havanın görüş mesafesini azaltıp aynı zamanda havanın renginin de değişmesine sebep olur. NO2 gazının atmosferik ömrü yüzyıldan fazladır.

29. Asidifikasyona neden olur. Yağmur genel olarak hafif asidiktir, pH değeri 5-6 arasında değişir. Ancak NOx’in HNO3 formuna dönüşmesi ile oluşan asit yağışının pHdeğeri 4- 4,5 gibi düşük bir seviyededir. • NO2 bitkilere zarar verir. 0,3 ppm gibi düşük konsantrasyonlarda, büyümeyi engeller. Daha yüksek konsantrasyonlarda ise, hassas bitkilerin yapraklarında gözle görülür bozulmalara neden olur.

30. Karbon monoksit (CO) • Renksiz kokusuz ve havanın ortalama mol ağırlığına eşit mol ağırlığında olan bir gaz olan karbon monoksit, bu yüzden hem kaynaklandığı nokta etrafında iyi dağılmayan hem de varlığı kolay fark edilmeyen zehirli bir gazdır. • Atmosferde kolay kolay yok olmaz ve ömrü 2-4 ay kadardır. • CO’ in en önemli kaynağı sigara ve otomobil egzozudur.

32. Birincil bir hava kirletici olan karbon monoksit, oksijen eksikliği, tutuşma sıcaklığı, yüksek sıcaklıkta gazın kalıcılık zamanı ve yanma odası türbülansı gibi etkenlerden birinin eksikliğinde tam olmayan bir yanma sonucunda CO2yerine meydana gelmektedir. • Karbon monoksit kanda alyuvar hücrelerine girerek hemoglobin ile sıkıca bağlanarak oksijenin bağlanmasını önler. Dokulara oksijen taşınmaması baş dönmesi, baş ağrısı ve halsizliğe sebep olur.

33. Hidrokarbonlar • Hidrokarbonlar, havadaki diğer kirleticilerin birbirleri arasındaki reaksiyonlarda rol oynamaları nedeni ile kirletici olarak önem kazanmaktadırlar. Hidrokarbonlar adlandırılmalarından da anlaşılacağı gibi, karbon ve hidrojen atomlarından meydana gelmişlerdir. Karbonun değişken kimyası nedeni ile tabiatta metandan uzun zincirli polimerlere kadar değişik hidrokarbonlar mevcuttur.

34. Fotokimyasal sise yol açtıklarından kirliliğin artmasında önemli rol oynarlar. • Havadaki hidrokarbonlar genellikle çöp fırınları gibi büyük tesislerde atık maddelerin atılmasından, sanayide kullanılan çözücülerin buharlaşmasından ve odun kömürünün yakılmasından kaynaklanır. • Ama en önemli etken, buharlaşma yoluyla ve içten yanmalı motorların egzozundan havaya karışan benzindir. • İnsan sağlığına zararı göz ve kulaklarda rahatsızlıklar oluşturur. • Kanser riski bulundurur.

35. Cıva • Gümüş renkli, ağır bir metal olan cıva, oda sıcaklığında (25°C) sıvı halde bulunan elementtir. Cıva zehirli ve pahalı bir maddedir. • Petrol ve kömür yakılması, maden çıkarılması gibi faktörlerle cıva buharı havaya karışır. • Cıva oldukça yüksek bir toksik metaldir. Eğer yeterli hava kirliliği kontrolü yapılmazsa, cıvanın yakılarak bertaraf edilmesi havadaki emisyon oranını ciddi bir şekilde artırabilir. • Havadaki cıva miktarının artması böbrekte ve sinir sisteminde tahribata ve ölümlere yol açar.

37. Kurşun • Kurşunun kolay işlenebilen, yaygın bir metal olması ve erime derecesinin düşüklüğü (327.5 °C) nedeniyle iş yaşamında çok yaygın olarak kullanılır. • Kurşun, hava, su ve toprak yoluyla, solunumla ve besinlere karışarak biyolojik sistemlere giren son derece zehirleyici özelliklere sahip bir metaldir. • Yüzbinlerce ton kurşun, kurşunlu petrolden elde edilen ve kurşun tetra etil ((CH3CH2)4Pb) eklenerek oktansayısı arttırılan yakıtlarla çalışan içten yanmalı motorlardan çıkan gazlarla dünya atmosferine boşaltılmaktadır. Atmosferden kurşun (büyük oranda metal oksitleri ve tuzları şeklinde) yağmurla tekrar yeryüzüne inerek çevremize her geçen gün daha fazla yayılmaktadır.

38. Partikül madde • Ana kaynakları, maden kömürü, linyit, motorin, benzin fueloil, benzin emisyonları yol ve boş alanlardan kalkan tozlardır. • Yanma, sanayi prosesleri ve doğal kaynaklardan atmosfere verilen molekülden büyük (>0.0002µm) ve 500µm'den küçük kati veya sıvı halde bulunabilen maddelerdir.

39. Görüş mesafesini kısaltır. • Güneşışınlarının enerji taşıdığı dalga boylarında etkili olarak gelen enerji akışını değiştirir. • insan, hayvan ve bitki sağlığına olumsuz etki yapar.

40. İkincil kirleticiler Ozon • Ozon gazı zehirli, renksiz bir gazdır ve atmosferin üst katmanlarında yer alır. Gökyüzünün mavi renkte görünmesi bu gaz sayesinde olmaktadır. Sıvı halde lacivert renge dönüşen ozon gazı, dünyayı güneşten gelen morötesi radyasyona karşı korumaktadır. • Ama bu gaza maruz kalındığında gözleri, burnu ve boğazı tahriş ederek solunum sistemini tahrip eder.

43. Kloroflorokarbon • Başlıca kloroflorokarbonlar CFC-11 ve CFC-12‘dir. Bunlar için doğal kaynak yoktur, doğada kendiliğinden oluşmazlar. Troposferde CFC’ lerin konsantrasyonlarını azaltıcı herhangi bir etken yoktur. Atmosferik ömürleri CFC-11 için 65 yıl, CFC-12 için 130 yıl civarında olduğu tahmin edilmektedir. • Spreylerdeki püskürtücü gazlar, soğutucu aletlerde kullanılan gazlar, bilgisayar temizleyiciler, bu gazların başlıca yapay kaynaklarıdır. Küresel iklim değişimindeki payları %22 oranındadır. • CFC emisyonlarının cilt kanserlerinde dramatik artışlara, iklim de ise katostrofik değişikliklere yol açacağını tahmin edilmektedir.

44. Radyoaktif kirleticiler • Maddenin temel yapısı atomlardan oluşmaktadır. Atom ise proton ve nötronlardan oluşan bir çekirdek ile bunun çevresinde dönmekte olan elektronlardan oluşmaktadır. • Herhangi maddenin atom çekirdeğindeki nötronların sayısı proton sayısına göre oldukça fazla ise, bu tür maddeler kararsız bir yapı göstermekte, çekirdeğindeki alfa, beta, gama gibi çeşitli ışınlar yaymak suretiyle parçalanmaktadır.

46. Çevresine bu şekilde ışın saçarak parçalanan maddelere ‘’Radyoaktif Madde’’, çevreye yayılan alfa, beta, gama gibi ışınlara ise ‘’Radyasyon’’ adı verilmektedir. • Özellikle 2. Dünya savaşından sonra nükleer çalışmalarda sağlanan gelişmeler, Dünyanın radyoaktivitesine çok büyük oranda etki ederek yapma radyoaktivitenin birikimine ve radyoizotoplardır.

47. Radyoaktif maddelerin zararları • X ışınları, ultraviyole ışınlar, görülebilen ışınlar, kızıl ötesi ışınlar, mikro dalgalar, radyo dalgaları ve manyetik alanlar, elektromanyetik spektrumun parçalarıdır. • Elektromanyetik parçaları, frekans ve dalga boyları ile tanımlanır.

48. Ultraviyole ve x ışınları çok yüksek frekanslarda olduğundan, elektromanyetik parçalar kimyasal bağları kırabilecek enerjiye sahiptir. Bu bağların kırılması iyonlaşma diye tanımlanır. • İyonlaşabilen elektromanyetik radyasyonları, hücrenin genetik materyali olan DNA’yı parçalayabilecek kadar enerji taşımaktadır. • DNA’nın zarar görmesi ise hücreleri öldürmektedir.

49. Ayrıca radyasyon, canlılarda genetik değişikliklere de yol açmaktadır. • Radyasyonun etkisi; cins, yaş ve organa göre değişmektedir. Çocuklar ve büyüme çağındaki gençler ile özellikle göz en fazla etkilenen organ olup; görme zayıflığı katarakt ve göz uyumunun yavaşlamasına sebep olmaktadır. • Deri ise, radyasyona karşı daha dayanıklıdır.

50. Hava Kirliliğinin Kaynakları • Isınmadan Kaynaklanan Hava Kirliliği: • Ülkemizde özellikle ısınma amaçlı, düşük kalorili ve kükürt oranı yüksek kömürlerin yaygın olarak kullanılması ve yanlış yakma tekniklerinin uygulanması hava kirliliğine yol açmaktadır.