Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz Öğrenciler İçin Ön Söz Teşekkürler Yazar Hakkında Çevirenler Çeviri Editöründen ix xiii xv xvii xix xxi 1. Çevre Kimyasına Giriş 3 1.1. Çevre Kimyasına Genel Bakış ve Önemi 4 1.2. Ekosistem 5 1.3. Enerji ve Termodinamik Kavramlar 7 1.4. Kimyasal Kinetik ve Kimyasal Denge 8 1.5. Küresel Su ve Elementel Çevrimler 12 1.5.1. Küresel Su Çevrimi 13 1.5.2. Küresel Karbon Çevrimi 16 1.5.3. Küresel Azot Çevrimi 20 1.5.4. Küresel Fosfor Çevrimi 24 1.6. Çevresel Veri Analizlerine Giriş 27 1.7. Problemler 28 1.8. Kaynaklar 30 2. Çevresel İstatistik Analiz ve Örnekleme Konuları 33 2.1. Çevresel İstatistiğe Giriş 34 2.2. Örnek Toplama 34 2.2.1. Örnekleme Süreci 36 2.3. Veri Dağılımı ve Dönüşümü 38 2.3.1. Normal Dağılım ve Log-Normal Dağılımlar 39 2.4. Çıkarımsal İstatistik ve Hipotez Testi 44 2.5. Aykırı Sonuçlar 47 2.6. Varyans Analizi 48 2.7. Grafiksel Veri Analizi 51 2.7.1. Çevresel Veri Analizinde Saçılım Grafiğinin Kullanımı 52 2.7.2. Standart Ekleme ve İçsel Standart Metotlar 56 2.8. Çok Değişkenli Veri Analizi: Kısa Bir Giriş 57 2.8.1. Çok Değişkenli Korelasyon Analizi 57
iv İçindekiler 2.8.2. Örüntü Tanıma Yöntemleri 59 2.8.3. Veri Özleştirme 62 2.8.4. Çok değişkenli Korelasyon Teknikleri 66 2.9. Problemler 67 2.10. Kaynaklar 70 3. Su Kimyası 73 3.1. Suyun Kimyasal Bileşimi ve Özellikleri 74 3.1.1. Atomik Yapı ve Hidrojen Bağı 74 3.1.2. Yüzey Gerilimi ve Isı Kapasitesi 76 3.1.3. Su Yoğunluğu 77 3.2. Asitler ve Bazlar 79 3.2.1. Sucul Ortamlarda Karbonat Sistemi 82 3.2.2. Karbonat Türlerinin Dağılımı 84 3.3. Doğal Sularda Yükseltgenme ve İndirgenme 86 3.3.1. Redoks Değişkenleri 87 3.3.2. Sucul Azot Türleri 88 3.3.3. İndirgenmiş Fosfor Türlerinin Tekrar İrdelenmesi 90 3.3.4. Doğal Sularda Bulunan İz Metaller 95 3.4. Sucul Ortamlarda Çözünme ve Çökelme 97 3.5. Sucul Ortamlarda Adsorpsiyon 100 3.6. Excel Tablolarından Oluşturulan Bjerrum Grafiği 104 3.7. Problemler 104 3.8. Kaynaklar 106 4. Yüzeysel / Yer Altı Suyu Kalitesi ve İzlenmesi 109 4.1. Yüzey ve Yer Altı Suyu İlişkileri 109 4.1.1. Yer Altı Su Sistemlerinde Akış 110 4.1.2. Kirletici Tutulması ve Salımı 112 4.1.3. Kirletici Taşınım Prosesleri ve Kirlilik Dağılım (Plum) Davranışları 113 4.2. Su Kalitesi Birimleri ve Konsantrasyon Değerlendirmeleri 115 4.2.1. SI Ölçüm Birimleri ve Dönüşümler 115 4.2.2. Kimyasal Konsantrasyonlar 116 4.3. Su Kalitesi Parametreleri ve Kriter Kuralları 120 4.3.1. İçme Suyu Standartları 120 4.3.2. Inorganik ve Organometalik Bileşikler 121 4.4. Fiziko-Kimyasal Su Kalitesi Göstergeleri 133 4.4.1. Elektriksel İletkenlik (EC) 134 4.4.2. Çözünmüş Oksijen 136 4.5. Gelişmekte Olan Toksik Maddeler 137 4.6. Biyolojik Değerlendirmeler 138 4.7. Su Kalitesinin İzlenmesi 140 4.7.1. Su Kalitesi İzleme Tasarımı 141
v 4.7.2. Laboratuvar Analizleri için Numunelerin Korunması ve Saklanması 142 4.7.3. Sahadan Numune Alma ve Analiz 142 4.7.4. Veri Analizi ve Metot Validasyonu 146 4.7.5. Sonuçların Duyurulması ve Karar Verme 146 4.8. Çevresel Modellemeye Giriş: Su Kalitesine Bir Bakış 147 4.9. Problemler 149 4.10. Kaynaklar 150 5. Su Arıtma ve İlgili Teknolojiler 155 5.1. Evsel Atık Su Arıtma 156 5.2. Evsel Atık Su ve Su Arıtımı 156 5.2.1. Birincil Arıtma 157 5.2.2. İkincil Arıtma 159 5.2.3. Üçüncül Arıtma 160 5.3. Dezenfeksiyon 164 5.3.1. Klorlama 164 5.3.2. Ozonlama ve Ultraviyole Radyasyonu 166 5.4. Biyokatıların Kullanımı ve Bertarafı 168 5.5. Giriş Noktası ve Kullanım Noktası Teknolojileri 170 5.5.1. Aktif Karbon 170 5.5.2. Ters Ozmoz 171 5.5.3. İyon Değiştirici 172 5.6. Problemler 174 5.7. Kaynaklar 176 6. Atmosfer ve İlgili Süreçler 179 6.1. Giriş 180 6.2. Atmosfer Tabakaları 180 6.2.1. Sınır Tabaka 181 6.3. Atmosferik Radyasyon ve Fotokimyasal Reaksiyonlar 182 6.3.1. Foton Enerjisi: Temel Fotokimyayı (Işınım Kimyasını) Anlamak 183 6.4. Basınç ve Sıcaklık Konuları 188 6.5. Biyosfer-Atmosfer Etkileşimleri 190 6.5.1. Biyojenik Emisyonlar 190 6.5.2. Antropojenik Emisyon Kaynakları 193 6.6. Taşınım, Dönüşüm ve Çökelme Süreçleri: Kısa Bir Giriş 195 6.6.1. Atmosferik Giderim Süreçleri 198 6.6.2. Örnek Çökelme Süreçleri 198 6.7. Küresel İklim Değişimi: Kısa Bir Giriş 205 6.8. Problemler 207 6.9. Kaynaklar 209
vi İçindekiler 7. Hava Kirleticiler, İlgili Kimyasallar ve Fotokimyasal Süreçler 215 7.1. Giriş 216 7.1.1. İç Ortam Hava Kirlenmesi: Birincil 216 7.2. Dış Ortam Partiküler Maddesi: Birincil ve İkincil Katkıları ve Oluşumları 220 7.3. Ozon (O 3 ) Oluşumunda Fotokimyasal Mekanizmalar: VOC ve NO X lerin Rolü 223 7.4. Peroksiasetil Nitrat (PAN) Oluşumu ve NO x Taşınımı 228 7.5. Fotokimyasal Smog: Oluşum Koşulları ve Sağlık Etkileri 229 7.6. Atmosferdeki Aldehitler 231 7.7. Heterojen Atmosferik Reaksiyonlar 233 7.7.1. Sülfür (IV) Oksitlerin Katalizli ve Katalizsiz Oksidasyonunda Geçiş Metallerinin ve Diğer Atmosferik Türlerin Rolü 235 7.8. Tahminler İçin Kullanılan Atmosferik Model Örnekleri 237 7.9. Problemler 239 7.10. Kaynaklar 241 8. Toprak Kimyası 245 8.1. Toprak Kimyasına Giriş 246 8.2. Toprak Oluşumu, İçeriği ve Yapısı 246 8.3. Toprak Organik Maddesi ve Biyokimyasal Yönü 249 8. 3.1. Hümik Maddelere Giriş 250 8.4. Metaller ve Hidrofobik Organik Bileşiklerin Toprakta Adsorpsiyonu 251 8. 4.1. Toprakta Metal Adsorpsiyonu 253 8.4.2. Zayıf Organik Asitlerin Etkisi 256 8.5. Toprakta Pestisit Adsorpsiyonu 257 8.6. Asit ve Baz Özellikleri 259 8.7. Sorular 260 8.8. Kaynaklar 261 9. Çevresel Toksikoloji ve Tehlikeli Atık Karakterizasyonu 265 9.1. Çevresel Toksikolojiye Giriş 265 9.2. Maruziyet Yollarının Değerlendirilmesi ve Etki Mekanizmaları 268 9.2.1. Toksik Etkiler ve Toksisiteyi Etkileyen Faktörler 269 9.2.2. Toksisite Testi 270 9.2.3. Ksenobiyotik Metabolizması: Biyotransformasyon 274
vii 9.3. Tehlikeli Atık Tanımlama, Karakterizasyon ve Azaltma 280 9.3.1. Tehlikeli Atık Tanımlama ve Karakterizasyon 280 9.3.2. Tehlikeli Atık Minimizasyonu 283 9.4. Risk Değerlendirmesi 285 9.4.1. Maruziyet ile İlişkili İstatistiksel-Tahmini Risk Hesaplaması 288 9.5. Problemler 290 9.6. Kaynaklar 292 10. Yeşil Kimya ve Sürdürülebilir Kimyasal Prosesler 297 10.1. Yeşil Kimyanın Esasları 298 10.2. Üretilen Kimyasal Maddenin Ömrü 302 10.3. Sürdürülebilir Kimyasal ve İlgili Prosesler 307 10.3.1. Sürdürülebilir Teknoloji Tasarımı 307 10.3.2. Gelişen Çevresel Teknolojiler 308 10.3.3. Sürdürülebilirlik Ölçütleri 311 10.4. KİRLİLİK ÖNLEME VE ATIK AZALTIMI 313 10.5. Sürdürülebilir Maddeler ve Uygulama Alanları 314 10.5.1. Tarımsal Uygulamalar 314 10.6. Problemler 317 10.7. Kaynaklar 318 Ek 1 Genel Excel Kısayolları ve Tuş Kombinasyonları 321 Ek 2 Çeşitli Güven Seviyelerinde Student t Değerleri 323 Ek 3 Tek-uçlu Testte p = 0.05 için F nin Kritik Değerleri 325 Ek 4 Çift-uçlu Testte p = 0.05 için F nin Kritik Değerleri 327 Ek 5 Genel Matris Gösterimi ve Hesaplamalar 329 Çözüm Notları 332 Dizin 379