HAVA KİRLİLİĞİ Dr. Ferruh N. Ayoğlu
Toprak kirliliği
dilovası
Tarihten yapraklar Hava kirliliğinin i tanımlanması: 1621 John Evelyn 1-6 Aralık 1930 Belçika Meuse Vadisi, 60 ölüm 1948 Pensilvanya Donore Bölgesi 14000 nüfusta 5910 hospitalizasyon, 20 ölüm 1952 Londra 4000 ölüm 1956 Londra 1000 ölüm 1962 Londra 300 ölüm
Hava Atmosferi oluşturan gaz karışımı. Yaşamsal nitelikte. Sağlık ve sağlıksızlık için belirleyici. %78,09 Azot + %20,95 Oksijen + %0,93 Argon + %0,03 CO 2 + diğer gazlar. %5 e varan düzeyde su buharı.
Bazı tanımlar: Birincil i il kirletici: i Kirletici kaynaklardan doğrudan atmosfere verilen kirleticiler. İkincil kirletici: Atmosfere atılan maddelerden, atmosferde oluşan reaksiyonlar sonucunda oluşan kirleticiler. Termik santral > SO 2 > H 2 SO 4 Otopürifikasyon: Atmosfere verilen herhangi bir kirletici ile atmosferin doğal kompozisyonu bozulduğunda, ğ taşıma, ş,f fizik, kimyasal ve biyolojik parçalama mekanizmaları ile atmosferin kendi kendini temizlemesi. Sınırlı hız ve kapasite.
Hava kirliliği: Belirli bir kaynak veya kaynaklardan atmosfere bırakılan birincil ve/veya ikincil kirleticilerin miktar ve salınım hızının atmosferin otopürifikasyon kapasitesini aşması sonucu atmosferde birikmesine bağlı olarak atmosferin doğal kompozisyonunun bozulması ve bu bozulmanın canlı ve cansız ögelere zarar vermesi. Hava kirliliği standartları. SO 2 ve PM düzeyi (indikatör) Hava Kalitesinin Korunması Yönetmeliği. 2 Kasım 1986/19269 Resmi Gazete. µg/m 3 olarak uzun ve kısa vadeli sınır değerler.
Emisyon: Yakıt ve benzerlerinin yanmasıyla; sentez, ayrışma, buharlaşma ve benzeri işlemlerle; maddelerin yığılması, ayrılması, taşınması gibi diğer mekanik işlemler ş sonucu bir tesisden atmosfere bırakılan kirleticiler. Uzun vadeli sınır değer: Aşılmaması gereken, bütün ölçüm sonuçlarının aritmetik ortalaması olan değer (SO 2 ve PM için 150 μg/m 3 ). Kısa vadeli sınır değer: Maksimum günlük ortalama değerler veya istatistiki olarak bütün ölüm sonuçları sayısal değerleri büyükten küçüğe doğru dizildiğinde, ölçüm sonuçlarının %95 ini aşmaması gereken değer (SO 2 için 400 μg/m 3, PM için 300 μg/m 3 ). Çöken tozlar için farklı olarak, aşılmaması gereken maksimum aylık ortalama değer.
Hava Kirliliğinin Etkileri İnsan sağlığına ğ yönelik etkiler. İklimsel etkiler. Cansız ögelere yönelik etkiler. Bitki ve hayvanlara yönelik etkiler.
Hava Kirliliğinin Etkileri İnsan sağlığına ğ yönelik etkiler. Karbon parçacıkları, O, CO, SO 2, doymamış HC lar, aldehitler, kanserojen maddeler > solunum yolları mekanizmalarında bozulma > hava yollarında inflamasyon ve daralma > solunum sistemi hastalıkları morbidite ve mortalitesinde artış.
Hava Kirliliğinin Etkileri İklimsel l etkiler. Lokal/bölgesel etkiler. Londra tipi hava kirlenmesi. Los Angelas tipi hava kirlenmesi. Küresel etkiler. Sera etkisi: CO 2 vb. sera gazlarının atmosferdeki konsantrasyonunda artış > dünyadan uzaya doğru giden infrared radyasyonun tutulması > küresel ısınma >? Ozon tabakasında bozulma: çeşitli endüstriler ve spreylerde kullanılan freon gazlarının atmosferde birikimi > yerküreden 20 km. yükseklikteki ozon tabakasında incelme > yüksek enerjili güneş ışınlarından korunma mekanizmasında bozulma > deri CA lerinde artış, ilkimsel değişim >?
Hava Kirliliğinin Etkileri Cansız ögelere yönelik etkiler. İs oluşumuna bağlı kirlenme. SO 2 > yapılardaki kireç taşlarında ş bozulma + demir-çelik gibi metal kısımlarda bozulma. Erzurum da tarihi eserlerin taş yüzeylerinde nitrat, nitrit birikimi (İpekoğlu ve Ark., 1996)
Hava Kirliliğinin Etkileri Bitki ve hayvanlara yönelik etkiler. Solunum sırasında bitki gözeneklerinden geçiş > fotosentezde yavaşlama > tarımsal bitkilerde ürün azalması (özellikle SO 2 e bağlı olarak). Ağaç yapraklarında renk bozulması. Termik santral > SO 2 > H 2 SO 4 > yağmur suyu ile yıkanma > asit yağmurları ğ > geniş orman alanlarında l zarar >? ph<4 olabilir. İskandinav ülkeleri, Kanada ve Almanya klasik örnekler. Yatağan, Yeniköy ve Kemerköy termik santralleri-bölgedeki çam ağaçlarında bozulma (Tolunay, 1997; Kantarcı ve Müezzinoğlu, 1997). Batıdan taşınan gazların etkisiyle i Kaz Dağı nda ğ Karaçam ve Kaz Dağı Göknarı ölümleri (Bayçu, 1997). Avrupadan taşınan sülfat ve nitratlara bağlı asit yağmurları sonucu Batı Karadeniz sahil ormanlarında bozulma (Makineci, 1997).
Hava Kirliliği Oluşumunun Önkoşulları Hava kirleticilerin il i varlığı. ğ Topoğrafik ve coğrafik yapının uygunluğu. Meteorolojik koşulların uygunluğu.
Hava Kirliliği Oluşumunun Önkoşulları Hava kirleticilerin varlığı. Topoğrafik ve coğrafik yapının uygunluğu. Çanaklaşma: yerleşim yerinin dağlarla çevrili oluşu > kirleticilerin rüzgarla uzaklaşmasının engellenmesi > kapalı oda etkisi > kirletici birkimi. Dumlu Dağı Erzurum Kargapazarı Dağı Palandöken Dağı Meteorolojik koşulların uygunluğu.
Hava Kirliliği Oluşumunun Önkoşulları Hava kirleticilerin il i varlığı. ğ Topoğrafik ve coğrafik yapının uygunluğu. Meteorolojik koşulların ş uygunluğu. ğ En önemli otopürifikasyon mekanizması: Taşıyarak seyreltme. Yatay hava hareketleri: Hakim rüzgarların yıllık ortalama hızı > 5m/sn olması > hava kirliliği ğ oluşma olasılığında azalma. Dikey hava hareketleri: Sıcak hava yükselir, -1/100m. > dikey hareketlilik. İnversiyon/Terse dönme: Hava kirliliği (özellikle partiküler madde birikimi) > güneş ışınları bu partiküllerce soğurulur > atmosferin yerkabuğundan uzak kısımları ısınır, yerkabuğuna yakın kısımları soğuk kalır > dikey hareketlenme oluşmaz ş > hava kirliliği ğ artar.
İnversiyon: Soğuk Hava Sıcak Hava
İnversiyon: Soğuk Hava Hava Kirliliği > Partiküler Madde birikimi > Güneş ışınlarının soğurulması > yeryüzüne ulaşacak sıcak havanın engellenmesi ile yerkabuğu üstünde ısı azalması Soğuk Hava
Hava kirliliğinin nedenleri Kentleşme. Hızlı ve plansız kentleşme: evsel ısınma + taşıtlar. Endüstri. Endüstri bölgelerinin yanlış seçimi + emisyonlar için etkisiz arıtım.
Kentleşme ve hava kirliliği Evsel ısınma: : Kentsel alanlar 5/100000, kentsel nüfus 1995 de %69, 2025 de %87. Başılıca nedenler: Kömür ve fuel-oil emisyonlarının aşçak bacalardan atmosfere atılması. Isınma sisteminde tam olmayan yanma. Kullanılan yakıtın yüksek oranda kükürt ve kül içermesi. Taşıtlar: Atmosferde HC, No x, CO artışı > güneş ışınlarının katalitik etkisi > fotokimyasal duman (ozon, aldehit gibi güçlü oksitleyici madde içeriği). En önemli indikatör ozon düzeyi (sadece İstanbul da ölçüm). Benzin fiyatlarındaki artış > Dizel araç tercihinde artış > karbon parçacıklarında artış > görüntü kirliliği + güneş ışığını abserbe etmesine bağlı mikrometeorolojik değişim.
Londra tipi i hava kirlenmesi: i Kömür ve petrol yanma ürünlerinin sisle birleşmesi sonucu kent üzerinin kaplanması (SMOG) > Kükürt dioksit ve sülfirik asit yoğunlaşması. Los Angeles tipi hava kirlenmesi: Dumandan çok gazlara bağlı kirlilik artışının coğrafi nedenlerle Dumandan çok gazlara bağlı kirlilik artışının coğrafi nedenlerle dağılamaması sonucu oluşan hava kirliliği.
Milwaukee
Açık kömür madeni
Minnesota kağıt fabrikası
St Paul
Endüstri ve hava kirliliği Yanlış yer seçimi i + atık gazların yeterli önlem alınmadan atmosfere bırakılması. İstanbul-İzmit arası, Bursa, Adapazarı, Samsuz, Murgul, İzmir, i Adana-Tarsus bölgesi, Karadeniz Ereğli, Karabük, Bartın, Hereke, Kırıkkale. Kış aylarında bütün kentlerde hava kirliliği evsel ısınmaya bağlı artıyor, ancak endüstriyel bölgelerde l yaz döneminde d de SO 2 miktarı belli düzeyleri koruyor. Endüstriyel kirliliğin ğ en önemli kaynağı ğ tesislerde kullanılan yakıt. Baca yüksekliği önemli etkenlerden (150m/5-15km). Türkiye: enerji, demir-çelik çelik, gübre, çimento, şeker, petrokimya, metal endüstrileri.
Türkiye 1992 de 1980 e göre No x ve S emisyonlarını azaltamayan ender ülkelerden. Avrupa da en fazla S emisyonuna neden olan 100 kaynak: 2. Afşin-Elbistan 18. Yeniköy 32. Seyitömer 35. Yatağan 46. Kangal 65. Soma
Çeşitli endüstriler ve yıllık emisyonlar (ton/yıl) Endüstri: SO 2 PM No x Çimento 12000 13000 Kağıt 900 64 Şeker 4600 270 700 İçki Demir-çelik 42000 250000 29000 Ana kimya 10000 Cam 4300 Gübre 30000 Boya Rafineri 58000 20000 7800 Pamuklu tekstil 15000 Hayvan yemi 1700 Demir dışı 29000 360 Seramik
Güç ünitesi-power plant
Güç ünitesi
HAVA KİRLİLİĞİ KAYNAKLARI
Arizona orman yangını
Başlıca kirleticiler-1: Gazlar Kükürt dioksit it (SO 2 ) Fosil yakıt tüketimi. Evsel ısınma ve termik santraller, az miktarda taşıt araçları. Atmosferde H 2 SO 4 ve H 2 SO 3 e dönüşüm ü > asit yağmurları. ğ Yaşamsal tehlike + toprağın inorganik tuz yapısı ve bakteri florasında bozulma + toprak verimliliğinde azalma + erozyon artışı. Cansız objelerin yaşam ömründe kısalma (örn. tarihi eserler) Akciğer ve bronşlar için toksik > silier hareketlerde azalma > mikroorganizmaların atılmasında engel > enfeksiyonlarda artış. Bronkospazma bağlı ğ ani ölüm (özellikle yaşlı ş ve çocuklarda). Bitkilerde fotosentezde bozulma. Ağaçlar için 1 saatlik maruziyette MAC 1 ppm, 8 saat için 0,3 ppm.
Azot oksitler (No x ): Kükürtten sonra en önemli hava kirletici. Taşıtlar, nitrik-sülfirik asit-naylon üretimi, termik santraller. Benzin ve yağ sanayinin yan ürünü. Solunum yolu ile alınım > hemoglobini bağlar > kanın oksijen taşıma kapasitesinde azalma. Akut ve yüksek konsantrasyonda alınım > CO zehirlenmesi benzeri tablo. Solunum yolu mukozasında hasar. Makrofaj işlevlerinin engellenmesi > enfeksiyonlar için predispozisyon. Fotokimyasal duman oluşumu > görme alanı daralması + stres + trafik kazalarında artış. Atmosferde oluşan ikincil ürünleri olan asitler > bitkilerde hasar + eşyalarda korozyon.
Floritler (Ozon florür, hidrojen florür): Fosfatlı gübre*, çelik*, alimünyum, çimento, tuğla ve seramik sanayisi. Enerjisini ini kömürden sağlayan her yer. Mukoza hasarı. Ozon: Florozise bağlı diş bozuklukları. Bitkilerde birikmeya bağlı kuruma > otoburlarda florozis. Esas olarak ikincil kirleticidir. PAH ların güneş ışığı etkisiyle No x lerle birleşmesi sırasında ara ürün olarak oluşur. Yüksek enerjili sanayi ve taşıtlar. Göz ve bronşlarda irritasyon. Akut maruziyet > akciğer ödemi ve hafıza kaybı.
Aldehitler: Petrol sanayi ve taşıt araçları. Göz, akciğer mukozası ve deride hasarlanma. Bitkilerde süngerimsi doku harabiyeti. Hidrojen sülfür: Kok ve katran üretimi, petrol rafinerileri ve kağıt sanayi Toksik. 100-150 ppm seviyede semptomlar oluşur. 1000 ppm de ölüm. Göz ve solunum yolu mukozasında hasarlanma + baş ağrısı ğ + çarpıntı + sindirim sistemi yakınmaları Ağır kokuya bağlı konfor bozulması. Hidrokarbonlar: Organik maddelerin yanması sonucu salınır. Mukoza hasarlanması ve kanserojen (benzpyren vb) etki. Ozon, aldehit vb ikincil kirleticilere bağlı fotokimyasal duman.
Karbon monoksit (CO): Yakıtların tam yanmaması sonucu oluşan bir ara ürün. Renksiz, kokusuz ve toksik. Büyük çoğunlu taşıtlardan salınır. Enerji eldesinde fosil yakıt kullanılan her yer. Kanda karboksihemoglobin oluşumu > oksijen taşıma kapasitesinde azalma > dokularda oksijenlenme azalması > merkezi ve periferik sinir sistemi hasarı > bellek zayıflığı, konsantrasyon bozukluğu, yorgunluk, bitkinlik, baş ağrısı, uykululuk, koku alamama, işitme kaybı. > kalp yükünde artış > kalp kasında oksijenlenme azalması > MI. Ani ve yüksek dozda zehirlenme. Trafik kazalarında artış. Üretim azalması, absentinizm, ekonomik gelişmede yavaşlama. Klor ve hidrojenli klor: Klor ve soda üretimi. Bitkilerde hasar.
Başlıca kirleticiler-2: Partiküller Duman, kurum ve kül halinde. İnversiyon sonucu hava kirliliği. Ultraviyole ışınların yerkabuğuna ulaşımının engellenmesi. Raşitizm sıklığında artış. Bakteriostatik etkinin azalması > havada mikroorganizma yoğunluğunun ğ ğ artması. Karbon: Alveolar birikime bağlı akciğer işlev bozukluğu. Kanserojen etki.
Kurşun ve bileşikleri: ikl i Cıva: Kurşunlu benzin tüketen taşıtlar, kurşun ve bileşikleri ile çalışan sanayi, pil vb. atıklar. Kurşun buharı ve tozu şeklinde havada bulunur. Kurşun zehirlenmesi. Sanayide kömür ve petrolün yanması, pil vb cıvalı atıklar, toprak ve su gibi doğal kaynaklar. Kenserojen. Berilyum: Nükleer enerji santralleri, lamba üretimi, metal işkolu.
Manganez: Ferromanganez, demir-çelik, kuru pil ve kimya sanayi. Kömür ve petrolün yanması. Arsenik: Başta altın olmak üzere madencilik işkolu. Asbest: İnşaat sanayii, yanmayan malzeme ve giysi üretimi, toprak, atıklar Kanserojen. Aeroallerjenler: Bitki ve toprak gibi doğal kaynaklardan havaya karışan organik madde tozları. Rinit, astma, bronşit, pnömoni.
Önlemler: Acil durum önlemleri: l İl/İlçe Hıfzıssıhha Kurulu kararı ile Vali ve Kaymakamlar. Endüstriyel üretimin sınırlandırılması veya durdurulması. Evsel ısınmanın sınırlandırılması veya durdurulması. Hastane, kreş, huzurevi vb ne dikkat. Ulaştırmanın sınırlandırılması veya durdurulması. Sokağa çıkmanın sınırlandırılması veya durdurulması. Sağlık kurumlarının hazırlıklı hale getirilmesi (drenaj, acil olgu kabulü, ek yatak, ek personel, el araç-gereç vb.) b) Kısa erimli önlemler: Uzun erimli önlemler:
Önlemler: Acil durum önlemleri: l İl/İlçe Hıfzıssıhha Kurulu kararı ile Vali ve Kaymakamlar. Kısa erimli önlemler: Evsel ısınmada kaliteli kömür kullanımı. Evsel ısınmada kaliteli fuel-oil kullanımı. Evsel ısınmada m d petrokok k kullanımının yasaklanması. Ateşçi eğitimi. Sanayi bacalarında desülfirizasyon filtresi kullanımı. Egzos kontrolleri. Uzun erimli önlemler:
Önlemler: Acil durum önlemleri: l İl/İlçe Hıfzıssıhha Kurulu kararı ile Vali ve Kaymakamlar. Kısa erimli önlemler: Uzun erimli önlemler: Sağlıklı kentleşme. Yeşil alan artışı (Paris 15m 2 /kişi, Londra 25m 2 /kişi, Amsterdam 45m 2 /kişi, İstanbul 0,5m 2 /kişi). Havalanma kanalı açılması, varolanların korunması, dikey yapılaşmanın engellenmesi. Alternatif enerji kaynaklarının kullanımı. Güneş, hidrojen, jeotermal, rüzgar, biyokütle, su, vb. Evsel ısınma ve sanayide doğalgaz kullanımı. Araç teknolojisinin geliştirilmesi ve kitle taşımacılığının özendirilmesi.
Zonguldak Metropoliten Alanı Zonguldak-Kozlu-Kilimli-Çatalağzı l Kili li l ğ civarında ve vadi içinde i yer alan bazı tesisler ve özellikle Çatalağzı Termik Santrali. Tesislerin baca yapıları ve rüzgar ilişkileri dağılımı sağlayacak özellikte değil. Maden ocaklarından önemli miktarda metan, CO ve ocak tozu atılmakta, tahminen 500m 3 /dak emisyon yayılmakta. Çatalağzının topoğrafyası termik santral gazlarının yoğunlaşmasına neden olmakta. Zonguldak lavuar gazları güneydoğu yönünden hareketle kent üstüne çökmekte. 3m/sn den güçlü rüzgarların hakim olması metropoliten alanın diğer kısımlarında hava kirliliğini azaltabilmekte.