Hava kirletici emisyonlar
İnsanlara ve diğer canlı organizmalara zarar veren veya doğal çevrenin zarar görmesine neden olan kimyasalların veya biyolojik maddelerin atmosfere atılması anlamına gelen ‘hava kirliliği’ne sebep olan kirleticiler ve kaynakları ile, emisyon verilerinin ölçümü ve raporlaması konusunda sizlere ışık tutmayı hedefleyen çalışmamızı incelemelerinize sunuyoruz.
EMİSYON NEDİR? NELERDEN KAYNAKLANIR?
Emisyon, havaya bırakılan veya çeşitli kaynaklardan yayımı yapılan gaz ve parçacıkları tanımlamak üzere kullanılan terimdir. Hava kirliliği, insanlara ve diğer canlı organizmalara zarar, rahatsızlık veren veya doğal çevrenin zarar görmesine neden olan kimyasalların, parçacıklı maddelerin veya biyolojik maddelerin atmosfere atılmasıdır.
Atmosfer Yerküre üzerindeki yaşamı desteklemede esas olan, karmaşık ve dinamik, gaz haldeki doğal sistemdir. Hava kirliğinden ötürü Stratosferdeki ozon tabakası incelmesi, uzun bir süredir, insan sağlığı açısından olduğu kadar Yerküre’deki ekosistemler üzerinde de ciddi bir tehdit olarak kabul edilmektedir.
KİRLETİCİLER
Hava kirleticiler, havada bulunan insanlara ve çevreye zarar verebilen maddeler olarak bilinmektedir. Kirleticiler katı parçacıklar, sıvı damlacıklar veya gaz şeklinde olabilir. Bunlara ilaveten doğal veya insan yapımı olabilirler.
Kirleticiler birincil ve ikincil kirleticiler olarak sınıflandırılabilir. Genellikle birincil kirleticiler bir volkanik patlama sonucu yayılan kül, bir taşıtın egzozundan çıkan karbon monoksit veya fabrikalardan açığa çıkan sülfür dioksit gibi bir prosesten doğrudan bir şekilde yayımı yapılan maddelerdir.
İkincil kirleticilerin yayımı doğrudan gerçekleşmez. Daha çok birincil kirleticiler havada reaksiyona veya etkileşime girdiklerinde oluşurlar. İkincil kirleticilere önemli bir örnek yer seviyesi ozonudur; bu, fotokimyasal sis oluşturan birçok ikincil kirleticiden birisidir.
Bazı kirleticilerin hem birincil hem ikincil kirletici olabileceği de dikkate alınmalıdır: bunların doğrudan yayımı gerçekleştiği gibi birincil kirleticiler vasıtasıyla da oluşabilirler.
Harvard Kamu Sağlığı Okulu’nda yürütülen Çevre Bilimi Mühendislik Programına göre, Amerika Birleşik Devletleri’nde ölümlerin %4’ü hava kirliliğine atfedilebilir.
İnsan etkinlikleri sonucu üretilen, majör birincil kirleticiler aşağıdakileri kapsamaktadır:
• Sülfür oksitler (SOx) – özellikle SO2 formülüne sahip sülfür dioksit. SO2 volkanlarda ve çeşitli endüstriyel prosesler sonucu üretilir. Kömür ve petrol çoğunlukla sülfür bileşikleri içerdiği için bunların yakılması sülfür dioksit üretilmesine neden olur. NO2 gibi bir katalizörün varlığında genellikle SO2’nin yeniden oksitlenmesi sonucu H2SO4, dolayısıyla asit yağmurları oluşmaktadır. [2] Bu yakıtların enerji kaynağı olarak kullanılmasının yarattığı çevresel etkiler konusundaki endişelerin nedenlerinden birisi budur.
• Nitrojen oksitler (NOx) – özellikle nitrojen dioksit, yüksek sıcaklıkta yanma reaksiyonları sonucu açığa çıkar. Şehirlerin üzerinde ince kahverengi bir sis kubbesi veya rüzgar yönünde bir duman sütunu gibi görülebilir. Nitrojen dioksit, NO2 formülüne sahip kimyasal bir bileşiktir. Birçok nitrojen oksitten bir tanesidir. Bu kırmızımsı kahverengi, zehirli gazın keskin ve yakıcı karakteristik bir kokusu vardır. NO2 en önemli hava kirleticilerden birisidir.
• Karbon monoksit – renksiz, kokusuz, rahatsızlık vermeyen ancak çok zehirli bir gazdır. Doğal gaz, kömür veya odun gibi yakıtların tam yanmaması sonucu ortaya çıkan bir üründür. Taşıt egzozları, karbon monoksit oluşturan başlıca kaynaktır.
• Karbon dioksit (CO2) – yanma reaksiyonu sonucu yayımlanan bir sera gazı olmakla birlikte, canlı organizmalar açısından yaşamsal niteliktedir. Atmosferde bulunan doğal bir gazdır.
• Uçucu organik bileşikler – VOC’ler önemli dış ortam hava kirleticileridir. Bu alanda kendi aralarında metanlar (CH4) ve metan olmayanlar (NMVOC’ler) olarak farklı kategorilere ayrılırlar. Metan, artan küresel ısınmaya katkıda bulunan, son derece etkili bir sera gazıdır. Diğer hidrokarbon VOC’ler, ozon oluşturmak suretiyle metanın atmosferdeki ömrünü uzatan rollerinden ötürü önemli sera gazlarıdır; ancak bu etki yerel hava kalitesine bağlıdır. NMVOC’ler arasında benzen, toluen ve ksilenin kanserojen olduklarından şüphelenilmektedir ve uzun sürelerle maruz kalınması durumunda lösemiye yol açabilmektedir. 1,3-bütadien, çoğunlukla sanayi kullanımıyla ilişkili, tehlikeli diğer bir bileşiktir.
• Parçacıklı madde – Parçacıklar veya alternatif söyleyişle parçacıklı madde (PM) veya ince partiküller, gazda asılı halde bulunan katı veya sıvı haldeki çok küçük parçacıklardır. Buna karşın ayresol, gaz ve parçacıkların bir arada bulunması durumunda kullanılır. Parçacıklı maddenin yayım kaynağı doğal veya insan yapımı olabilir. Bazı parçacıklar volkanlardan, toz fırtınalarından, orman veya mera yangınlarından, canlı bitkilerden veya deniz serpintilerinden doğal biçimde oluşurlar. Taşıtlarda, güç santrallerinde ve çeşitli endüstriyel proseslerde fosil yakıtların kullanılması gibi insan faaliyetleri de önemli miktarlarda ayresol üretimine yol açar. Küresel ortalamada antropojenik ayresoller (insan faaliyetleri sonucu üretilenler) şu anda, atmosferimizdeki toplam ayresol miktarının yaklaşık yüzde 10’una karşılık gelmektedir. Havanın içinde bulunan yüksek miktarda ince partiküller kalp hastalıkları, kötü ciğer fonksiyonları ve akciğer kanseri gibi sağlık problemleri ile ilişkilidir.
• Kurşun, kadmiyum ve bakır gibi toksik metaller.
• Kloroflorokarbonlar (CFCs) – bunların emisyonu, şu anda kullanımı yasaklanmış ozon tabakasına zarar veren maddelerden gerçekleşir.
• Amonyak (NH3) – Tarımsal prosesler sonucu yayımı yapılır. Amonyak, NH3 formülüne sahip bir bileşiktir. Normal olarak, karakteristik keskin kokusuyla bilinen bir gazdır. Amonyak, gıda maddeleri ve gübreler açısından bir prekürsör olarak, karada yaşayan organizmaların besin ihtiyaçlarına önemli katkıda bulunur. Ayrıca Amonyak, hem doğrudan hem de dolaylı olarak birçok ilacın sentezinde yapı bloğudur. Geniş kullanımına rağmen amonyak hem kostiktir hem de tehlikelidir.
• Kokular – çöp, kanalizasyon ve endüstriyel proseslerden olanlar gibi.
• Radyoaktif kirleticiler – nükleer patlamalar ve savaş patlayıcılarından veya radonun radyoaktif bozunması gibi doğal prosesler sonucu üretilirler.
İkincil kirleticiler aşağıdakileri kapsar:
• Parçacıklı madde, fotokimyasal sis içinde bulunan gaz haldeki birincil kirleticilerden ve bileşiklerden oluşmaktadır. Dumanlı sis bir çeşit hava kirliliğidir; ‘dumanlı sis’, duman ve sis kelimelerinin bir araya gelmesinden oluşur. Klasik dumanlı sis, bir bölgede yüksek miktarda yanan kömür sonucu duman ve sülfür dioksitten oluşan karışımdır. Modern dumanlı sis ise, genellikle kömürden ziyade taşıtlardan açığa çıkan egzoz gazlarından ve endüstriyel emisyonlardan oluşmaktadır; bunlar güneş ışığı ile etkileşime girerek ikincil kirleticileri oluşturmakta ve bu oluşan ikincil kirleticiler, birincil yayımlar ile birleşerek fotokimyasal sisi oluşturmaktadır.
• Yer seviyesindeki ozon (O3), NOx ve VOC’lerden oluşmaktadır. Ozon (O3), troposferin en önemli bileşenidir (ayrıca belirli bölgelerde stratosferin, yaygın olarak bilinen ismiyle Ozon tabakasının, önemli bir bileşenidir). Ozon içeren fotokimyasal ve kimyasal tepkimeler, hem gündüz hem gece gerçekleşen birçok kimyasal prosesi tahrik etmektedir. İnsan faaliyetleri sonucu oluşan, anormal derecede yüksek konsantrasyonlarda (büyük miktarda fosil yakıtların yakılmasından ötürü), bir kirletici haline gelip dumanlı sisin bir bileşenidir.
• Peroksiasetil nitrat (PAN) – benzer şekilde NOx ve VOC’lerden oluşmaktadır.
Minör hava kirleticiler aşağıdakileri kapsar:
• Büyük miktarda minör hava kirleticiler. Bunların bir kısmı ABD’de Temiz Hava Kanunu ve Avrupa’da Hava Kalitesi Çerçeve Direktifi altında düzenlenmiştir.
• Parçacıklı maddeye tutunabilen çeşitli kalıcı organik kirleticiler.
Kalıcı organik kirleticiler (POP’ler) kimyasal, biyolojik ve fotolitik prosesler aracılığı ile gerçekleşen çevresel bozunmaya karşı dayanıklıdır. Bundan ötürü uzun menzillerde taşınabilecek, insan ve hayvan dokularında biyolojik olarak yoğunlaşabilecek, besin zincirinde birikebilecek ve insan sağlığı ile çevre üzerinde önemli potansiyel etkilere yol açabilecek şekilde çevresel koşullara dayanıklı oldukları gözlenmiştir.
KAYNAKLAR
Emisyonların birçok kaynağı vardır. Bunlar dört kategoriye ayrılmıştır: noktasal, hareketli, biyojenik ve alansal kaynaklar.
• Noktasal kaynaklar fabrikalar ve elektrik santralleri gibi şeyleri kapsar.
• Hareketli kaynaklar tabiî ki otomobiller ve kamyonları kapsar, ayrıca çim biçme makinesi, uçaklar gibi hareket eden ve havayı kirleten her şey hareketli kaynaktır.
MEVZUAT VE YÖNETMELİKLER
1970 yılında Amerika Birleşik Devletleri Kongresi’nden, hava kalitesini iyileştirme yönünde ülke genelinde bir gayreti harekete geçiren Temiz Hava Kanunu (CAA) Değişiklikleri geçmiştir (CAA ise 1963 yılında geçmiştir). O zamandan itibaren, 1990 yılında Temiz Hava Kanununa yapılan Değişiklikler de dahil olmak üzere bunlara ilave kanun ve yönetmelikler eklenmiştir.
Söz konusu mevzuat ve yönetmelikler:
• Temiz Hava Kanunu – Temiz Hava Kanunu ve Değişiklikleri (ayrıca basitleştirilmiş versiyonu mevcuttur)
• OAR Mevzuatı ve Uygulaması – OAR mevzuatı ve yönetmeliklerinde yapılan en son değişiklikler.
• Hava Kirletici Toksik Maddeler Mevzuatı ve Uygulaması - Hava Kirletici Toksik Maddeler Mevzuatı ve Uygulaması
EMİSYON VERİLERİNİN ÖLÇÜMÜ VE RAPORLAMASI
Ölçüm
Hava kalitesini iyileştirebilmek için havada bulunan kirleticilerin miktarı ölçülmelidir. Emisyon Ölçüm Merkezi, yönetmeliklerin geliştirilip yürürlüğe konabilmesi için, standartlar oluşturmakta ve test yöntemlerini değerlendirmektedir.
Emisyon faktörü nedir?
Emisyon faktörü, açığa çıkan emisyonların miktarı ile bu emisyonları üretenin aktivitesi arasındaki ilişkidir. Emisyon faktörleri, farklı endüstriler için emisyon seviyelerini tahmin etmek amacıyla kullanılırlar.
Emisyon envanteri nedir?
Emisyon envanteri, zaman içinde ölçülen kirleticilerin miktarıdır. Emisyon envanteri, artan emisyonlardan ötürü hava kalitesinin azalıp azalmadığını belirlemek üzere, bir bölgedeki kirletici düzeylerini karşılaştırmak için kullanılabilir.
Veri depolaması
Ölçümler yapıldıktan sonra elde edilen veriler, hava kalitesini ve yönetmeliklerin etkilerini değerlendirmek üzere toplanmalı ve saklanmalıdır. Emisyon verileri için Envanter ve Emisyon Faktörleri Takas Odası (CHIEF), merkezi bir kaynaktır.
Raporlama ve değerlendirme
Bir araya toplanan bilgilere ilişkin olarak; girdi verilerin değerlendirilmesi, mevzuatları düzenleyenlere değişiklikler tavsiye edilmesi ve teknik yardım sağlanması gereklidir. Bu, Emisyon Faktörleri ve Envanter Grubu’nun görevidir.
Modelleme
Toplanan veriler ayrıca, gelecekteki hava kalitesi ile yönetmeliklerin bunun üzerindeki olası etkilerini tahmin etmede yardımcı olacak modellerin geliştirilmesinde kullanılır.
Yazılım
Bilgisayar programları, toplanan kirlilik verilerinin değerlendirilmesi ve sınıflandırılmasında insanlara yardımcı olmak üzere geliştirilmişlerdir.
KONTROL CİHAZLARI
Aşağıdakiler, sanayide veya taşımacılık araçlarında sıklıkla kullanılan kirlilik kontrol cihazlarıdır. Bunlar, atmosfere yayılmadan önce kirleticileri imha edebilmekte veya egzos akımından uzaklaştırmaktadırlar.
Parçacık kontrolü
o Mekanik toplayıcılar (toz siklonları, multisiklonlar)
o Elektrostatik filtreler: Elektrostatik filtre (ESP) veya elektrostatik hava temizleyici, indüklenmiş bir elektrostatik yük kullanmak suretiyle akışkan haldeki (hava gibi) bir gazdan parçacıkları uzaklaştıran bir parçacık toplama cihazıdır. Elektrostatik filtreler son derece etkili filtreler olup, cihaz içinde gazların akışını minimum düzeyde engeller ve akışkan hava içinden toz ve duman gibi ince parçacıkları kolaylıkla temizlerler.
o Torbalı filtreler; ağır toz yüklerini taşımak üzere tasarlanmış olup, toz kolektörü bir fan, toz filtresi, filtre temizleme sistemi ve toz haznesi veya toz uzaklaştırma sisteminden oluşur (tozu uzaklaştırmak için tek kullanımlık filtreler kullanan hava temizleyicilerden ayrılırlar).
o Parçacık temizleyiciler; sulu temizleyici bir çeşit kirlilik kontrol teknolojisidir. Terim, fırın baca gazları veya akışkan haldeki diğer gazlardan geçen kirleticileri kullanan çeşitli cihazları tanımlamak için kullanılır. Sulu bir temizleyicide, kirlenmiş akışkan gaz kirleticileri uzaklaştırmak için temizleyici bir sıvı ile temas ettirilir; temas yöntemi gazın üzerine sıvının sprey olarak uygulanması, gazın sıvı havuzu içinden geçirilmesi veya diğer farklı bir yöntem olabilir.
Temizleyiciler
o Perde sprey temizleyici
o Siklon sprey temizleyici
o Ventüri tip ejektörlü temizleyiciler
o Mekanik destekli temizleyiciler
o Püskürtme kulesi
o Sulu temizleyici
NOx kontrolü
o Düşük NOx bekleri
o Seçici katalitik indirgeme (SCR)
o Seçici katalitik olmayan indirgeme (SNCR)
o NOx temizleyiciler
o Egzoz gazı devirdaimi
o Katalitik dönüştürücüler (aynı zamanda VOC kontrolü için)
VOC’lerin azaltılması
o Aktif karbon gibi adsorbsiyon sistemleri
o Fişek sistemleri
o Isıl oksitleyiciler
o Katalitik oksitleyiciler
o Biyolojik filtreler
o Adsorbsiyon (ovalama)
o Kriyojenik yoğunlaştırıcılar
o Buhar geri kazanım sistemleri
Asit Gaz/SO2 kontrolü
o Sulu temizleyiciler
o Kuru temizleyiciler
o Baca gazından sülfür giderme
Cıva kontrolü
o Emici madde (sorbent) enjeksiyon teknolojisi
o Elektro-Katalitik Oksidasyon (ECO)
o K-Fuel yakıt
Dioksin ve furan kontrolü
Çeşitli ilişkili ekipmanlar
o Kaynaktan yakalama sistemler
o Sürekli emisyon izleme sistemleri (CEMS)
Kaynak: www.haberortak.com
Ekoloji
-
Ekosistem hizmetleri
-
Biyoremediasyon Nedir ? Biyoremediasyon Teknikleri Nelerdir ?
-
Enerji Bağımsızlığı Nedir ?
-
İklim Araştırmaları
-
Sera Etkisi - Atmosferdeki karbondioksitin sera gazı etkisindeki yeri nedir?
-
CO2 Salımları
-
İklim Bilimi - İklimi Nasıl Değiştiriyoruz
-
Ağır Metallerin Sağlık Üzerine Etkileri
-
Küresel Isınmanın Sonuçları
-
Asit Yağmurlarının Çevre Üzerine Etkileri
-
Tür Çeşitliliğinin Korunması
-
Biyolojik Mücadele Kavramı
-
Atık Suların Kullanım Alanları
-
Sera gazı ile küresel ısınma arasında nasıl bir ilişki vardır? Kaynak: Sera gazı ile küresel ısınma arasında nasıl bir ilişki vardır?
-
Canlı Türlerinin Yok Olmasının Doğal Dengeye Etkisi