Sanayi ve Çevre Kirliliği
Sanayi devrimi ile beraber ihtiyaçlara göre üretim artmıştır. Üretim artışı aynı zamanda dünyanın kaynaklarının (ham madde) hızla tüketilmesini gerçekleştirmiştir. Kaynaklar tüketilerek üretim yapılırken çevrenin dengesi bozulmaktadır. Ayrıca üretilen maddelerin atıklarının gelişi güzel çevreye bırakılması da çevreyi etkilemektedir.
Örneğin deterjan, gübre, polimer madde, boyalar, tarım ilaçları, vb. maddeler üretilirken toprağı, havayı, suyu kirletecek maddeler de meydana gelir.
Gübrelerin Çevreye Etkisi
Sanayi ve teknolojinin hızla artması nüfus yoğunluğunun kentlere kaymasına, var olan tarım alanlarının sanayi ve yapılaşmaya ayrılmasına neden olmuştur. Tarım alanlarının ve tarımla uğra-şanların azalması buna karşın dünya nüfusunun hızla artması nüfusa göre artan ihtiyacın karşılanmasını gerektirmiştir.
Bitkilerin gelişmesi oldukça karışık bir biyokimyasal olaydır. Bitkiler diğer canlılardan farklı olarak cansız maddelerle beslenir. Bitkilerin gelişiminin gerçekleşmesi için ısıyı, ışığı, karbon ve oksijeni havadan; N, P, K, Ca, Mg, 5, Fe, Mn, Zn, Cu, B ve bazı hallerde Mo gibi elementleri ise topraktan karşılarlar. Bitkilerin sağlıklı büyümeleri ve yaşamaları için gerekli olan bu elementler çoğu zaman toprağa dışarıdan verilir. Bu elementlerin en önemlileri N, P ve K’ dur. Toprakta eksik ve alınmayacak durumda olan elementlerin kimyasal yolla verilmesine kimyasal gübreleme denir. Gübreler çiftçilerin aynı topraktan bir yılda daha fazla ürün elde etmelerini sağlarlar. İyi bir uygulama olduğu görünmesine karşılık bazı problemleri de beraberinde getirir.
Bitkiler toprağın belirli bir pH değeri arasında büyür.
Ancak yoğun kimyasal gübreleme sonucu toprağın pH’sı değişir. Organizmaların çalışması engellenir ve denge bozulur. Toprağı analiz etmeden gübre kullanmak toprağı organik maddelerce fakirleştirmekte ve toprağın yapısını bozmaktadır. Yapı bozulduğunda bitki gelişmesi yavaşlayarak durmaktadır. Toprağın humus oranı azalarak gübre toprakta tutunmayıp yağmur suları ve sulama ile akıp gider. Bunun sonucunda toprağın üst kısımları kumlaşıp alt kısımları sertleşir.
Ayrıca yüksek oranda azotlu gübre kullanımı sonucu topraktan yıkanmalarla içme suları ve akarsulara karışan nitrat miktarı artar. Fosforlu gübrelerin yüzey akışları ile taşınmaları sonucu içme suları ve diğer akarsularda bulunan fosfat miktarı yükselir.
Yıllardır kimyasal gübrelerin kullanımı verimi arttırmanın yanında, toprakta yorgunluğa ve canlılığın azalmasına sebep olmaktadır. Bu durum ne yazık ki toprağın çoraklaşmasını hızlandırmaktadır. Toprakta su ve oksijeni tutan, besin maddelerini soğuran eden, mikroorganizma faaliyetini hızlandıran en önemli etmen organik maddelerdir. Organik maddeler; hayvansal, bitkisel ve humus esaslı kaynaklardır. Hayvansal ve bitkisel organik maddeler kısa ömürlüdür (azami 8 ay).
Humus: Hayvansal ve bitkisel maddelerin binlerce yıl toprak altında ayrışması ile doğal olarak oluşan ideal bir organik gübredir. İçerdiği hümik, fulvik ve ulmik asitler ile toprağın yapısını ve bileşimini düzenleyip bitkide gelişmeyi teşvik eder. Doğal humuslar uzun ömürlü organik maddeler olup besin maddelerini en yüksek düzeyde soğurarak bu besin maddelerini bitkiye yavaş yavaş ve uzun zamanda verirler.
Deterjanların Çevreye Etkisi
Sabun ve deterjanlara temizleyici özellik veren maddelerin yapısında yüzey-aktif maddeler olduğunu 3.ünitede görmüştük.
Çoğunlukla deterjanlar içine pahalı olan yüzey aktif maddeler karıştırılmamakta, onun yerine ucuz olan bentonit, kaolin, değişik tuzlar, asitler ve silikatlar gibi temizleyici özellikleri olan suda az çözünen anorganik maddeler karıştırılmaktadır.
Bir deterjanın yapısındaki biyolojik bozunmaya uğramayan maddelerin oranı onun çevre kirlenmesi ve sağlığa olan zararlarının göstergesidir. Bu maddelerin su ve toprakta bozulmadan kalıp akarsularla göl ve denizlere ulaşması buralarda yaşayan canlıları ve onlarla beslenen insanların sağlığını tehdit etmektedir. Son 25 yıl içerisinde birçok ülke deterjan üretiminde biyolojik bozunması hızlı yüzey-aktif maddeler ve katkı maddeleri kullanmaktadırlar. Yüzey-aktif maddesi lineer alkil benzen (LAB) ve benzeri yapıda olan deterjanlar su ve toprakta daha hızlı biyolojik bozunmaya uğradığından deterjan üretiminde öncelikle tercih edilmektedir.
Ülkemizde üretilen deterjanlara katılan dodesil benzen (DDB) yüzey-aktif maddesi kimyasal yapısında sağlam halkalı gruplar içerdiğinden su ve toprakta bakteri ve enzimlerin etkisiyle oldukça güç bozunmakta dolayısıyla doğada giderek birikmektedir. Deterjan içerisinde bulunan yüzey-aktif madde dışında önemli oranda (%70-90) bulunan temizleyici, beyazlatıcı, yumuşatıcı, köpürtücü, parlaklık verici ya da antiseptik özellik veren katkı maddelerinin çoğu da yüzey-aktif madde gibi insan organizmasına gıdalarla ve diğer yollardan girdiklerinde dokularda olumsuz etkilere neden olabilmektedirler.
Sodyum Hidroksit Kirliliği:
(NaOH),320°C’ta eriyen yarı saydam kristallerden oluşmuş beyaz bir katıdır. Suda ısı vererek çözünür ve nem çekerek bozunur. Deriye dokunursa derinin suyunu çekerek deriyi yakar. Bu nedenle katı NaOH’e sud kostik (yakıcı sud) denir.
Sulu çözeltisi parmaklar arasında kaygan bir his bırakır. Derişik olursa deriyi parçalar. Potasyum hidroksitle aynı özellikleri gösteren fakat ondan daha az yakıcı olan güçlü bir bazdır. Yün, ipek vb. proteinleri parçalayarak bozar. Havadan nemle beraber CO2’i de çeker.
NaOH endüstride sud kostik adı altında özellikle sabun, kağıt, selüloz, viskoz ipeği, sentetik boya, alüminyum, petrol rafinerisi ve petro-kimya endüstrisinde kullanılır.
Sülfürik Asit (H2SO4) Kirliliği:
Sülfürik asit renksiz, yağımsı bir sıvıdır. Günümüzün en önemli endüstriyel kimyasal maddedir. Boyar maddelerden ve gübrelerden metalurji ve plastiklere kadar her türlü endüstri için vazgeçilmez bir maddedir.
Derişik sülfürik asit, birçok organik maddeden suyu çeker ve ısı veren bir tepkime oluşturur. Bu özelliğinden dolayı, temas edildiğinde cilde büyük zararlar verebilir. Tarım endüstrisinde büyük miktarlarda asit, kalsiyum fosfat Ca3(PO4)2gibi çözünmeyen fosfat kayalarından, çözünebilir kalsiyum dihidrojen fosfat elde etmek için kullanılır.
Sodyum Sülfür (Na2S) Kirliliği:
Dericilikte, tüyleri deriden dökmekte ve kağıt hamurunun hazırlanmasında kullanılır. Çevreye bırakıldığı zaman suyu ve toprağı kirleterek canlılar üzerinde toksik etki yapar.
Sodyum Kromat (Na2CrO4) Kirliliği:
Sodyum dikromatla birlikte krom kaplama işleminde kullanılır. Zehirleyici kimyasal olduğunda toprak ve su için önemli bir kirleticidir. Ayrıca yükseltgen olduğundan doğada bir çok maddenin yapısı bozularak canlı sağlığı için zararlı maddeler oluşturur. Sodyum sülfür, sodyum kromat, sülfürik asit ve sodyum hidroksit vb. gibi maddeler kullanıldıkları ortamlarda çok uzun süre kalıcı olduklarında ve biyolojik olarak parçalanmadıkları için çevre kirliliğine sebep olmaktadır.
Yukarıda sayılan maddeler de geri kazanmaveya uygun giderim işlemleri uygulanmadığı zaman çevresel bir kirletici hatta felaket kaynağı olabilirler. Kimyasal maddeler verdikleri zararlar açısından; atmosfer kirleticiler, su kirleticiler, toprak kirleticiler olarak sınıflandırılırlar. Biyolojik olarak kendi kendine ayrışmayan ya da çok uzun yıllarda ayrışan zararlı maddeleri çevreye yayan kaynakları şu şekilde örneklendirebiliriz:
-Evler, iş yerleri ve araçlarla petrol, kalitesiz kömür gibi fosil yakıtların aşırı ve bilinçsiz tüketilmesi.
-Sanayi atıkları ve evsel atıkların çevreye gelişigüzel bırakılması.
-Nükleer silahlar, nükleer reaktörler ve nükleer denemeler gibi etmenlerle radyasyon yayılması.
-Kimyasal ve biyolojik silahların kullanılması.
-Bilinçsiz ve gereksiz tarım ilaçları, böcek öldürücüler, soğutucu ve spreylerde kullanılan gazlar.
Çevremizi kirleten çok çeşitli kimyasal maddeler vardır. Bunlar arasında dioksin, dieldrin ve öteki tarım ilaçları, hidrolik yağ ve plastik yapımında kullanılan poliklorodifenil (PCB) sayılabilir. Kadmiyum, kobalt, çinko, kurşun, nikel, cıva da aynı biçimde canlıların vücudunda birikerek insan ve hayvan sağlığını olumsuz etkileyebilir.
Hava Kirliliği
Atmosferdeki havanın fiziksel, biyolojik ve kimyasal özelliğinin çeşitli etkenlerle canlı yaşamını tehdit edecek şekilde değişikliğe uğramasıdır.
“Tozlar, zehirli gazlar, sera gazları, ozon tüketen gazlar hava kirliliğini oluşturan maddelerdir.”
Fabrika bacalarından çıkan duman ve motorlu taşıtlardan egzoz gazları hava kirliliğinin temel etkenleridir. Kömür, petrol gibi yakıtların dumanındaki kükürt dioksitin havadaki su buharı ile birleşerek oluşturduğu sülfürik asit, asit yağmuru olarak yeryüzüne iner. Hava akımlarıyla sürüklenen duman yüzlerce kilometre uzakta bile asit yağmuruna yol açabilir.
Asit yağmuru suların asitlik derecesini artırarak canlılara zarar verir. Ormanları yok ederek çöllenmeye neden olur.
Asit yağmurları taş ve tuğlaları aşındırarak yapılara zarar verir.
Egzoz gazlarıyla havaya karışan karbon monoksit ve hidrokarbonlar da insan sağlığını etkiler. Güçlü güneş enerjisinin etkisiyle havadaki yoğun duman içinde oluşan kimyasal tepkimeler de boğucu bir sise yol açar. Özellikle astımı ve akciğer hastalıkları olanlara çok zararlı olan bu sis, ağaçları ve öteki bitkileri de zehirleyebilir.
Hava kirlenmesinin bir başka tehlikeli sonucu atmosferin yüksek katmanlarında bir karbon dioksit tabakasının oluşmasıdır. Kömür, odun, mazot gibi yakıtların yanmasıyla açığa çıkan karbon dioksitin oluşturduğu bu tabaka, yeryüzünden yansıyan güneş ışınlarının dünya dışına çıkışını engelleyerek atmosferin ısınmasına yol açar. Sera etkisi denen bu olgu dünyanın sıcaklığının artmasına neden olmaktadır. Eğer enerji üretimi için odun, kömür ve petrol ürünlerinin yakılması bu düzeyde sürerse 50 yıl içerisinde dünyamızdaki ortalama sıcaklığın 3 ile 5 derece yükseleceği sanılıyor. Bunun sonucunda iklim özelliklerinin değişeceği, bazı bölgelerin çoraklaşacağı, kutuplardaki buzların eriyerek deniz düzeyinin 5 metre kadar yükseleceği, birçok liman ve alçak alanların sularla kaplanacağı tahmin edilmektedir.
Güneşten gelen ısı dünyada organizmaların yaşayabilmesine uygun bir sıcaklık sağlar. Dünyaya ulaşan ısının çoğu geri yansır. Ancak atmosferde bulunan CO2de ısıyı tutar. Atmosferdeki CO2 miktarı arttığı için yer küredeki sıcaklığın da artmasından ve kutuplardaki buzları eriterek sel baskınlarına neden olmasından korkulmaktadır.Atmosfer kirliliğinin bir başka etkeni de aerosollerde ve soğutucularda kullanılan bazı gazların atmosfere karışmasıdır. Eğer gerekli önlemler alınmazsa atmosferdeki koruyucu ozon katmanına zarar veren bu kirlilik Dünya’daki tüm canlıların güneşten gelen morötesi ışınların zararlı etkileri karşısında korumasız kalmasına neden olabilir.
