Transcript çevre kimyası sunumu

BÖLÜM-4
ÇEVRE KİMYASI
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:
Bitkiler diğer canlılardan farklı olarak
cansız maddelerle beslenir. Bitkilerin
gelişiminin gerçekleşmesi için ısıyı, ışığı,
karbon ve oksijeni havadan; N, P, K, Ca,
Mg, 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.
Gübrelerin Çevreye Etkisi:
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.
Gübrelerin Çevreye Etkisi:
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.
Gübrelerin Çevreye Etkisi:
Bitkiler 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.
Neden organik gübre?
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,
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).
Neden organik gübre?
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:
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.
Deterjanların Çevreye Etkisi:
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.
Deterjanların Çevreye Etkisi:
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)2 gibi
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.
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.”
Su Kirliliği
“Deterjanlar, boyalar, gübreler, böcek öldürücü ilaçlar, H2SO4,
HCI, NaOH, Na2CO3, ağır metal katyonları sularda en çok kirlilik
oluşturan maddelerdir.”
Doğal çevrenin önemli bir kısmını oluşturan
çeşitli su ortamlarının (akarsu, göl ve denizler) ve
ayrıca içme sularının çeşitli etkenlerle, insan
başta olmak üzere diğer canlıların yaşamının
olumsuz
yönde
etkileyecek
biçimde
bozulmasıdır.
Gübrelerdeki kimyasal maddeler topraktan
akarsulara karışarak su kaynaklarında ve denizde
toplanarak ötrafikasyona neden olur.
Ötrafikasyon:
Göl ve nehirlerde Ötrafikasyon sulardaki
bitkilerin hızla büyüyerek sudaki tüm
oksijeni bitki, hayvan ve mikro organizma
kullanmasına yol açar ve sonuç olarak
sudaki yaşam sona erer.
“Kısaca gelişmesinin çoğalmasıdır.”
Ötrafikasyona temelde fosfor fazlalığı yol açar. Ayrıca azotlu
gübreler sudaki azot oranını arttırır. Suda oluşan azot
bileşikleri (amonyak ve amonyum iyonunun) balıklar üzerinde
zararı büyüktür.
(Diklor-Difenil-Trikloretan):
Bu konuda çok bilinen bir örnek DDT ile
zehirlenme olayıdır. Böcek öldürmede
kullanılan bu zehirli kimyasal bileşik doğada
kolayca yok olmaz. Sulara karışarak önce küçük
su canlılarının, sonra onları yiyen balıkların
vücuduna geçer.
Beslenme zinciri boyunca ilerledikçe DDT balıkların vücudunda, yoğunluğu
artarak birikir. Böyle balıkları yiyen insanlar tehlikeli miktarda DDT almış
olurlar. Bunun sonucunda kanser ve sakat bebek doğumları gibi olaylar
ortaya çıkabilir. Pek çok gelişmiş ülkede DDT kullanımı yasaklanmıştır. Ama
zararının pek iyi bilinmediği az gelişmiş ülkelere satmak için, gelişmiş
ülkeler DDT üretimini sürdürmektedir.
AĞIR METALLER:
insan ve diğer canlıların sağlığına zarar veren diğer bir
su kirleticileri ağır metallerdir. Ağır metallerin kirletici
kaynakları evsel ve endüstriyel atıklardır.
Suları kirleten en önemli kirletici gruplardan bir tanesi
petrol türevleridir. Petrol ve türevleri çoğunlukla
petrokimya endüstrisi rafineleri ve taşımacılık yapılan
yerlerde sulara karışmaktadır. Bu kirlilik su ortamındaki
tüm yaşam yok etmektedir.
Toprak Kirliliği:
Toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik
dengelerinin çeşitli kirletici unsurlarla
bozulması olayına toprak kirliliği adı
verilir.
Plastikler, ağır metaller, tarım ilaçları,
gübreler, ağır hidrokarbonlar…toprak
kirliliğini oluşturur.
Toprak kirliliğine sebep olan en önemli etkenler; yerleşim
alanlarından çıkan atıklar, endüstri atıkları, egzoz gazları, tarım
ilaçları ve kimyasal gübrelerdir.
Toprak Kirliliği:
Tarımsal mücadele ilaçlarının
gübrelerin bilinçsiz ve aşırı
sonucu, toksik maddelerin
birikimi artmakta ve doğal
kirlenmesine sebep olmaktadır.
ve suni
kullanımı
toprakta
ortamın
Suni gübrelerin de (sodyum, potasyum
gibi besin maddelerini içeren) aşırı ve
bilinçsiz kullanımı sonucu toprağın yapısı
bozulmakta ve bu da toprak kirliliğine yol
açmaktadır.