Asit Yağışları
ASÄ°T YAÄžIÅžLARI
Günümüzde her alanda kirletici etkisi hissedilen bu olay ülkelerin gelişmişliği ile doğru orantılı olarak artmaktadır. Asit yağış kömür, petrol ve gazın yanması sonucu sülfür ve azot oksitlerin atmosferde serbest kalması ile başlar. Oluşmasındaki en etkili sebep arabalar, uçaklar ve elektrik santrallerinde fosil kaynaklı yakıtların yanması ve diğer endüstriyel etkinliklerdir. Havada bulunan bu kimyasal maddeler havadaki su buharı ile birleşerek nitrik ve sülfürik asidi oluşturur ve suyun doğal çevrimi sırasında yağmur, kar veya sis olarak dünyamıza geri dönerler ki buna Asit Yağışı denir. Yaşanılan bu problem her ne kadar günümüzde gelişmiş ülkelerde yoğun olarak yaşansa da tüm dünyayı tehdit etmektedir çünkü atmosferde serbest kalan bu kirleticiler hakim rüzgarlarla taşınarak başka bölgeleride etkilemektedirler. Kirleticilerden çıkan tüm asidite dünyaya asit yağış olarak düşmez. Atmosferdeki asiditenin yaklaşık yarısı gazlar ve kuru partiküller şeklinde dünyaya geri döner. Kuru çökelti adı verilen bu kirlilik rüzgarla bitkiler, ağaçlar, binalar üzerine taşınır.
1600′lerin baÅŸlarında asit yağışa Ä°ngiltere’de dikkat çeken bilim adamları, o yıllarda endüstrilerin ÅŸehir dışında kurulması ve uzun bacaların, dumanların uzaÄŸa yayılmasını saÄŸlamak üzere kullanılmasını önermiÅŸlerdi. Bu tarihten çok sonra asit yağışın zararlı etkisinin artması üzerine Kuzey Amerika ve Avrupa ülkeleri havadaki kirleticilerin miktarını azaltıcı kanun ve kararnameler çıkardılar. 1970 de Kanada ve BirleÅŸik Amerika’da asit yağışı azaltmak için Temiz Hava kanunu kongreden geçirildi. Kanunla, endüstrilerin çıkardığı kirletici miktarına sınırlama getirildi ve kirliliÄŸi azaltıcı diÄŸer metodlar kullanıma konuldu. Bu metodlar, düşük sülfürlü kömür kullanımı, endüstriyel tesislerde yeni arıtma metodlarının kullanımı ve kirleticiler havaya ulaÅŸmadan onları dumandan ayıracak aletlerin kullanımı idi. 1990 yılında kanunda yeni düzenlemeler yapıldı ve fosil yakıt kullanan tesisler emisyonlarını 2000 yılına kadar her yıl 19 milyon tondan 9 milyon tona düşürmeye mecbur bırakıldılar.
Asit yağışın ana sebepleri Sülfür ve azot oksitleridir. Volkanlar, planktonlar, çürümüş bitkiler gibi doğal kaynaklar sülfürdioksit yayarlar. Bunun yanı sıra kömür ve petrol gibi fosil yakıtların yanması dünyadaki bu gazın kaynaklarından yaklaşık yarıdan fazlasından sorumludur. Sülfürdioksit atmosfere yükseldiğinde sülfat iyonlari formunu alır. Daha sonra havada hidrojen atomları ile sülfürik asidi oluşturur ve dünyaya geri döner. Oksidasyon amonyak ve ozonun kataliz etkisi ile genellikle bulutlarda oluşur. Bununla beraber sülfürdioksitin hepsi sülfürik aside dönüşmez, önemli bir miktar atmosferde serbest kalarak dünyaya geri döner. Azot oksitler de asit yağışın önemli elemanlarındandır. Bu kirleticilerin ana kaynağı ise egzoz gazları ve güç santralleridir. Sülfürdioksit gibi azot oksitlerde atmosferde yükselerek bulutlarda nitrik asit formuna dönüşür. Bu reaksiyonlar demir, mangan, amonyak ve hidrojen peroksitin bulunduğu yüksek kirliliklerdeki bulutlarda oluşur.
İnsan etkinliği olarak sanayi, endüstri, tarım ve diğer çevresel işlemler sonucunda birçok atıklar atmosfere atılmaktadır. Fabrikalar, enerji santralları, motor eksozları ve benzeri kaynaklardan atmosfere atılan kükürt dioksit (SO2) ve azot oksitleri (NOx) atmosferdeki taşınımı sırasında bulut içindeki su ile reaksiyona girerler. Bu reaksiyonlar sonucunda sülfürik asit (H2SO4) ve nitrik asit (HNO3) oluşur. Oluşan sülfürik asit ve nitrik asitin yağmur, kar, sis ve diğer şekillerde yağışlarla beraber yeryüzüne asit yağmuru olarak düşer. Yağışların normal yağıştan daha fazla asitlik derecesine sahip olmaları, düştükleri bölgeyi (bitkiler, toprak, yapılar, göller, akarsular, denizler vb) kirletmekte, doğal yapılara ve canlılara zarar vermektedirler.
Asit yağışlarına ek olarak kuru birikme olarak adlandırılan bir asitlilik çeşidi daha vardır. Bu ise, gaz ve parçacık şeklinde daha asit reaksiyonlu parçacıkların yeryüzünde birikmesidir. Rüzgar daha asit reaksiyonlu parçacıkları taşır ve bunlar da değişik yüzeylerde (Bitkiler, binalar, arabalar vs) birikirler. Yağışlar esnasında daha önceden birikmiş olan daha asit reaksiyonlu parçacıklar yağışla yıkanarak yeni bir karışım oluştururlar ve bu karışım çok daha asit reaksiyonlu bir yapıya sahip olabilir. Kuru birikme ile asit yağışlarının birlikte meydana gelmesi literatürde asit birikmeleri olarak adlandırılır. Yağışların havadaki gaz ve asılı parçacıkları temizleme görevi yapması nedeniyle de yağış hava kirliliğinde çok önem kazanmaktadır.
Bacalardan çıkan emisyonların sebep oldukları asit yağışlarının yanı sıra, atmosfer-bitki örtüsü-toprak yüzeyleri arasındaki kuru ve yaÅŸ birikme yolu ile taşınma iÅŸlemleri son yıllarda ön planda yer alan araÅŸtırma konuları arasındadır. Kükürt bileÅŸiklerinin yağış suyunun asitleÅŸmesindeki payı 2/3’dür. 1/3 oranında ise azot bileÅŸikleri sorumludur. Bu suretle kükürtten gelen kirlenme tehlikesi daha büyük olacaktır.
ÖLÇÜM
Asidite ve alkaliniteyi ölçmek için paper-Hydrion (pH) ölçeği kullanılmaktadır. pH metrenin ölçüm aralığı 0-14 arasında değişmektedir. Herhangi bir pH değeri 7 den küçükse ortam asidik büyükse baziktir. Burada pH skalasının logaritmik olduğu unutulmamalıdır. 5.6 değeri, bu değerin kabulü ile ilgili pek çok tartışma olmasına rağmen asit yağışın tanımında sınır değer olarak kullanılmaktadır.
Ä°NSANIN ETKÄ°LERÄ°
Ekonomik faaliyet, kıtlığa karşı yapılan bir savaştır. İnsan bu savaşta bir takım değerleri
üretip- tüketirken baÅŸka bir deÄŸer olan kaliteyi ÇEVRE’YÄ° de tüketmektedir: Hava, su,
yeÅŸil ve toprak gibi …… Biri kirlendiÄŸi zaman beraberinde, zincirleme olarak, diÄŸerleri
ve bunlardan yararlanan insanlar da kirlenmekte ve yok olmaktadır.
Görüldüğü gibi hava doğal ve yapay etmenlerce kirletilmektedir. Yapay etmenlerin
temelinde insan bulunmaktadır. Fabrikadan, evlerden ve araçlardan çıkan dumanlar
tarafından atmosfer durmadan kirlenmektedir.
Bu kirlilik doğrudan olduğu gibi asit yağmurları yoluyla da bitkiye, insana, suya, toprağa
ve taÅŸa etki etmektedir.
Termik santrallarda, ısıtmada ve endüstri kurumlarında kullanılan kömür atmosfere kül
(kadmiyum, arçelik, kurşun) CO2 ve SO2 yaymaktadır. Dünyada olduğu
gibi Türkiye’de kömür ve petrol tüketimi giderek artmaktadır.
Artan taşıt sayısı da petrol tüketimini dolayisiyle atmosferdeki karbon monoksit gazını
yükseltmektedir.
Yanardağlar da havadaki SO2 ve CO2 gibi gazların miktarını arttırmaktadır.
Bu gazlar havadaki subuharı ile birleşirler;
H2O+SO2 ______ H2SO4 (sülfirikasit) ve
H2O+NO2 ______ HNO3 (nitrikasit) olarak yere düşerler.
Hava kirliliği, ışınların yere ulaşmasını ve atmosfere yayılmasına da engelleyerek iklim
üzerinde olumsuz etki yapmaktadır.Asit yağışları yapraklardaki klorofilin bozulmasına
ve bitkinin sararıp kurumasına neden olmaktadır.
Bilindiği gibi bitkiler, fotosentez sırasında CO2 tüketir. Asit yağmurları, bitkileri kurutarak, diğer yandan atmosferdeki CO2 (karbondioksit) tutarının artması için ortam hazırlamaktadır. Başka bir anlatımla, bir olumsuzluk bir başka olumsuzluğu üretmektedir.
Asit yağışlarının etkilerini görebilmek için bazı deneylere giriştik:
13, saksıya fasulye ve nohut ekildi.
Çalışmalarımızda kullanılmak üzere, topladığımız yağmur suyunun asitik değeri ölçüldü: İlk yağış PH5,5, ikinci ve daha sonraki yağışlar PH6 olarak saptandı. Bu da bize hava kirliliği ve onun oluşturduğu asit yağmurlarının çevremizde bir realite olduğunu kanıtlamaktadır.
AÅžAMA
A ) TOHUM GRUBU
Saksılara fasülye ile nohut karışık olarak ekildi. Bu saksılar 5 gruba ayrıldı. Ekildiği tarihden itibaren, her grup asitik değeri PH3, PH4,5, PH6 olan sularla, normal su (musluk) ve yağmur suyu ile sulandı. İki ay boyunca gözlem ve ölçümler yapıldı.
Tohum –1 Grubu (YaÄŸmur suyu)
1.Saksı
15.11.99 22.12.99 03.01.2000 24.01.2000
Ekim dikim Saksı Çimlenme Fasülye= 4 cm Fasülye= kuru
Nohut= 22 cm Nohut=23 cm
2. Saksı
15.11.99 22.12.99 03.01..2000 24.01.2000
Ekim dikim Çimlenme Fasülye= 8 cm Fasülye= 8 cm
Nohut= 26 cm Nohut=38 cm
Tohum –2 Grubu (PH3)
1. Saksı
15.11.99 22.12.99 03.01..2000 24.01.2000
Ekim dikim Çimlenme Nohut= 20 cm Nohut solgun,
Fasülye= 4 cm Fasülye kuru, toprakta beyazcıklar
2. Saksı
15.11.99 22.12.99 03.01..2000 24.01.2000
Ekim dikim Çimlenme Nohut= 31 cm Nohut= 24 cm
Fasülye yok.
Sararmış ve kurumuş
Tohum –3 Grubu (PH4,5)
1.Saksı
15.11.99 22.12.99 03.01.2000 24.01.2000
Ekim dikim Yok
Yok
Yok
2. Saksı
15.11.99 22.12.99 03.01.2000 24.01.2000
Ekim dikim Yok Yok Yok
3. Saksı
15.11.99 22.12.99 03.01.2000 24.01.2000
Ekim dikim Yok Yok Yok
Tohum –4 Grubu (PH6)
1.Saksı
15.11.99 22.12.99 03.01.2000 24.01.2000
Ekim dikim Fasülye =20 cm 22 cm 23 cm
2. Saksı
15.11.99 22.12.99 03.01.2000 24.01.2000
Ekim dikim
Fasülye= 18 cm 19 cm
20 cm
Fasülye=11 cm 13 cm. 13.5cm
3. Saksı
15.11.99 22.12.99 03.01.2000 24.01.2000
Ekim dikim Fasülye=19 cm 20 cm 21 cm
Fasülye=19 cm 20 cm 21 cm
Tohum –5 Grubu (Normal Su)
1.Saksı
15.11.99 22.12.99 03.01.2000 24.01.2000
Ekim dikim Çimlenme Nohut= 18 cm Nohut=21 cm
2. Saksı
15.11.99 22.12.99 03.01.2000 24.01.2000
Ekim dikim Çimlenme Fasülye= 9 cm Fasülye= 11 cm
3. Saksı
15.11.99 22.12.99 03.01.2000 24.01.2000
Ekim dikim Çimlenme Fasülye= 5 cm Fasülye= 7 cm
GENEL GÖZLEMLERİMİZ:
a) Gövde ve renkte görülen değişimler
PH3 : Çimlenme yavaş, önce hızlı olan büyüme sonra yavaşlıyor. İki ay sonra sararma ve kuruma başlıyor.
PH4,5 : Çimlenme yok
PH6 : Fasülye ve nohut diğer gruplara göre erken çimleniyor ve hızla büyüyor.
Normal su : Nohut ve fasülye normal sürede çimleniyor ve büyüyor.
Yağmur suyu : Normal sürede çimleniyor. Büyüme hızı normal. Ancak 2 ayın sonunda sararma başlıyor.
b) Bazı bitkiler topraktan çıkarıldı kök gelişmeleri incelendi
PH3 : Köklerin ince, seyrek ve yukarıya doğru kıvrıldıkları gözlendi.
Yağmur suyu (PH5,5-6) : Gövde daha kalın, köklerin sık ancak kısa olduğu gözlendi.
Normal su : Köklerin uzun, kalın ve sık olduğu gözlendi.
SONUÇ : Suyun asitlik değeri arttıkça köklerin uzunluk, kalınlık ve sıklık özelliklerinde normal olmayan gelişmeler görülmektedir.
Asit Yağışlarının Su Ekosistemlerine Etkisi
Kirleticilerin havadan uzaklaştırılmasında yağışlar büyük rol oynarlar. Fakat bu yolla atmosferden yere inen kirleticiler, yeryüzünde kirlenmeye neden olurlar. Su damlacıkları tarafından yer yüzeyine indirilen partikül ve gaz halindeki kirleticiler topraktan yeraltı sularına sızarak veya doğrudan akış ve yağış halinde yüzeysel su kaynaklarına ulaşırlar.
Asit yağışları tatlı su göllerinde asitliÄŸi arttırarak bu göllerde asitliÄŸe duyarlı balık ve yumuÅŸakçaların tür ve miktarının azalmasında etkili olmaktadır. Göller üzerinde kar ve don halinde bulunan asitli tabaka, havanın ilkbaharda ani ısınmasıyla göl eko sistemini bozmaktadır. Bu hızlı deÄŸiÅŸime ayak uyduramayan canlılar zarar görmektedir. ABD’de bulunan 100 bin gölün yaklaşık 20 bininde hiç balık kalmamıştır. Halen birçok göle aşırı asitliliÄŸi gidermek üzere kalsiyum hidroksit püskürtülmektedir. Sülfürik asit (H2SO4) balıkların yaÅŸamını saÄŸlayan oksijen, tuz ve gıdaların azalmasına neden olur. Kalsiyum gibi iyonlarda olan azalma balık yumurta üretimine zarar verir. Kalsiyumun az olması balık omurgalarının zarar görmesine neden olur. Azot deÄŸiÅŸimi balıkların zarar görmesine neden olur. Alüminyum balıklar için çok zararlı olup ölümlere neden olur. pH deÄŸerinin 5.9’un altına düşmesi zararlı olmaya baÅŸlar. Bazı temel besinleri zarar görür. Bazı türler uzun süre yaÅŸayamazlar. pH 5.5 deÄŸerine ulaÅŸtığında bir çok balık türü çoÄŸalamaz. YaÅŸlılar ölür, genç olanlar ise yaÅŸamakta zorlanır. pH 5.0 olduÄŸunda balıklar ölür.
Asit Yağışlarının Kara Ekosistemlerine Etkisi
Artan endüstrileşme ve tarıma dayalı sanayiden endüstriye dayalı bir sanayiye geçiş, gelişmekte olan ülkelerde büyük yerleşim alanlarının oluşmasına ve çevreye zarar veren bir çok sanayinin kurulmasına sebep olmuştur. Özellikle, verimli tarım alanları üzerinde sanayi tesislerinin artması ve çevredeki tarım ile orman alanlarının bundan etkilenmesi hem tarım alanlarının azalması hemde tarım ve orman alanlarına verdiği zarar açısından düşündürücüdür. Gelişen sanayi ile birlikte hava kirliliği artmış ve canlıların yaşamını tehdit eder boyutlara ulaşmıştır. Hava kirliliğinin bitkiler üzerindeki etkileri de çok uzun zamandan beri araştırılmaktadır. Özellikle asit yağışları, ozon konsantrasyonundaki değişimler, iklim değişiklikleri tarım ve orman meteorolojisi açısından bir çok risk taşımaktadır. Ancak bu konularda ülkemizde yeteri kadar çalışma yapıldığı söylenemez. Kirleticilerin sadece ekolojik etkileri yoktur, aynı zamanda ekonomik etkileri de vardır. Bilhassa tarımsal üretimde verimliliğin arttırılmaya çalışıldığı ülkemizde hava kirliliğinin, verimin miktar ve kalitesine ne derecede etkide bulunduğu ve tarım ve ormancılığı sınırlayıcı rolünün daha iyi analiz edilmesi gerekmektedir.
Gün geçtikçe, azalan ve şehrin oksijen kaynağı olan İstanbul ormanları, hava kirliliği ve dolayısıyla asit yağışlarından etkilenebilmektedir. Özellikle yağışların asitleşmesinde sanayi, konut ve ulaşımdan kaynaklanan kükürt dioksit ve azot oksitlerin önemli rolü bulunmaktadır. Bu gazlar yağış ile birleşince kükürt dioksitten sülfürik asit, azot oksitten de nitrik asit meydana gelir. Bu asitler doğrudan ağaçların fizyolojik yapısına etki ettiği gibi, dolaylı olarak ta toprak asitliğini arttırarak ağaç gelişimini durdurur ve ölümlere sebep olur. Bu nedenle İstanbul için son derece önemli olan Belgrat ormanlarının asit yağışlarından nasıl etkilendiğinin incelenmesi gereklidir.
Asit Yağışlarının Toprağa Etkisi Asit yağışlarının dolaylı etkileri toprakta da görülür. Asit yağışları, toprağın kimyasal yapısı ve biyolojik koşulları üzerinde etkide bulunarak, bu topraklar üzerinde yetişen bitkilere zararlı olmaktadır. Toprağa erişen sülfürik asit, toprağın asitliliğini yani aktif hidrojen iyonlarının yoğunluğunu arttırmaktadır. Miktarı artan H+ iyonları, toprağın kolloidal kompleksleri olan kil minarelleri ve humus kolloidleri tarafından tutulmakta olan başta Ca++ olmak üzere K+, Mg++ ve Na+ gibi bitki besin elementlerinin yerine geçerek, onların topraktan taban suyuna karışmak üzere yıkanmalarına neden olmaktadır. Makro besin elementlerinin bu yolla topraktan yıkanmaları toprağın verim gücünün azalmasına neden olduğu gibi toprakta oluşan yüksek asitliliğin bir kısmı mikro besin elementlerinin de olumsuz yönde etkilenmesine neden olmaktadır. Topraktaki asit birikimi, besin elementlerinin bitkiler tarafından kullanılmamasına neden olur. Aynı zamanda asit yağışları, topraktaki demir, alüminyum ve mangan gibi toksit maddelerin açığa çıkmasını sağlar. Bu toksit maddeler ağaçlara ve bitkilere çok zararlıdır.
Asit Yağışlarının Yapılara Etkisi
Asit yağışına maruz kalan özellikle kireç taşları ve mermerlerden inşa edilen tarihi yapılar ve anıtlar orijinal özelliklerini hızla kaybetmektedir. Bu yüzden ülkemizde bulunan çok sayıdaki tarihi yapılar ve anıtlar tehlike altındadır. Asit yağışlarının binalarda meydana getirdiği bir başka zararı da çatı örtüsü olarak kullanılan çinko gibi metal levhalarda görülen yıpranmalardır.
Asit Yağışlarının Bitkiler ve Orman Alanları Üzerindeki Etkisi
Kirleticiler, bitki geliÅŸimine, verimine, fizyolojisine ve biyokimyasal yapısına etki edebilmektedir. Bu zamana kadar hava kirliliÄŸinin tarım ve ormancılık üzerindeki etkilerini analiz etmek amacıyla dünyada çeÅŸitli çalışmalar yapılmıştır . Özellikle kükürt dioksit (SO2) ve hidrojen florür (HF) gazlarının bitkilerin biyolojik yapısı üzerinde zararlı etkilerde bulunduÄŸu tespit edilmiÅŸtir. Uzun yıllar süren çalışmalar sonucunda bitkilere zarar veren çeÅŸitli gazlar Tablo’daki gibi belirlenmiÅŸtir.
Tablo: Bitki sistemine etkide bulunan hava kirleticileri.
Kirletici Kirletici formu Ana kirletici kaynağı
O3
Gaz Atmosferik dönüşümler (emisyonlarla, NO2 ve hidrokarbonlar ile bağlantılı)
Sox
Gaz Güç kaynakları (Termik santraller vs.), Metal eritme işlemleri
NOx
Gaz Atmosfere verilen gazlar ve atmosferik dönüşümler (yüksek sıcaklıkta yanma, NO den), gübre üretimi, araç emisyonları
HF
Hidrojen florür
Süperfosfat ve alüminyum eritilmesinden
Etilen
Gaz
Yanma (araç emisyonları), doğal
Cl2
Gaz Fabrika üretimlerinden, arıtma tesislerinden
HCL
Gaz
DoÄŸal
Toksik elementler
Asılı parçacıklar
Eritme ve yakma iÅŸlemleri
NH3
Gaz
DoÄŸal
H2S
Gaz
Kağıt üretimi, doğal, jeotermal
CO2
Gaz
Yanma, doÄŸal
UV-b
Radyasyon
DoÄŸal, stratosfer
Asit Yağışlarının İnsan Sağlığına Etkisi
Asit yağışlarının insan sağlığına iki türlü zararı bulunmaktadır. Birincisi asitli hava solunumu veya yağış altında kişilerin vücudun yağış ile doğrudan temas etmesi. Asit yağışlarındaki kükürt ve azot bileşikleri astım, kuru öksürük, baş ağrısı, göz, burun ve boğaz tahrişi yapmaktadır. İkincisi ise dolaylı yollardan zararlarının görülmesidir. Bulut oluşum esnasında toplanan kirleticiler uzun mesafe taşınımı ile su kaynaklarına yağış ile karışmaktadır. Asit yağışları topraktaki metallerin çözünmesine ve suya karışmasına da neden olmaktadır. Ayrıca yağış esnasında atmosferde bulunan kirleticiler yağış ile birlikte yere inmektedir. Asitleşen topraklardan kaynaklanan asitliği yükselmiş olan sular, mide asititesini arttırarak mide ülserine neden olmakta, ayrıca asit yağışları topraktaki iyodu eriterek, o topraklarda yetişen sebze ve meyvelerin ve içilen suların iyot miktarlarının düşmesine neden olmakta bu ise insanlarda troid bezi rahatsızlıklarına neden olmaktadır. Kullanılan bu sular insan sağlığına dolaylı yoldan zarar vermektedir. Suda çözülen zararlı metaller sebze, meyve ve hayvanlara geçmektedir. Bunların insanlar tarafından tüketilmesi ile ciddi zararlar başlamaktadır. Örneğin cıva hayvanların deri ve diğer organlarında birikmekte bu ise çocuklarda beynin zarar görmesine, sinir sisteminin bozulmasına neden olmaktadır. Diğer çözülmüş metaller hayvanlar yoluyla insanlarda böbrek hastalıklarına neden olmaktadır.
Her aÄŸaç hava kirliliÄŸi sonucu oluÅŸan gazlara (Kükürt dioksit, Azot dioksit) aynı hassasiyeti göstermez. Mesela meÅŸe, kavak, akçaaÄŸaç, kızılaÄŸaç ve söğüt aÄŸaçları hava kirliliÄŸine karşı daha az hassastırlar. Hava kirliliÄŸi ormanların yanında tarımsal üretime ve süs bitkilerine de zarar verir. ÖrneÄŸin kükürt dioksit miktarının havada 1.5 ppm’nin üzerinde olması buÄŸday bitkisinin verimini azaltmaktadır. Aynı ÅŸekilde elma, patlıcan, domates, lahana ve maydanoz 1.6-2.5 ppm arasındaki kükürt dioksit konsantrasyonlarında geliÅŸimlerini sürdürürken; kiraz, soÄŸan ve mısır kükürt dioksite karşı son derece dayanıklıdır
Havadaki asılı haldeki kirleticiler sis, yağmur veya kar ile birlikte bitki ve toprak yüzeylerine temas ederler. Toprak yüzeyindeki hava, su ve toprak kirleticilerinin etkisi arttıkça bitki üzerindeki olumsuz etkiler de fazlalaşacaktır. Bu da bitkinin ürün kalitesini ve miktarını olumsuz yönde etkileyecektir. Toprak yüzeyine yapışan sis, kırağı veya çiğ şeklindeki su moleküllerinin, gündüz buharlaşması sonucunda içerdikleri içerdikleri asit yaprak yüzeyinde kalır ve asit yanıklarına sebep olur. Ayrıca, yapraktaki asit birikimi mantarların gelişmesi için de uygun ortam sağlamaktadır.
Asit yağışları sonucunda Orta Avrupa’da son 15 yılda giderek yoÄŸunlaÅŸan orman ölümleri görülmektedir. Yapılan araÅŸtırmalar sonucunda yağışların kış ayında belirgin olarak daha asit reaksiyonlu özellik kazandığı ve özellikle aÄŸaçların gövdelerinden süzülerek akan suyun asitleÅŸmeyi ÅŸiddetlendirdiÄŸi anlaşılmaktadır. Asit yağışları, orman ekosistemindeki aÄŸaçlar ve diÄŸer canlılar üzerinde doÄŸrudan zararlı olmaları yanında toprağın doÄŸal özelliklerini bozarak köklerde oluÅŸturdukları zararlı etkilerle olumsuz etkilenmelerine neden olmaktadır. Bu sebeple beslenme iliÅŸkileri bozulan aÄŸaçlar, olumsuz etkilerin sürmesi ya da ÅŸiddetlenmesi durumunda ölmektedir. Yapraklar bitkilerin özümleme ve en önemli solunum organlarıdır. Bitki bünyesindeki mevcut su ve CO2 ‘i güneÅŸ ışığı etkisi ile birleÅŸtirip ÅŸeker ve aminoasitleri, kısaca organik maddeleri üretmektedir. Ãœretilen ÅŸekerin bir kısmı solunum olayında harcanmaktadır. CO2 ‘in özümlenmesi sonucu üretilen karbonhidratın solunumla sarfedilenden daha fazla olması halinde bitki yaÅŸayabilmekte, beslenip büyümekte ve meyve vermektedir.
Asit yağışları bitki yapraklarına, doÄŸrudan veya temas yoluyla zarar vermekte veya yapraktaki gözeneklerin (stomalar) kapakçıklarının açılıp kapanmasını önlemektedir. Solunum boÅŸluklarına girerek CO2 ‘in özümlenmesi olayına karışmakta ve asit sentezine sebep olmaktadır. Stomaların fotosentezi kolaylaÅŸtırmak için açılması sırasında SO2 su ile birlikte H2SO4′ü oluÅŸturur ve tepkimeye girer. Ancak bitkideki asit birikiminin etkisiyle, klorofil tahribi sonucunda fotosentez yeteri kadar yapılmamakta dolayısıyla bitki solunum için gerekli ÅŸekeri saÄŸlayamaması sonucu ölmektedir.
Yapılan çalışmalar, geniş yapraklı bitki topluluklarının asit yağışlarından daha fazla zarar gördüğünü göstermiştir. Bu da yukarıda bahsettiğimiz, asit birikiminin yapraktaki klorofili tahrip etmesi sonucu meydana gelmektedir. Laboratuarda yapılan çalışmalarda asit uygulaması durdurulduktan sonra bitkilerde gözle görülür bir gelişme olmuştur. Kontrollü çevresel şartlar altında asit birikiminin bitkiye verdiği zararı belirlemek amacıyla çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Ancak bu şartlarda yapılan denemelerin sonuçları ile bitkinin arazi koşulları altında asit birikimine olan hassasiyeti bitki türüne bağlı olarak değişebilir. Soya fasulyesinin değişik çeşitleri üzerinde yapılan arazi denemeleri sonucunda bunlardan Asgrov, Corsoy, Habitt çeşitleri asit yağışlarından olumsuz etkilenirken, Williams, Davis ve Wells çeşitleri olumsuz etkilenmemiştir. Bununla birlikte araştırma, yüksek protein içeren soya fasulyesi tohumlarının asit yağışları yüzünden olumsuz etkilendiğini göstermiştir .
Topraktaki asit birikimi, toprağın kimyasal yapısını bozması nedeniyle, toprak bitki sisteminde birtakım anormalliklere sebep olmakta, ağır metallerle zenginleşmiş besin maddeleri oluşturarak
insan saÄŸlığını tehdit etmektedir. SO2 ve NOx’ler stomalar yoluyla ibre ve yaprak dokularına girmektedir. Özellikle SO2 bir yönden O2 alımını önlemekte diÄŸer yönden de bünyede H2SO4’e dönüşerek parçalama, yakma yahut kemirme etkisi yapmaktadır. SO2’in yaprak ve ibrelerde oluÅŸturduÄŸu sülfürik asitin sünger mezofil hücreleri içerisinde bulunan kloro-plastlardaki magnezyumu giderek kuruttuÄŸu, klorofili ve plazmayı tahrip ettiÄŸi dolayısıyla özümlemeyi engellediÄŸi, bunların da sonuçta ölüme neden olduÄŸu bilinmektedir.
Türkiye’deki Yağışlar
Türkiye’deki çalışmalarda Ä°zmir sanayi bölgesi yakınında yağışların kimyasal analizi araÅŸtırılmıştır. Ä°zmir büyük bir yerleÅŸim ve sanayi ÅŸehri olduÄŸu için burada aerosol deÄŸiÅŸimi ile ilgili çalışmalar da yapılmıştır. Bu çalışmada makro ölçekteki meteorolojik parametrelerin etkili olduÄŸu görülmüştür. Antalya bölgesinde kuru ve yaÅŸ ana iyon bileÅŸenleri araÅŸtırılmıştır.Ankara’da OrtadoÄŸu Teknik Ãœniversitesi (ODTÃœ) Çevre MühendisliÄŸi binası çatısında Eylül 1989 ve Mayıs 1990 tarihleri arasında 27 günlük yağış örnekleri toplanmıştır. Burası ÅŸehir merkezinden 10 km mesafede ve ana kirletici kaynaklarından uzaktadır. Toplanan yağışların pH deÄŸeri ölçümü yerinde okunmuÅŸ ve parçacıklar süzülerek polietilen kaplara doldurulmuÅŸtur. Laboratuvarda alınan numunenin katyon (H+, Ca2+, NH4+) ve anyon (SO42-, NO3-, Cl-) analizleri yapılmıştır. Analiz sonucunda yağışların % 23′ünde pH deÄŸerinin 5.6’nın altında olduÄŸu belirlenmiÅŸtir. Ankara yağışlarında sülfat, nitrat ve kalsiyum iyon deriÅŸimleri fazladır. Ortalama deÄŸerleri sırasıyla 150, 62 ve 210 meq/l’dir. Marmara bölgesi Kaz daÄŸlarında yapılan bir araÅŸtırmada ise asit yağışlarının özellikle bir çam türünde olmak üzere yaprak yanıklarına neden olduÄŸu tespit edilmiÅŸtir.
Akdeniz kıyısında Antalya’nın 20 km batısındaki bir noktada günlük yağış örnekleri alınmıştır. Yağışın kimyasal yapısını belirlemek amacıyla element ve iyon içeriÄŸi 1992 ve 1994 yılları arasında araÅŸtırılmıştır. Denize yakınlığı nedeniyle deniz tuzu elementleri ve uzun süren kuru yaz mevsiminde toprak baÄŸlantılı elementlerin konsantrasyonları yüksek bulunmuÅŸtur. Dünyada bazı yerlerdeki çalışmalarla karşılaÅŸtırıldığında buradaki SO42-, NO3-‘ün yüksek olmasına raÄŸmen H+ iyonu nötralleÅŸmeden dolayı düşük çıkmıştır. Element ve iyon konsantrasyonlarında kısa (günlük) ve uzun (mevsimlik) dönemde belirgin deÄŸiÅŸiklikler gözlenmiÅŸtir. Kışın daha kuvvetli rüzgar nedeniyle Na ve Cl gibi tuz baÄŸlantılı element konsantrasyonu artmıştır. Yaz döneminde ise Afrika’dan gelen toz ile beraber yörede toprak iÅŸlenmesi ve toprağın kuru olması nedeniyle Bölgesel Al3+ ve Fe3+ gibi toprak kaynaklı iyonların konsantrasyonları fazla çıkmıştır. Feneryolu aÄŸaçlandırma alanında yapılan bir araÅŸtırmada kuzey rüzgarları ile gelen yağışların pH deÄŸeri 4.2-4.5 arasında, güney batıdan esen rüzgarlarla gelen yağışların ise 6.0-7.0 arasında çıkmıştır. Aynı çalışmada ÇobançeÅŸme fidanlığında kuzey rüzgarları ile gelen yağışların reaksiyonları 6.0-6.5 pH arasında iken, güney batıdan esen rüzgarla gelen yağışlarda pH deÄŸeri 4.2-4.6 arasında ölçülmüş ve bunun nedeni olarak yağış geliÅŸ yönlerindeki tozlardan dolayı yağışların nötr oluÅŸu vurgulanmıştır. Ocak ile Kasım 1996 tarihleri arasında Göztepe, Florya ve Bahçelievlerde yapılan ölçümlerdeki yağışların çoÄŸunluÄŸunda pH deÄŸeri 5.6’nın üzerinde çıkmıştır. Yağış pH deÄŸerinin kalsiyum ve amonyum iyonları tarafından nötralleÅŸtiÄŸi belirtilmiÅŸtir. Yapılan çalışmalarda asit yağışlarının bitkiler üzerindeki doÄŸrudan ve dolaylı etkileri belirtilmiÅŸtir. Ä°ncecik (1996) tarafından Ä°stanbul’un deÄŸiÅŸik bölgelerinde SO2 ve toplam asılı parçasık konsantrasyonlarının yoÄŸun olduÄŸu dönemler araÅŸtırılmıştır. 1985-1991 döneminde 1989 Kasım ayından sonra yoÄŸun kirlilik meydana gelmiÅŸtir. Bu yoÄŸun kirlilik düşük rüzgar hızı ve yüksek basınç sistemi enversiyonu ile açıklanmıştır. Bu incelemede hava kirliliÄŸinin Avrupa yakasında Asya yakasından daha fazla olduÄŸu görülmüştür. Ä°stanbul’da Åžen (1995) tarafından yapılan bir çalışmada toplamalı semivariogram tekniÄŸi ile kirleticilerin dağılımı araÅŸtırılmış ve bu çalışmada SO2’nin oksitlenerek sülfürik asit meydana getirdiÄŸi vurgulanmıştır.
KuzeydoÄŸu Atlantik’te deniz yüzeylerindeki havada emisyon deÄŸerleri üzerine yapılan çalışmalar daha önce tahmin edilen rakamların çok üstünde çıkmıştır. 1995 yılı rakamları ile bu emisyon miktarı 1.37 milyon ton kükürt dioksit ve 1.94 milyon ton azot oksit ÅŸeklindedir (Acid News, 1997). Ä°stanbul boÄŸazından geçen yük tankerlerinin sayısının artması durumunda hava kirliliÄŸi açısından tehlike taşıyacaktır. Gemilerden çıkan bilhassa azot oksit ve kükürt dioksit emisyonu boÄŸazda yüksek olan su buharı birleÅŸmesinden oluÅŸacak çiÄŸ ÅŸeklindeki asit yağışlarının Ä°stanbul boÄŸazının her iki kenarındaki az kalmış bulunan yeÅŸil alanlara ve tarihi binalara zarar verebilecektir.
Ä°stanbul’da ÅŸehir içi ve orman alanında kurulan iki istasyondan alınan yağış örneklerinin iyon deriÅŸimleri, pH ve iletkenliÄŸi zamana ve yöne baÄŸlı olarak araÅŸtırılmıştır. Zamanla olan deÄŸiÅŸimin belirlenmesi için özel bir sistem tasarlanmıştır. Bu sistem ile Ekim 1997 ile Temmuz 1998 tarihleri arasında Ä°stanbul’da farklı iki istasyonda yağış örnekleri toplanmıştır. Toplanan örneklerin pH ve iletkenlik deÄŸerlerine ölçüm yerinde bakılmıştır. Kimyasal analizler için polietilen kaplarda +4 °C’de muhafaza edilen yağış suları, özel kurye ile Ankara’ya kimyasal analiz için götürülmüştür. Kimyasal analizler ODTÃœ Çevre MühendisliÄŸi Laboratuarlarında yapılmıştır. Ä°ncelenen süre içindeki yağışların hangi yönlerden geldiÄŸi, iyonların deriÅŸim deÄŸerlerinin yönlere ve zamana göre deÄŸiÅŸimleri gösterilmiÅŸtir.
Yağış suyundaki iyonların yağışın başlamasından itibaren azalma gösterdiği dolayısıyla yağışın atmosferi hızla kirleticilerden temizlediği görülmüştür. Yağışların ilk 10 dakika ile 10.-20. dakikalar arasındaki değerleri, ilk on dakikada atmosferde büyük bir yıkanmanın meydana geldiğini göstermektedir.
Yağış suyundaki ana iyonlar zamanla azalma göstermektedir. Ä°lk 10 ile 10-20. dakikalar arasındaki yağışın iletkenliÄŸi 211’den 149 mS/cm’ye; SO42- deriÅŸimi 35’den 27 mg/l’ye; NO3- deriÅŸimi 9.5’ten 6.6’ya mg/l; Cl- deriÅŸimi 7.8’den 5.1 mg/l’ye; Mg2+ deriÅŸimi 1.9’dan 1.2 mg/l’ye; Ca2+ deriÅŸimi 63.2’den 40.5 mg/l’ye; Na+ deriÅŸimi 6.7’den 5.4 mg/l’ye; K+ deriÅŸimi 2’den 1.6 mg/l’ye; NH4+ deriÅŸimi 4.5’ten 3.9 mg/l’ye düşmüştür.
Asit yağışlarını oluşturan sülfat ve nitrat iyonları derişim değerlerinin dünyanın değişik noktalarında yapılan çalışma değerlerine göre daha yüksek çıkmıştır.
Sülfat ve nitrat iyonlarının derişim değerlerinin yağışın ilk zamanlarında azalma ve sonra belli bir değerde varlığını sürdürmesi, bu iyonların hem yakın mesafe ve hem de uzak mesafe kaynaklı olduğunu işaret etmektedir.
pH, iletkenlik ve iyon derişim değerlerinin yağışın geldiği yöne bağlı olarak değiştiği gözlenmiştir.
Yağıştaki ana iyonların derişimleri Weibull, log-normal veya üstel dağılımlarına uyduğu belirlenmiştir. Buna göre iyon derişim değerlerinin kütle yoğunluk fonksiyonları küçük değerlerde toplanmıştır.
İncelenen süre içerisinde batı, kuzeybatı ve güneybatı kaynaklı yağışlarda iyon derişim değerlerinin diğer yönlere göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir.
pH değeri küçük yağışlar batı-kuzeybatı, batı-güneybatı ve güney-güneybatı; iletkenliğin büyük değerleri (yani yüksek iyon değerleri) güney-güneybatı, batı-güneybatı ve kuzey-kuzeybatı; iyonlarının yüksek olduğu yağışlar sırasıyla SO42-, NO3-, Cl-, Mg2+ ve K+ için güney-güneybatı; Ca2+ için batı-kuzeybatı, kuzey-kuzeybatı ve güney-güneybatı; Na+ için güney-güneybatı ve batı-güneybatı, NH4+ için ise batı-güneybatı ve batı-kuzeybatı yönlerinden gelmiştir.
pH değerlerinin yüksek olduğu yağışların geldiği yönler, asit yağışlarını nötralleştirici etki yapan Ca2+ ve NH4+ için de söz konusudur.
Ä°TÃœMK’de ilk 10 dakikadaki yağışların %30’u, Ä°ÃœOFAO’dekilerin ise %25’i daha asit reaksiyonlu çıkmıştır.
Ä°TÃœMK ve Ä°ÃœOFAO’de yağışın pH deÄŸerleri sırasıyla en küçük 4.64 ve 4.99, en büyük 7.42 ve 7.57’dir. Kütle yoÄŸunluk fonksiyonları 7 civarındadır. Ä°ncelenen süre içerisindeki yağışın pH deÄŸerleri, diÄŸer birçok ülkedeki yağış pH deÄŸerlerinden yüksek çıkmıştır. Bu sonuçlar yağışların nötralleÅŸtiÄŸini göstermektedir.
NötralleÅŸtirici ajan etkisi yapan NH4+ deriÅŸim deÄŸerleri en fazla batı-kuzeybatı yönünden sonra ise batı-güneybatı ve güney-güneybatı yönlerinden gelen yağışlarda görülmektedir. NH4+’ün kaynakları yakın endüstriyel tesisler, Haliç ve buna baÄŸlı dereler ile diÄŸer su göletleri, kanalizasyon, tarımsal alanlardaki gübreleme iÅŸlemleri olabilir. Ca2+ deriÅŸiminin yüksek deÄŸerleri batı-kuzeybatı, batı-güneybatı ve güney-güneybatı yönlerinden gelen yağışlarda çıkması Ä°stanbul’un da içinde bulunduÄŸu Trakya yarım adasının jeolojik yapısının da etkisi vardır. Çatalca yarımadasındaki kireç taÅŸları arazisi ölçme noktalarının batısında yer almaktadır. Gerek hergün geniÅŸleyen yerleÅŸim alanlarındaki inÅŸaat alanlarından, gerekse yollardan ve tarlalardan kaynaklanan toz (CaCO3) havada asılı olarak bulunmaktadır. Yukarıdaki sebeplerden dolayı batılı yağışlar Ca++ bakımından zengin çıkmıştır.
Fosil yakıt kullanımı ve termik enerji santralları Avrupa’da SO2 ve NOx emisyonları bakımından önemli bir yer tutmaktadır. Atmosferde hava hareketi uzun mesafeler (ülkeler arası ve kıtalar arası ) kat ettiÄŸi için, dünya yüzeyinde baÅŸta ABD ve Avrupa ülkeleri olmak üzere çok miktarda tüketilen kükürt içerikli enerji kaynaklarının azaltılması gerekmektedir. Avrupa ve bilhassa Balkanlar’da atmosfere atılan kirleticiler Türkiye’nin özellikle Marmara bölgesi için asit yağışları için potansiyel bir tehlike oluÅŸturmaktadır. Önemli tarım alanlarından biri olan Trakya bölgesi için bu büyük bir tehlike arz etmektedir. Termik santrallerde kükürt deÄŸeri düşük kömürler kullanılmalı ve eski teknoloji ile çalışan termik santraller yenilenmelidir. Bu konuda ölçüm eksikliÄŸi ve düzensizliÄŸi ile bir hava kirliliÄŸi ölçüm ağının olmaması bizi kesin sonuçlara götürememektedir.
Uzun mesafeli taşınım ile kaynağından yüzlerce ve hatta binlerce km uzaklardaki bölgelerde etkilerini gösterebilen asit yağışları konusunda çalışmalar yoÄŸunlaÅŸtırılmalıdır. Türkiye’de meteoroloji istasyonlarında yapılan ölçümlerde yağışın miktarı yanı sıra, yağışın kalitesi yani asitlik derecesinin de belirlenmesi için çalışmalar yapılmalıdır. Bugün dünyada son derece önemli olan tarımsal meteoroloji alanında ve kültür teknik çalışmalarında özellikle toprak yapısını ve bitki geliÅŸimini etkileyen yağışın pH deÄŸerinin ölçülmesi sanayileÅŸmenin gün geçtikçe arttığı ülkemizde son derece önemlidir…
KAYNAKLAR
Ana Britannica
Temel Britannica
1998. Türkiye’yi Etkileyen Sinoptik Sistemlerin Klimatolojisi. Doktora tezi, Ä°TÃœ
1998. Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü Arşivi, Kalaba-ANKARA.
1996. Sinoptik Meteoroloji Ders Notları, İTÜ Meteorloji Müh. Böl. İstanbul.
1987. Toprak İlmi, Toprak İlmi ve Ekoloji Anabilimdalı, İ.Ü., O.F. Yayınları
1997. Yörünge Analizi ve İzmir Seli uygulaması, Meteorlojik Karekterli Doğal Afetler
Sempozyumu, Bildiri kitabı
Hava Kirliliğinin Çevre Üzerindeki Etkileri, Hava Kirlilik Kaynanları ve Kontrolü, Marmara Araştırma Merkezi, Kimya Mühendisliği Araştırma Bölümü,
Hava KirliliÄŸinin Bitkiler Ãœzerindeki Etkisi, Hasad Dergisi,
2000. Istanbul’da Asit Yağışları Kaynakları ve Etkileri. Doktora tezi. Ä°TÃœ Fen Bilimleri Enstitüsü,
1992. Zararlı Maddelerin Orman Topraklarına Etkileri. Dokuzuncu Türkiye-Almanya-Polonya
Çevre Mühendisliği Sempozyumu
1998. Yağış Örneklerinin Kimyasal Analizi
Çevre Kirlenmesi El Kitabı,
KONU: ASÄ°T YAÄžMURLARI
AD:MURAT
SOYAD:EREN
NO:7302
SINIFI:YD 10 FEN B
11 Åžubat 2008, 07:01 tarihinde.
yaaaa ne biçim site be aradığımı bulamıyorum olmaski yhaaa offffffff okii biras daha yapn