Çevresel Sürdürülebilirlik

Sürdürülebilir kalkınma felsefesi; çevresel kalitenin ve doğal çevrenin sağladığı imkanların, geçmiĢ kalkınma planlarından ve varsayılan ekonomik yönetimlerden çok daha önemli olduğunu ortaya koymaktadır (Pearce ve Warfood, 1993). Ekolojik bir bakıĢ açısıyla küresel boyutta sürdürülebilirliği vurgulamak ve çevreyi, makul

32

değerde, yaĢam destek sistemi olarak ele almak gerekmektedir (Pulselli ve diğ., 2008).

Çevresel sürdürülebilirlik doğanın, doğal kaynakların ve ekosistem imkanlarının uzun dönemde refahı devam ettirebilme yeteneğidir (UNDG, 2009). Çevresel sürdürülebilirlik; gelecek nesillerle paylaĢılması gereken doğal sermayeyi verimsizleĢtiren ve doğal döngülere zarar veren bölgesel veya dünya çapındaki insan hareketlerinin yayılmasından söz etmektedir (Vezzolini ve Manzini, 2008). Üretilen ve kullanılan enerji kaynakları toplumların geliĢiminde önemli bir rol oynamaktadır. Gelecekte geliĢimin enerji kaynaklarının yeterliliği ile değer kazanacağının bilinmesine rağmen, enerjinin zaman içinde azalması hatta tükenmesi durumu ciddi kaygılara neden olmaktadır. Kullanılan enerji kaynaklarından yenilenemeyen kaynaklar (kömür, petrol, doğal gaz gibi fosil nitelikli kaynaklar) sınırlıdır ve bu hızla tüketilmeye devam edilirse kaynaklar gelecek nesiller için yeterli olmayacaktır. Yenilenebilir kaynaklar (güneĢ, rüzgar, su gibi) ise sürdürülebilir bir enerji politikası izlendiğinde gelecek için enerji gereksinimine katkıda bulunacak düzeye gelecektir (KeleĢ ve diğ., 2009).

Çevresel sürdürülebilirliğin en önemli tanımını girdi-çıktı kuralı içermektedir. Girdi kuralı yenilenebilir ve yenilenemeyen kaynaklar kuralı olarak ikiye ayrılmaktadır. Bu tanıma göre; yenilenebilir kaynakların kullanım oranları, bu kaynakları meydana getiren doğal sistemlerin yenilenme kapasitesi dahilinde olmalıdır. Yenilenemeyen kaynakların tüketim oranları ise, buluĢlarla ve yatırımlarla geliĢtirilen yenilenebilir kaynakların oranına eĢit olmalıdır. Yenilenemeyen kaynaklardan elde edilen kazancın bir bölümü sürdürülebilir kaynak arayıĢı için ayrılmalıdır. Çıktı kuralı; gelecekteki atık emme kapasitesinin veya diğer önemli hizmetlerin kabul edilemez düzeyde bozulmalarını önlemek için, bir projenin atık emisyonlarının yerel çevrenin özümleme kapasitesi dahilinde emilmesidir (Goodland ve Daly, 1996).

Ġnsan hareketleri ve kullanılan teknolojiler birçok soruna neden olmaktadır. Fosil yakıtların ve zararlı kimyasalların yoğun kullanımı atmosferi, suyu, toprağı kısacası yaĢam için gerekli olan maddeleri kirletmektedir. Fosil yakıtların yanması karbon oksitleri (COx), sülfür oksitleri (SOx) ve nitrojen oksitleri (NOx) gibi iklime ve ozon tabakasına zarar veren, suyun ve toprağın asitlenmesine katkısı olan gazların açığa çıkmasına neden olmaktadır. Fosil yakıtların kullanımı ve ormanların yok olması gibi insan kaynaklı faaliyetler, atmosferde sera gazı etkisinin artmasına, bu nedenle ortalama küresel sıcaklığı arttırarak iklim değiĢikliğine sebep olmaktadır (Bokalders ve Block, 2010).

33

Çevre kirliliği; son yıllarda, dünya ekosistemindeki bozulmalar nedeniyle, etkisi giderek artan ve çözülmesi gereken küresel bir sorun haline gelmiĢtir. Sürdürülebilir mimarlığın devamlılığı için küçük ya da büyük ölçekteki çevresel etkilerin dikkate alınması Ģarttır. Çevreye olan etkiler; kaynakların çıkarımı ve emisyonlar olarak tanımlanmaktadır (KeleĢ ve diğ., 2009; Williamson ve diğ., 2003; Pulselli ve diğ., 2008). Tüm çevresel etkiler (girdi olarak kaynaklar ve havaya bırakılan emisyonlar) neden oldukları çevresel problemlere göre sınıflandırılmaktadırlar. Çevresel Toksikoloji ve Kimya Topluluğu (Society of Environmental Toxicology and Chemistry, SETAC) genel olarak sınıflandırma yapılan çevresel problemleri; kaynak tüketimi, enerji tüketimi, ozon tüketimi, küresel ısınma, foto-kimyasal oksidasyon, asitlendirme (karada ve suda), insan zehirlenmesi, ekotoksisite (karada ve suda) ve aĢırı besleyici oluĢumu-karada (nutrifikasyon) olarak sıralamaktadır (UNEP, 1996). ISO/TR 14047 raporunda sıklıkla karĢılaĢılan çevresel etki kategorileri; iklim değiĢimi, ozon tüketimi, foto-oksidan oluĢumu, asitlendirme, aĢırı besleyici oluĢumu- suda, insan zehirlenmesi, ekotoksisite, canlı ve cansız kaynakların tüketimi olarak belirtilmektedir (Çizelge 3.1). Bu etkiler haricinde radyasyon, kirlilik, iz, arazi kullanımı gibi kategorilere ait çevresel etkiler de bulunmaktadır (ISO 14047, 2003).

Çizelge 3.1 : En çok kullanılan çevresel etki kategorileri (ISO/TR 14047, 2003).

Tezde yapılan çalıĢmalar doğrultusunda, iklim değiĢikliği ve küresel ısınma, ozon tüketimi, foto-oksidan oluĢumu, ekotoksisite (eko-zehirlilik), zehirlilik- insan sağlığı, asitlendirme, aĢırı besleyici oluĢumu-suda (ötrofikasyon), solunum yolu etkileri, iyonlaĢmıĢ radyasyon, arazi kullanımı, cansız kaynakların ve mineral kaynakların tüketimi etki kategorileri izleyen paragraflarda detaylandırılmıĢtır.

Ġklim DeğiĢikliği ve Küresel Isınma: Ġklim değiĢikliği ve küresel ısınma kavramları benzer anlamlarda kullanılmakla birlikte iklim değiĢikliği belirli bir bölgedeki sıcaklık, yağıĢ ve nem değerlerindeki değiĢimi ifade ederken; küresel ısınma, dünyanın

Çıktı Kategorileri Girdi Kategorileri Ġklim DeğiĢimi Cansız Kaynakların Tüketimi Ozon Tüketimi Foto-oksidan OluĢumu Asitlendirme

Canlı Kaynakların Tüketimi AĢırı Besleyici OluĢumu-suda

Ġnsan Zehirlenmesi Ekotoksisite

34

ortalama sıcaklık değerlerindeki, iklim değiĢikliğine yol açabilecek bir artıĢı ifade etmektedir (Özcan ve Kayman, 2010).

Sera etkisi olarak da bilinen küresel ısınma endüstriyel süreçler sonucunda atmosferdeki değiĢiklikler nedeniyle oluĢmaktadır. Bu değiĢiklikler atmosferin temel bileĢeni olan gazların değiĢimi sonucu değil, bu gazlardan birkaçının seviyesindeki artıĢtan kaynaklanmaktadır. Gazların seviyelerindeki artıĢ kızılötesi dalgaların bir kısmının yeryüzünden atmosfere kaçıĢını engellemektedir. Gazlar; yeryüzünü ısıtan güneĢ ıĢığına karĢı geçirgen olmakla birlikte yeryüzünden yayılan uzun dalga ıĢınımını absorbe ederek ısıyı tutmaktadırlar. Böylece, güneĢ ısısını içeride tutup dıĢarı çıkmasına izin vermeyen bir sera gibi davranarak ısınma etkisine neden olmaktadırlar (Buchholz, 1993). Ġklim değiĢikliğine en çok katkısı olan insan kaynaklı etmenlerin; fosil yakıtların kullanılması ile karbondioksitin açığa çıkması, ormansızlaĢtırma ve tarımsal amaçlı toprak kullanımları olduğu kabul edilmektedir (KeleĢ ve diğ., 2009).

Küresel ısınmaya neden olan gazlar, karbondioksit (CO2), metan (CH4),

kloroflorokarbon (CFCs), ozon (O3) ve azot oksit (N2O) bileĢikleridir. Bu gazların

küresel ısınmaya yaptığı katkının oranları, yıllık artıĢ miktarları ve insan etkisi ile oluĢan en önemli neden Çizelge 3.2‟de gösterilmektedir (GBMA, 2000).

Çizelge 3.2 : Sera etkisine neden olan gazlar (GBMA, 2000).

Sera Gazlarının Oranı Yıllık ArtıĢ Miktarları

Ġnsan Etkisi ile OluĢan En Önemli Neden Karbondioksit (CO2) %50 %0.5 Fosil yakıtların yanması, ormansızlaĢma Metan (CH4) %19 %1 Pirinç ekimi, sığır yetiĢtiriciliği, fosiller, atıklar Kloroflorokarbon (CFCs) %17 %5 Aerosol/ püskürtücüler, soğutucular, arıtma, yangın söndürücüler, köpükleĢtirici maddeler Ozon (O3) %8 %0.5 Nitrojen oksit ve hidrokarbon emisyonları Azot oksit (N2O) %6 %0.3 Nutrifikasyon, ormansızlaĢma, biyo kütle yanması

35

Küresel ısınma; iklim değiĢikliklerindeki ve deniz seviyesindeki artıĢ, çölleĢme ve çölleĢmenin yayılması gibi problemlere neden olmaktadır. uluslararası bir hareketin ana konusunu oluĢturan bu etkiyi ölçmek için gerekli olan metotlar ise Hükümetlerarası Ġklim DeğiĢikliği Ġzleme Kurulu (The Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) tarafından ortaya konulmaktadır (Anderson ve diğ., 2002). IPCC, BirleĢmiĢ Milletler Çevre Programı (UNEP) ve Dünya Meteoroloji Örgütü (WMO) tarafından küresel ısınma sorununu çözmek için gerekli olan verileri toplama amacıyla 1988 yılında kurulmuĢtur (KeleĢ ve diğ., 2009). Her bir sera gazının atmosferdeki ısı tutma yeteneğini diğerleri ile karĢılaĢtırabilmek için „Küresel Isınma Potansiyeli‟ (Global Warming Potential, GWP) kavramı geliĢtirilmiĢtir. Bir sera gazının GWP değeri, referans gazın 1 kg‟lık ana maddesinin anlık salımının zamana bağlı ıĢınımsal zorlama (radiative forcing) oranıdır. Referans gaz olarak CO2

kullanılmaktadır (EPA, 2008).

Yeryüzündeki sıcaklığın artması ciddi değiĢikliklere sebep olabilir. Örneğin; buzulların erimesi ve bağlantılı olarak deniz seviyesindeki artıĢ yağıĢ dağılımını etkileyerek bitki örtüsünde değiĢikliklere neden olabilir (GBMA, 2000). Son yüzyılda karbondioksit miktarının, buzul seviyesi üzerinde, %25 oranında arttığı bilim adamları tarafından belgelenmiĢtir. Bazı bilim adamları 90‟lardaki karbondioksit seviyesinin 2050 yılında iki katına çıkacağını düĢünmektedir (Buchholz, 1993). IPPC kurulu ise 2007 yılında yayımladığı dördüncü raporunda yer alan uydu verilerine dayanarak Kuzey yarım kürede buzla kaplı alanların 20. yüzyılın ikinci yarısında %7 oranında, baharda ise %15 oranında azaldığını belirtmektedir. Kuzey buz denizindeki yıllık ortalama buz kütlesi 1978 yılından bu yana on yılda bir yaklaĢık %2.7 azalmakta, bu oran yaz mevsiminde %7.4‟e ulaĢmaktadır (KeleĢ ve diğ.,2009). Türkiye, dünya çapında kiĢi baĢına düĢen CO2 salımında alt sıralarda yer alsa da

toplam CO2 salımında 1960‟da 31. sıradayken 1996‟da 25. sıraya ve 2000 yılında

23. sıraya yükselmiĢtir. 1960 yılında en çok CO2 emisyonu olan ülke %32‟lik pay ile

Amerika iken 2000 yılında bu pay %24.4‟e düĢmüĢtür. Türkiye‟nin payı ise aynı süreçte %0.2‟den %1‟e çıkmıĢtır. Enerji talebindeki artıĢlar göz önünde bulundurulduğunda bu oranın daha da artması beklenmektedir (Tunç ve diğ., 2007). ġekil 3.2‟ de Türkiye‟de 1990-2008 yılları arasındaki toplam emisyon miktarı gösterilmektedir. 2008 yılındaki emisyon miktarının 1990 yılına kıyasla %96 oranında arttığı görülebilmektedir (TÜĠK, 2010).

Türkiye‟deki küresel ısınmaya neden olan en temel sera gazı emisyonlarının CO2 eĢd

36

olarak enerji sektörü ve endüstriyel süreçlerdeki değiĢimden kaynaklanmaktadır (TÜĠK, 2010).

ġekil 3.2 : Türkiye‟nin arazi kullanımı, arazi kullanımı değiĢikliği ve ormancılık dıĢındaki toplam sera gazı emisyonu 1990-2008 (TÜĠK, 2010).

ġekil 3.3 : Türkiye‟deki sera gazı emisyonlarının co2 eĢd

cinsinden değerleri 1990-2008 (TÜĠK, 2010).

Türkiye 2004 yılında Ġklim DeğiĢikliği Çerçeve SözleĢmesini; 2009 yılında da Kyoto Protokolü‟nü imzalamıĢtır. BirleĢmiĢ Milletler Ġklim DeğiĢikliği Çerçeve SözleĢmesi‟ne yönelik Kyoto Protokolü‟ne katılmamızın uygun bulunduğuna iliĢkin yasa ġubat 2009 tarihinde kabul edilmiĢtir. Yasa tasarısının TBMM‟ye sunuĢ yazısı; Kyoto Protokolü‟ne taraf olmakla, ülkeler arasında 2012 sonrasında yapılacak görüĢmelerde ülkenin ağırlığının artacağına, özel sektörde sera gazı salımlarının azaltılması için yapılabilecek projelerin teĢvik edici olacağına ve enerji güvenliği baĢta olmak üzere, özellikle uzun vadede, ülke ekonomisine önemli katkılar sağlanabileceğine dikkat çekmektedir (KeleĢ ve diğ., 2009).

37

Ozon Tüketimi: Ozon gazı oksijen moleküllerinin kısa dalga ultraviyole (UV) ıĢınları ile uyarılması sonucu ortaya çıkmaktadır. OluĢan gaz stratosferde 15-50m yüksekliğinde ozon tabakası denilen katmanı meydana getirmektedir (GBMA, 2000). Ozon zehirli bir madde olmasına rağmen bitkiler ve hayvanlar için yüksek derecede zararlı olan UV ıĢınlarını, yer yüzeyine ulaĢmadan emme gibi çok önemli bir görevi yerine getirmektedir (Vezzolini ve Manzini, 2008).

Kloroflorokarbonlar (CFCs), halonlar ve hidrokloroflorokarbonlar (HCFCs) stratosferik ozona ve ozon tabakasına zarar veren temel gazlardır (UNEP, 1996). CFC atomlarının güneĢten gelen UV ıĢınları ile parçalanması sonucu serbest kalan klor (Cl) atomları, ozonun oksijene dönüĢtüğü bir dizi reaksiyona katalizör olarak etki etmektedir (ġekil 3.4). BaĢka bir bileĢen olan bromin içerikli halonların ise ozon tüketiminde klor bileĢenlerinden 100 kat daha etkin olduğu bilinmektedir (GBMA, 2000).

ġekil 3.4 : UV iĢınlarının etkisiyle ozonun oksijene dönüĢmesi (url-8).

Ozon tabakasının zarar görmesi UV ıĢınlarının atmosfere girmesinin önlenmesini azaltarak, zararlı UV ıĢınlarının yer yüzeyine düĢen miktarında artıĢa sebep olmaktadır. Bu artıĢ, canlılarda deri kanseri, katarakt ve bağıĢıklık sistemi rahatsızlıklarını arttırmakta, organizmalara ve ekosisteme zarar vermektedir (Anderson ve diğ., 2002; EEA, 1997).

Ozon tüketimi potansiyeli 1 kg atık maddenin neden olduğu ozon tüketimine eĢit CFC-11 (kg cinsinde) miktarı ile tanımlanmaktadır (UNEP, 1996).

Foto-oksidan OluĢumu: Foto-oksidan oluĢumu; ozon gibi reaktif kimyasal bileĢenlerin, güneĢ ıĢığı etkisiyle oluĢması durumudur. Bu reaktif bileĢenler, insan sağlığına, ekosisteme hatta ekinlere zarar vermektedir. Foto-oksidanlar, nitrojen oksitlerin (NOx) varlığında uçucu organik bileĢikler (Volatile Organic Compounds,

38

VOCs) ve karbon monoksit (CO) aracılığıyla ultraviyole ıĢınlarının etkisi altında stratosferde oluĢabilmektedir (CML, 2001).

Çevresel kirlilikten kaynaklanan foto-oksidan oluĢumu potansiyeli 1 kg atık maddenin neden olduğu foto-oksidan oluĢumuna eĢit etilen miktarı (kg cinsinden) ile tanımlanmaktadır (UNEP, 1996).

Ekotoksisite (Eko-zehirlilik): Eko-toksisitenin ekosistem üzerindeki etkileri ağır metaller gibi bileĢenlerin, bazı kimyasal ve biyolojik maddelerin çevreye yaydıklarına ve emisyonlara dayanmaktadır (EEA, 1997; Anderson ve diğ., 2002). Ekotoksisite zehirli maddelerin karasal ekosistem ile su ekosistemine olan etkilerini kapsamaktadır.

Ekotoksisitenin etkisi, insan zehirlenmesi etkisi ile birlikte ortamlar arası etkileĢimin en önemli olduğu etki kategorisidir. Zehirli maddeler, genelde bırakıldıkları çevrede kalmayıp, belki de daha zararlı olabilecekleri baĢka çevrelere yayılma eğilimi göstermektedir (CML, 2001).

Zehirlilik-Ġnsan Sağlığı: Ağır metaller gibi bazı maddelerin emisyonları insan sağlığını etkilemektedir (Anderson ve diğ., 2002). Bu etki kategorisi çevrede bulunan zehirli maddelerin insan sağlığına olan etkilerini içermektedir (CML, 2001).

Asitlendirme: Asitlendirme, sülfür ve azot bileĢiklerinin suda veya karada serbest kalmaları ile oluĢmaktadır (EEA, 1997). Asitlendirme; toprak, yeraltı ve yerüstü suları, biyolojik organizmalar, ekosistemler ve malzemeler (binalar) gibi geniĢ kapsamlı bir etki alanına sahiptir (CML, 2001). Çevresel kirlilikten kaynaklanan asitlendirme potansiyeli 1 kg atık maddenin neden olduğu asitlendirmeye eĢit sülfür dioksit (SO2) miktarı (kg cinsinden) ile tanımlanmaktadır (UNEP, 1996).

AĢırı Besleyici OluĢumu (Ötrofikasyon/Nutrifikasyon): Atık nitrojen, fosfor ve parçalanabilir organik maddelerin sebep olduğu aĢırı besleyici oluĢumu büyük miktarda besleyicilerin toprağa (nutrifikasyon) ve suya (ötrofikasyon) karıĢmaları ile oluĢmaktadır. Genellikle ekosistemdeki tür sayısında istenmeyen değiĢikliklere ve ekolojik çeĢitlilikte azalmaya neden olur (EEA, 1997).

YaĢam için gerekli olan nitratların ve fosfatların sudaki yoğunluklarının artması alglerin aĢırı derecede büyümesini sağlayarak sudaki oksijen düzeyini azaltmaktadır. Bu durum su ortamındaki bitkilerin ve hayvanların ölüm oranlarını arttırmakta ve az besinli ortamlarda canlı türlerinin kaybına neden olmaktadır. (Anderson ve diğ., 2002). AĢırı besleyici oluĢum potansiyeli 1 kg atık maddenin neden olduğu ötrofikasyona eĢit fosfat iyonu (PO43) miktarı (kg cinsinden) ile

39

Solunum Yolu Etkileri: Epidemiyolojik çalıĢmalar, organik olmayan maddeler ve tozun insanlarda solunum yolu etkileri ile iliĢkili olduğunu göstermektedir. Partikül madde PM10, PM2.5, nitrat ve sülfat, SO3, O3, CO ve hatta NOx solunum yolu

etkilerine neden olan maddelerdir. Bu maddelerin açığa çıkmasına neden olan birincil derecedeki emisyonlar ise PM10, PM2.5, TSP (Total Suspended Particulates),

NOx, NH3 (Amonyak), CO, VOCs ve SOx olarak sıralanabilir (Pre, 2000).

ĠyonlaĢmıĢ Radyasyon: ĠyonlaĢmıĢ radyasyon etki kategorisi, radyoaktif maddelerin serbest kalmasının yanı sıra doğrudan radyasyona maruz kalan maddelerin de ortaya çıkan etkilerini kapsamaktadır. Hem insanlar hem de hayvanlar için zararlıdır. Radyoaktivitenin uluslararası birimi becquerel (Bq)‟dir. Radyasyon, radyoaktif parçalanma sürecinde alfa, beta, gama, nötron radyasyonu ve X-ıĢınları gibi farklı Ģekillerde ortaya çıkabilmektedir (CML, 2001).

Arazi Kullanımı: Arazi örtüsü değiĢiminin etkisi ekosistem açısından oldukça önemlidir. Bu değiĢim sadece belirli bir yerel bölgeyi değil aynı zamanda o bölgeyi çevreleyen alanları da etkileyebilmektedir. Bununla birlikte arazi kullanımı ve arazi dönüĢümünü de birbirinden ayırmak gerekmektedir (Pre, 2000).

Arazi kullanımı ve arazi dönüĢümü iki farklı açıdan görülebilmektedir. Örneğin bunlar; besin üretimi için insanların kaynak olarak kullandığı arazi (arazi kullanımı) ile peyzaj bozulması, çölleĢme, habitat değiĢikliği gibi ekosistemle alakalı olan arazilerdir (arazi dönüĢümü) (EEA, 1997).

Cansız Yakıtların Tüketimi: Cansız yakıtlar; kömür, petrol ve doğal gaz gibi farklı özelliklere sahip malzemelerden oluĢan fosil yakıtlardır. Bu yakıtların yanması sonucu üretilen CO₂ küresel ısınmayı önemli ölçüde artırmaktadır. ġekil 3.5‟te Türkiye‟de fosil yakıtların yanması sonucu oluĢan CO2 miktarı gösterilmektedir

(TÜĠK,2010).

40

Fosil yakıtlar yenilenemeyen kaynaklardır. Aynı miktar ve etkinlikte enerji sağlayacak yenilenebilir bir kaynak henüz bulunamamıĢtır (Williams, 2002; TÜĠK, 2010).

Cansız kaynakların kullanımı, kaynakların oluĢumundan çok daha hızlıdır. Bu durum küresel anlamda kaynakların azalmasına hatta kıtlığa neden olabilmektedir (UNEP, 1996). Canlı kaynaklar ise ormanlar, hayvanlar gibi yaĢayan malzeme ve enerji kaynaklarıdır. Bu kaynakların tükenmesi, insan sağlığını, doğayı ve yapay çevreyi etkilemektedir (CML, 2001).

Mineral Kaynakların Tüketimi: Mineral kaynak çıkarımı sonlu kaynakların tükenmesine yol açmakta ve bu nedenle sürdürülebilirlik kavramı ile çeliĢkili bir durum yaratmaktadır (NAS, 1997; ISO 14047, 2003).