Azotdioksit (NO 2 )

Azotoksitler (NOx), yanma prosesleri sonucu oluşurlar ve havaya başlıca

Azotmonoksit (NO) ile birlikte Azotdioksit olarak yayılırlar. Doğal biyolojik prosesler ve şimşekler sonucunda da NO ve NO2 oluşabilir. Azotoksitler atmosferde

kompleks kimyasal ve fotokimyasal reaksiyonlara uğrarlar. Bu reaksiyonlar sırasında, NO, NO2’ye ve diğer ürünlere ve son olarak da nitrikasit (HNO3) ve

nitratlara yükseltgenir. Azotlu türler ıslak ve kuru depolanma işlemleriyle havadan toprağa aktarılırlar. Yükseltgenmiş azot bileşikleri insan sağlığı ve çevre üzerinde etkilidir. Ayrıca, fotokimyasal smog ve troposferik ozon oluşumunda da önemli rol oynarlar.

Çevre havasında, yedi farklı azot oksit bulunabilir. Bunlar; NO, NO2 N2O

N2O5 (Diazotpentaoksit)’dir. Bunlara ilaveten, HNO2 (Nitrözasit), HNO3 (Nitrikasit)

ve çeşitli organik azot türleri örneğin Peroksilasetilnitrat (PAN), diğer organik azotlar ve yükseltgenmiş azot bileşikleri içeren partiküller (özellikle adsorblanmış HNO3) sayılabilir. Bu türlerin içerisinde şehir havasında ve endüstriyel ortamlarda en

çok ölçülen ve en yüksek konsantrasyonda bulunan NO ve NO2’dir (WHO, 1997).

Şekil 2.2’de atmosferde azotdioksit oluşumu ve dağılımı görülmektedir. (Karpuzcu, 2004)

Şekil 2.2: Atmosferde Azotdioksit Oluşumu ve Dağılımı (Karpuzcu, 2004)

Azotdioksit; suda çözünen, kırmızı ile kahverengi arasında bir renge ve karakteristik keskin bir kokuya sahip olan bir gazdır. Kaynama noktası 21.1 oC’dir. Fakat, atmosferdeki düşük kısmi basıncı yoğunlaşmasını önler. Azotdioksit, korozif ve

Azotmonoksit (NO) Azotdioksit (NO2) Nitrikasit (HNO3) Fotokimyasal Duman %80 Toprakta Biyolojik Süreçler Su Buharı Ultraviyole Işını ve Hidrokarbonlar Atmosferde Yavaş Yükseltgenme Atmosferde Ozanla Hızlı Yükseltgenme Atmosferik Azot (N2) Nitrat Tuzları Amonyak veya Partiküller Işınlama

oldukça yükseltgeyici bir bileşiktir. Yanma kaynaklarından gelen toplam NOx

miktarının hacim olarak yaklaşık % 5-10’u NO2’dir. Bununla birlikte, bir kaynak

tipinden diğerine önemli değişikler de gözlenebilir.

Atmosferde, ilgili fotokimyasal reaksiyonlar ozon ve organik bileşiklerle NO’yu NO2’ye dönüştürür. NO2, ultraviyole (UV) ile görünür bölge dalga boylarının geniş

bir aralığı boyunca etkili bir ışık absorblayıcısıdır. Kahverengi renginden dolayı NO2

kirli havanın renginin bozulmasına ve görünürlüğün azalmasına neden olur. Azotdioksitin güneş ışığı ile fotolizi NO ve bir tane Oksijen atomu (O) üretir. Bu O atomu genellikle ozon (O3) üretmek üzere Oksjen molekülü (O2) ile birleşebilir

(WHO, 1977).

2.2.2.1. İç ve dış ortam azotdioksit kaynakları ve aralarındaki ilişkiler

Fosil kökenli yakıtların yanması sonucunda yüksek sıcaklıklarda oluşan NOx’lerin

çok az miktarını NO2, büyük kısmını ise NO oluşturur. Atmosfere yayılımı; taşıt

egzostları, insineratörler, kimyasal işlemler, ısınma amacı ile kullanılan bazı fosil kökenli yakıtların yanması, elektrik üretimi gibi emisyon kaynaklarından olmaktadır (RSHM, 2004). Azotdioksit oluşumunda doğal kaynak ise bakteri faaliyetleridir (Tünay ve Alp 1996).

Azotdioksit, yüksek sıcaklıklarda yanma esnasında azot ve oksijenin birleşmesi sonucu oluşur. Bundan dolayı NO2 oluşumu özellikle gazlı aletlerin, petrollü

ısıtıcıların kullanılması, sobalarda odun yakılması ve sigara içilmesi sonucu gerçekleşir. Son zamanlarda doğal gazın kullanılmasının yaygınlaşması bu maruziyeti arttırmaktadır. İç ortam emisyon kaynaklarının olmadığı durumlarda NO2

konsantrasyonu genellikle dış ortam NO2 seviyesine bağlıdır. Gaz ile pişirme yapan

ocakların ve fırınların olduğu evlerde yapılan çalışmalarda yatak odalarında NO2

seviyeleri 21 ppm, mutfaklarda 34 ppm olarak bulunmuştur. Ancak elektrikli ısıtıcıların kullanıldığı evlerde yatak odası konsantrasyonu ortalama 7 ppm olarak ölçülmüştür. Gazlı, havalandırmalı ısıtıcılarla yemek pişirme, evlerde 24 ppm ilave NO2 oluşumuna neden olmaktadır. Petrol yakılan havalandırmasız ısıtıcıların olduğu

havalandırmasız ısıtıcıların olduğu evlerde ise bir haftalık ortalama konsantrasyonların 50 ppm’den fazla olduğu görülmüştür. NO2 oluşumuna neden

olan cihazların çalıştığı süreler içinde NO2 konsantrasyonunun ortalama değerleri

aştığı belirlenmiştir. Mutfaklarda yemek pişirilirken NO2 konsantrasyonunun 400-

1000 ppm kadar yüksek olabileceği görülmüştür (Jones, 1999).

İç ortam kaynaklarının olmadığı durumlarda ortamdaki NO2 seviyesi, dış ortam NO2

konsantrasyonunun ve havalandırma hızının bir fonksiyonu olarak değişir. Bazı iç ortam NO2 kaynaklarının bulunduğu durumlarda (örneğin gaz sobaları ve gazlı

ısıtıcılar) ise iç ortam NO2 seviyeleri dış ortam seviyelerinden fazla olabilir. Önemli

iç ortam kaynaklarının olmadığı binalarda İç Ortam/Dış Ortam konsantrasyon oranları 0.4 ve 0.8 arasında gözlenir. Gaz ile çalışan ev aletlerinin olduğu evlerde ise bu oran yaklaşık üç kat fazla olabilir (Monn, 2001).

2.2.2.2. Azotdioksit maruziyetinin insan sağlığı üzerine etkileri

Azotdioksit, yükseltgeyici bir maddedir. Bu nedenle, akciğerin mukoza zarı üzerinde tahriş edici olabilir. Suda oldukça iyi çözünür ve soluduğumuz NO2’nin büyük bir

kısmı solunum yolunda su ile reaksiyona girerek asit oluşturabilir. Ciğerlere kadar gelebilen NO2’nin de burada su ile birleşerek HNO3 oluşturduğu veya yağ ve

proteinlerle reaksiyona girerek nitrit anyonları ve hidrojen iyonları oluşturabileceği düşünülür. Bu reaksiyonlar sonucunda NO2 maruziyeti ciğerlerde tahribata neden

olabilir. Deneysel çalışmalar NO2 maruziyetinin solunum yolu enfeksiyonlarını

arttırdığını ve ciğer fonksiyonlarını olumsuz etkilediğini göstermektedir. Azotdioksit maruziyeti astım hastalığında tetikleyici olarak hareket edebilir. Bu konu ile ilgili iki olasılık vardır. Bunlardan ilki, ciğerlere toksik hasarlar vererek doğrudan bir etkiye neden olmasıdır. Diğeri ise, ciğerleri tahriş ederek hassasiyeti arttırması ve iç ortamda bulunan alerjenlerle temas sonucu alerjenik reaksiyonlar oluşmasıdır (Jones, 1999). 50 ppm NO2 kronik akciğer hastalıklarına neden olurken 150 ppm ölüm

nedenidir. USEPA dış ortam maruziyet sınırını 0.05 ppm olarak belirlemiştir (Güler ve Çobanoğlu,1994). Sigara içilmesi, sıvı ve gaz tipi yakıtların ısınma ve pişirme amacıyla kullanımı sonucunda bireysel olarak azotdioksit maruziyetinin artması söz konusu olmaktadır. Azotdioksitin bulunduğu ortamlarda diğer kirleticilerin ve

özellikle ozonun bulunması durumunda, bu kirleticiler arasında oluşan reaksiyonlar nedeniyle insan sağlığında olumsuz etkileşimlerin arttığı belirlenmiştir (Mirici ve Tutar, 2002).