Hava Kirliliği ve Etkiler

Hava kirliliği ile ilgili en önemli global problemler: • Asit yağmurları

• Ozon delinmesi • Sera gazı etkisi [9]

2.2.8.1 Asit Yağmurları

Hareketsiz kaynaklardan çıkan kükürt dioksit ve azot oksit emisyonları, rüzgarla uzun mesafelere taşındıkça, sülfürik asit ve sülfat ile nitrat tuzları içeren azot oksit, nitrik asit dumanları ve damlacıklardan oluşan kirleticileri oluştururlar.

Bu kimyasallar, asit yağmuru yada kar olarak sulu formda yada gazlar, sis, çiğ yada katı parçacık olarak, kuru halde yeryüzüne dönerler. Asitlerin ve asit oluşturan bileşiklerin kuru ve sulu karışımlarının dünya üzerindeki bileşimine asit birikimi yada daha yaygın olarak asit yağmuru adı verilmektedir (Şekil 2.10). Büyük şehirlerdeki çok sayıda motorlu araçtan çıkan azot oksit emisyonları da asit birikimine katkı yapar.

Asit birikimi, su damlacıkları ve katı parçacıkların büyük bir kısmının atmosferden uzaklaştırılmaları nedeniyle, küresel bir sorun olmaktan çok bölgesel bir sorun oluşturmaktadır. Doğal yağışın asitliği 5-5,6 arasında değişir [45].

Şekil 2.10 Asit birikiminin doğada oluşum şekli [45]

Asit birikimi pH’ı 5.6’dan daha düşük olan asidik yağmur, kar, toz ve gazdan oluşmuştur. pH düzeyinin düşmesi ile, asitliği artan bu yaş ve kuru birikim genel olarak asit yağmuru olarak isimlendirilir.

Bu sorun daha önceden yerel bir sorun olarak kabul edilirdi ancak, asit yağmurlarının bölgesel ve sınırlar arası bir problem olduğunun farkına varılınca, uçucu organik madde (VOCs), klorür, ozon, metal kalıntıları gibi diğer bölgeleri de etkileyen ve atmosferde kolaylıkla yayılan maddelere odaklanıldı. En iyi bilinen asit yağmuru etkileri ise, göllerin asidifikasyonu, buharlaşma ve yer altı suları, sonuçlarında canlı ve balık yaşamının tahribi, Orman ve tarım ürünlerinin, binaların, metal yapıların v.s. tahribidir. Ulaşım en önemli NOx emisyon kaynağıdır. Toplam emisyonların %48’i OECD Ülkeleri oluşturmaktadır. Amerika Birleşik devletleri, Çin ve Rusya

2.2.8.2 Strosferik Ozon İncelmesi

Atmosferin 12 ve 25. km’leri arasında Strosferde bulunan, Ultraviyole (UV) ve Kızıl ötesi radyasyonu absorblayan temel bir denge rolü vardır. Strosferik Ozonun Klora Flora Karbonların (CFCs), Halojenler ve N2O emisyonları tarafından bölgesel tükenmesi ve bozulması global bir çevre problemidir. Ozonun tükenmesi sonucu tahrip edici ultraviole radyasyonun artarak yeryüzüne ulaşması, deri kanseri, göz tahripleri ve pek çok biyolojik türün zarar görmesine neden olur.

Şekil 2.11’de görüldüğü gibi Ozonu delen kaynaklar insana ve doğal nedenlere dayalı kaynaklardır. Ozonun delinmesindeki sebeplerden bir tanesi de, enerjiyle ilgili aktivitelerin oluşturduğu emisyonlardır. Fosil yakıtların ve biomasın yanması sonucu oluşan %65-70’lik N2O’ya rağmen ozon tabakasını asıl delen şey klimalarda ve soğutucularda kullanılan ve yine izolasyon malzemesi olarak kullanılan köpüklerdeki CFCs ozonun delinmesinde en önemli rol oynar. Ekonomik sıkıntılardan dolayı CFCs’i kullanan gelişmekte olan ülkeler, CFCs’li teknolojileri içeren yatırımlara ağırlık vermektedir.

2.2.8.3 Sera Etkisi

Güneş sürekli olarak dünyaya enerji gönderirken, dünya da sürekli olarak kızılötesi radyasyon yayar. Güneş radyasyonunun absorblanma miktarının, dünyanın yaymış olduğu kızılötesi radyasyona eşit olması gereken bir durum ortaya çıkar. Buna radyoaktif denge denir. Atmosfer bazı dalga boyundaki radyasyonu absorblarken, diğerlerine karşı tamamen geçirgen davranır. Atmosfer bu özelliği ile seçici absorblayıcıdır. Diğer bir deyişle atmosferin doğal bir sera özelliği vardır. Seçici absorblayıcı olmalarının yanında, su buharı ve CO2, kızılötesi dalga boylarında seçici yayıcıdırlar. Radyasyon bu gazlardan dışarıya doğru her yöne yayılır. Bu enerjinin bir kısmı yeryüzü tarafından absorblanır ve yeri ısıtır. Yer ise almış olduğu enerjiyi tekrar yukarı doğru yayar, orada yeniden absorblanır. Sonuçta bu süreç aşağı atmosferin ısıtılmasını sağlar. Böylece su buharı ve CO2, yeryüzü üzerinde izolasyon etkisi yaratan bir tabaka şeklinde davranarak, yerin kızılötesi radyasyonunun kolay bir şekilde uzaya kaçmasını engeller ve sonuçta atmosferin sıcaklığı , bu gazların hiç olmaması durumu ile kıyaslandığında, daha yüksek olur. Eğer atmosferde su buharı ve CO2 ve diğer sera gazları olmasaydı, dünyanın ortalama sıcaklığı bugünkü durumdan 33 ºC daha düşük olacaktı. Bu seranın camları görünür ışığın içeri girmesine izin verir, fakat kızılötesi radyasyonun dışarı kaçmasını belli bir dereceye kadar engeller. Bu nedenle, su buharı, CO2 ve metan ve diazotmonoksit gibi gazların oynamış oldukları rol, sera (greenhouse) etkisi olarak adlandırılır. Bununla birlikte konuyla ilgili çalışmalar, sera içersindeki sıcak hava oluşumunun kızılötesi radyasyonunun içeride hapsedilmesinden ziyade, havanın sirkülasyon yeteneğini yitirmesi ve çevresindeki daha soğuk olan havayla karışmamasından kaynaklandığını göstermektedir. Bu nedenle etki daha genel bir ifadeyle atmosferik sera etkisi olarak adlandırılmaktadır.

Mevcut sera gazlarının üretimine son verilse bile, bu gazların neden olduğu sera etkisi daha uzun yıllar devam edecektir. Çünkü her sera gazının belli bir atmosferik ömrü vardır. Sera gazlarının atmosferik ömürleri CO2 için 50-200 yıl, CH4 için 12 yıl, N2O için 120 yıl ve CFC-11 için 50 yıldır. Diğer taraftan su buharının atmosferik sera etkisine katkısı %60, karbondioksitin %26 diğer sera

Enerjiden faydalanmada en önemli çevre problemi küresel ısınmadır ve sera etkisi olarak da bilinir. Sera etkisini arttıran CO2, CH4, CFCs, Halojenler, N2O, Ozon ve Peroxyacetnitrat gibi gazlar, dünyanın yüzey sıcaklığını artırır. Dünyanın yüzey sıcaklığı son yüzyıllarda yaklaşık 0.6 ºC’nin üzerinde arttı ve sonuç olarak yaklaşık artan deniz seviyesi 20 cm olarak hesaplanmaktadır. Bu tip değişiklikler dünya üzerinde insanoğlunun yaşantısını çok fazla etkileyebilecektir. Genel olarak, insan kaynaklı sera etkisine %50 oranında CO2’in neden olduğu hesaplanmaktadır. Çeşitli sera gazlarının atmosferdeki artışına insanoğlunun ekonomik ve diğer akiviteleri neden olmaktadır. Örneğin; Fosil yakıtların yanması, Metan emisyonları, CFCs’in kullanımının serbest olması, ormanların yok olması gibi etkenlerin hepsi sera etkisine sebep olmaktadır.

Enerji ve enerji ile ilgili aktiviteler CO2’in türevleri ve diğer potansiyel sera gazlarının dolaylı ve doğrudan oluşumuna etkilidir. Sera gazlarının oluşumuna neden olan bu gazların miktarlarını azaltmak mümkündür. Enerji üretimi ve kullanımıyla ilgili bir takım değişiklikler yapılarak bu gazların kullanımı azaltılabilir [9].