İÇ ORTAM HAVA
KİRLİLİĞİ DERSİ
3. HAFTA
YANMA SONUCU OLUŞAN KİRLETİCİLER
İnsanlar ateşin faydasını keşfettikleri ve onu yemek pişirmek ve soğuk ortamlarda sıcak yaşam koşulları sağlamak için çeşitli kontrol seviyeleri altında kullanmaya çalıştıklarından beri, iç mekanlar yanmadan
kaynaklanan maddelerle kirlenmektedir.
İç mekan hava kirliliği, insanların ılıman iklimlere ilk taşındığı tarih öncesi dönemlere kadar uzanabilir ve barınaklar inşa etmek ve yemek pişirmek, sıcaklık ve aydınlanma için ateş kullanmak gerekir. Yangın, tarih öncesi mağaralarda bulunan kurum tarafından kanıtlandığı gibi yüksek düzeyde kirliliğe maruz kalmıştır. Dünya nüfusunun yaklaşık yarısı ve gelişmekte olan ülkelerdeki kırsal hanelerin% 90 kadarı hala odun, gübre ve mahsul kalıntıları şeklinde işlenmemiş biyokütle yakıtlara güvenmektedir. Bunlar tipik olarak iç mekanlarda açık ateşlerde veya kötü çalışan ocaklarda yakılır.
Sonuç olarak, kadınların, özellikle yemek pişirmekten sorumlu olanların ve küçük çocuklarının en fazla maruz kaldığı yüksek hava kirliliği seviyeleri vardır.
Gelişmiş ülkelerde modernleşmeye, odun gibi biyokütle yakıtlardan petrol ürünlerine ve elektriğe geçiş eşlik etmiştir. Bununla birlikte, gelişmekte olan ülkelerde, daha temiz ve daha sofistike yakıtların olduğu yerlerde bile, haneler genellikle basit biyokütle yakıtlarını kullanmaya devam etmektedirler. Biyokütle yakıtlarından elde edilen küresel enerjinin oranı 1900'de% 50'den 2000'de% 13'e düşmüş olsa da, kullanımlarının yoksullar arasında artmakta olduğuna dair kanıtlar vardır. Yoksulluk, temiz yakıtların benimsenmesinin önündeki temel engellerden biridir. Birçok ülkede yavaş büyüme hızı, biyokütle
yakıtların yoksullar tarafından uzun yıllar boyunca kullanılmaya devam edeceğini göstermektedir.
Biyokütle yakıtı, insanlar tarafından kasıtlı olarak yakılan bitkilerden veya hayvanlardan elde edilen herhangi bir malzemedir. Ahşap en yaygın örnektir, ancak hayvan gübresi ve ürün kalıntılarının kullanımı da yaygındır. Çin, Güney Afrika ve diğer bazı ülkeler de iç ihtiyaçlar için kömürü yoğun olarak kullanıyor.
Genel olarak, insanlar enerji merdiveni yukarı çıktıkça kullanılan yakıt türleri daha temiz ve daha uygun, verimli ve maliyetli hale gelir . Bu merdivenin en alt basamağındaki hayvan gübresi, ürün kalıntıları, odun, odun kömürü, gazyağı, gaz ve elektrik ile gerçekleşir. Sosyoekonomik koşullar iyileştikçe insanlar merdivenden yukarı çıkma eğilimindedir. Gelişmekte olan
ülkelerdeki diğer iç mekan hava kirliliği kaynakları yakındaki evlerden gelen dumanı, ormanların yakılmasını, tarımsal arazi ve evsel atıkları, gaz
lambaları kullanımını ve endüstriyel ve araç emisyonlarını içermektedir.
Gelişmekte olan ülkelerdeki hane halklarının çoğu, üç taş, kil bloğundaki U şeklinde bir delik veya yerdeki bir çukur veya zayıf çalışan toprak veya metal sobalar gibi basit düzenlemelerden oluşan açık şöminelerde biyokütle yakıtları yakmaktadır. Bu sobaların çoğunda yanma çok eksik olup, yetersiz havalandırma varlığında çok yüksek düzeyde iç kirlilik üreten önemli emisyonlara neden olur.
İç ortam partikül konsantrasyonları genellikle kılavuz seviyelerini büyük bir farkla aşmaktadır: 24 saatlik ortalama PM10 seviyeleri tipik olarak 300-3000 mg / m3 aralığındadır ve pişirme dönemlerinde 30.000 mg / m3 veya daha fazlasına ulaşabilir.
ABD Çevre Koruma Dairesi'nin 24 saatlik ortalama PM10 ve PM2.5
konsantrasyonu standartları sırasıyla 150 mg / m3 ve 65 mg / m3'tür.
Gelişmekte olan ülkelerde biyokütle yakıt kullanan evlerde ortalama 24 saatlik karbon monoksit seviyeleri 2-50 ppm; pişirme sırasında 10-500 ppm'lik değerler bildirilmiştir.
ABD Çevre Koruma Dairesi'nin 8 saatlik ortalama karbon monoksit standardı 9 ppm veya 10mg / m3'tür.
Bir sağlık etkisi sadece kirlilik seviyesi tarafından değil, daha da önemlisi, insanların kirli havayı, yani maruz kalma seviyesini solumak için harcadıkları zamana göre belirlenir. Maruz kalma, belirli bir süre zarfında acil solunum ortamındaki kirlilik konsantrasyonunu ifade eder. Bu, doğrudan kişisel izleme yoluyla veya dolaylı olarak, insanların zaman harcadıkları her mikro-ortamdaki kirlilik konsantrasyonları hakkındaki bilgileri aktiviteleri hakkındaki bilgilerle birleştirerek ölçülebilir.
Gelişmekte olan ülkelerdeki insanlar genellikle yıllar boyunca günde 3-7 saat boyunca çok yüksek düzeyde kirliliğe maruz kalmaktadır. Soğuk ve dağlık bölgelerde kış aylarında her 24 saatlik sürenin önemli bir bölümünde maruz kalma görülebilir. Yemek pişirmeye alışık oldukları için kadınların maruz kalması erkeklerden çok daha fazladır. Küçük çocuklar yemek pişirirken genellikle annelerinin sırtına taşınır ve bu nedenle saatlerce dumanı solumak için harcarlar.
Yanma koşulları nadiren optimaldir; yanma genellikle tamamlanmamıştır.
Yakıldığında, doğal gaz, propan, gazyağı, akaryakıt, kömür, kok kömürü, odun kömürü, odun ve benzin gibi yakıtlar ve tütün, mumlar ve tütsü gibi malzemeler çok çeşitli hava kirleticileri üretir. Bunlardan bazıları yanma için genelken, diğerleri yanmakta olan malzemelere özgüdür. Çoğu yanma reaksiyonunda üretilen maddeler arasında CO2, H20, karbon monoksit (CO), nitrik oksit (NO) gibi azot oksitler (NOx) ve azot dioksit (NO2), solunabilir partiküller (RSP), formaldehit (HCHO) gibi aldehitler ve asetaldehid ve çeşitli uçucu organik bileşikler (VOC'ler); kükürt içeren yakıtlar ve malzemeler kükürt dioksit (SO2) üretecektir. Partikül faz emisyonları tütünden katran ve nikotini, odundan gelen kreozotu, inorganik karbonu ve polisiklik aromatik hidrokarbonları (PAH) içerebilir
Yakıldığında,
doğal gaz, propan, gazyağı, akaryakıt, kömür, kok kömürü, odun kömürü,
odun ve benzin gibi yakıtlar ve
tütün, mumlar ve tütsü gibi malzemeler çok çeşitli hava kirleticileri üretir.
Konut binalarında bulunan yaygın cihazlar
gaz yakıtlı sobalar,
kapalı gaz yakıtlı su ısıtıcıları,
havalandırmasız gaz yakıtlı oda ısıtıcıları, gaz yakıtlı fırınlar ve
portatif gazyağı ile çalışan alan ısıtıcılarıdır.
Havalandırmalı yanma sistemleri
Odun ve kömür gibi yakıtların yanması, birçok gelişmiş toplumdaki insanların yüzyıllardır evlerinde kabul edilemez miktarda duman üretir. Değişen derecelerde başarı ile mekan ısısı sağlarken yanma yan ürünlerini üretirler.
Havalandırmalı cihazlar, yanma yan ürünlerinin doğal veya mekanik yollarla baca borusu veya bacalardan taşındığı bir mekanizma sağlamak üzere tasarlanmıştır. Bu cihazların etkinliği beklendiği gibi değişir. Tüm
havalandırmalı yanma cihazları, zaman zaman bir miktar doğrudan iç mekan kirlenmesine neden olacaktır.
Modern gaz, propan ve yağ yakıtlı fırınlarda, sistem arızası olmadıkça iç mekan kirliliği nispeten sınırlıdır. Şömine, soba ve fırın gibi odun veya kömür yakıcı cihazlardan iç mekan hava kirliliği daha yaygındır ve cihaz, bina tasarımı ve çevresel faktörlere göre değişir.
Baca gazlarının havalandırılması, doğal veya mekanik çekiş kullanılarak sağlanır. Doğal çekişli fırın sistemlerinde, sıcak yanma gazları yanma odasından konveksiyon ile yükselir ve fırının yan tarafında baca gazlarıyla birleştiği ve karıştığı bir çekiş kapağına akan hava yapılarak yukarı doğru taşınır. Sistem açıktır. Yetersiz çekiş olması durumunda, baca gazları fırını çevreleyen bina ortamına dökülecek ve bina boyunca hızla taşınacaktır. Bu tür çekiş hataları nadir değildir; çoğu durumda nispeten sınırlı baca gazı dökülmesine neden olurlar ve önemsizdirler.
Baca gazlarını boşaltmak için bir fana sahip mekanik çekme sistemleri, özellikle petrol yakıtlı fırınlarda uzun yıllardır kullanılmaktadır. Baca gazları yukarı taşımak için çok az ısı içerdiğinden, yüksek verimli fırın sistemlerinin mekanik olarak havalandırılması gerekir. Bu havalandırma, bacalar
olmadan gerçekleştirilir. Mekanik çekiş sistemleri çekişli kaput gerektirmediği için, geri çekimle baca gazı dökülme olasılığı doğal çekiş kullanan
sistemlere göre daha azdır.
Konutlarda Baca Gazı Dökülmesine ve CO Zehirlenmesine Katkı Eden Faktörler
• Aşınmış, çatlamış ısı eşanjörleri
• Çıkık veya hasarlı baca borusu
• Yanlış takılmış baca borusu
• Cihazın havalandırmasındaki değişiklikler
• Yetersiz yanma havası
• Egzoz havalandırması,
• Bacada aşağı akım
• Blokeli Baca
Baca gazı dökülmesi, yukarı doğru hava akışı tüm yanma ürünlerini tüketemeyecek kadar yavaş olduğunda meydana gelir. Baca tıkanması gibi koşullar altında, baca gazı akışı durur, bu da iç mekanlarda önemli derecede kirlenmeye ve önemli bir CO maruz kalma riskine neden olur. dış ortam havası baca veya bacadan aşağı akar ve hava çekiş davlumbazına dökülür.
Odun yakan cihazlar
Şömine ve soba gibi odun yakan cihazların uzun bir geçmişi vardır.
Odun yakan cihazların popülaritesi, 1980'lerde petrolün (Orta Doğu'daki askeri çatışmaların bir sonucu olarak ortaya çıkan) artan fiyatla ilişkili artan enerji maliyetlerine yanıt olarak yeniden ortaya çıktı. ABD'de tahmini hacim ısıtma sağlamak için tahmini 5 milyon odun sobası kullanılıyordu. Odun fırınları da bütün evi ısıtmak için kullanılıyordu.
1980'lerde odun yakan cihaz kullanımı, termostatlar ve spot ısıtmalı, odun sobası bulunan büyük yaşam alanlarını geri alarak enerji maliyetlerinin düşürülebileceği öncülüne dayanıyordu. Bu tür
uygulamaların, kullanılan enerjiyi azaltarak ve daha düşük maliyetli ve çevre dostu bir yakıt olarak algılanan enerjinin yerini alarak toplam alan ısıtma maliyetlerini düşürmesi beklenmektedir.
Alan ısıtması için odun yakma popüler hale geldikçe, odun yakmanın yaygın olduğu topluluklarda odun yakıcı cihazların ortam havası kalitesi üzerindeki potansiyel etkisi hakkında endişeler ortaya çıkmıştır. Odun sobalarının ortam hava kalitesi üzerindeki etkisi o kadar büyük kabul edildi ki USEPA,
üreticilerin emisyonları azaltmak ve ortam havası kalitesini korumak için karşılaması gereken yeni odun sobası sobaları için Yeni Kaynak Performans Standardı (NSPS) yayımladı.
Çeşitli araştırmacılar, odun yakan cihazların iç mekan hava kalitesi (IAQ) üzerindeki etkisini belirlemeye çalıştı. CO, NO, NO2, SO2, RSP ve PAH gibi kirletici maddelere özellikle dikkat edilmiştir. Bazı çalışmalarda yüksek iç mekan NO, NO2 ve SO2 seviyeleri rapor edilmiştir, Ahşap cihazların çalışmasıyla ilişkili yüksek iç mekan CO ve RSP seviyelerinin raporları daha tutarlı olmuştur.
Odun yakan cihazlar, partikül ve gaz fazı kirleticilerin bir
kombinasyonu olan duman üretir. Birincisi odun yanan dumanına
“görünür” özelliklerini verir. Duman, çalışma sırasında hava geçirmez sobalardan ve yakıt ikmali sırasında hem hava geçirmez hem de hava geçirmez sobalardan sızma eğilimindedir.
Odun yakma emisyonlarının partikül fazı, başta PAH'lar olmak üzere, önemli miktarda kanserojen potansiyele sahip bir grup bileşik olan çeşitli maddeler içerir.
Havalandırmasız yanma sistemleri
Dünyadaki hanelerin çoğunluğu, odun, hayvan gübresi ve ürün kalıntıları gibi biyokütle yakıtlarına, pişirme ve alan ısıtma ihtiyaçları için dayanmaktadır ve odun ana yakıttır.
Biyokütle yakıt kullanımının çoğu, gelişmekte olan ülkelerin kırsal bölgelerinde (özellikle Güneydoğu Asya'nın yoğun nüfuslu ülkeleri) ortaya çıksa da, önemli biyokütle yakıt kullanımı yoksul kentsel alanlarda da ortaya çıkmaktadır. İşlenmemiş biyokütle yakıtları,%
90'ı ahşap veya gübre kullanan Hindistan'daki hanelerin% 75'inde birincil pişirme yakıtıdır. Biyokütle yakıtlar, kirletici emisyonlarına göre yakıt merdivenin en üst noktasındadır.
İşlenmemiş biyokütleye ek olarak, gelişmekte olan ülkelerde yemek pişirmek için kullanılan diğer yakıt türleri arasında gazyağı ve kömür bulunur. Nüfus yoğunluğunun yüksek olduğu, ormansızlaşma nedeniyle odun arzının sınırlı olduğu ve kömürün bol olduğu Çin'de kömür yakan pişirme yangınları giderek daha fazla kullanılmaktadır.
Çoğu ocak, basit çukurlar, çamurdan yapılmış U şekilli yapılar veya üç parça tuğladan oluşur. Çoğu iç mekan pişirme yangını dış ortama havalandırılmaz;
sadece küçük bir fraksiyonun içinde alev bulunan yanma odaları bulunmaktadır.
Kötü havalandırılmış ortamlarda yemek pişirmek için biyokütle ve diğer yakıtlar kullanan hanelerde maruz kalma konsantrasyonları üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmaların odak noktası, çok yüksek
konsantrasyonlarda (Kuzey Amerika, Avrupa ve Japon ortam hava kalitesi standartlarına dayanarak) bulunan partikül madde iç mekan
konsantrasyonlarının ölçümüdür.
Gaz ve gazyağı ısıtma sistemleri
ABD ve diğer ülkelerde doğal gaz, propan veya gazyağı yakan çeşitli havalandırmasız ısıtma cihazları kullanılmaktadır. Bunlar arasında gaz ve gazyağı ısıtıcıları, su ısıtma sistemleri (özellikle Avrupa ülkelerinde), gaz sobaları ve fırınları, havasız gaz şömineleri ve gazlı çamaşır kurutucuları bulunur. Her durumda, yakıtlar nispeten temiz yanar, yani görünür bir duman üretmezler. Ayrıca nispeten daha yüksek verimlilikle yanacak şekilde tasarlanmıştır. Sonuç olarak, önceki cihazlarla ilişkili CO zehirlenmesi riski çok azdır veya hiç yoktur.
Ev ısıtması için kullanılan havalandırmasız cihazların önemli
avantajları vardır. Maliyetler, nispeten pahalı fırınlar, kanal sistemi ve baca / baca sistemleri içeren ısıtma sistemlerine kıyasla düşüktür. Isı sadece ihtiyaç duyulduğu yerde ve zamanda sağlanır. Havalandırmasız alan ısıtıcıları, havalandırmalı yanma cihazlarının ekonomik anlam taşımayacağı ortamlarda da kullanılabilir. Bunlar tatil evleri veya kabinleri,, müstakil garaj atölyeleri ve hatta çadırları içerir.
ABD'de konutları spot ısıtmak için gazyağı ısıtıcılarının kullanımı, 1980'lerde odun yakma cihazlarının o zamanlar popüler olmasından dolayı, yani enerji maliyetlerini azaltmak için popüler hale geldi.
Gazyağı ısıtıcıları, yalnızca düşük CO yayan cihazlar ticari olarak piyasaya sürüldükten sonra popüler hale geldi. 1985 yılında ABD'de 10 milyondan fazla gazyağı ısıtıcısı satıldı.
Üç temel kerosen ısıtıcı tipi vardır: radyan, konvektif ve iki aşamalı. Hepsi silindirik bir fitil kullanır ve nispeten yüksek yanma sıcaklıklarında çalışır.
Radyant tipte, fitilden çıkan alevler, kızılötesi enerji (radyant ısı) yayan delikli bir bölmeye kadar uzanır. Bu tür ısıtıcılar, ısıyı konveksiyon yoluyla fitilden aktaran konveksiyon ısıtıcılarından daha düşük sıcaklıklarda çalışır. İki aşamalı ısıtıcılarda, radyan elemanın üzerinde CO ve yanmamış veya kısmen yanmış yakıt bileşenlerini daha fazla oksitlemek için tasarlanmış ikinci bir oda vardır.
Hem havalandırılmamış gaz hem de gazyağı ısıtıcılarının laboratuvar çalışmaları, iç mekanlara önemli miktarlarda CO2, CO, NO, NO2, RSP, SO2 ve aldehid yayma potansiyeline sahip olduklarını göstermektedir. Yanma kimyasına dayanarak, büyük miktarlarda su buharı yaymaları da beklenir.
Emisyon potansiyelleri ısıtıcı tipine, işletme ve bakım parametrelerine ve kullanılan yakıt tipine (SO2 emisyonlarına göre) bağlıdır. Radyant ısıtıcılar, konveksiyon ısıtıcıların iki katı ve iki kademeli ısıtıcıların yaklaşık 3 katı oranında CO üretir.
Konveksiyon ısıtıcılar, hem radyan hem de iki aşamalı ısıtıcılara kıyasla NO ve NO2 emisyonlarına göre önemli ölçüde daha yüksektir. Fitil yüksekliğini azaltmak, ev sahiplerinin yakıt kullanımını azaltmak için kullandığı bir uygulama, CO, NO2 ve formaldehit (HCHO) emisyonlarının artmasına neden olur.
Gaz sobaları ve fırınları
Günümüzde yemek pişirme için doğal gaz ve propan kullanımı yaygındır.
Gazlı ocaklar ve fırınların önemli veya potansiyel CO, CO2, NO, NO2, aldehidler, RSP ve VOC kaynakları olduğu gösterilmiştir.
Tütün kullanımı
ABD'deki yetişkin nüfusunun yaklaşık% 24'ü (~ 35 milyon kişi) günlük tütün ürünleri içmektedir. İkamet amaçlı olmayan, endüstriyel olmayan binalarda, sigara içmek ya yasaklanmış ya da ciddi şekilde kısıtlanmıştır. Sonuç olarak, bu tür binaların tütün dumanı ile kirlenmiş önemli bir kirlenme yaşama olasılığı düşüktür. Bununla birlikte, konutlarda, restoranlarda ve sigara içme kısıtlamalarına tabi olmayan diğer ortamlarda önemli iç mekan kirliliği meydana gelmeye devam etmektedir.
Sigara içenler hem kendilerini hem de sayısız milyonlarca sigara içmeyen kişiyi çok çeşitli gaz ve partikül fazlı kirleticilere maruz bırakırlar. Tütün dumanının, yaklaşık 400 kantitatif olarak karakterize edilen birkaç bin farklı bileşik içerdiği bildirilmektedir. Tütün dumanı ile ilişkili başlıca hava
kirleticilerinden bazıları RSP; nikotin; PAH'lar ve nitrozaminler gibi güçlü kanserojen maddeler; CO; CO2; NOX; ve akrolein, HCHO ve asetaldehid gibi tahriş edici aldehidler.
Tütün dumanına maruz kalma, çevresel tütün dumanı (ETS) olarak tanımlanır.
ETS bileşenlerine yolcu maruziyeti çeşitli faktörlere bağlıdır. Bunlar, birim zaman başına tüketilen sigara türünü ve sayısını, seyreltme için mevcut bina hacmini, bina havalandırma oranını ve sigara içenlere yakınlığı içerir. Yüksek oranda sigara içilen küçük, zayıf havalandırılan alanlarda sigara içenlere en yakın kişiler için en yüksek maruziyet konsantrasyonları beklenecektir.
Sigara içen evlerde (maruz kalmanın önemli bir sonucu olabileceği durumlar) rapor edilmemiştir. Bununla birlikte, iç mekan ortamlarında (açık havadakilerle karşılaştırıldığında) yüksek solunabilir partikül (RSP)
konsantrasyonlarının, konutlarda ve diğer binalarda RSP seviyelerine en önemli katkısı olduğuna inanılan tütün içimine bağlı olduğu ileri sürülmüştür.
Mumlar ve tütsü
Mumlar binlerce yıldır binalarda bir aydınlatma kaynağı olarak kullanılmaktadır.
Yanan mumlar ve tütsü de dini ibadet ve ritüelin bir parçası olarak kullanılmıştır ve kullanılmaya devam etmektedir. Avrupa kiliselerindeki kurum lekeli freskler ve diğer resimler, mumların uzun süreli kullanımı ile ilişkili bina kirliliğinin bir kanıtıdır.
Konutlarda estetik nedenlerle yanan mumlar ve tütsü giderek daha popüler hale geliyor. Son zamanlarda yapılan bazı çalışmalar, potansiyel sağlık endişeleri ve bina kirliliği potansiyeline göre mumlardan kaynaklanan emisyonları karakterize etmeye çalışmıştır. Yanan mumlar, ağırlıklı olarak solunabilir boyut aralığında olan önemli miktarlarda karbon parçacıkları üretebilir. Karbon veya kurum üretimi mum tipine göre değişir, kokulu mumların daha yüksek seviyeler yaydığı bildirilir. Mumlar söndüğünde özellikle yüksek karbon emisyonları bildirilmiştir.
Kurum parçacıklarına ek olarak, mumların NOx, CO ve aldehitler yayması beklenebilir. Kokulu mumların çeşitli kokulu aldehidler, alkoller ve esterler yayması beklenebilir. Kurum parçacıklarının önemli miktarlarda PAH içermesi muhtemeldir. Küçük boyutları ve güçlü karsinojenleri içerme potansiyeli nedeniyle, önemli mum yakma ile ilişkili karbon parçacıkları halk sağlığı açısından endişe verici olabilir.
Günümüzde, ev sahipleri öncelikle iç mekan yüzeylerinde ve cihazlarda siyah birikintilerle ilgilenmektedir. Bu tür birikintiler, önemli termal farklılıkların olduğu yüzeylerde görülür. “Gölgelenme” olarak bilinen bu fenomen, tavanların yakınındaki duvar yüzeylerinde, elektrik prizlerinde ; ısıtma kaynakları ve aydınlatma armatürlerinin yakınında görünür. Bu tür parçacıkların incelenmesi, ince bölünmüş karbon parçacıklarının veya küçük yanmış mum parçalarının varlığını ortaya çıkarabilir.
Dünyanın bazı bölgelerinde, mum üreticileri kurşun içeren fitiller kullanır. Bu tür mumlar büyük miktarlarda çok ince kurşun aerosol parçacıkları üretir ve satılan tüm mumların% 3'ünü içerdiği tahmin edilir.
Propan yakıtlı brülörler
Parlatıcılar nispeten küçükten büyüğe binalarda fayans zeminleri parlatmak için kullanılır. Elektrikle çalıştırılabilir veya propan yakıtlı olabilirler. Propan yakıtlı brülörler önemli miktarda CO emisyonu ve diğer yanma yan ürünleri üretebilir.
Propan yakıtlı brülörler, büyük perakende mağazalarında ve diğer binalarda bina personeli veya ticari temizlik şirketleri tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunların kullanımı, kısmen, bir dizi perakende kuruluşunda CO maruziyeti ile tutarlı hastalık şikayetleri haberlerini açıklayabilir.
Sağlığa Etkileri
Yanma sonucu oluşan kirletici maddeler, çeşitli akutve kroniksağlık risklerine neden olabilir. Bunlar;
üst solunum sisteminin, gözlerin ve mukoza zarlarının tahrişi;
astımlı bireylerde astım semptomlarına neden olabilecek veya astım gelişimine katkıda bulunabilecek üst solunum yollarının tahrişi;
pulmoner semptomların başlaması ve solunum fonksiyon değişiklikleri;
akciğer ve solunum sistemi kanserlerinin gelişimi;
kalp hastalığının gelişimi.
Sağlık riskleri; kirleticilere ve düzeyleri ile maruz kalma süresine bağlıdır.
Karbon Monoksit (CO)
Karbon monoksit tüm yanma kaynaklarından yayılır. Hem pik hem de ortalama maruz kalma konsantrasyonları ve süre bakımından kaynak türüne göre önemli ölçüde değişir. İki büyük endişe vardır:
ölüm veya akut hastalığa neden olma potansiyeline sahip nispeten yüksek konsantrasyonlara kısa süreli maruz kalma
nispeten düşük konsantrasyonlarda kronik maruz kalma.
Bir karbon ve bir oksijen atomundan oluşan, zehirli bir gaz olan
karbonmonoksit (CO),doğal gaz, tüp gazı, gaz yağı, benzin, kömür ve odun gibi yakıtların yanması ya da tam olarak yanmaması sonucu oluşur. Duman içinde yoğun olarak bulunmakla birlikte, gazın kendisinin, havadan hafif, kokusuz, tatsız, renksiz olması ve tahriş edici olmaması nedeniyle fark edilmediğinden “sessiz katil veya sinsi düşman” denilir.
Karbonmonoksit (CO) gazı, solunduktan sonra akciğerlerden kana geçerek, alyuvar dediğimiz, kırmızı kan hücrelerinin içerisinde bulunan ve dokulara oksijen taşıyan hemoglobine oksijenden ortalama 200 kat daha hızlı ve çok sıkı bağlanarak karboksihemoglobin (COHb) oluşturur. Normalde havadaki
oksijenleri oksihemoglobin şeklinde, hücrelere taşıyan alyuvarlar, karbon monoksit gazına maruz kaldığımız süre boyunca, yeterince oksijen
taşıyamadığından, hücreler ölmeye başlar ve özellikle beyin başta olmak üzere, kalp ve diğer organlar fonksiyon göremez duruma gelir. Hücre ölümlerinin ilk etkisi beyinde görüldüğünden, vücudun ilk tepkisi baş dönmesi ile baş ağrısıdır.
Karbonmonoksit gazının yoğunluğu ve süresi zehirlenmede önemli olup, belirli bir seviyeden sonra hastaya, acil müdahale edilse bile, beyin hücrelerinde ölüm gerçekleşeceğinden geri dönüşü olmayan hasarlar oluşabilir.
Karbonmonoksit gazına maruz kaldığımızda, kandaki hemoglobinin %20’si karboksihemoglobine dönüştüğünde, baş dönmesi ve baş ağrısı ile başlayan ilk belirtiler, sinyaller görülür, oran %50’ye çıktığında bilinç kaybı, %60-70 civarında ise ölüm gerçekleşir.
Hafif Zehirlenme Belirtileri Ağır Zehirlenme Belirtileri Baş ağrısı,
Baş dönmesi Dalgınlık Mide bulantısı, Yorgunluk hissi Nefes darlığı Kalp çarpıntısı
Sersemlik Unutkanlık Kusma
Ciltte kırmızılık Genel bitkinlik Kas krampları Bilinç kaybı
Solunum durmasıyla ölüm
CO'ya maruz kalma, kandaki COHb ölçümü ile belirlenebilir. Sigara içenler
Tahriş Edici Maddeler
Yanma sonucu oluşan kirleticiler arasında bir dizi mukoza ve üst solunum sistemi tahriş edicisi bulunmaktadır. En önemlisi HCHO gibi aldehidler ve bazı durumlarda akrolein, solunabilir asılı partiküller ve SO2'dir. Aldehitler göz, burun, boğaz ve sinüslerin yaygın tahriş edicisidir.
Solunabilir parçacıklar bileşimde değişiklik gösterir. Birincil etkileri üst solunum yollarını ve bronşları tahriş etmek olacaktır. Doku sıvılarındaki çözünürlüğü nedeniyle, SO2 (bazı yanma cihazlarıyla ilişkili) bronşiyal tahrişe neden olabilir.
Azot oksitler
Azot oksitler NO ve NO2'yi içerir. Birincisi, yanma sırasında azot (N2) ve O2'nin yüksek sıcaklık reaksiyonunda üretilen nispeten toksik olmayan bir gazdır. Oldukça daha fazla toksisiteye sahip bir madde olan NO2'ye hızlı bir şekilde oksidasyonu gerçekleşir.
Azot dioksit doku sıvılarında nispeten çözünmezdir.
Böylelikle, alt solunum yollarını ve alveollar dokuyu açığa çıkarabileceği akciğerlere girer.
0.5 ppmv NO2'deki deneysel çalışmalarda, bu tür maruziyetlerin, solunum yollarının tahrip edilmesi, bronşiyollerin tıkanması ve alveollerin bozulması dahil çeşitli patolojik değişikliklere neden olabileceğini göstermiştir. Diğer deneysel araştırmaları, NO2 maruziyetinin solunum savunma mekanizmalarını engelleyebileceğini ve bakterilerin akciğer dokusunda istila edip çoğalmasına izin verebileceğini göstermektedir.
Gaz sobası varlığı ve NO2'ye maruz kalmanın çocuklarda hem astım hem de solunum yolu semptomları için önemli risk faktörleri olduğu gözlenmiştir.
Evde bir gaz sobası bulunması, astım olasılığını üç katına ve solunum semptomlarını iki katına çıkarmaktadır
Birkaç çalışma gazyağı ısıtıcıları üzerine odaklanmıştır. ABD'de yapılan bir çalışmada, ortalama 16 ppbv NO2 düzeyine maruz kalan yedi yaşın altındaki çocukların, alt solunum semptomları ve hastalığı (ateş, göğüs ağrısı, üretken öksürük, hırıltı, göğüs soğukluğu, bronşit, astım).) riskinden gazyağı olmayan soba kullanan evlerde daha düşük maruziyetteki çocuklara göre iki kat daha fazla olduğu bildirilmiştir.
KANSER
Tütün dumanı ile ilişkili olanlar dışındaki yanmanın yan ürünleri, çeşitli kanserojen maddeler içerebilir. En önemlisi bunlar PAH'ları içerir. Birçok PAH güçlü karsinojenler, özellikle benzo-a-pirendir.
Ahşap dumanında PAH konsantrasyonları genellikle daha yüksek olduğundan, odun yakan cihazlarla ilişkili maruziyetler kanser riski oluşturabilir.
Tütünle ilgili olmayan yanma yan ürünlerine maruz kalma ile ilişkili kanser risklerini değerlendirmeye yönelik çalışmalar yapılmıştır.
İlginç bir şekilde, çocukluk çağı lösemi için potansiyel risk faktörlerini değerlendirmek üzere tasarlanan bir ABD çalışması tütsü yakılan hanelerde çocukluk çağı lösemisinde, gebelik sırasında haftada bir kez, anne tarafından düzenli olarak tütsü yakıldığında bu riskte önemli bir artış gözlemlemiştir.. Yanan tütsünün benzo-a- piren, diğer birkaç PAH ve nazal kanserojen, sinapaldehit ürettiği bildirilmiştir.
Çevresel tütün dumanı
Çevresel tütün dumanına maruz kalmanın sigara içmeyenler üzerindeki potansiyel sağlık etkilerini değerlendirmek için çok sayıda çalışma yapılmıştır
Bu tür vakaların 150.000 ila 300.000 arasında yıllık olarak bebeklerde ve küçük çocuklarda çevresel tütün dumanı maruziyetinden kaynaklandığını tahmin etmektedir. Bunlardan 7500 ila 15.000 çocuk hastaneye
kaldırılmıştır. Bildirilen hastalıklar arasında bronşit ve pnömoni vardır.
ETS'ye maruz kalmanın bir etkisi, bebekleri ve çocukları solunum yolu enfeksiyonlarına (muhtemelen tahriş edici özelliklerinden dolayı) yatkınlaştırdığı olduğu görülmektedir. Solunum yolu hastalığı riski bebeklerde yaşamın ilk yılında daha büyük gibi görünmektedir ve anne sigara içimi ile yakından bağlantılıdır.
Okul çağındaki çocuklar için ebeveyn sigara kullanımı, göğüs hastalığı riskini artırır. Solunum hastalıklarına ek olarak, değişen derecelerde işitme kaybına yol açabilen bir kulak enfeksiyonu ve ETS'ye maruz kalma arasında bir ilişki olduğunu göstermiştir. ETS maruziyeti, kronik orta kulak
hastalığının bir göstergesi olan orta kulakta sıvı insidansını arttırdığı
Çok sayıda çalışma, sigara içen ebeveynlerin çocuklarında yaygın solunum yolu semptomlarının (öksürük, balgam üretimi ve hırıltı) daha yüksek olduğunu bildirmiştir. ABD'de yürütülen 10.000 okul çocuğu üzerinde yapılan bir çalışmada, ebeveyn sigara içimi sürekli öksürük prevalansında % 30 artış ile ilişkilendirilmiştir. Diğer çalışmalarda, evdeki sigara içenlerin sayısı arttıkça kronik hırıltı yaygınlığı önemli ölçüde artmıştır.
Akciğer fonksiyon çalışmaları yetişkinler üzerinde yapılmıştır. Bazı çalışmalarda, azalmış akciğer fonksiyonu (spirometri ile belirlenir) evde ve işyerinde bildirilen ETS maruziyeti ile ilişkili bulunmuştur.
Akciğer fonksiyonu artan sigara içme oranları ve yıllarca maruz kalma ile azalmıştır.
Biyokütle ile pişirme
Yukarıda bildirilen yanma kaynaklı kirleticilere karşı yüksek maruziyet göz önüne alındığında, önemli olumsuz sağlık etkileri beklenebilir.
Gerçekten de WHO biyokütleile pişirmenin yılda yaklaşık 2.2 ila 2.5 milyon erken ölümden sorumlu olduğunu tahmin ediyor. Pişirme dumanına maruz kalma, bir dizi solunum yolu hastalığı için bilinen bir risk faktörüdür. Bunlar arasında akut solunum yolu enfeksiyonu, kronik obstrüktif akciğer hastalığı, kor pulmonale ve akciğer kanseri riski vardır
Akut solunum yolu hastalıkları bir dizi bakteri ve virüsün neden olduğu enfeksiyonları içerir. Gelişmekte olan ülkelerde, çocuklarda solunum yolu enfeksiyonları sıklıkla pnömoni ve ölüme ilerler.
Pnömoni dünya çapında çocuklarda ölümün başlıca nedenidir (yılda yaklaşık 4,3 milyon ölüm). Hindistan gibi gelişmekte olan ülkelerde yüksek insidans oranları görülmektedir. Epidemiyolojik çalışmalara dayanarak, biyokütle pişirmeden kaynaklanan kirleticilere maruz kalma, pnömoni ile sonuçlanan solunum yolu enfeksiyonları riskini (2 ila 3 kez) artırır.
Kronik akciğer hastalığına sekonder gelişen bir kalp hastalığı olan Cor pulmonale, Hindistan ve Nepal'de sigara içmeyen, kadınlar arasında biyokütle ile pişirme yapanlar arasında daha sık görülür.
Biyokütle yakıt emisyonlarına maruz kalmanın günde birkaç paket sigaraya eşdeğer olduğu bildirilmektedir. Yüksek benzo-a-piren ve diğer PAH konsantrasyonları nedeniyle, yüksek seviyede biyokütle yakıt dumanına maruz kalanların akciğer kanseri gelişme riski yüksek olması beklenir. Çin'de yemek pişirmek için kömür kullanan kadınlar arasında daha fazla akciğer kanseri riski bulunmuştur.
Bazı çalışmalar biyokütle pişirmesi ile tüberküloz gelişme riski arasında bir bağlantı olduğunu ileri sürmektedir. Bu bağlantının, pulmoner bağışıklık savunma mekanizmalarının benzo-a-piren gibi odun dumanı bileşenleri tarafından bastırılması ile ilgili olduğu ileri sürülmektedir.
Kaynak:
Godish, T. Indor Environmental Quality, 2001, CRC Press, LEWIS PUBLISHERS, Boca Raton London New York
Washington, D.C.
