Çevre kimyasi

Mineraller, bazı organik kirleticiler, proteinler, bazı algler ve bakteriler, suda koloidal olarak dağılırlar.

Kolloidal tanecikler 1 nm ile 1 m arasındaki çapındadır.

Bütün kolloitler pozitif veya negatif yüklüdür.

Kolloitler hidrofilik ve hidrofobik birleşik kolloitler (her iki türü de içeren )olarak olarak sınıflandırılırlar.

Kolloitler Beyaz ışığı 90  mavi ışık olarak saçarlar.

Bu saçılma etkisi taneciğin çapı ile ışığın dalgaboyunun aynı olmasından kaynaklanır. Buna Tindal etkisi denir.

Kolloitler çok büyük yüzey/kütle oranına sahiptir. Eğer 1 cm lik küp 10 nmlik parçalara kesilse, yüzey alanı 600 m2 olur.

Kolloitler , Van der Waals kuvvetleriyle bir arada tutulurlar ve Bu moleküller arası kuvvetler taneciklerin yönlenmesinden anlık değişiminden ve dağılma enerjilerinden sorumludur.

Sulardaki Kolloitler;

• Sulardaki Kolloitler;

• *Organik, inorganik (kil) veya kirletici olabilirler.

• * Süzme, santrifüj veya jel elektroforezle sudan ayrılabilirler.

• * Hidrofilik kolloitler genelde protein veya sentetik polimerler gibi makromoleküllerdir. Hidrofobik kolloitler gibi iyonik şiddetin artışından etkilenmezler.

• *Hidrofobik kolloitler yükleri dolayısıyla kararlıdırlar, yani çözeltide ayrı olarak bulunurlar. Yüzeyleri yüklenmiş kolloit tanecikler ve karşıt iyonları elektriksel çift tabaka oluşturur. Bu da taneciklerin birbirine değmesini engeller. Hidrofobik kolloitler genelde tuz eklenmesiyle iyonik şiddet artar, elektriksel çift tabaka ortadan kalkar ve kolloitler topaklaşır. Bu hidrofobik kolloitlere kil tanecikleri, petrol damlacıkları ve altın tanecikleri örnek verilebilir.

Birleşik kolloitler misellerdir. Bunlar hem hidrofobik hem de hidrofilik grupları içerirler. Bu sabunların organik kirleri suda çözünürleştirmesi mekanizmasını oluşturur.

• Birleşik kolloitler misellerdir. Bunlar hem hidrofobik hem de hidrofilik grupları içerirler. Bu sabunların organik kirleri suda çözünürleştirmesi mekanizmasını oluşturur.

Kimyasal Toksikoloji

• Kimyasal Toksikoloji

• Toksikoloji kimyası; kimyasal doğa ile toksik kimyasalların etkileşimlerini maruz kalındığındaki meydana gelen değişimleri inceleyen bilim dalıdır. Toksik etkilenmelerle organizmanın moleküler yapısındaki ve kimyasal özelliklerindeki değişmeler arasındaki ilişkileri kurar.

• Toksiklik(Toksisite):

• Organizmaların toksik maddelerden etkilenme yolları olarak tanımlanır, Bu yollar aşağıdakilerden biri veya bir kaçını içerebilir.

• 1-Aynı Toksik maddenin farklı organizmaları etkilemesi

• 2-Farklı toksik maddelerin aynı organizmayı etkilemesi

• 3-Gözlemlenebilir toksik etki için enaz madde miktarı

• 4-Toksik maddelerdeki küçük artışlara duyarlılık

• 5- Çoğu organizmanın sonu ölüme ,ölümcül hastalıklara ya da sakatlıklara neden olan etkilenmesi

• 6-Toksik etkinin tersinirliği (Organizmanın savunma mekanizması tarafından bu etki giderilebilir veya Bir antidozu var ve bu alındığında eski haline dönüyorsa tersinir, ancak meydana gelen etki eski haline kısa sürede döndürülemiyorsa bu da tersinmezdir)

• 7-Toksik etkinin geçici (akut) veya kalıcılığı (kronik)

• İki veya daha fazla kimyasal madde varlığında zehirlilik için 4 şekilde etkileşim söz konusudur:

• Toplam etkileşim : Birbirinden bağımsız olarak etki eden iki bileşikten her birinin etkisi tek başlarına etki etmeleri halinde ortaya çıkacak olan etkiye eşittir. Eğer bir kişi her bir maddeden de 1 birim alırsa toplam etki 1+1=2 olacaktır.

• Sinerjik etkileşim: İki veya daha fazla toksik madde birlikte etkidiklerinde ayrı ayrı etkilerinin toplamından daha büyük bir etki yaratırlar (1+1=10). Buna örnek olarak; sigara içimi ile asbest, halojenli solventler ile (karbontetraklorür gibi) alkol verilebilir.

• Potansiyel etkileşim : Biri toksik diğeri aktif olmayan madde toksik bileşenin etkisinden daha büyük bir etki yaratacak şekilde etkileşimde bulunurlar. (1+0=5)

• Antagonistik Ters etkileşim : Bir maddenin etkisinin diğer maddenin etkisini azaltması ile ortaya çıkar. (1+1=1/2)

Doz miktarı:

• Doz miktarı:

• Bir kimyasalın ani etkisi, toplam doz kadar maruz kalma oranına da bağlıdır.

• Doz oranının etkisi şu örnekle açıklanabilir; sağlıklı bir insan sabah 1.5 ons (42.5 gr) viski içerse ve 1 ons (28.3 gr) da 1 ay boyunca her öğleden sonra alırsa toplam 90 ons (yaklaşık 2.5 kg) viski tüketmiş demektir. Bu durumda, viskiyi alan kişi de günde iki defa hafif bir baş ağrısından başka bir etki görülmeyebilir. Ancak, aynı miktar (0.75 galon = 2.84 lt) bu kişi tarafından 1 saatlik periyotta alınmış olsaydı büyük bir olasılıkla ölüm gerçekleşebilirdi. Bu örnek, doz oranı ile maruz kalma süresi arasındaki ilişkiyi ifade etmektedir.

• Etkideki bu fark, biyolojik tolerans denilen bir proses ile açıklanabilir.

• Bu proses toksik maddenin vücuttan giderilme, atılma oranıdır. Eğer, doz oranı biyolojik tolerans oranından küçük ise toksik maddenin etkisi vücutta en düşük boyutta gerçekleşir.

• Ancak doz oranı biyolojik giderim oranından büyük olduğunda zehirlilik gerçekleşir ve etki ilave hasarlar ile ortaya çıkar. Aynı organ sistemi üzerine etkili olan kimyasal karışımlar için “İzin verilebilir maruz kalma sınırı” değeri genellikle bileşen materyallerinin toplam değeri olarak kabul edilir. Örneğin eğer bir alanda 80 ppm ksilen ve 30 ppm toluen 8 saatlik bir ortalamada ve solunma seviyesinde var ise aşağıdaki şekilde hesap edilir.

• İzin verilebilir maruz kalma sınırı = 100

• İzin verilebilir maruz kalma sınırı = 100

• Ksilen konsantrasyonu İzin verilebilir maruz kalma sınırı ’nın 80/100’üdür.

• Toluen konsantrasyonu İzin verilebilir maruz kalma sınırı ’nın 30/100’üdür.

• Karışım = 0.8 + 0.3 = 1.1 dir

• Her ne kadar bu değer 1’den büyük olsa da İzin verilebilir maruz kalma sınırı değeri 1’den büyük olamayacağı için bir bileşen için İzin verilebilir maruz kalma sınırı değeri de 1’den büyük olamaz.

TOKSİK MADDELER

• Toksik elementler:

• Ozon:Ozonun birkaç toksik etkisi vardır. 1 ppm (hacimce) ozon içeren hava farklı bir kokuya sahiptir. Bu havayı solumak tahrişlere ve başağrısına neden olur. Ozon, gözleri , üst solunum yollarlını ve akciğerleri tahriş eder.Ayrıca kromozomlarda hasara neden olduğu da gözlenmiştir.

• Ozon dokularda serbest radikal oluşturur. Bu reaktif türler de lipit peroksidasyonuna, -SH gruplarının yükseltgenmesine neden olur.

• Beyaz fosfor

• Elementel beyaz fosfor vücuda solumayla, deri temasıyla veya ağız yoluyla girebilir ve diğer bölgelere taşınabilir. Anemi, mide hastalıkları , kemik zayıflığı ve gözlerde hasara neden olur.

• Halojenler

• Flor(F2): Soluk sarı renkli yüksek reaktiflikte ve kuvvetli yükseltgendir, göze, burun mukozasına tahriş edici olarak davranır.

• Klor(Cl2): Havadaki 10-20 ppm çözeltisi tahriş edicidir, 1000 ppmlik çözeltisi ise öldürücüdür.

• Brom(Br2): Koyu kırmızı uçucu sıvısı solunduğunda tahriş edicidir.

• İyot(I2): katıdır, buharının solunmasıyla tahriş edici etki gösterir.

• Toksik Ağır Metaller

• 1. Arsenik: Doğada çok az miktarda bulunan arsenik genellikle oksijen, klor ve kükürtle bileşik halde bulunur. Bitki ve hayvanlarda ise karbon ve hidrojenle bileşik yapar. Çoğu arsenik bileşiğinin özel bir tadı ve kokusu yoktur. Çevrede bulunan arsenik buharlaşmaz, çoğu arsenik bileşiği suda çözünür, arsenik bulaşmış maddelerin yanmasıyla havaya karışabilir, havadan yere inerek birikebilir, parçalanmaz, ancak bir türden diğerine dönüşebilir. Solunum ve sindirim yollarıyla vücuda alınabilir.

2. Kadmiyum: Kadmiyum oksit, kadmiyum klorid, kadmiyum sülfat ve sülfit şekillerinde bulunabilen ve özel bir tad ve kokusu olmayan bir maddedir.

• 2. Kadmiyum: Kadmiyum oksit, kadmiyum klorid, kadmiyum sülfat ve sülfit şekillerinde bulunabilen ve özel bir tad ve kokusu olmayan bir maddedir.

• Havaya karışan kadmiyum partikülleri yere ya da sulara düşmeden önce çok uzun mesafeler kat edebilir. Zehirli atık depo alanlarından gerçekleşen sızıntı ve taşmalar sonucunda suya ve toprağa karışabilir. Toprak partiküllerine güçlü bir şekilde bağlanır, bazı kadmiyum bileşikleri suda çözünebilir, ancak doğada parçalanmaz. Vücutta çok uzun süre kalabilir ve düşük düzeyde maruz kalınsa bile yıllar içinde birikebilir.

• 3. Krom: 3 ana şekilde(Krom 0, Krom III, Krom IV) bulunabilen krom bileşikleri tatsız ve kokusuzdur. Sadece Krom III bileşikleri vücut için diyetle eser miktarlarda alınması gerekli elementlerdir. Diğer formlardaki kroma vücudun ihtiyacı yoktur.

• Krom partikülleri havaya karıştığında 10 gün kadar kalabilir. Toprak partiküllerine sıkıca yapışır. Suda dibe çöker, topraktan küçük miktarlarda sulara karışabilir.

• Havadan solunarak, suyla ve besinlerle vücuda alınabilir.

• 4. Kurşun: Özel bir tadı ve kokusu olmayan mavimsi gri renkli bir metaldir.

• Çevreye yayılmış bulunan kurşun kendiliğinden parçalanmaz, havada 10 gün asılı kalabilir, topraktaki kurşunun çoğu havadan kaynaklanır. Kurşun toprak partiküllerine yapışır ve topraktaki kurşun asidik ve yumuşak olmadıkça yeraltı ve içme sularına karışmaz. Toprak ve suda uzun süre kalabilir.

• 5.Cıva: Parlak, gümüş beyazı renkte, kokusuz bir sıvıdır. Isıtıldığında kokusuz bir gaz halini alır. İnorganik tuzları oluşturmak üzere klor, sülfür ve oksijenle bileşik oluşturabilir.

• Çevreye yayılan cıva hava, toprak ve suda bulunabilir. Solunum ve sindirim yoluyla vücuda alınabilir.

• Sinir sistemi cıvanın tüm formlarına karşı çok duyarlıdır. Yüksek miktarlarda maruziyet beyinde, böbreklerde ve fetus gelişiminde kalıcı zararlara neden olabilir

• 6: Berilyum: Ağır metal olmamasına karşın hayli toksik elementtir. Uzun süreli maruz kalmayla zatürreye varan hastalıklara neden olur.

Toksik İnorganik Maddeler

• Toksik İnorganik Maddeler

• 1. Siyanür: Siyanür, hidrojen siyanür (HCN), sodyum siyanür (NaCN) ve potasyum siyanür (KCN) gibi bileşikler halinde ya da serbest olarak bulunur. HCN, renksiz bir gazdır, keskin ve bayıltıcı, bademe benzer bir kokusu vardır. Beyaz katı maddeler olan sodyum ve potasyum siyanür ise nemli havada aynı keskin kokuyu yayar. Havada daha çok gaz formunda hidrojen siyanür olarak bulunan siyanür küçük miktarda ince toz partikülleri olarak da bulunabilir. HCN havada 1-3 yılda yarılanır. Su yüzeyinde bulunan siyanür de HCN formuna dönüşür ve buharlaşır.

• 2- Karbon monoksit(CO) CO soluma yoluyla akciğerlere ulaşır. Oradan kana karışır. Kandaki hemoglobinle tepkimeye girerek oksihemoglobini karboksihemoglobine çevirir. Karboksihemoglobin oksihemoglobinden daha kararlı olduğundan hemoglobinin oksijeni vücut dokularına taşıması engellenmiş olur.

• O2Hb+ CO  COHb + O2

• 3-Azot Oksitler: CO e benzer toksik etki gösterir.

Hidrojen halojenürler:

• Hidrojen halojenürler:

• HF, HCl:

• İnorganik Silisyum Bileşikleri

• SiO2

• SiH4

• Asbest

• İnorganik Fosfor Bileşikleri

• Fosfin

• Fosfor pentaoksit

• İnorganik Kükürt Bileşikleri

• H2S

• SO2

• Organometalik Bileşikler

• Tetraetil Kurşun: Motordaki vuruntuyu engellemek için benzine katılır. Temas ve solumayla vücuda girebilir. Vücuttaki inorganik bileşiklerle çeşitli tepkimelere neden olur. Merkezi sinir sistemini etkiler.

• Organik bileşikler:

• Alkanlar, alkenler, benzen , toluen , Naftalin, poliaromatik hidrokarbonlar

Hedef Organ Toksikliği

Gürültü Kirliliği ve Çevre

• Gürültü Ses dalgalar halinde yayılan bir enerji şeklidir. Yayılması havadaki moleküllerin titreşmeleri sayesinde olur. Ses dalgaları kulağa yaptıkları basınçla hissetirirler.

• İnsanlar üzerinde olumsuz etki yapan ve hoşa gitmeyen seslere gürültü denir. Özellikle büyük kentlerimizde gürültü yoğunlukları oldukça yüksek seviyede olup, Dünya Sağlık Örgütü'nce belirlenen ölçülerin üzerindedir.

• Gürültü Kirliliği

• Kent gürültüsünü artıran sebeplerin başında trafiğin yoğun olması, sürücülerin yersiz ve zamansız klakson çalmaları ve belediye hudutları içerisinde bulunan endüstri bölgelerinden çıkan gürültüler gelmektedir. Meskenlerde ise televizyon ve müzik aletlerinden çıkan yüksek sesler, zamansız yapılan bakım ve onarımlar ile bazı işyerlerinden kaynaklanan gürültüler insanların işitme sağlığını ve algılamasını olumsuz yönde etkilemekte, fizyolojik ve psikolojik dengesini bozmakta, iş verimini azaltmaktadır.

• Gürültü Şiddetinin Ölçülmesi Gürültünün şiddeti mikro bar(10-6 bar, 10-6at) olarak ölçülür.

• dB= 20 log (P/0,0002) olarak desibel cinsinden ifade edilir. (P mikrobar cinsinden ses dalgasının basıncı) , İşitilebilen sesin basıncı 0,0002 mikrobardır.

• Birden fazla ses kaynağından çıkan seslerin toplamı büyük olana yakındır. 90 dB ve 60 dB lik iki kaynaktan gelen seslerin toplamı 150 dB değil 90 dB den biraz fazladır.

Gürültünün insan üzerindeki etkilerini 4'e ayırabiliriz:

• Gürültünün insan üzerindeki etkilerini 4'e ayırabiliriz:

• 1.FizikselEtkileri:

• Geçiciveyasürekliişitmebozuklukları.

• 2.Fizyolojik Etkileri:

• Kan basıncının artması, dolaşım bozuklukları, solunumda hızlanma, kalp atışlarında yavaşlama, ani refleks. 3.Psikolojik Etkileri:

• Davranış bozuklukları, aşırı sinirlilik ve stres.

• 4.Performans Etkileri:

• İş veriminin düşmesi,konsantrasyon bozukluğu,hareketlerin yavaşlaması.

• Gürültüye maruz kalma süresi ve gürültünün şiddeti, insana vereceği zararı etkiler. Endüstri alanında yapılan araştırmalar göstermiştir ki; işyeri gürültüsü azaltıldığında işin zorluğu da azalmakta, verim yükselmekte ve iş kazaları azalmaktadır.

• Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı verilerine göre; meslek hastalıklarının %10'u, gürültü sonucu meydana gelen işitme kaybı olarak tespit edilmiştir. Meslek hastalıklarının pek çoğu tedavi edilebildiği halde, işitme kaybının tedavisi yapılamamaktadır.

Gürültüyü Azaltmak İçin Alınabilecek Tedbirler:

• Gürültüyü Azaltmak İçin Alınabilecek Tedbirler:

• Esas olarak gürültünün etkisini gidermenin üç yolu vardır, Kaynaktan çıkan ses düşürülür, Sesin yolu kapatılır veya Sesten etkilenen korunur.

• Hava alanlarının, endüstri ve sanayi bölgelerinin yerleşim bölgelerinden uzak yerlerde kurulması,

• Motorlu taşıtların gereksiz korna çalmalarının önlenmesi,

• Kamuoyuna açık olan yerler ile yerleşim alanlarında elektronik olarak sesi yükseltilen müzik aletlerinin çevreyi rahatsız edecek seviyede olmasının önlenmesi,

• İşyerlerinde çalışanların maruz kalacağı gürültü seviyesinin en aza (Gürültü Kontrol Yönetmeliğinde belirtilen sınırlara) indirilmesi,

• Yerleşim yerlerinde ve binaların içinde gürültü rahatsızlığını önlemek için yeni inşa edilen yapılarda ses yalıtımı sağlanması,

• Radyo, televizyon ve müzik aletlerinin evlerde rahatsızlık verecek seviyede seslerinin yükseltilmemesi gerekmektedir.

YARARLANILAN KAYNAKLAR

• 1-Genel Kimya I ve II, Petrucci, Harwood, Herring (8. Baskıdan Çeviri) Palme Yayıncılık, Ankara, 2002.

• 2- Environmental Chemistry (Fifth Edition),Stanley E. Manahan , Lewis Publishers, (1991 ).

• 3- Çevre Sorunları, Turgut Gündüz, Bilge Yayıncılık , Ankara, 1994.

• 4- Environmental Chemistry, John Wright, Routledge Taylor and Francis Group, New York 2003.

• 5- Environmental Chemistry: Asian Lessons, Vladimir N. Bashkin, Kluwer Academic Pblishers, Dordrecht, 2003.

• 6- Environmental Chemistry (second edition) Peter O’Neill, Chapman & Hall , London, 1993.

• 7- Çevre Kirliliği

• 8- www.rshm.gov.tr

• 9- www.cevreorman.gov.tr

• 10- (Molina et al., Science, 1987)

• 11- www.aski.gov.tr