ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ

Çevre mühendisleri sadece tehlike uyarıları yapmaz, aynı zamanda insan sağlığını ve çevreyi korumak için sürdürülebilir yaşam standartlarının oluşturulmasına katkıda bulunurlar.

Çevresel Problemlerin Belirlenmesi ve Çözümü

Çevre mühendisleri, problemlerin nasıl ortaya çıktığı ve bilim adamlarının, mühendislerin, karar vericilerin ve diğerlerinin problemi çözmek için birlikte nasıl çalıştıkları konusunda, geçmişteki deneyimlerden ders çıkarmaları, daha sonra, bu deneyimleri, mevcut problemleri çözmek ve gelecekte benzer hatalardan kaçınmak için uygun şekilde kullanmaları gerekir.

1.1 Çevre Mühendisliği Nedir? “Çevre Mühendisliği” terimi nispeten yeni olmasına rağmen, çevre mühendisliğinin uzun bir geçmişi vardır. Özel örneklere girmeden ve kavramlar ile hesaplamaların esasına girmeden önce çevre mühendisliği geçmişini incelemek ve gelecekte bizleri nelerin beklediğine bakmakta fayda vardır.

1.1.1 Çevre Mühendisliğinin Kökeni Çevre mühendisliğinin kökleri uygarlığın başlangıcına kadar uzanır. İnsanların organize bir şekilde yerleşik hayata geçmesiyle birlikte, temiz su temini ve atık yönetimi zorunlu hâle gelmiştir. Eski şehirlerde, güvenilir bir su kaynağı genellikle hayatta kalmak ve yok olmak arasındaki fark anlamına gelmiş ve su temini savunulması gereken bir zorunluluk olmuştur.

1.1.2 Günümüzde Çevre Mühendisliği Bugün birçok gelişmiş ülkede, çevresel kirleticilerin sağlık üzerine doğrudan ve ani etkileri artık toplumun tek kaygısı değildir. Akarsuların temizliği itici bir güç olmuş ve temiz bir çevre arzusu temel alınarak yasalar oluşturulmuştur.

1.1.3 Gelecekte Çevre Mühendisliği Çevre mühendislerinin gelecekte uğraşacağı çevresel problemler tahmin edilebilir. Örneğin, onlarca yıl önce sadece yerel olan kirlenme probleminin artık küresel ölçekli olduğunu biliyoruz. Dolayısıyla, çevre mühendisleri günümüzde ve gelecekte sürdürülebilir kalkınmayı anlamada anahtar bir rol oynayacaklardır.

1.2 Örnek Olaylar Aşağıda, tespit edilen ve çözülen çevresel problemlere dair örnekler yer almaktadır. Örnekler çevre mühendisliği alanına özgü bazı prensipleri ve çelişkileri göstermektedir.

1.2.1 Holy Cross Kolejinde Hepatit Salgını Bu hastalığın çoğunlukla kişiden kişiye bulaştığı düşünülür, fakat genellikle kirlenmiş deniz ürünleri ya da su kaynaklarından dolayı bir salgın da mümkündür.

Şekil 1.1 Dutton Caddesi’nden ve birçok yağmurlama kutusundan geçerek Holy Cross Koleji antrenman sahasına su taşıyan boru hattı.

Tartışma Sorusu (?) Kendinizi futbol oyuncularının ailelerinin biri tarafından tutulmuş bir avukat olarak düşününüz. Suçu nasıl belirlerdiniz? Kimi dava ederdiniz?

1.2.2 Atıksu Arıtma Çamurlarının Bertarafı Su ekosistemine zarar verebileceği, istenmeyen problemlere sebep olabileceği ve hatta insan sağlığına zararlı olabileceği için, atıksu arıtma tesisi çamurları direkt olarak atılamaz. Atıksu çamurlarının arıtımı ve deşarjı çevre mühendislerinin en acil çözüm bekleyen problemlerinden biridir. (çamur deşarjıyla ilgili halkın negatif tutumunu azaltmak için, bir su kalitesi kurumu, arıtma tesisinden çıkan kalıntıya “çamur” yerine “biyokatı” denmesini önermiştir. Böylece insanlarda daha iyi bir yargı bırakılabilir. . . .)

Çamur bertarafı konusunda USEPA, uygunluk ilkesine dayanarak insan sağlığını korumak ile pahalı atıksu çamur arıtım tesisleriyle insanlara verilen maddi zararı dengeleyerek etik bir karar vermiştir.

Tartışma Sorusu (?) Halk sağlığı ve temizlik konusunda son derece duyarlı olan Japonya’da yaşayan insanlar diğer ülkelerde yaşayan insanlara kıyasla daha şiddetli ve daha sık nezle olmaktadır. Bu niçin doğru olabilir?

1.2.3 Donora Olayı 1948 yılında, bulutlu ve durağan tipik bir Batı Pennsylvania sonbaharıydı.6 Monongahela Nehri’nin kıyısında küçük bir sanayi şehri olan Donora’nın sakinleri özellikle sisli havada ne olduğuyla pek fazla ilgilenmedi. Fakat bu alışılagelmiş sisli günlerden farklıydı.

31 Ekim günü atmosfer temizlendiğinde altı günlük toksik sis ortadan kalktı ve felaketin boyutu görünür hâle geldi (hava kalitesindeki felaketler bilinir hâle gelmeye başlayınca). Donora’daki bu olay, toplumda hava kalitesi kontrolünü sağlamada yeni bir bilinçlenme ve sorumluluk alma duygusu oluşturmuştur. Sağlık çalışanları, sisin bir gün daha devam etmesi durumunda hemen hemen 10,000 insanın ölebileceğini tahmin etmişlerdir.

Şekil 1.2

Tartışma Sorusu (?) Donora olayında hayvanların çok ciddi şekilde etkilendiği gerçeği önemsenmedi. Niçin? Niçin ölen 21 insana odaklanıyoruz da siste mahvolan yüzlerce hayvana odaklanmıyoruz? Onlar önemli değil mi? Niçin insanlar bizim için hayvanlardan daha önemli?

1.2.4 Krom – Jersey Şehri New Jersey Eyaleti’nin Jersey şehri, bir zamanlar Amerika’nın krom işleme merkeziydi. Bu yıllarda 18 milyon ton işlenmiş kromit cevheri kalıntısı satıldı veya dolgu malzemesi olarak verildi. Futbol sahaları, evlerin ya da işyerlerinin zemini gibi birçok kirletilmiş alan vardı. Parlak renkli krom bileşiklerinin bodrum katlarının nemli duvarlarında kristalize olması ve toprak neminin uçtuğu yerlerde altı değerlikli krom (Cr(VI))un portakal renkli kırağı benzeri görünüm oluşturarak toprak yüzeyini çiçek gibi sarması hiç de alışılmadık bir durum değildi. Kış aylarında patlayan bir su hattı, üç değerlikli krom, (Cr (III)), varlığı sebebiyle parlak yeşil buz oluşmasına sebep oldu.

Tartışma Sorusu (?) Bir şeyin insan sağlığı için düşük dozlarda yararlı, yüksek dozlarda ise zararlı olması mümkün müdür? Alınan miktara bağlı olarak iyi ya da kötü olabilecek en az üç kimyasal yazın. Bir şey yüksek dozlarda faydalı, düşük dozlarda ise zararlı olabilir mi?

1.2.5 Biyolojik Atıksu Arıtımının Keşfi Fikir, kanalizasyon sistemi ile atıksuyu bir bölgede toplayıp, daha sonra gübre gibi kullanışlı bir ürün elde etmek için arıtmaktı. Kısmen arıtılmış atık, nehirlere deşarj ediliyor, burada da genellikle koku problemine yol açıyordu.

Bu kötü kokunun giderilmesi için zamanla bir kurul oluşturuldu Bu kötü kokunun giderilmesi için zamanla bir kurul oluşturuldu.Kurul için çalışan baş kimyacı William Joseph Dibdin’di. Dibdin atıksu deşarj problemine çözüm bulmak amacıyla, alum, kireç, soda ve demir klorür gibi çeşitli yumaklaştırıcı kimyasalları kullanarak nehire deşarjdan önce katıları çöktürmek amacıyla bir seri deney başlattı. Bir süre destek görmeyen bu deneyler ve sonucu zamanla biyolojik atıksu arıtımının keşfi olacaktı.

1.2.6 Çöp Gemisi (Mavna) Kentsel katı atık problemlerinin farkındalığı, çöp gemisi hikâyesiyle daha fazla ön plana çıkmıştır. 1987 yılında Mobro adlı bir gemi New York’da kentsel katı atık ile yüklenmiş ve bu atıkları boşaltacak hiçbir yer bulunamamıştı.

Şekil 1.6 Çöp gemisi (mavna).

Tartışma Sorusu (?) Çöp gemisinin sahibi Harrelson, çöpleri satın alma konusunda iyi niyetli idi. Harrelson çöpü faydalı bir ürün olan metana dönüştürerek kullanmak istedi. ABD ve diğer ülkeler, onun çok iyi niyetli çevre projesi için daha fazla yardımcı olmaları gerekir miydi? Harrelson gibi vatandaşların isteklerine yerel yönetimlerin uygun ve doğru cevabı ne olabilirdi?

1.3 Sürdürülebilirlik Ve Beşikten Beşiğe Tasarım Batı dünyasının zenginliği, Sanayi Devrimi’nin bir ürünü olarak düşünülebilir. Geçen iki yüzyılın sanayileşmesinin çok büyük kârı olurken, bir yandan da istenmeyen ve negatif sonuçları oldu: çok fazla miktarda atık, doğal kaynakların tüketilmesi, insanların ve ekosistemin toksik maddeler ile kirletilmesi.

1.3.1 Sürdürülebilirlik İçin Sistem Şekil 1.7 Doğal Adım Sistem Koşullarının Ekolojik Yönleri.

1.3.2 Beşikten Beşiğe Tasarım Sürdürülebilir materyal yönetimini başarmak için önemli pratik stratejilerden biri “beşikten beşiğe” tasarım adı verilen pozitif sanayi aktivitesidir. ”Beşikten beşiğe” terimi 1970’lerde Walter Stahel ve Michael Braungart tarafından ortaya kullanılmaya başlanmıştır.

Tartışma Sorusu (?) Günümüzde mühendislik yönünden, su ve atıksu arıtma sistemlerindeki güçlükler nelerdir? Bunların sürdürülebilirliği nasıl tasarlanmalıdır?