Atmosferik Kirleticiler

... konulu sunumlar: "Atmosferik Kirleticiler"— Sunum transkripti:

1 Atmosferik Kirleticiler
Azot Oksitler (NOx) Azot oksitler deyimi, çoğunlukla altı çeşit, azot (N) içeren gaz için kullanılır ve topluca NOx olarak gösterilirler: Azot monoksit (NO) Azot dioksit (NO2) Nitrözoksit (N2O) Azot tetraoksit (N2O4) Azot sesquioksit (N2O3) Azot pentaoksit (N2O5) Hava kirliliği açısından NO ve NO2 büyük önem taşımaktadır ve sadece bu iki azot oksit türü atmosfere büyük miktarlarda verilmektedir. Dolayısıyla NOx terimi genel anlamda bu iki gaz ile ilgilidir . NO renksiz, kokusuz ve daha az zararlı bir gaz iken; NO2, sarı-kahverengi renkli, güçlü bir kokusu olan toksik bir gazdır.

2 Atmosferik Kirleticiler
Azot Oksitler (NOx) Endüstriyel, Ticari ve Yerleşim Alanları (%19) Kaynakları Elektriksel İşlemler (%27) Yanma işlemleri Fosil yakıtlı enerji santralleri Motorlu taşıtlar Evsel ısınma faaliyetleri Azot oksitlerin % 90’ı atmosfere NO biçiminde atılır. Ancak atmosferde –özellikle ozon (O3) tarafından- NO2’ye ve diğer kimyasallara oksitlenir. Diğer Kaynaklar (%5) Motorlu Araçlar (ulaşım) (%49)

3 Atmosferik Kirleticiler
Kaynakları (ABD için) Yakıtların Yanması Endüstriyel İşlemler Diğer Motorlu Araçlar

4 Atmosferik Kirleticiler
Atmosferik reaksiyonlar Azot oksitlerin atmosferdeki reaksiyonları oldukça karmaşık olup pek çok faktöre bağlıdır. Azot oksitler atmosferde ozon, uçucu organik bileşikler ve hidrokarbonlarla çeşitli reaksiyonlara girebilmektedirler. Yağışla Uzaklaşma (Islak Birikim)

5 Atmosferik Kirleticiler
Atmosferik reaksiyonlar Ozon Döngüsü NO + O3 -> NO2 + O2 NO2 + hnu -> O + NO O + O2 -> O3 Bu döngü ortamda organik maddeler olduğunda kırılabilmektedir. Bu durumda fotokimyasal sis oluşabilmektedir. O3 + hnu -> O2 + O* √ RO2 + NO -> NO2 + RO O* + H2O -> 2OH RO + O2 -> RCHO + HO2 R-H + OH -> H2O + R VOC + OH VOC + HO2 R + O2 -> RO2 HO2 + NO -> NO2 + OH √

6 Atmosferik Kirleticiler
Yanma reaksiyonları Yanma sırasında NOx üç farklı şekilde ortaya çıkar: Atıktaki mevcut azot içeriğinin oksidasyonu ile, (% 70-80) CxHyN + O2 NO Yakma havasında bulunan azotun (N2 olarak) direkt oksidasyonu ile, ( %20-30) N2 + O NO Yakma havasında bulunan azotun (N2 olarak) dolaylı oksidasyonu ile ki bu durumda, azot atomları yada azot radikalleri ile sonuçlanan oksidasyonu takip eden yakma işlemi esnasında oluşan serbest hidrokarbon radikalleriyle reaksiyonu söz konusudur.

7 Atmosferik Kirleticiler
Azot Oksitler (NOx) Küresel düzeyde, bakteriyel ve volkanik aktivitelerden de büyük miktarlarda NOx çıkar. NO: Yüksek konsantrasyonların haricinde görece zararsız bir gazdır. (kanda Hb ile birleşir – Hb için O2’ye göre 300,000 kat daha reaktiftir) NO2: Daha toksiktir (burun iltihabı, iç kanama, anfizem (akciğer şişkinliği), akciğer kanseri, zatürree) Atmosferik ozon ya da smog oluşumundaki kimyasal reaksiyonlarda rol oynar. Ötrofikasyon,biyolojik ortamlardaki türlerin sayısı ve çeşitliliğinin değişimi, toprakların ve yüzey sularının asitleşmesi, görüş mesafesinin azalması gibi birçok çevresel etkiye önemli katkıları olur. NO için; UVS (uzun vadeli sınır değer): 200 µg/m3; KVS (kısa vadeli sınır değer): 600 µg/m3; NO2 için; UVS (uzun vadeli sınır değer): 100 µg/m3; KVS (kısa vadeli sınır değer): 300 µg/m3. NO2 için insanlar üzerindeki öldürücü doz 150 ppm (285 mg/m3). Ortam havasında genel olarak 1 ppm civarında bulunur.

8 Atmosferik Kirleticiler

9

10 Atmosferik Kirleticiler
Uçucu Organik Bileşikler (VOC) Ortam havasında kimyasal olarak gaz halindeki organik bileşiklerdir. Havada gaz halinde olabilecekleri gibi partiküllere bağlı olarak da bulunabilirler. Pek çoğu kimyasal olarak reaktiftir: VOC + NOx+güneş ışınları  fotokimyasal sis Başlıca kaynakları Yakıtların tam yanmaması Benzin vb. maddelerin buharlaşması Bitki ve hayvanların çürümesi ve ayrışması Ortam havasında VOC’lardan en çok hidrokarbonlar buluınur. Hidrokarbonlar (HC-hidrojen ve karbon) Metan, etilen, benzen, bütan, propan Motorlu araçlardan çok miktarda çıkarlar. Boya, benzin vb. maddelerin yapımında kullanılırlar.

11 Atmosferik Kirleticiler
Uçucu Organik Bileşikler (VOC) Hidrokarbonlar (hidrojen ve karbon) Karbon bağları

12 Atmosferik Kirleticiler
Uçucu Organik Bileşikler (VOC) Tam Yanma Yakıtlar yandığında oksijenle birleşir ve enerji ortaya çıkar: CxHx + O2  CO2 + H2O + Isı Eğer yanma tam ise tüm karbon CO2’ye dönüşür. Ama yeterli oksijen yoksa CO, partiküller, is ve yanmamış organikler oluşacaktır. Yanmamış organikler uçucu ya da yarı-uçucu olabilir. HKKY’de Ek-4’te “Uçucu Organik Bileşikler” olarak sınıflandırılmışlardır. Örneğin poliaromatik hidrokarbonlar (PAH), yarı-uçucu organiklerden olup çeşitli biçimlerdeki halkalı yapılardır ve bazıları kanserojendir. Buhar basınçları düşük/orta arasında olup partiküle bağlı ve gaz fazlarına bölünürler. Örneğin benzo(a)piren-BaP, kanserojen. Nitrat bağlandığında daha kanserojen olurlar.

13 Atmosferik Kirleticiler
Uçucu Organik Bileşikler (VOC) Etilen Ozon oluşumunda etkilidir. Bitkisel hormonları etkiler. Diğer biyojenik maddeler izoprene, pinen vb. Formaldehit Gözleri tahriş eder. Mutajen, şüpheli kanserojen. Doğrudan kaynaktan çıkabileceği gibi, HC reaksiyonlarıyla da oluşabilir. Peroxyacetyl Nitrate, PAN (CH3 C(O)-O-O- NO2) Solunum sistemini etkiler (kanserojen?) Los Angeles tipi smog oluşumunda etkilidir.

14 Atmosferik Kirleticiler
Uçucu Organik Bileşikler (VOC) Benzen Renksiz uçucu bir gazdır. Benzinde, diğer yakıtlarda, boya ve yağların yapımında çokça kullanılır. Uyuşukluk, baş dönmesi, baş ağrısı, bilinç kaybı, deri, göz ve akciğer tahrişi vb. etkileri vardır. Uzun süreli maruz kalma lösemi türü kansere yol açabilir. EPA tarafından kanserojen olarak nitelenmiştir. Dioksinler Halojenli (Cl, Br, F, I) hidrokarbonlardır. Bazıları çok güçlü kanserojendir. 2,3,7,8-TCDD bilinen en güçlü kanserojen madde olup LD50 değeri µg/kg’dır. İnsanlar için maruz kalma sınır değeri 1-4 pg/kg vücut ağırlığı/gün. Başlıca kaynağı atık yakma, tarımsal ilaçlar, kağıt endüstrisi.

15 Atmosferik Kirleticiler
Uçucu Organik Bileşikler (VOC) Kloroflorokarbonlar (CFC) Ozon tabakasını yok eden gazlardandır.

16 Atmosferik Kirleticiler
Uçucu Organik Bileşikler (VOC) Kaynaklar Yakıtların Yanması Endüstriyel İşlemler Diğer Motorlu Araçlar

17 Atmosferik Kirleticiler
Uçucu Organik Bileşikler (VOC)

18 Atmosferik Kirleticiler
Uçucu Organik Bileşikler (VOC)