Enerji Tüketiminin Neden Olduğu Çevre Kirliliği

Çevre kirliliğini üçe ayırabiliriz:
Fiziksel Kirlenme: Toprak, su ve havanın fiziksel özelliklerinin canlı sağlığını olumsuz yönde etkileyecek biçimde bozulmasıdır. Termik santrallerin çevresindeki akarsuya sıcak su dökerek su sıcaklığını yerel olarak artırması fiziksel kirlenmeye bir örnektir. Su sıcaklığındaki bir derecelik artış suda yaşayan canlılar için tehlikeli olabilmektedir.
Kimyasal Kirlenme: Toprak, su ve havanın kimyasal özelliklerinin canlı sağlığını olumsuz yönde etkileyecek biçimde bozulmasıdır. Örneğin termik santrallerden çıkan baca gazları kimyasal kirlenmeye bir örnektir.
Biyolojik Kirlenme: Toprak, su ve havanın çeşitli mikroorganizmalarla kirletilmesidir. Örneğin, tarım alanlarının kanalizasyon suyu ile sulanması biyolojik bir kirlenmedir.

Çevre kirliliği 3 gruba ayrılır:

Hava kirliliği

Toprak kirliliği

Su kirliliği

Limit değer: Çevre ve/veya insan sağlığı üzerindeki zararlı etkilerden kaçınmak, bunları önlemek veya azaltmak amacıyla bilimsel olarak belirlenen, öngörülen süre içinde ulaşılacak ve ulaşıldıktan sonra da aşılmaması gereken seviyedir.
Uyarı eşiği: Aşıldığında, nüfusun geneli için kısa süreli maruz kalmadan dolayı insan sağlığına bir riskin söz konusu olduğu ve ilgili yetkili merci tarafından acil önlemlerin alınacağı seviyedir.
Uzun vadeli sınır değerler (UVS): Aşılmaması gereken ve tüm ölçüm sonuçlarının aritmetik ortalaması olan değerlerdir.
Kısa vadeli sınır değerler (KVS): Maksimum günlük ortalama değerler veya ölçüm sonuçlarının yüzde doksan beşini aşmaması gereken değerlerdir.

Hava kirliliğini oluşturan kaynaklardan üç tanesi:
Isınmadan kaynaklı hava kirliliği,
Motorlu taşıtlardan kaynaklanan hava kirliliği ve
Sanayiden kaynaklanan hava kirliliğidir.
Isınmadan kaynaklı hava kirliliği: Havanın soğuması ile birlikte konutların ısıtılması için yakılan yakıtlar doğrudan hava kirliliğine yol açar. Elektrikli ısıtıcılar kullanılması durumunda ise elektriğin üretilmesi sırasında da hava kirletildiği için dolaylı olarak hava kirliliği oluşur. Isınmak için yakılan fosil yakıtların çeşidi hava kirliliğinin düzeyinde belirleyici etkiye sahiptir. Örneğin, ısınmak için düşük kaliteli kömür kullanılıyorsa (kalorisi düşük, kükürt miktarı yüksek) hava kirliliğinin boyutu daha da büyür. Ülkemizde birçok şehirde konutların ısıtılmasında doğal gaz kullanılmaktadır. Böylelikle hava kirliliğinin düzeyi yıllar içinde önemli derecede azaltılmıştır.
Motorlu taşıtlardan kaynaklanan hava kirliliği: Binek araçlardan vapurlara, trenlerden uçaklara kadar tüm motorlu taşıtlar havayı kirletirler. Nüfusun atmasıyla ve kişi başına düşen gelirin yükselmesiyle artan motorlu taşıt sayısı hava kirliliğinin düzeyini de artırmaktadır. Zaman içerisinde normal benzin yerine 95 oktan kurşunsuz benzin kullanımının yaygınlaşması ve yüksek motor hacmine sahip araçların vergi oranlarının artırılması çevre açısından olumlu bir gelişmedir. Fakat unutulmamalıdır ki kurşunsuz olarak adlandırılan benzin bile içerisinde kurşun içermektedir. Karadaki taşıtlar dışında hava taşıtları da önemli ölçüde hava kirliliğine sebep olmaktadır. Havayolu taşımacılığının son yıllardaki hızlı yükselişiyle bu kirlilik de artmıştır. Örneğin, Avrupa birliğinde havayolu taşımacılığı kaynaklı sera gazı salınımı 1990 ve 2006 yılları arasında %87 oranında artmıştır. Uçaklardan sera gazları dışında ayrıca partikül maddeler de çıkar.
Sanayiden kaynaklanan hava kirliliği: Sanayi tesisleri bulunduğu bölgede yoğun hava kirliliğine yol açarlar. Rüzgârlar vasıtasıyla da kirlilik yayılır. Dolayısıyla sanayi tesislerinin kuruluşunda yer seçimi çevresel açıdan önemlidir. Ayrıca ekonomik nedenlerden dolayı baca filtrelerinin takılmaması ve/veya uygun teknolojilerin kullanılmaması hava kirliliğinin derecesini artırır.

Yaklaşık olarak 1000 km’lik kalınlığa sahip olan atmosferin kabaca 5 kilometresi canlıların yaşamasına elverişlidir. Bu kalınlıktaki atmosferi daha iyi analiz etmek için tabakalara ayırırız. Bu tabakalar sırasıyla
• Troposfer,
• Stratosfer,
• Mezosfer,
• Termosfer,
• İyonosfer,
• Ekzosfer’dir.

Ozonun bulunduğu katman stratosferdir. Doğal bir filtre görevi gören ozon, güneşten gelen zararlı morötesi (ultraviyole) ışınların dünyanın yüzeyine ulaşmasını engeller. Sera gazları (karbondioksit ve metan gibi) ozon tabakasının kalınlığının incelmesine sebep olur. Ozonun incelmesiyle güneşten gelen mor ötesi ışık daha az filtrelenir ve canlılar daha fazla mor ötesi ışığa maruz kalmış olurlar. Bu ise güneş yanıklarına, deri yaşlanmasının hızlanmasına, deri kanserine, katarakt ve diğer göz problemlerine yol açar. Bazı bitki türleri morötesi ışığa karşı çok hassastır ve ozon tabakasının aşırı incelmesi onlar için ölümcüldür.

Soluduğumuz havada normalden fazla karbon monoksit olması tehlikelidir. Solunan karbon monoksit gazı akciğerlerden kana karışır. Karbon monoksit gazı kandaki oksijene bağlanarak onu tüketmeye başlar. Eğer bu miktar fazla olursa kan dokulara yeterince oksijen taşıyamaz ölümle de sonuçlanabilecek ciddi problemler oluşur. İleri derecede zehirlenmelerde depresyon, görme kaybı, bilinç kaybı, kusma ve çarpıntı gibi sıkıntılar oluşur. Eğer zehirlenme orta düzeyde ise baş ağrısı, nefes darlığı, bulantı, kusma, bitkinlik ve halsizlik gibi durumlar ortaya çıkabilir. Karbon monoksit gazının gözle görülmeyen kokusuz bir gaz olmasından dolayı zehirlenmeler fark edilmeyebilir. Eğer zehirlenme kronik düzeyde ise kişilik değişiklikleri, unutkanlık, göz kararması gibi belirtiler oluşur. Bu tip zehirlenme riskli meslek gruplarında çalışan kişilerin az ama sürekli olarak karbon monoksit gazına maruz kalmasıyla oluşur.

Havadaki karbondioksit gazının artışı sera etkisine sebep olur. Sera etkisi topraktan yansıyıp tekrar uzaya giden ışığın havadaki karbondioksit gibi sera gazları tarafından emilmesinden kaynaklanır. Böylelikle dünyadan ısı kaçışı olmaz ve ortalama sıcaklık artar. Küresel ısınmanın en büyük sorumlusu olan karbondioksit kaynaklı kirlilik azaltılmazsa, gelecek yüzyıl içinde en iyimser tahminlere göre 2 °C’lik bir sıcaklık artışı olacağı beklenmektedir. Ortalama sıcaklığın artması ile buzulların erimesi deniz sularının yükselmesine ve bazı kara parçalarının sular altında kalmasına sebep olacaktır. Bu ise kitlesel göç dalgalarına yol açacak ve beraberinde ekonomik ve sosyolojik problemleri ortaya çıkaracaktır.

Küresel ısınma ile ilgili çevre bilincinin gelişmesiyle dünya devletleri ortak bazı adımlar atmıştır ve atmaya da devam edecektir. Bunların en önemlilerinden bir tanesi 1997’de Japonya’nın Kyoto şehrinde düzenlenen çevre toplantısında kabul edilen Kyoto Protokolü’dür. Bu protokol Birleşmiş Milletler tarafından küresel iklim değişikliğiyle mücadele etmek için oluşturulmuştur. Protokolün hedefleri arasında karbondioksit gibi sera gazlarının salınımının düşürülmesi vardır. Ülkemiz 2009 yılında bu protokole imza atmaya karar vermiştir.

Hidrokarbonlar azot oksitlerle güneş ışığında birleştiğinde ozon gazı oluşur. Ozon gazı mor ötesi ışınları (UV) engellediği için insanlar için yararlı bir gazdır. Bununla birlikte eğer ozon gazı yere yakın seviyelerde olursa insan sağlığı için zararlı olur. Faydalı ozon koruyucu bir tabaka olarak dünyayı güneşin zararlı morötesi ışınlarından korur. Zararlı ozon özellikle yaz aylarında güneşli havalarda yeryüzüne yakın seviyede oluşur. Ozon gazı akciğerlere zarar verir. Ozon, astımı kötüleştirebilir. Yaz aylarının büyük bir kısmını dışarıda oynayarak geçiren çocuklar ozon gazı tehlikesi altında olabilir. Ozon, öksürük, boğaz tahrişi gibi sorunlara yol açar. Bunların dışında, bağışıklık sistemi zarar görür. Bitki hücrelerini öldürür ve bitkilerin dayanıklılığını azaltır. Ozon gazı boyalara ve bazı malzemelere zarar verir.

Fosil yakıt kaynaklı enerji tüketiminin neden olduğu diğer bir çevresel problem fotokimyasal sistir. Fotokimyasal sis (smog) gri-kahverengi renkli bir sistir. Özellikle motorlu araç trafiğinin yoğun olduğu yerlerde oluşur. Araçlardan çıkan hidrokarbon ve azot oksitlerin güneş ışığı altında kimyasal tepkimeye girmesiyle oluşur. Fotokimyasal sis görüş mesafesini kısaltarak trafik problemlerine yol açar. Fotokimyasal sisin yoğun olduğu açık havada gezenlerin gözleri, fotokimyasal sisten zarar görür.

Partiküller madde tanım olarak, atmosferde asılıymış gibi duran çok küçük parçacıklardır. Boyutları kabaca 0,1 ile 100 mikron arasında değişir. Araçlardan, termik santrallerden, özellikle kömürün ısıtma için kullanıldığı evlerden ve çeşitli endüstriyel işlemlerden atmosfere her yıl tonlarca partikül madde salınır. Bu partiküllerin boyutları kabaca 2.5 mikrondan küçüktür. Bu boyuttaki partikülleri gözümüzle göremeyiz. Partikül maddeler rüzgâr ile daha uzun mesafelere taşınabilir. Bunun dışında atmosferdeki partiküllerin bir başka kaynağı ise volkan patlaması ve orman yangınları gibi doğal kaynaklardır.

Partikül maddeler solunum sistemini etkiler, bağışıklık sistemine zarar verir. Bazı kimyasal partiküllerin kanser yapıcı özelliği vardır. Kalp veya solunum rahatsızlıkları olanlarda göğüs ağrısı, kalp çarpıntısı, nefes darlığı ve yorgunluk şikayetleri başlar. PM konsantrasyonun yüksek olduğu yerlerde spor yapanlar sık aralıklarla derinden nefes aldıklarından partikül maddelerden daha fazla zarar görürler.

Yumuşak ve ağır bir metal olan kurşun son derece zehirleyicidir. Motorlu taşıtların kurşun içeren yakıt kullanması durumunda atmosfer bu zehirli elementle kirletilmiş olur. Havada bulunan kurşun yağmurlarla toprak üzerine düşer ve toprak tarafından emilir. Bu süreç doğrudan ve dolaylı olarak bölge canlılarını etkiler.
Bir benzinin yanma kalitesi oktan sayısı ölçütü ile belirlenir. Benzinin oktan sayını ayarlamak için kurşun bileşikleri kullanılır. Kurşunsuz olarak adlandırılan benzinlerde bile kurşun bileşiklerini içerir. Kurşunsuz benzinlerde 100 litrede 1,3 gram kurşun bulunur.

Termik santrallerden, konutlardan, motorlu taşıtlardan vb. havaya her gün tonlarca birincil kirletici madde salınmaktadır. Bu maddelerin kimyasal tepkimelere girmesiyle atmosferde ikinci kirleticilerde oluşur. Örneğin kükürt dioksit ve azot oksitler atmosferdeki kimyasal tepkimeler sonucunda, sülfürik asite ve nitrik asite dönüşür. Bu kimyasallar ise yağmur suyunun asitliğini artırarak asit yağmurlarına sebep olur.

Asit yağmurları hem canlılara hem de yapılara (metallere, heykellere, tarihi kalıntılara, binalara vb.) zarar verir. Asit yağmurlarına maruz kalmış ağaçların yaprakları dökülür. Toprağa düşen asitli yağmur suyu, topraktaki mikroorganizmaların sayısını azaltır. Böylelikle verim ve ürünlerin besin kalitesi azalır. Otçul canlılara doğrudan, onlarla beslenen canlılara ise dolaylı olarak etki eder. Örneğin, asit yağmurlarının yağdığı bölgede yaşayan kuşların ince kabuklu ve kolay kırılabilir yumurtaları olduğu tespit edilmiştir. Bunun nedeni asitli topraklarda yetişen bitkilerin yeterince kalsiyum alamamasıdır. Dolayısıyla bitkilerle beslenen böcekler ve böceklerle beslenen kuşlar da yeterince kalsiyum alamazlar. Yağmur suları yer altı sularını besler. Yağmurun asitli olması ise yer altı sularının da asitli olmasına yol açar. Asit yağmurlarının deniz, göl ve akarsu üzerine yağması ise su canlıları için tehlike oluşturur. Örneğin, bir toksik madde olan alüminyum, asitli sularda çözünür ve balıkları etkiler.

Evsel ve endüstriyel atıklar su kirliliğinin en büyük sorumlularıdır. Enerji üretimi ve tüketimi de su kirliliğinde rolü olan etmenlerdir. Enerjiyi üretirken yapılan kirlenme, tüketirken yapılan kirlenmeden daha büyüktür. Petrol enerji tüketiminden kaynaklanan su kirliliğinin baş sorumlusudur. Örneğin, sintine sularını denize dökerek giden motorlu deniz araçlarıyla yapılan ulaşım ve taşıma işlemleri su kirliliğine yol açar. Suların kirletilmesi karada hareket eden motorlu araçlar tarafından da yapılır. Örneğin, doğu Karadeniz bölgesinde karayolu ulaşımının denize yakın yollardan olması, yavaş ama sürekli olarak Karadeniz’i kirletmektedir. Benzer şekilde, hava kirliliği de dolaylı olarak su kirliliğine sebep olur. Örneğin, havadaki karbondioksit, kükürt ve azot oksitlerin artması asit yağmurlarına yola çar. Asit yağmurları ise sudaki canlılara zarar verir. Ayrıca karbondioksit gibi sera gazları küresel ısınmaya, küresel ısınmada deniz ve okyanus sularının sıcaklığının artmasına sebep olur. Suyun sıcaklığındaki artış sudaki çözünmüş halde bulunan oksijen miktarının azalmasına neden olur. Mercan resifleri gibi sıcaklık değişimlerine karşı hassas olana canlılar ve bu canlılarla beslenen diğer canlılar yaşamlarını da tehlikeye girer. Su sıcaklığındaki artışın tek nedeni sera gazları değildir. Su sıcaklığındaki artışın en büyük nedeni akarsu veya denizin yakınında bulunan bir termik veya nükleer enerji santralidir.

Tarım ilaçları, sanayi atıkları ve kimyasal gübreler toprak kirliliğinin en önemli aktörleridir. Toprağın kirletilmesiyle toprağın biyolojik ve kimyasal yapısı bozulur. Bu ise bitkileri, bitkileri yiyen canlıları ve bu canlılarla beslenen diğer canlıları etkiler. Topraktaki kirlilik eğer ağır metallerin yoğun olduğu bir kirlilik ise canlılara etkileri oldukça zararlıdır.
Enerji tüketiminin sonucunda toprak doğrudan veya dolaylı olarak kirletilir. Doğrudan kirlenmeye örnek kullanılmış pillerin ve akülerin toprağa atılmasını verebiliriz. Piller ve aküler insan sağlığına zararlı birçok maddeyi içerir. Bu maddelerden bir tanesi zaman içinde oksitlenerek havaya da karışan kadmiyumdur. Vücuttan zor atılan kadmiyum böbreklere zarar verir, akciğer ve prostat kanserlerinin oluşmasını tetikler. Dolaylı toprak kirlenmesine örnek olarak asit yağmurları verilebilir. Motorlu taşıtların enerjiyi tüketmesi ile oluşan kirli gazlar asit yağmurlarına yol açar. Bu ise toprağın pH değerini değiştirerek doğal dengeyi bozar.

Konutlarda enerji tüketilmesi hava kirliliğine yol açar. Ülkemizde birçok ilde kömürün yerine doğal gazın ısınma amaçlı olarak kullanılmasıyla hava kirliliğinin derecesi önemli ölçüde azaltılmıştır. Kömürün içinde doğal gaz oranla kükürt gibi zararlı maddeler daha fazladır. Kömürün kirlilik etkisinin fazla olmasının bir sebebi de yanma miktarıdır. Örneğin, tam yanma olmaması durumunda karbondioksit yerine daha zararlı olan karbon monoksit gazı çıkar. Hava kirliliğinin en yoğun olduğu şehirler yerli linyit kömürü, yerli ve ithal taşkömürünün ısınma amaçlı kullanıldığı şehirlerdir. Ayrıca bacaların kısa olması veya tek katlı konutlarda bacadan çıkan gazların yer seviyesine yakın olması bölge insanı için tehlikeyi artırmaktadır.
Konutların ısıtılması dışında yaz aylarında soğutulması sürecinde de dolaylı olarak çevre kirletilir. Asfaltların ısıyı daha fazla tutması, şehirlerdeki sıcaklığın kırsal bölgelere göre daha fazla olmasına yol açar. Dolayısıyla klimalar daha fazla çalışarak daha fazla enerji tüketirler. Bilinçli bir ağaçlandırma politikasıyla asfaltın neden olduğu sıcaklık artması dengelenebilir. Konutlarda ayrıca kumandadan kapatılan televizyonlar, şarj makinesinin prizden çekilmeden kullanılması, enerji verimli ampul kullanılmaması sürekli olarak fazladan elektrik sarfiyatına sebep olmaktadır. Fazladan sarf edilen elektrik küçük olabilir fakat dünyada milyarlarca insanın benzer şekilde yaşadığı düşünülürse, boşa sarf edilen elektrikten kaynaklı çevre kirliliğinin önemli boyutlarda olduğu görülür.

Nüfusun artması ve kişi başına düşen gelirin artmasıyla sayıları artan araçların çıkan kirli duman soluduğumuz havayı sürekli olarak kirletmektedir. Araçların egzozlarının yere yakın olması problemin daha büyük olmasına sebep olur. Şehirlerde karbon monoksit, hidrokarbon ve kurşun salınımlarının en büyük sorumlusu motorlu taşıtlardır. Egzozdan çıkan zararlı maddeler bunlarla sınırlı değildir. Ayrıca kükürt ve azot oksitleri ve partikül maddeler de egzoz dumanı ile havaya yayılır. Dizel motorlar, benzinli araçlara göre karbon monoksit ve hidrokarbon salınımı daha azdır, fakat kükürt dioksit ve azot oksit salınımları daha fazladır.