KATLI KAVŞAKLAR
TRAFİK GÜRÜLTÜSÜ ve İNSAN SAĞLIĞI ÜZERİNE ETKİLERİ
Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde özellikle denetimsiz şehirlerde her geçen gün artarak devam eden ve rahatsız eden çevre kirliliklerinden biri olan gürültü kirliliği; hoşa gitmeyen ses türleri olarak tanımlanmaktadır.
Çevrenin doğal özelliğini bozarak insan sağlığını tehdit etmektedir. Son derece zararlı bir teknoloji artığıdır.
Gürültü kaynaklarından biri olan taşıt gürültüsü, taşıtların hareketleri sonucu oluşmakta, çok katlı kavşakların tasarımıyla da, ses yankılanarak katlanmaktadır. Ayrıca motor ve eksoz gürültüsü, frenleme sonucu oluşan gürültü, tekerleklerin yol yuvarlanmalarından ileri gelen gürültü, taşıtın oluşturduğu hava anaforundan ve titreşimden gelen gürültülerdir. Karayolu trafik gürültü düzeyi; düşük frekanslarda yol kenarlarından 7,5 metre uzaklıkta, küçük taşıtlardan 85-95 dB(A), ağır taşıtlarda 103 dB(A)’e kadar çıkmaktadır ki, bu da insanın normal işitme standardının çok üzerinde ve oldukça rahatsız edici bir değerdir. Ankara, trafiği yoğun olan bir bölgedir. Dolayısıyla gürültüden etkilenme oranı oldukça yüksek düzeylerdedir.
Dünya Sağlık Örgütü(WHO) ve Avrupa Halk Sağlığı Çalışma Grubu, insan sağlığı ve gürültü ilişkilerini fizyolojik ve psikolojik olmak üzere iki yönden ele almaktadır ve şu şekilde sıralamaktadır:
-
Kulak çınlaması ve sağırlık
-
Tansiyon yüksekliği (Hipertansiyon)
-
Kaslarda yorgunluk, iş veriminin ve zihinsel etkinliğin azalması
-
Dikkatin dağılması ve uyku düzeninde bozukluk
-
Sosyal davranışların etkilenmesi, genel hoşnutsuzluk(Bezginlik, rahatsızlık,vs.)
30-60 dB(A) arası gürültüler, bazı hallerde rahatsız edicidir. Sinirlilik, çabuk hiddetlenme, konsantrasyon bozukluğu, baş dönmesi, çalışmaya karşı isteksizlik görülebilir.
Uykusuzluk, 45-50 dB(A) ‘da başlar. 60-90dB(A) arasındaki gürültülerde negatif sinir sistemindeki reaksiyonlar karakteristiktir.
Gürültü seviyesi 90-120 dB(A)’e yükseldiğinde pisişik ve negatif reaksiyonlar, işitme oranında arızalar görülür. Bu gürültüler uzun süre devam ederse ağır işitme sorunu ve sağırlık yapar.
MOTORLU ARAÇLARDAN KAYNAKLANAN EMİSYONLARIN
HAVA KİRLİLİĞİ VE TOPLUM SAĞLIĞINA ETKİLERİ
Ülkemizde özellikle son yıllardaki hızlı nüfus artışı, şehirleşme ve sanayileşmeye paralel olarak çevre kirliliği sorunları önem kazanmış, bunun yanında hava kirliliği de özellikle büyük şehirlerimizde kendini hissettirmeye başlamıştır.
Konutlar ve endüstri gibi sabit emisyon kaynaklarından ileri gelen hava kirliliğinin yanısıra motorlu taşıtlardan kaynaklanan egsoz kirliliği de aynı derecede önemli bir sorundur. Benzin ve dizel taşıtların çıkardığı egsoz gazlarında bulunan zararlı maddelerin özellikle katlı kavşaklar gibi trafiğin yoğun olarak yaşandığı merkezlerde çevreye ve insan sağlığına verdiği ve vereceği zararlar oldukça fazladır. Genellikle kent merkezlerindeki karbonmonoksit (CO) emisyonlarının %70-90’ından, azotoksit (NO) emisyonlarının %40-70’inden, hidrokarbon (HC) emisyonlarının yaklaşık % 50’sinden ve şehir bazında kurşun emisyonlarının %100’ünden özellikle motorlu taşıtlar sorumludur.
Motorlu Taşıt Araçlarından Kaynaklanan
Hava Kirliliği Bileşenleri
Fosil yakıt yakan tesis ve düzenekler içinde, kullanılan yakıtın içerdiği kimyasal enerjiyi en düşük verimle mekanik enerjiye dönüştürebilen aygıt içten yanmalı motorlardır. Bunun sonucunda motorlu taşıtlarda bol miktarda yanmamış petrol buharı, egsoz gazları ile birlikte atmosfere atılmaktadır. İçten yanmalı motorlarda kirleticilerin kaynakları, egsoz borusu, karter havalandırma, yakıt havalandırma deliği ve karbüratördür. Egsoz borusundan meydana gelen kirleticiler, toplam kirleticilerin %65-85’ini oluşturur. Egsoz kaynaklı kirleticiler, yanmamış hidrokarbonlar (HC), karbonmonoksit (CO), azotoksitler (NOx), benzin oktanını yükseltmek için ve vuruntuya karşı kullanılan kurşun tetra peroksitler ve diğer oksitlerdir.
Yanma ürünleriyle hava-yakıt karışımı arasındaki ilişki egsoz emisyonları için önemlidir. Zengin bir hava-yakıt karışımında yanmamış hidrokarbon ve karbonmonoksit değerleri düşük çıkmaktadır. Buna karşın fakir bir hava-yakıt karışımında ise Nox dönüşüm verimi düşmektedir. Egsoz emisyonlarındaki değişmeler aracın hızına bağlıdır. Motor hızı arttığında egsoz gazındaki HC konsantrasyonlarında azalma meydana gelmektedir.
Motorlu kara taşıt araçlarında atık gaz çıkışları yer seviyesine çok yakındır. Bu nedenle atmosfere atık gaz emisyonu yapan diğer kirleticileri kaynaklara göre çok daha büyük zararlara yol açmaktadırlar. Bu emisyonlar solunum yollarında ve kanda çeşitli rahatsızlıklara neden olabilmektedirler.
Kurşun bileşikleri;
Motorlu taşıt araçlarının emisyon bileşenleri arasında kurşun emisyonları büyük önem taşımaktadır. Benzinli motorlarda vuruntuya karşı direnci sağlamak amacıyla kullanılan kurşunun %50-75’i egsoz gazları aracılığıyla ince toz partikülleri olarak atmosfere salınmaktadır.
Bir litre benzine ortalama 200-600 mg kurşun ilave edilmektedir. 100 km’de 10 litre benzin yakan bir araç, bu mesafede 2-3 g kurşunu havaya iletmektedir. Saatte 200 araçlık bir trafik yoğunluğunda, 40-60 g/km-saat kurşun havaya aktarılmaktadır.
Dünya Sağlık Teşkilatı, sağlık üzerinde olumsuz etkilerin gözlemlendiği 0.1 mg/ml kan kurşun konsantrasyonu limitinin aşılmaması amacı ile, kent havasındaki kurşun konsantrasyonunun 1/0,5mg/m3 olarak hedeflenmesini önermektedir.
Kurşun insan bünyesinde %15-18 oranında solunum yollarıyla, %85 oranında ise havadan veya yiyeceklerle alınmaktadır. Kandaki kurşun konsantrasyonunun 0,2 mg/ml limitini aşması durumunda olumsuz etkiler gözlenir. Kan kurşun konsantrasyonu; 0,2 mg/ml limitini aştığında kan değerinde düşmenin (anemi), 0,3-0,8 mg/ml limitlerini geçtiğinde duyu ve motor sinir iletişim hızında azalmanın,1,2 mg/ml limitini aştığında ise yetişkinlerde geri dönüşü olmayan beyin hasarlarının meydana geldiği belirlenmiştir. Kurşunun yarılanma ömrü; kanda 20-40 gün, kemiklerde ise 10 yıldır. Taşıtlardan kaynaklanan kurşun emisyonları, özellikle sokaklarda çalışan insanlar, otobüs şoförleri ve sokakta oynayan çocuklar için zararlıdır.
Benzindeki kurşun katkısı için çeşitli benzinlerde Avrupa Topluluğu’nda çeşitli sınırlamalar verilmiştir. 20 Mart 1985 tarih ve EEC 85/210 sayılı AT direktifinde tanımlanan sınır değerler;
-
Kurşunlu benzinlerde kurşun miktarı en çok 0,40 grPb/litre, en az 0,15 grPb/litre
-
Kurşunsuz benzinde kurşun miktarı en çok 0,013 grPb/litre
-
Benzin miktarı en çok hacimce % olarak, %5 olarak belirlenmiştir.
Ülkemizde TÜPRAŞ tarafından üretilen, benzinliklerdeki kurşun miktarı standart değerinden daha aşağıya çekilmiş ve normal benzinde en çok 0,15 grPb/litre, süper benzinde en çok 0,40 grPb/litre, kurşunsuz benzinde en çok 0,013 grPb/litre değerleri sınır kabul edilmiştir. Kurşunun insan ve çevre sağlığına etkisini minimuma indirmek üzere kurşunsuz benzin kullanımının ülkemizde yaygınlaştırılması, bu benzinin ülke çapında dengeli dağıtımı ve bulunabilirliğinin sağlanması, tüketiciyi teşvik amacıyla satış fiyatının indirilmesinin önemi büyüktür. Ancak yeterli değildir. Kurşunsuz benzinin kullanımını zorunlu kılan katalitik konvektör gibi teknik ekipmanların araçlarda kullanılması ile kurşunsuz benzin kullanımı artmakta, dolayısıyla kurşunun çevre ve insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkisi azalmaktadır.
Hidrokarbonlar
Hidrokarbonlar, havadaki diğer kirleticilerin birbirleri arasındaki reaksiyonlarda rol oynamaları nedeni ile kirletici olarak önem kazanmaktadır. Yakıtın tam yanmaması ve benzinin depodan çıkışı veya dolum sırasında buharlaşması ile ortaya çıkarlar.
Aromatik hidrokarbonların mukozada tahrişe yol açtığı, buharlarının solunması durumunda sistemik etki gösterdikleri ve bu etki limitinin 25 ppm olduğu belirlenmiştir. HC’ların sağlık üzerine önemli ölçüde etki gösteren Polinükleer Aromatik Hidrokarbon (PAH)’ın ise kanserojenik etkisi kesin olarak belirlenmiştir. Yüzlerce çeşit PAH arasında en çok bilineni benzopiren(Bap)’dir. BaP, motorlu araçlardan atmosfere yayılır. Solunum aracılığıyla vücuda alınan PAH’ların akciğer kanserine neden olduğu tespit edilmiştir.
Ayrıca Hidrokarbonlar, azotoksit ve güneş ışığı etkisi ile ozon oluşumuna neden olurlar. HC’lar hava sıcaklığının yüksek olduğu zamanlarda ve gün ışığının etkisi ile azotoksitle reaksiyona girerek yer seviyesinde ozon oluşumunu sağlarlar. Yer seviyesindeki ozon, stratosfer seviyesindeki ozon tabakasından farklı olarak insan sağlığı ve doğa için yararlı bir gaz değildir. Yer seviyesi ozonunun oluşması, birçok sağlık problemine, madde bozulmalarına ,canlı ve bitki örtüsünde zararlara sebebiyet vermektedir.
Azotoksitler (NOx)
Pek çoğu kokusuz ve renksiz bir gaz olan azot oksitler tüm fosil yakıtların yanmasından ortama verilmektedir. Belirli bir sıcaklıkta atmosferik azot ve oksijenden oluşabilmektedir. Gerek atmosferdeki konsantrasyonu gerekse özelliği nedeni ile insan sağlığına en fazla olumsuz etki gösteren azot bileşiği azotdioksittir. Atmosfere atıldıktan sonra havanın oksijeni ile birleşerek zararlı azotdioksit oluşmaktadır. Taşıtlarda motor içindeki yüksek sıcaklık nedeniyle havadaki oksijen ve azotun birleşmesi ortaya çıkar. Azotoksit konsantrasyonları hızlanma ve seyir esnasında en yüksek değere ulaşmaktadır. Düşük hava-yakıt karışımlarında oksijen miktarı az, sıcaklık düşüktür. Bunun sonucu olarak NOx konsantrasyonu da düşüktür. Eğer oran artarsa, sıcaklıkla beraber NOx konsantrasyonu da artar. Kentlerde trafiğin yoğun olduğu bölgelerde saatlik ortalama değer olarak 0,5 ppm gibi yüksek azotdioksit konsantrasyonu ölçülebilmektedir.
Karbonmonoksit (CO)
Renksiz, kokusuz ve tatsız bir gaz olan CO motorlu taşıtlarda kullanılan yakıtın eksik yanması sonucu oluşmaktadır. Özellikle benzinli araçlarda motor rölantide çalışırken ortama verilmektedir. Atmosferde kendiliğinden havanın oksijeni ile birleşerek karbondioksite dönüşür.
Havadaki derişimi binde üç sınır değerine eriştiğinde öldürücüdür. Kapalı bir ortamda çalışan bir otomobilin egsozundan çıkan karbonmonoksit orada bulunanlar için öldürücüdür. Karbonmonoksit, kanda oksijeni bağlayan ve dokulara taşıyan hemoglobin ile kalıcı bileşikler oluşturur. Bunun sonucunda kanın dokulara oksijen taşıma kapasitesi azalır. Konsantrasyona bağımlı olarak kandaki karbonmonoksit artışı, oksijen azalmasından kaynaklanan yorulma, çalışma veriminin düşmesi, başağrısı, başdönmesi, nefes darlığı hatta ölümle sonuçlanabilir.
Dünya Sağlık Örgütü tarafından toplumun sağlığının korunması için kandaki karbonmonoksit miktarının % 2,5-3,0 olması önerilmektedir.
Karbondioksit
Taşıtlardan kaynaklanan gaz emisyonları içinde en zararsızlarından biri olarak görülmekte ise de global ölçekte atmosferde karbondioksitin sürekli olarak artması iklim değişikliklerine neden olmaktadır. CO2 ‘in artışı ile güneşten kaynaklanan uzun dalga boylu radyasyonun tekrar uzaya yansıması engellenmekte ve yeryüzünün sıcaklığı sürekli olarak artmaktadır. Bu sıcaklık artışı son yıllarda 4-5 °C ‘ye kadar yükselmiş bu mertebe de sıcaklık artışı ve iklim değişikliği olarak bilim adamlarının ve kamuoyunun ilgisini çekmiştir.
Kükürtdioksit
Kükürtdioksit renksiz, geniz yakıcı bir gazdır. Kükürt içeren fosil yakıtların yanması sonucunda oluşarak atmosfere verilmektedir. Egsoz gazlarında bulunan partiküllerle beraber etkisi güçlenerek, solunum yollarında tahribata ve gözlerde yanmalara neden olmaktadır. Özellikle yeşil yapraklı bitkiler kükürtdioksite karşı çok duyarlıdır.
Katı Parçacıklar
İs veya duman olarak tanımlanırlar. Küçük boyutlu partiküller, nefes alındığında derinlere gider ve birikirler, solunum yolu ile akciğere kadar giderek orada yerleşirler.
Solunum yolları duyarlılığında artış, bronş astması ve kronik solunum yolları hastalıklarına neden olurlar. Özellikle dizel motorlarda görülür. Dizel motorlarda da kaliteli yakıt kullanılması ve yakıt pompasının doğru ayarlanması ile katı parçacıkların oluşumu büyük ölçüde önlenebilir. Bunlara karşı kullanılacak ticari kullanımı olan bir filtre henüz mevcut değildir.
Benzinli Ve Dizel Motorların
İnsan Ve Çevre Sağlığına Etkileri
Egsoz emisyonunun bileşimi benzinli ve dizel motorlarda farklıdır. Herhangi bir önlem alınmamış dizel motoru benzin motoruna kıyasla daha az çevre kirliliği yaratmaktadır. Ancak gerekli önlemler alındığında çevre kirliliği benzin motorlarında daha etkili bir şekilde azaltılabilmektedir. Bu nedenle taşıt araçlarındaki çevre kirliliği önleme çalışmaları daha çok benzin motorlu araçlarda yoğunlaştırılmıştır.
Yukarıdaki çevre ve insan sağlığına etkileri detayları ile verilen egsoz gazı bileşenleri dışında, benzin ve dizel motorların egszo gazlarıyla atmosfere verilen yanmamış hidrokarbonlar içinde insan sağlığı açısından diğer ve çok tehlikeli grup polisilik aromatik hidrokarbonlar, içinde kanser yapıcı özellikleri bilinen benzo(a)piren ve benzollerdir. Benzo(a)piren petrolde bulunmakta ve eksik yanma ile egsoz gazları vasıtasıyla atmosferde yayılmaktadır.
Dizel Motorların Çevre ve İnsan Sağlığına Etkileri
Dizel motorların çalışma prensibi benzinli motorlardan farklıdır. Bu motorlarda yakıt sıkıştırılmış ve sıcakılığı yükselmiş havanın içine püskürtülür ve böylece kendiliğinden ateşlenmesi sağlanır. Dizel motorları, yarı yükte (örneğin kent içi faaliyetinde ) daha az yakıt harcamakta; bunun sonucunda daha az karbonmonoksit, azotoksitler ve hidrokarbonlar açığa çıkmaktadır.
Dizel motorlardan kaynaklanan zararlı emisyonların başonda mutojenik ve kanserojenik etkiye sahip olan katı parçacıklar(partiküller) gelmektedir. Dizel motorlar benzinlilerle karşılaştırıldığında CO ve HC emisyonlarını daha az içermesine rağmen, dizel araçlarda SO2 ve NOx emisyonları daha fazladır.
Dizel motorlardan yayılan partikül maddeleri ince ve hafifi parçacıklar olduklarından, bunların çevre üzerindeki etkileri önemlidir. Bu parçacıkların yüzey alanları geniş olduğu için güneş ışığını daha fazla absorblayabilmekte, böylece görünürlük azalmaktadır. Ayrıca, dizel motorlu araçlarda daha fazla SO2 emisyonu yayılmakta, nemli ortamlarda H2SO3’e ve H2SO4’e dönüşebilmekte ve asit yağmurlarına neden olabilmektedir.
Dizel araçlarda NOx seviyesinin daha yüksek olması nedeniyle dizel emisyonların fotokimyasal oksitleme veya dumana katkısı fazla olmaktadır. Dizel motorlarda çalışma koşullarına göre; siyah, gri-beyaz, mavi olmak üzere üç tür duman yayılır. Siyah duman tam yanmamış yakıt zerrelerinin meydana getirdiği bir aerosoldür. Yanma odasına normalden fazla yakıt sevkedilmesi sonucunda oluşur. Gri-beyaz duman, tam yanma artığı maddelerin meydana getirdiği nem oranı yüksek bir aerosoldür. Mavi duman ise yanmamış yakıt ve yağ karışımı olup motorun bakıma ihtiyacı olduğunu gösterir.
Ayrıca dizel araçlar benzinli olanlardan daha gürültülü ve kullandıkları yakıt sebebiyle daha fazla kokuludur. Ancak gürültü seviyesi, araçlara susturucu takılması ile, kokulu özellikleri ise yakıt bileşiminin değiştirilmesi ile giderilebilmektedir.
Benzinli Motorların Çevre ve İnsan Sağlığına Etkileri
Benzinli araçlar daha önce de açıklandığı üzere dizel motorlu araçlara göre çevreye daha fazla zarar vermektedirler. Benzinli motorlardan daha fazla karbonmonoksit, hidrokarbon emisyonu yayılmaktadır. Ancak bu emisyonların bertarafı için benzin motorlu araçlarda dizellere göre daha fazla kontrol teknolojileri mevcuttur. Önlemi alınmamış bir benzin motorunda (optimum değerinde);
-
%0,85 CO ( Karbonmonoksit )
-
%0,05 HC ( Hidrokarbon )
-
%0,08 NOx ( Azotoksit )
-
0,005 Katı Parçacıklar yer almaktadır.
Bu emisyonların zararları, yakıtın eksik yanması tam yanmaması sonucunda ortaya çıkmaktadır. Oysa ki, motorda tam yanma sağlandığında egsozdan zararlı olmayan karbondioksit ve su çıkmaktadır. Tam yanmayı temin etmek için karbonmonoksit ve azotoksitlerin yok edilmesi gerekmektedir.
Bunun için bu emisyonların katalitik etki altında ya oluşmasına engel olmak ya da oluştuktan sonra zehirsiz hallere getirmek gerekmektedir. Benzinli motorlarda kullanılan katalitik konvektörler zararlı egsoz emisyonlarını %90 oranında temizleyebilmektedirler.
Avrupa Topluluğu’nda 01.01.1993 tarihinden itibaren EURO 93 Egsoz Emisyon Standartlarının uygulanması zorunlu kılınmış ve bu standartların sağlanmasını mümkün kılan katalitik konvektör uygulamasına geçilmiştir. Bu bağlamda, motorlu taşıtlardan kaynaklanan egsoz emisyonlarının dahilinde azaltılmasının hedeflendiği ülkemizde, Otomotiv Sanayi Derneği ve Çevre Bakanlığı arasında imzalanan protokol gereği 1995 yılından itibaren katalitik konvektörlü araç üretimine geçilecektir.
Uygulama öncelikle 1800 cc ve üstü motor hacimli otomobillerden başlayacak, yıllar itibariyle diğer küçük motor hacimli otomobillerin de uygulamaya katılmasıyla, katalitik konvektörlü araç üretimi 2000 yılında tamamlanacaktır.
Halen kurşunlu benzinlerin yoğun olarak kullanıldığı ülkemizde hava kirliliği daha tehlikeli boyutlardadır. Benzinle çalışan motorların egsoz gazında oluşan kurşun bileşikleri; doku, kan dolaşımı ve sinir sisteminde tahribat yaratmaktadır. Kurşun emisyonlarının çevre kirliliğine katkısını azaltmak üzere kurşunsuz benzin kullanımının yaygınlaştırılması, motorların kurşunsuz benzin kullanımına göre teçhiz edilmesi büyük önem taşımaktadır. Ülkemizde Temmuz 1993 tarihi itibariyle tüm benzinli otomobiller kurşunsuz benzin kullanımına göre teçhiz edilmişlerdir.
Motorlu araçlardan kaynaklanan egsoz emisyonlarının ortaya çıkışında, taşıtın üretim teknolojisi, bakım-servis hizmetlerindeki hata ve noksanlığın büyük önem taşıdığı bir gerçektir. Otomotiv emisyon kontrol teknolojileri uygulanmadan trafiğe çıkmış motorlu taşıtların, uygulananlara göre 20 kat daha fazla kirlilik yarattığı, ayrıca gerekli bakım ve servisten yoksun bulunması halinde de, bu düzeydeki kirliliğin 2-3 kat daha artabildiği bilimsel araştırmalarla saptanmış bir gerçektir.
