Yağmur bahçeleri, somonlar için gizli katil kimyasalı azaltır mı?

Prof. Dr. Mustafa Öztürk Independent Türkçe için yazdı

2019 yılında tahmini lastik üretimi yaklaşık 16,86 milyon ton ve her yıl yüzde 5-7 oranında artması beklenir.

Otomobil lastiklerinden salınan toplam lastik aşınma partikülleri (TWP) miktarının yalnızca ABD'de yaklaşık 1,12 milyon ton/yıl olduğu tahmin edilirken, Avrupa Birliği 1,32 milyon ton/yıl ile başı çekiyor.

TWP'den tahmini 6PPD-Q'nun yalnızca ABD'de yılda yaklaşık 1900 ton olduğu tahmin ediliyor.

Her 4 tekerlekli araç, ömrü boyunca 140-700 grama kadar 6PPD ve 1,4-500 grama kadar 6PPD-Q salabilir.
 

 

6PPD ve 6PPD-Q'nun genel kayıp mekanizması, biyotik ve abiyotik bozunma, hidroliz veya kimyasal oksidasyon kaybı (ozon ve peroksitler tarafından) ve geri dönüşümlü redoks reaksiyonu kaybı (elektronları kabul ederek) ve sorpsiyon kaybı (çevre sorbentlere) dahil olmak üzere geri dönüşümsüz reaksiyon kaybını içerir (Şekil 1).

Geri dönüşümsüz kayıp için, 6PPD fotodegradasyona, oksidatif süreçlere veya hidrolize maruz kalabilir. Bu bileşikler hidroliz nedeniyle 6PPD-Q, 4-DBAP 4-[(1,3-dimetilbutil)amino] ve 4-HDPA (4-hidroksidifenilamin) gibi ikincil bileşenlerine ayrılır.

Bu hidroliz ürünlerinin oluşumu, çözelti pH'ından ve numunelerin kaynağından oldukça etkilenmiş görünüyor. 
 

1.jpg
Şekil 1. 6PPD ve 6PPD-Q'nun hava ve sudaki taşınımı ve dönüşümleri

 

6PPD'nin 6PPDQ'ya dönüşümünün keşfedildiğinden bu yana, birçok araştırmacı yüzey suyu, atık su arıtma tesisi atıkları, toprak, toz ve hava dahil olmak üzere farklı çevresel kompartmanlarda 6PPD Q oluşumunu rapor etti.

Şekil 2, yağmur suyu akışından etkilenen 6PPD-Q çevresel yollarını gösteriyor.
 

2.jpg
Şekil 2. Yağmur suyu akışından etkilenen lastiklerden 6PPD kinonun çevresel yolları

 

Yağmur suyu akışı, kirleticilerin yüzey sularına önemli bir ulaşım yolu ve bu da su kalitesini önemli ölçüde bozar.

Bu bozulmanın boyutu, yağmur suyu matrislerinin karmaşık yapısına bağladır.

Lastiklerdeki 6PPD'nin mekanik aşınma yoluyla yol yüzeylerine salındığı göz önüne alındığında, yağmur suyu akışının 6PPD-Q ile kirlenmesi yaygın olarak meydana gelebilir.

Tablo 1, yağmur suyunda ve diğer akarsularda daha önce bildirilen 6PPD-Q konsantrasyonlarını özetliyor.

Seattle ve Los Angeles'taki karayolu akışları için sırasıyla 0,8-19 µg/L ve 4,1-6,1 µg/L arasında değişen 6PPD-Q konsantrasyonları rapor edildi.

Bu konsantrasyonlar yüzey sularına ulaştığında seyreltilebilirken, rapor edilen konsantrasyonlar koho salmonda yüzde 50 ölüm oranıyla bağlantılı olan 0,095 µg/L'yi aşıyor; bu konsantrasyon teknik olarak öldürücü konsantrasyon 50 (LC50) olarak adlandırılır.

Bu sonuçlar, 6PPD-Q'nun yağmur suyu akışındaki oluşumunu ve akıbetini anlamanın önemini vurguluyor.
 

t1.jpg
Tablo 1. Yağmur suyu, yüzey suyu ve atık sudaki 6PPD Q konsantrasyonlarının değişimi

 

Nehirlere ve akarsulara yumurtalamak için dönen koho somonları genellikle yumurtlamadan önce suda bulunan 6PPD-Q kirleticisi ile zehirlendikten sonra iyileşemiyorlar ve aniden ölüyorlar.

Yer seviyesinde ozon konsantrasyonu sanayi öncesi dönemde <10 ppb'den günümüzde 50 ppb'ye çıktı.

Yer seviyesindeki ozon konsantrasyonu yılda yüzde 1 oranında artıyor.

Araba lastikleri kaynaklı mikro ve nanopartikülleri atmosferle ozon ile etkileşime girdiğinde 6PPD'den 6PPD-kinon oluşur.

Yağmur, yollardan su yollarına (arklara, derelere ve benzeri yerlere) aktığında nehirlere ve akarsulara karışır.

Suda bulunan 6PPD-Q koho somonu, gökkuşağı alabalığı ve diğer bazı balıklar için ölümcüldür.

Suçlunun 6PPD-Q olarak belirlenmesinin ardından, lastik mikro ve nanopartikülleri gibi yaygın bir şeyin neden olduğu kirliliğin azaltılmasına yönelik sıkı çalışma şu anda devam ediyor.

Hükümetler, sivil toplum kuruluşları ve federal, eyalet ve yerel kuruluşların yanı sıra, suya giren 6PPD-kinon miktarını azaltmanın en etkili yollarını planlamaya çalışılıyor. 

Yeni çalışmalar, özel olarak tasarlanmış yağmur bahçelerinin, su yollarına giren lastiklerle ilişkili zehirli kimyasal miktarını yüzde 90'dan fazla azaltabileceğini gösterdi.

"Yağmur bahçeleri" veya biyolojik tutma hücreleri, su baskınlarını azaltmak, kirleticileri filtrelemek, filtrelenmiş su ile yeraltı su kaynaklarını beslemek, biyoçeşitliliği geliştirmek için yollarda yağmur suyu akışını yağmur bahçlerine yönlendirildiğinde kirletici maddeleri emmek için tasarlandı.

Yağmur bahçelerinin ortalama yılda lastik kaynaklı kimyasalların yüzde 90'ından fazlasının doğrudan somon taşıyan derelere girmesini önlediği tespit edildi. 

Somon balığını olduğu yerlerde, yağmur suyu akışı ile lastik mikro ve nanopartikülerini mümkün olduğu kadar yağmur bahçelerine yönlendirilebilir. 

Birçok yerde yollar, derelerin, göllerin ve akarsuların üzerinden geçiyor. Yollarda biriken lastik partikülleri yağmur suyu ile buralara taşınıyor.

6PPD-Q kaynak kontrolü ve arıtımı, sudaki yaşamın zararlı lastik kirleticilerinden korunmasına yardımcı olabilir.

Doğal filtreleme süreçlerini taklit eden yağmur bahçeleri, 6PPD-kinon deşarjının arıtılmasında etkili bir yaklaşımdır.
 

3.jpg
Şekil 3. Hassas ekolojik alanlar: 6PPD-kinona duyarlı türleri destekleyen ulaşım altyapısı yakınındaki su yolları ve yağmur bahçesi 

 

Kasım 2022'de, 6PPD-kinon kirliliğine karşı özellikle savunmasız olan havzaları belirleyen Yol Akışı: Değerlendirme ve Azaltma Stratejileri kitabında 6PPD'yi yayımlandı.

Rapor ayrıca 6PPD-kinonun toksisitesini azaltmaya yönelik eylemlere ilişkin araştırmaları da özetliyor. 

Bilim insanları, nehirlerden ve akarsulardan su örnekleri toplamak için farklı yöntemleri karşılaştırıyor ve analiz ediyor.

Bu su örneklerini analiz etmek ve 6PPD-kinonu yaklaşık trilyon başına bir oranında ölçmek için bir laboratuvar yöntemi geliştirildi; bu, 20 olimpik yüzme havuzundaki bir su damlası büyüklüğündeki miktarın tespit edilmesine benzer.

Nehirlerde ve akarsularda lastik aşınma parçacıklarının ve 6PPD-kinon gibi ilgili kirleticilerin varlığını ölçmek için bir çalışma oluşturmayı amaçlamaktaydı.  


Yağmur bahçesi nedir?

Yağmur bahçesi, çatı, araba yolu, otopark veya sokak gibi yakındaki geçirimsiz yüzeylerden yağmur suyu akışını emen ve filtreleyen herhangi bir peyzaj düzenlemesidir. 

Yağmur suyunun kolay hasat edileceği eğimli alanlara yağmur bahçeleri yapılır.  

Yağmur bahçesi, normalde yağmur kanalından aşağı inecek olan yağmur suyunu topluyor, yağmur suyu bitkiler ve toprak tarafından doğal olarak fitre ettikten sonra doğrudan yağmur suyu alt yapısına giriyor.   

Yağmur bahçelerinde yöresel çok mevsimlik bitki, çalılar ve ağaç türleri ekilir/dikilir, özel olarak tasarlanmış toprak karışımları ile malç, kompost, kum ve çakıl katmanları kullanılır ve suyun toprağa karışması sağlanarak kanalizasyona karışması önlenir.

Yağmur bahçeleri, lastik tozu, fren tozu ve sigara izmaritleri gibi zehirli kirleticileri emerek derelere, akarsulara, göllere ve okyanuslara girmesini engeller.

Ayrıca yavaş yavaş derelere sızan yeraltı suyunu (doğal yer altı suyu kaynağı) yeniden doldurabilir ve yaz kuraklıklarında bile derelerin temiz ve serin akmasını sağlayabilir.

Yağmur bahçeleri, somon balığı için sağlıklı su seviyelerini (ne çok fazla ne de çok az) korumak için doğanın kendi "zamanlı salınımlı" sistemini taklit ediyor.

Bir yağmur bahçesi, evin çevre kanalizasyonlarıyla bağlantısı kesilmiş bir çatı drenaj borusundan gelen akışı alan basit bir çimenlik veya kaya kümesi olabilir.

Çeşitli bitkiler, böcekler ve diğer hayvanlarla dolu bir mini ekosistem olabilir.

Bir mahallenin odak noktası görevi gören geniş bir gölet veya sulak alan olabilir.

Bowker Creek Vadisi'nde 1000 Yağmur Bahçesi Projesi planlanıyor.

Bowker Creek Vadisi'nin yeniden sağlıklı hale getirilmesi ve yağmur suyunun daha iyi yönetilmesi için yağmur suyunun doğal olarak filtre edildikten sonra göllere, derelere, akarsulara ve toprağa akmasını planlanıyor. 

1000 Yağmur Bahçesi projesi, daha geniş program için hayati bir ilk adım ve deneme alanı sağlayacaktır.

Koho somonu için ölümcül olan bir kimyasal olan 6PPD-kinonu azaltmak için harekete geçilmesi önemlidir. 
   

r1.jpg
Resim 1. 6PPD ve 6PPD-Q'nu filtre eden yağmur bahçesi

 

Bilim insanları, uygun yerlere yapılan yağmur bahçelerinin lastiklerle kirlenmiş tehlikeli maddelerin yüzde 90'ından fazlasının derelere girmesini doğal filtreleme yolu ile önleyebileceğini buldu.

Merkezi ve yerel yönetimler bazı hassas alanlarda yağmur bahçeleri yaparak lastik kaynaklı 6PPD ve 6PPD-Q kirliliğini azaltabilir.

Bu konuda lastik üreticilerinin de destekleyeceği ciddi çalışmalar yapılmalı ve uygulanabilir rehber dokümanlar hazırlanmalı. Ve ekonomik finans sistemi oluşturulmalı.

Somon balığına yönelik 6PPD-kinon tehdidini etkili bir şekilde azaltmak için üç temel çaba:  

  • Sorunu anlamak: Çevredeki 6PPD-kinonu ölçmek için bilimsel yöntemler geliştirmek ve etkilenen alanları belirlemek. 
     
  • Yağmur suyu kirliliğinin azaltılması: 6PPD-kinon ve lastik mikro ve nanpopartiküllerinin akarsulara ulaşmadan önce tutulması ve işlenmesi için yağmur suyu yönetimi yaklaşımlarının belirlenmesi, yerel yönetimlerin kullanması için rehberlerin hazırlanması ve yağmur suyu yönetimi hibeleri için daha fazla finansman sağlanmalıdır.
     
  • 6PPD kaynaklarının azaltılması: Lastiklerdeki 6PPD'nin yerini alabilecek alternatif kimyasal koruyucuların araştırılması ve bu kimyasalların gerçekten daha güvenli olup olmadığının değerlendirilmesi.  

Yağmur bahçeleri ile, yağmur suyunun kirlenmesi önlenir, akışı yavaşlatılır, 6PPD-Q konsantrasyonu azaltılır ve toksisite etkisi yüzde 90 oranında giderilir.

6PPD ve 6PPD-Q dahil yağmur suyu doğal olarak arıtılır. Öne çıkan uygulamalardan bazıları şunlardır: 

  • Sürtünme ve aşınma sonucu oluşan lastik tozlarının yakalanması: Katı maddelerin ve kimyasalların yağmur suyu drenaj sistemlerine ve aktıkları su kütlelerine girmesini önlemek için sokakların doğal olarak süpürülmesini sağlar.
     
  • Suyun tutulması: Büyük miktarda yağmur suyunu tutmak için yağmur suyu havuzlarının kullanılması, bu da akışı yavaşlatır, kauçuk parçacıklarının yerleşmesini teşvik eder veya yüzey sularına akışı önlemek için suyun zemine sızmasına izin veren sızma alanları kullanılır.
     
  • Fiziksel ve kimyasal arıtma proseslerinin kullanılması: Kirletici maddelerin konsantrasyonunu azaltmak için yüzey sularına girmeden önce toprak veya çimenlerden geçen akışın özel olarak tasarlanmış kanallarda filtrelenmesi.

Yağmur bahçelerinde yağmur suyu biyofiltrasyonu koho somon balıklarının yumurtalamadan önce ölmesini önlüyor ve yavrularının hayatta kalma oranını artırıyor.
 

4.jpg
Şekil 4. Yağmur bahçeleri biyofitrasyon görevi görüyor

 

r2.jpg
Resim 2. Somon balığını lastik katkı maddesi 6-PPD ve 6-PPD-Q'dan kurtarmak

 

Şehirlerarası ve şehir içi yollarda yeşil alt yapı sistemi ile lastik ve fren tozlarını çevreye zarar vermeden yağmur bahçeleri ile doğal olarak filtre etmek mümkün oluyor.

Yağmur bahçelerinde biyolojik tutma hücreleri, alıcı sulara yönelik 6PPD-kinon kütle yüklerinde 10 kat azalma sağlar
 

5.JPG
Şekil 5. Yağmur bahçelerinin somonları zehirli yol akışından koruyabileceğini gösteren yeni bir çalışma

 

Yağmur suyu yol akışının somon akarsularına girdiği yerlerde yağmur bahçeleri inşa etmenin somonları 6PPD-quinone ve diğer toksik kimyasalların etkilerinden korumaya yardımcı olabileceği anlamına geliyor.

New York şehrinde 12 bin adet Yağmur bahçesi (bioswale) var.

Vancouver'de 300'den fazla yeşil yağmur suyu altyapısı (GRI) alanına sahip. Ve 1000'e tamamlanacak. 

Bioswales kendi boyutunun 231 katı yağmur suyunu tutar ve dren edebilir.
 

6.jpg
Şekil 6. Lastik esaslı kirleticilerin dağılımı

 

 

*Bu makalede yer alan fikirler yazara aittir ve Independent Türkçe'nin editöryal politikasını yansıtmayabilir. 

© The Independentturkish

DAHA FAZLA HABER OKU