Hava Kirliliği ve Bitkiler Üzerindeki Etkileri / Air Pollution and Its Effects on Plants

Atatürk Üniv. Ziraat Fak. Derg. 34 (4), 367-374, 2003 Hava Kirliliği ve Bitkiler Üzerindeki Etkileri Erdal ELKOCA Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümü, ERZURUM () Geliş Tarihi : 11.11.2002 ÖZET : Günümüzde sanayileşmenin ve kentleşmenin bir sonucu olarak, enerjiye olan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Bu enerji ihtiyacının büyük bir kısmı fosil yakıtlar ve bunların sentetik türevlerinin yakılması ile elde edilmektedir. Ancak, yanma neticesinde atmosfere verilen gaz ve partikül halindeki kirleticiler, atmosferin doğal bileşim ve fonksiyonlarını bozmak suretiyle başta insan olmak üzere tüm canlı organizmaları olumsuz yönde etkilemektedir. Bu literatür çalışmasında hava kirliliği, bitkiler üzerinde etkili olan hava kirleticiler ve bunların etki mekanizmaları üzerinde durulmuş ve hava kirliliğinin bitkiler üzerindeki etkisini azaltmak amacıyla kirliliği azaltıcı tedbirler ortaya konulmuştur. Anahtar Kelimeler: Hava kirliliği, bitkiler üzerindeki etkileri Air Pollution and Its Effects on Plants ABSTRACT : Today need for energy is ever increasing due to rapid industrialisation and urbanisation. Most of energy currently comes from fossil fuels and its synthetic derivatives. However, gas and particular emissions as a result of burning negatively affect life of humans and other organisms by disrupting natural balance and functions in the atmosphere. This review study highlighted air pollution and its effect on plats and drew conclusion, on the possible measures to be taken in order to mitigate the noxious effect of the pollution. Key words: Air pollution, effects on plants GİRİŞ Dünya nüfus artışına paralel olarak, şehirleşme ve sanayileşme giderek artmaktadır. Özellikle endüstri kuruluşlarının yoğun olduğu ülke veya yörelerde hava, su ve toprak gibi unsurlar sanayi atıkları neticesinde her gün biraz daha kirletilmektedir. Sanayiden kaynaklanan bu atık maddeler hava, kara ve suların fiziksel, kimyasal ve biyolojik karakterlerini değiştirmekte ve bu değişim canlı hayatına farklı yönlerden zararlı etki yapmaktadır. Günümüzde kirlenme, yalnız ülke sınırları içerisinde kalmayıp, komşu ve hatta daha uzak ülkelere de yayılarak küresel boyut kazanmaktadır.Kirliliğin ciddi boyutlara ulaşması neticesinde, insanoğlu kendi sonunu hazırlamak üzere olduğunu anlamış ve bu konuda tedbirler almaya başlamıştır. Nitekim, günümüzde bütün ülkeler çevre kirliliğine karşı çözümler aramaya ve uzun süreli planlar yapmaya yönelmişlerdir. Diğer taraftan, çevre kirliliğinin canlı organizmalar üzerindeki etkileri çok yönlü olarak araştırılmaktadır. Bu literatür çalışmasında hava kirliliği, bitkiler üzerinde etkili olan hava kirleticiler ve bunların etki mekanizmaları üzerinde durulmuş ve hava kirliliğinin bitkiler üzerindeki etkisini azaltmak amacıyla, kirliliği azaltıcı tedbirler ortaya konulmuştur. HAVA KİRLİLİĞİNİN KAYNAKLARI VE BAŞLICA KİRLETİCİLER Deniz seviyesinde bulunan kuru havanın bileşimi temiz hava olarak kabul edilmektedir (Tablo 1). İnsan etkileri, özellikle evsel ve endüstriyel yanma olayları sonucu havanın doğal bileşiminin, yapısının ve fonksiyonlarının bozulması neticesinde hava kirliliği oluşmaktadır (Yıldırım vd., 1991). Hava kirliliğini oluşturan başlıca kaynaklar endüstriyel kuruluşlar, kentlerdeki konutlar ve taşıt araçları olmak üzere üç grup altında toplanmaktadır. Bilindiği gibi enerji, çağımızın ve modern toplumların temel kaynaklarından biridir. Toplumların ekonomik büyüme hızı ve kalkınmışlık seviyesi ile enerji tüketimi arasında doğru orantılı bir ilişki vardır. Dünyada üretilen enerjinin %30'u hidroelektrik ve nükleer santrallerden, geriye kalan %70'i de kömür, petrol, doğalgaz gibi fosil yakıtlar ve bunların sentetik türevlerinin yakılması ile elde edilmektedir (Nuhoğlu, 1993). Fosil yakıtlar temel bileşen olarak C, H ve O ile az miktarda kükürt ve azottan oluşmuştur (Yıldırım vd., 1991). Bu yakıtların yanması ile C, H ve O'nin havayla reaksiyonu sonucu su, CO2, ısı ve ışık oluşmaktadır. Bunun yanında kükürt bileşenlerin yanması sonucunda oluşan kükürt dioksit (SO2), yüksek basınç ve ısı reaksiyonlarında oluşan azot oksitler (NOx), yanma reaksiyonlarının tam olarak oluşmaması sonucunda meydana gelen karbon monoksit (CO), yanmamış hidrokarbonlar ve partiküller havanın doğal yapı ve fonksiyonlarının bozulmasına neden olmaktadırlar. Diğer bir kirletici kaynak olan motorlu taşıtlardan çevremize yayılan kirleticiler ise CO, hidrokarbonlar ve azot oksitler gibi gazlardır. Bunlardan hidrokarbonlar ve azot oksitler güneş ışığı altında hızla okside olarak, sekonder kirleticiler olarak bilinen ozon ve peroksiasetil nitrat (PAN) biçimine dönüşmektedir (Medeiros ve Moskowitz, 1983; Eraslan, 1988). E.Elkoca Tablo 1. Deniz seviyesindeki Kuru Havanın Bileşimi (Nuhoğlu, 1996) Bileşen Oran Bileşen Oran Azot (N2) % 78.081 Kripton (Kr) 1.1 ppm Oksijen (O2) % 20.946 Hidrojen (H2) 0.5 ppm Argon (A2) % 0.934 Diazot monoksit (N2O) 0.3 ppm Su buharı (H2O) % 0.7 Karbon monoksit (CO) 0.1 ppm Karbon dioksit (CO2) 320 ppm Ozon (O3) 0.02 ppm Neon (Ne) 18.2 ppm Amonyak (NH3) 0.01 ppm Helyum (He) 5.2 ppm Azot dioksit (NO2) 0.0002 ppm HAVA KİRLETİCİLERİN VE ASİT YAĞMURLARININ BİTKİLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ Hava kirleticilerin bitkiler üzerindeki toksik etkisi, kirletici türü ve konsantrasyonuna (Weber vd., 1993), bitki türü ve gelişme dönemine (Crittenden ve Read, 1979; Momen vd., 1996; Rebbeck, 1996), ışık ve sıcaklık (Thornton vd., 1993; Anderson vd., 1997) gibi çevresel faktörlere göre değişmektedir. Kirletici türüne göre en etkili kirleticiden, en az etkili kirleticiye doğru; hidrojen florit〉 kükürt dioksit〉 azot dioksit〉 ozon〉 PAN (peroksiasetil nitrat)〉 azot monoksit〉 karbon monoksit şeklinde bir sıralama yapılabilir (Nuhoğlu, 1993). Ancak bu sıralama genel olup, tüm bitki türleri için geçerli değildir. Her bitkinin kirletici gazdan hiç etkilenmediği bir alt eşiği vardır. Bu eşikten sonra bitkilerde gözle görülemeyen zararlar oluşmaya başlar. Daha sonra kirletici gaz konsantrasyonu arttıkça kirleticinin zarar ve şiddeti de artmaktadır. Bu sınır genel olarak hidrojen floritlerde 0.8, kükürt dioksitte 30, azot dioksitte 40, ozonda 60 ve azot monoksitte 100 mikrogram/m3 olarak kabul edilmektedir (Nuhoğlu, 1996). Diğer taraftan, hava kirleticilerin bitkiler üzerindeki etkileri konsantrasyonları yanında etki sürelerine bağlı olarak da değişmektedir. Kirletici gazlar yüksek konsantrasyonlarda kısa süre içerisinde bitkilerde akut zararlar meydana getirirken, düşük konsantrasyonlarda uzun sürede kronik zararlara sebep olmaktadırlar (Psaras ve Christodoulakis, 1987). Ancak, kirletici konsantrasyonunun etkisi üzerine sıcaklık derecesi ve hava nemi önemli ölçüde etkide bulunmaktadır (Tibbits ve Kobriger, 1983). Bitkilerin minimum fizyolojik aktivite gösterdiği kış mevsimi boyunca düşük sıcaklık ve düşük bağıl nem koşullarında yüksek kirletici konsantrasyonları bitkiler üzerinde az etkili olabilirken; metabolik aktivitenin yoğun olduğu ilkbahar ve (...truncated)