Petrol tabanlı yol kaplamaları ve çatı örtüleri, özellikle güneşli günlerde sağlıksız havaya katkıda bulunan bileşenler yayıyor.
Yazın gökyüzünde puslu bir hava olduğunu gördüğünüzde, durumun bölgede cirit atan araba ve kamyonlardan kaynaklandığını düşünebilirsiniz. Genelde haklı olsanız da, hava kirliliğinin giderek artan bir bölümü bu taşıtların altındaki şeyden geliyor; yani asfalttan.
Dün Science Advances bülteninde yayımlanan yeni çalışmada, asfalt yol ve çatıların büyük miktarda gaz yaydığı ve bu gazların da havayı kirleten maddeler meydana getirdiği bulunmuş. Yaz mevsiminde şehirlerdeki asfalt, ikincil organik aerosoller adı verilen kirletici maddelere araba ve kamyonlardan daha fazla katkı sunabilir.
Şehir bölgelerindeki ince parçacıklı madde kirliliğinin büyük bir kısmı (yüzde 20 ila 70 arasında değişen oranlarda) ikincil organik aerosollerden (SOA) oluşuyor. Hava kirliliği geçtiğimiz onlarca yıl içinde büyük oranda iyileşse de (çoğunlukla teknoloji ve motorlu taşıtları hedef alan önlemler sayesinde), pek çok büyük şehirde hâlâ sorun olmaya devam ediyor. Şehirlerin bazı bölgeleri, ince parçacıklı madde standartlarını karşılayamıyor.
Taşıtlardan gelen aerosol kirliliği azalsa da, diğer kaynaklardan gelen nispi katkılar artış göstermiş. Atmosfer bilimciler, zemindeki kirleticiler olarak bilinen cisimlerden çıkan kirlilik ile havadaki esas kirlilik arasında bir boşluk olduğunu bulmuşlar. Amerikan Ulusal Okyanus ve Atmosfer Dairesi’nde troposfer kimyacısı olan Jessica Gilman, Popular Science‘a gönderdiği bir epostada şöyle söylüyor: “Atmosfer bilimciler ve hava kalitesi idarecileri, ‘kayıp [ikincil organik bileşen] kaynakları’ onlarca yıldır arıyorlardı. ‘Kayıp’ bir kaynak şeklinde tanımlanıyor çünkü genelde, tipik/geleneksel öncül/bileşenlerden oluşabileceğini bildiğimiz miktara göre daha fazla SOA kütlesi gözlemliyoruz.”
Yale Üniversitesi’nde kimya ve çevre mühendisi olan Drew Gentner, bu gizemli karışıma asfaltın ne kadar katkıda bulunduğunu görmek istemiş. Eğer yeni dökülmüş asfaltın o kendine özgü kokusunu hatırlarsanız, burnunuz aslında bu petrol tabanlı maddeden çıkan uçucu organik molekülleri algılıyordur. Gilman’a göre, nereden geldiği bilinmeyen bu aerosollerin asfalttan geldiği düşünülebilir.
Gentner ve araştırma takımı, yaygın şekilde kullanılan bir asfalt karışımına ait örnekleri bir fırına koymuş ve fırını çeşitli sıcaklıklarda ısıtmışlar. Bu yol kaplamasını ayrıca UVA ve UVB ışıklarına maruz bırakıp, gün ışığının etkisini taklit etmişler. Araştırmacılar, asfalt yığınlarından gaz halinde çıkan yayılımları ve kimyasal madde tiplerini belirlemişler.
Asfalttan çıkan gazlar; asfalt hem ısıtılıp hem de ışığa maruz bırakıldığında zirve yapmış. Isıtma işleminde, madde 40’tan 60ºC’ye ısıtıldığında yayılımlar iki katına çıkmış. Bu rakam, yaz mevsiminde pek çok şehir için gerçekçi bir sıcaklık. Gün ışığı da yayılımları artırmış ve ışık görmeyen bir örnekte yayılımlar %300 yükselmiş. Isı ve güneş ışığının, farklı kimyasal tepkimelere sebep olduğu da görülüyor. Örneklerden biri yaklaşık iki gün boyunca ısıtıldıktan sonra, düşük fakat sabit bir miktarda uçucu bileşen yaymış; güneş ışığının eklenmesi ise yeni bir yükselişe sebep olmuş.
Araştırmacılar daha sonra, bu durumun büyük ve gelişmiş bir bölge için ne anlama gelebileceğini hesaplamış. Deneysel bulguları, bölgede bilinen asfalt kullanım değerleriyle birleştiren araştırmacılar, tüm bu kaplamaların havayı nasıl etkileyebileceğini tahmin etmiş. Çatı ve yollardaki asfaltın, ikincil organik bileşenlere her yıl bölgedeki tüm taşıtlar kadar fazla miktarda katkı yapabileceği bulunmuş.
Açık konuşmak gerekirse, bulgular yalnızca bir tip kirletici için geçerli. Arabalar halen fazla miktarda kirlilik ilave ediyor ve baskın birer ozon kaynağı. Fakat yaz mevsiminde şehir bölgelerindeki asfalttan ve taşıt dışı diğer kaynaklardan gelen bu aerosoller, smoga (sisli duman) katkıda bulunuyor. “İkincil organik bileşenler, hava kalitesini araştıranlar için büyük önem taşıyor” diyor Gentner. “Özellikle yazın ve şehir bölgelerinde, smogun önemli bir bileşeni.”
Kirleticilerin bu sınıfını anlamak kolay değil. Çünkü sadece çok büyük miktarda kaynaktan gelmekle kalmıyorlar, onları oluşturan kimyasal tepkimeler de karmaşık. Asfalt büyük bir kaynak olsa da, boyalar ve diğer ürünlerden de kirleticilerin öncül bileşenleri yayılıyor. Taşıtlardan çıkan yayılımı anlama ve azaltma bakımından epey bir ilerleme kaydedildiyse de, yanma kaynaklı olmayan kirleticilerin güzergâhını aydınlatmak hâlâ çok güç. Carnegie Mellon Üniversitesi’nde ince parçacıklı maddeler üzerinde çalışan ve bu çalışmada yer almayan inşaat mühendisi Allen Robinson, “Eğer hava kalitesi sorunumuzu çözmek istiyorsak, bakış açımızı genişletip daha yenilikçi kaynakları da dahil etmeliyiz” diyor.
Emory Üniversitesi’nde çevre bilimci olan ve bu araştırmada yer almayan Eri Saikawa, Popular Science‘a gönderdiği bir epostada şöyle yazıyor: “Bu yayılım etmenleri ile yayılım tahminleri, hava kalitesini anlamada çok gerekli. Üstelik, daha iyi anlamamız gereken pek çok kayıp kaynak bulunuyor. İkincil organik aerosoller konusunda halen anlamadığımız çok fazla şey var ve bu çalışmalar, alanı ileri taşımada çok önemli.”
Gentner’a göre gelecekte yapılacak araştırmalar, farklı asfalt tiplerinin ve uygulama biçimlerinin yayılımları nasıl azalttığını ortaya çıkarmaya yardımcı olabilir. Soğuk kaplama şeklinde adlandırılan ve ısı emmekten kaçınmak için yansıtıcı maddelerin kullanıldığı malzemelerin, asfalttan oluşan kirletici miktarını azaltması da mümkün olabilir. “Belli ki bunların üzerinde çalışılması gerekiyor” diyor Robinson. “ABD’de halen, artan ince parçacık seviyeleri yüzünden her yıl 100.000 erken ölüm gerçekleşiyor. Eğer bu konuda ilerleme sağlayacaksak, bu kaynak tiplerini ve onları nasıl kontrol edeceğimizi düşünmemiz gerekecek.”
Yazar: Ula Chrobak/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
