9. Sınıf Kimya · 3. Ünite: Nanoparçacıklar ve Ekolojik Sürdürülebilirlik
Metal, Alaşım ve Nanoparçacıkların Ekosisteme Etkileri
Günlük yaşamda kullandığımız pek çok ürün metal, alaşım ve metal nanoparçacık içerir. Bu maddeler çevreye karıştığında sucul ekosistemlerden toprak ekosistemine kadar geniş bir alanda kalıcı hasara neden olabilir. Bu konuda ağır metal kirliliği, alaşım korozyonu ve nanoparçacık riskleri gibi ekolojik problemleri belirleyecek, etkilerini özetleyecek ve yeşil kimya ilkelerini kullanarak çözüm önerileri geliştireceksin.
Kazanımlar
- KİM.9.3.2.a. Sucul sistemlerde ve toprakta ağır metal birikimi, alaşım korozyonu ve metal nanoparçacık kirliliği gibi ekosistemdeki problemleri belirler.
- KİM.9.3.2.b. Ağır metallerin biyomagnifikasyon yoluyla besin zincirinde yoğunlaşması, nanoparçacıkların mikroorganizmaları öldürmesi ve alaşım bileşenlerinin içme suyuna karışması gibi etkileri özetler.
- KİM.9.3.2.c. Belirlediği problemlerin çözümüne yönelik fitoremidasyon, aktif karbon filtrasyonu, yeşil kimya ve e-atık geri dönüşüm gibi veriye dayalı önermelerde bulunur.
- KİM.9.3.2.ç. Önerilen çözümlerin etkinliğini, uygulanabilirliğini ve SKA 12, 14, 15 ile uyumunu değerlendirir.
Konu anlatımı
Metallerin Çevresel Yolculuğu: Sorunun Boyutu
Ağır Metal Kirliliği ve Biyomagnifikasyon
Alaşımlar ve Çevresel Etkileri
Metal Nanoparçacıkların Ekolojik Riskleri
Çözüm Yaklaşımları: Yeşil Kimya ve Sürdürülebilir Kalkınma
Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları
Anahtar terimler
- Ağır metal
- Yoğunluğu yüksek olan ve düşük derişimlerde bile canlılara toksik etki gösteren metal (Pb, Hg, Cd, Cr, As).
- Biyoakümülasyon
- Bir canlının çevresindeki kirleticiyi vücudunda biriktirmesi.
- Biyomagnifikasyon
- Besin zincirinde her basamakta kirletici derişiminin artması.
- Metal nanoparçacık
- Boyutu 1-100 nm arasında olan, yüksek yüzey alanı nedeniyle kimyasal olarak çok aktif metal parçacığı.
- Kimyasal ayak izi
- Bir ürünün yaşam döngüsü boyunca çevreye bıraktığı toksik kimyasalların ölçüsü.
- Ekolojik ayak izi
- Bir faaliyetin çevresel etkisini ölçen, doğal kaynakların kullanımını gösteren gösterge.
- Yeşil kimya (atık önleme ilkesi)
- Kimyasal süreçlerde atığı oluştuktan sonra temizlemek yerine hiç oluşturmamayı hedefleyen yaklaşım.
- Fitoremidasyon
- Topraktaki ağır metallerin hiperakümülatör bitkiler kullanılarak temizlenmesi yöntemi.
- Korozyon
- Metal ve alaşımların çevresel faktörlerle (asit, tuz, nem) kimyasal olarak bozunması, bileşen metallerin çevreye salınması.
- E-atık
- Kullanım ömrünü tamamlamış elektronik cihaz atıkları; kurşun, kadmiyum, cıva gibi tehlikeli maddeler içerir.
Örnek soru
Bir göle yakın fabrikadan çıkan atıksuda yüksek düzeyde cıva (Hg) tespit edilmiştir. Göldeki canlılar incelendiğinde cıva derişiminin su bitkisi < küçük balık < büyük balık < balıkçıl kuş sıralamasıyla arttığı görülmüştür.
Bu gözlemi en iyi açıklayan kavram aşağıdakilerden hangisidir?
- Fitoremidasyon
- Korozyon
- Biyomagnifikasyon
- Nötralizasyon
- Kimyasal ayak izi
Doğru cevap: C
Çözüm
1. Cıva derişiminin besin zincirinde her basamakta artması gözlenmiştir.
2. Bu olay biyomagnifikasyon olarak adlandırılır: kirletici, besin zincirinde yukarı doğru yoğunlaşır.
3. Doğru cevap C'dir.
Fitoremidasyon bir temizleme yöntemidir, kirlilik mekanizması değil. Korozyon ise metallerin çevresel etkenlerle bozunmasıdır ve burada söz konusu olan besin zincirindeki birikim mekanizmasını açıklamaz.