Hizmet Ömrünü Tamamlamış Emprenyeli Ağaç Malzemenin Çevresel Tehditleri ve Geri Dönüşüm Prosesleri-1

Ağaç malzeme kullanım yerindeki ömrünü uzatmak amacıyla çeşitli ahşap koruyucu maddelerle işleme tabi tutulmaktadır. Ahşap emprenyesinde kullanılan koruyucu maddelerin insan ve çevre sağlığı üzerindeki muhtemel zararları halen tartışılmaktadır. Fakat asıl sorun hizmet ömrü sona ermiş, toksik kimyasallar ve ağır metal içeren tuzlar ile emprenyeli ahşap malzemelerin değerlendirilmesi konusudur. Gelişmiş ülkelerde bir takım geri dönüşüm prosesleri uygulanıp çevresel tehdidi olabilen metal tuzları %100’e yakın oranda geri kazanıldıktan sonra ahşap malzeme çeşitli endüstri kollarında yakılarak değerlendirilmektedir. Türkiye’de ise hizmet ömrü bitmiş ahşap malzeme, geri dönüşüm işlemleri yapılmadan, farklı kullanım yerlerinde değerlendirilmek üzere tekrar kullanıma sunulmaktadır. Emprenye edilmiş ahşap malzeme yakıldığında serbest hale gelen metal tuzları su kaynakları ve toprağa karışarak çevresel tehdit oluşturabildiğinden birçok ülkede yakılması yasaklanmıştır. Bu çalışmada hizmet ömrü bitmiş emprenyeli ahşabın geri dönüşüm prosesleri ve bu malzemelerin insan ve çevre sağlığına zarar vermeden nasıl değerlendirilebileceği konusunda bilgiler verilmiştir.

1.Giriş

Ahşap malzemenin kullanım yerindeki zararlı biyotik ve abiyotik etkenlere karşı ömrünü uzatmak için çeşitli koruma işlemleri uygulanmaktadır. En eski devirlerden beri ahşabın odun katranı ile ya da yüzeyinin kömürleştirilmesi ile korunduğuna dair çeşitli bulgular mevcuttur. Emprenyeli ahşap malzeme genel olarak telefon direkleri, çitler, demiryolu traversleri, maden ocakları, binalar, seralar, ambalaj sandıklarında kullanılmakla beraber, ahşap kütük evlerde, çocuk oyun alanlarında, piknik masalarında, güverte, rıhtım, ve kaldırımlar gibi çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Metal tuzları içeren kimyasal maddeler ile emprenye edilen ahşap açık hava şartlarında uzun yıllar biyolojik bozunmaya uğramadan sağlam olarak kullanılabilmektedir. Örneğin; bakır krom arsenik (CCA) ile emprenye edilen bir ağaç malzeme açık hava şartlarında 30 yıl, kreozot ile muamele edilen bir travers demiryollarında 25 yıl rahatlıkla kullanılmaktadır (Bozkurt ve ark, 1993).

Ülkelerin hızlı kalkınma süreçlerinde gittikçe artan demiryolu traversleri, telefon ve elektrik direkleri ihtiyacının giderilmesi için yüksek miktarlarda emprenyeli ahşap üretimi gerçekleştirilmektedir. Çürüme riski yüksek olan kullanım yerindeki biyolojik degradasyona karşı emprenye edilerek korunmuş ağaç malzemenin bazı durumlarda çevreye ve diğer canlılara da zararı olabilmektedir. Son yıllarda emprenye maddelerinin kullanımı bazı çevreci kuruluşlar tarafından baskı altında tutulmaktadır (Kartal ve Kantay, 2006).

Odun koruma alanında son 30 yıldaki araştırmalarda çevreye daha az zararlı, etkinliği daha uzun süreli ve çevresel endişeleri minimuma indirecek emprenye maddeleri ve yöntemlerine önem verilmiştir. Emprenye maddelerinin etkin, sürekli ve ekonomik olması ile birlikte insan ve sıcakkanlı hayvanlar için güvenli olması kriteri başta gelmektedir. Bu nedenle yeni geliştirilen koruyucuların geleneksel sistemlere oranla insanlara ve çevreye çok daha az toksik özellikte olması istenmektedir. Hizmet ömrünü tamamlamış ahşap malzemelerin içerdikleri kimyasal maddelere göre çevresel tehditleri de değişiklik göstermektedir. Bu ürünlerin toprağa gömülmesi kanunlar esnek olduğu sürece en ucuz yoldur. Enerji üretiminde değerlendirilmeleri de bu ürünlerin geri dönüşümü için bir seçenektir fakat içerdikleri kimyasallar bu alanda kullanımlarını sınırlamaktadır (Engür ve Kartal, 2001).

2. Odun Koruyucu Kimyasal Maddeler

Odun koruyucu kimyasal maddeler genel olarak su esaslı, organik esaslı ve yağlı emprenye maddeleri olmak üzere 3 gruba ayrılmaktadır. Bu emprenye maddelerinin toprak temaslı uygulama yerlerinde, açık hava şartlarında ve su içerisindeki kullanım yerlerinde ağaç malzemeye uygulanması önerilmektedir (Kartal ve ark, 2006). Suda çözünen emprenye maddeleri inorganik kimyasallar olup, bakır, krom, arsenik, çinko, potasyum, sodyum, bor gibi metallerin tuzlarıdır. Ülkemizde ve dünyada yaygın olarak kullanılan bazı emprenye maddeleri CCA (bakır krom arsenik), CCB (bakır krom bor), ACZA (amonyaklı bakır çinko arsenik), CC (amonyaklı bakır sitrat), ACQ (bakır quat), CBA (bakır azol), CDDC (bakır dimetilditiyokarbamet) gibi kimyasallardır. Suda çözündürülerek uygulanan bu metal tuzları, emprenye işlemi sonucunda odun yapısı ile reaksiyona girerek ya da çökelme ile oduna bağlanarak yıkanmaya karşı dirençli hale getirilmektedir (Kartal ve ark. 2006).

Emprenye endüstrisinde en fazla kullanılan koruyucular arasında yağlı emprenye maddeleri de geniş yer tutmaktadır. Bunlar içerisinde maden kömürünün destilasyonu ile elde edilen kreozot 17. yüzyılın sonlarından beri kullanılmaktadır. Ağır bir kokusu olan kreozot kapalı yerler için uygun olmayıp genellikle açık alanlarda kullanılan ağaç malzemenin emprenyesinde kullanılır. Organik çözücülü emprenye maddeleri olarak bakır naftanet, çinko naftanet, pentaklorofenol, tributiltinoksit gibi maddeler en çok bilinenlerdendir. Özel amaçlar için kullanılan emprenye maddeleri ise ağaç malzemede renklenmeyi, ardaklanmayı, yanmayı önleyici ve fiziksel ve kimyasal etkenlere karşı koruyucu etkisi olan emprenye maddeleri olarak kullanılmaktadır. Günümüze kadar yoğun olarak kullanılmış olan emprenye maddeleri ve sistemlerinin yıllara göre özet bir listesi Çizelge 1’de verilmiştir (Kartal, 1996).

Çizelge 1. Günümüze kadar kullanılmış emprenye maddeleri ve yöntemleri

Yıllar	Emprenye sistemi ve metotlar
1681	Kreozot
1838	Kreozot / Bethell Dolu hücre metodu
1902	Kreozot / Rueping Boş hücre metodu
1906	Kreozot / Lowry boş hücre metodu
1928	ACC (Asid bakır kromat)
1931	PCP (Pentaklorofenol)
1933	CCA (Bakır krom arsenik)
1939	ACA (Amonyaklı bakır arsenik)
1950	Bor bileşikleri / Daldırma ve difüzyon metotları
1960	Organik çözücülü emprenye maddeleri / vakum metotları
1980	Alkil amonyum bileşikleri
1990	Arsenik ve krom içermeyen emprenye maddeleri

Yeni geliştirilen emprenye tuzları arasında bor bileşikleri, alkil amonyum bileşikleri (quatlar), bakır bazlı sistemler; ayrıca yağlı emprenye maddelerinden izotiazolon, klorotalonil, tiazol, karbamet, triazol, bakır naftenat ve oxine bakır bulunmaktadır (Kartal, 1996). Ahşap koruma endüstrisinde içerisinde ağır metaller, pentaklorofenol, lindan ve kreozot bulunduran ahşap malzeme çeşitli Avrupa ülkeleri standartlarında (EEC, DIS) tehlikeli atıklar olarak sınıflandırılmış ve biomass kategorisine dahil edilmemiştir.

3. Kimyasalların Ahşaptan Serbest Hale Gelmesi ve Çevresel Tehditleri

Ahşap malzemeye emprenye edilen kimyasal koruyucular çeşitli yollarla serbest hale gelebilmektedir. Bunlar genelde aşağıdaki yollarla olabilmektedir;

• Odun yakıldığında küllerle birlikte metal tuzları toprağa ve yeraltı sularına karışabilmektedir.

• Çeşitli dış hava koşullarının etkisi ile yıkanan kimyasal maddeler odundan uzaklaşarak toprağa karışabilmektedir.

• Mekanik aşınmalar, biçme, kesme ve planyalama sonucu oluşan odun tozları ile birlikte ortaya çıkmaktadır. Ayrıca rutubetli ahşap malzemeden direk temas ile geçmesi de mümkün olabilmektedir (Anon, 2008).

a. Yanma: Emprenyeli odun içindeki metal tuzları kimyasal bağlarla tutulmaktadır. Ağaç malzemenin yakılmasıyla ağır metaller serbest kalmaktadır. Örneğin CCA ile emprenye edilmiş tek bir telefon direği 27 gram arsenik içermektedir. Bu miktar 250 yetişkin insanı öldürmeye yetecek bir miktardır. Tek bir kaşık CCA’ lı odun külündeki arsenik öldürücü bir doz içermektedir. Daha da kötüsü arseniğin belirgin bir tadı ve kokusu bulunmadığından temas ya da diğer yollar ile vücuda alınması anlaşılamamaktadır. Yanma ile ortaya çıkan arsenik külü ve gazlarının zehirliliği bilindiğinden dünyada 50’den fazla ülkede CCA ile emprenye edilmiş ahşap malzemenin yakılması yasaklanmıştır (Anon, 2008).

b. Yıkanma etkisi ile uzaklaşma: Bakır, krom, arsenik, çinko ve kalay gibi metal tuzları ahşap malzemenin yapısına çok iyi tutundurulsa da uzun süre ıslak ortam, akarsu veya yağmur etkisinde kalan ağaç malzemeden bu kimyasallar yıkanarak uzaklaşabilmektedir. Şen (2001); çalışmada nemli topraklara ve yağmurlu iklime sahip bahçelerde toprak ile temasta 18 ay süreyle denemeye tabi tuttuğu 30x2x2 cm boyutlarındaki ahşap çıtalarda CCA’nın % 2. 4 oranında yıkandığını tespit etmiştir.

d. Direk Temas: Arsenik içeren koruyucular ile muamele edilmiş çocuk oyun alanlarında kullanılan ahşap malzeme ve toprak ile temas eden çocuklar üzerinde de birtakım riskler olabileceği bazı çalışmalar ile belirtilmiştir. Michael (1998); bahsedilen oyun alanlarında odun ve kum ile direk temas sağlayan çocukların ellerine günlük 7 mikrogram arseniğin bulaşmasının teorik olarak mümkün olabildiği belirtilmiştir.

e. Asit Etkisi: Connecticut Agricultural Experiment Station (CAES) tarafından yapılan bir çalışmada CCA ile muamele edilen eski güverteler altında ortalama 76 ppm arsenik konsantrasyonu tespit edilmiştir. Bu miktar 3 ppm’den 350 ppm’e kadar çıkmakta ancak müsaade edilen oran sadece 10 ppm kadardır. Asit yağmurlarının etkisiyle emprenyeli ahşap güvertelerden arseniğin yıkanıp serbest hale gelmesinin daha hızlı olduğu belirlenmiştir (Michael, 1998).

Arsenik tuzları, klorlu ve fenollu bileşenler gıdalardan ve zemin sularından da insan vücuduna yol bulabilmektedir. CCA külü içindeki arsenik toprak içinde yağmur suları ile yıkanarak su kaynaklarına karışabilmekte, insan derisine temas ettiğinde absorbe edilebilmektedir. 1 gram arseniğin 1/20’si iki aylık bir periyodun üzerinde biriktiğinde ölüme yol açabilmektedir. Su içinde EPA (Enviromental Protection Agency) tarafından belirlenen limit 50 ppb ve oturulan yerlerde önerilen miktar 2 ppb kadardır (Anon, 2008).

Pentaklorofenol emprenye maddesi olarak yıllarca kullanılmış son derece zehirli bir kimyasal madde olup insan derisinden absorbe edilebilmektedir. Klordan dolayı oluşan şiddetli karaciğer tahribatına neden olabilmektedir. Đnsan vücudunda toksin birikmesine ve kansere neden olabilmektedir.

Ekonomik, kullanışlı ve çok zehirli olmalarından dolayı 1980’lere kadar klorlu ve florlu bileşenler (pentaklorfenol), 2000 yılına kadar da bakır krom arsenik (CCA) 70 yıla yakın süre kullanılmışlardır. Dünyada en fazla emprenye maddesi kullanan ülkelerden biri olan ABD’nin odun koruma endüstrisinde 2000 yılına kadar CCA kullanma miktarları Şekil 1’de gösterilmektedir. Emprenyeli ahşap malzemenin hizmet ömrünü tamamladığında ağır metaller içeren malzemenin çevresel tehditlerinin ortaya çıkmasıyla gelişmiş ülkelerin çoğunda bu odun koruyucuların kullanımı kısıtlanmış, hizmet ömrü bittiğinde yakılması ve toprağa gömülmesi yasaklamıştır. Bir takım geri dönüşüm prosesleri ile kimyasal koruyucu ağır metal tuzları ahşap malzemeden geri kazanılarak çeşitli endüstrilerde tekrar kullanılmaya uygun hale getirilmektedir (Anon, 2009a).

kaynak: Selim ŞEN , Mesut YALÇIN/ Ormancılık Dergisi