KEY CONCEPTS.indb

Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz
FELSEFİ YAKLAŞIM
Yeni enstrümental ve veri analizi becerileri, çevre kimyası alanında yeni fikirlerin ve hızla gelişen bu bilimsel çalışma alanının geleceği ile ilgili soruların
doğmasına yol açmıştır. Öğretmen ve bilimciler olarak öğrencilerin meraklı
zihinlerini etkileme ve aynı zamanda onların bilgi ve gerçeğe ulaşmalarında
rehber olma gücüne sahibiz. Geniş bir matris aralığı boyunca hem mekânsal
hem de zamansal olarak değişen çevresel sistemlerin dinamik yapısını dikkate
aldığımızda, komplekslik, değişkenlik, boyut ve amacı açıklayabilecek araçlar
hakkında eğitim için artan bir ihtiyaç vardır.
Çevre Kimyasında Temel Kavramlar, çevre kimyası prensipleri ve çevresel
sistemlerin dinamik yapısı hakkında modern ve kısa bir tanıtım sunmaktadır.
Bu çalışma alanında karşılaşılan temel kimyasal kavramlar için yoğun geçecek
bir sömestrlik dönem ve entegre veri analizleri ve çevresel önemi olan kompleks kimyasal problemlerin anlaşılmasına yardımcı olacak araştırma araçlarının temini önerilir. Hatta, daha kapsamlı ders kitaplarında tipik olarak yer alan
prensipler, genel bölüm konuları ve uygulama alanlarına entegre edilir. Bu
kitabın özgünlüğü, onun entegre yaklaşımıdır – mevcut ders kitaplarında yer
alan (veya sınırlı yer alan) istatistik analiz ve modelleme kavramlarını içeren
çevre kimyasının tüm yönlerinden teorik ve pratik bilgilerin farklı bir harmanlamasıdır. Çevre kimyası alanında araştırma-bazlı uygulamalar ve Metotlar ile
birlikte temel prensipler sunarak, çevresel önemi olan kompleks problemlerin
açıklanmasında bu tür araçların gücünü, öğrenciler daha iyi kavrayacaktır.
HEDEF VE ORGANİZASYON
Bu ders kitabının hedefi, izleme kolaylığı olan, yoğun, uygulama ve sorgulama-bazlı bakış açısından, çevre kimyasının temel kavramlarını öğrenmek için
öğrencilere gerekli bir kaynak sunmaktır. Kompleks çevresel sistemlerin temel süreçlerinin ve temel kimyasal prensiplerin daha ileri derecede anlaşılması
için, ayrıca, istatistik, numune alma, modelleme ve veri analizi kavramları ve
örnekler kitaba dahil edilmiştir. Her bir bölüm, yer verilen esas kavramları pekiştiren sorun-odaklı örnekler içerir. Arazide, uzmanlarından araştırma
uygulamaları ve vaka çalışmaları, her bir bölümde sunulan teorik alt yapıyla
doğrudan ilişkilidir.
x
Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz
Bu ders kitabı, çevre kimyası alanının geniş bir tanımı ve gözden geçirilmesi
ile başlar. Sonraki bölümlerde yer alan temel bilgiyi şekillendirecek kimyasal,
fiziksel ve biyolojik proseslerin detaylı anlatımını sunar. Ayrıca, hidrolojik
çevrimin derinliğine bir incelemesi, yüzeysel ve yer altı suyu kavramlarının
ve bu tür sistemler içinde meydana gelen etkileşimlerin anlaşılmasında yararlı
olacaktır. 2. Bölüm, gerçek-dünya çevre problemlerinin çözülmesinde yararlı
olacak teorik ve uygulamalı istatistik kavramlar ile ilgilidir. Burada verilen
temel metodoloji (numune toplama, veri dağılımı, hipotez testi, varyans analizi (ANOVA) ve çok değişkenli analiz gibi), kompleks kimyasal veri setlerini
ve kapsamlı çevresel analizlerle birlikte sayısız fiziksel ölçümleri çalışmak ve
karakterize etmek için gerekli alt yapıyı sağlar.
Bölüm 3 ve 4, doğal sularda kimyasal bileşiklerin dağılımını etkileyen kimyasal prosesleri inceler. Bölüm 3, başlıca su sistemlerinde hidrojen bağ yapısı, yoğunluk, tuzluluk ve sıcaklığın rolünü içeren, suyun kimyasal ve fiziksel
özelliklerinin gözden geçirilmesi ile başlar. Bu bölüm daha sonra, karbonat
sistemi, yükseltgenme/indirgenme reaksiyonları, asit/baz kimyası, adsorpsiyon prosesleri ve kimyasal çöktürme konularına odaklanır. 1. Bölüm’de sunulan hidrolojik çevrimin daha detaylı anlatımının yer aldığı 4. Bölüm, yüzeysel
ve yeraltı suyu kavramlarının ve bu tür sistemlerde meydana gelen kimyasal/
fiziksel etkileşimlerin anlaşılmasında yararlıdır. İçme suyu standartları, fiziko-kimyasal indikatörler ve kimyasal, biyolojik ve fiziksel kirleticilere dair
seçilmiş yasal çevresel düzenlemeler hakkında bilgiyi takiben, su kimyasında
karşılaşılan tipik konsantrasyon birimlerinin gözden geçirildiği bir bilgi sunulmuştur.
Bölüm 5, atık su arıtma prosesleri ve ilgili teknolojilerin sıkı bir şekilde gözden geçirildiği bölüm olup burada gerçek-hayatta uygulandığı şekliyle aktif
karbon, ters ozmoz, ve iyon değiştirme prosesleri yer almaktadır. Sonraki 2
bölüm, atmosferik kimya ve fiziksel prosesler ve atmosfere bırakılan doğal
ve antropojenik kirleticilerin etkisini incelemektedir. Bölüm 6, atmosferik tabakalara giriş, temel fotokimyanın gözden geçirilmesi ve taşınım, dönüşüm
ve biosfer ve atmosfer arasında değişim prosesleri hakkındadır. Bölüm 7, birincil kaynaklar ve ikincil öncü bileşiklerin tanımlanmasını içeren atmosferik
kirleticilerin daha detaylı bir araştırmasını sunmaktadır. Burada, ozon oluşum
mekanizması ve heterojen atmosferik reaksiyonlar hakkında bilgiye özel önem
verilmiştir.
Bölüm 8, toprak oluşumu, kompozisyonu ve yapısal kavramlarını içeren toprak kimyasına yoğun bir bakış sunmaktadır. Seçilmiş kirleticilerin adsorpsiyonu ve taşınımını açıklamaya yardımcı olacak şekilde, pH ve organik maddenin
rolü, kritik olarak incelenmiştir. Son bölümler, çevresel toksikoloji kavramları
ve yeşil kimya ve sürdürülebilir kimyasal prosesler hakkındadır. Bölüm 9, toksisite testi ve doz-tepki ilişkilerinin incelenmesini içeren çevresel toksikoloji
ve tehlikeli atık karakterizasyonu hakkında bir genel bakış sunmaktadır.
Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz
xi
Son olarak, Bölüm 10, yeşil kimyanın giderek büyüyen alanı ile ilgili bilgi
sunar. Bu bölüm, 12 Yeşil Kimya Prensibi ve bunun kimya ve endüstriyel
proseslerle ilişkisinin ele alınmasıyla başlar. Son olarak, yeni gelişmekte olan
çevresel teknolojiler ve sürdürülebilirliği olan ölçütleri içeren, örnek sürdürülebilir kimya ve ilgili prosesler hakkında bilgi sunulmaktadır.