Pamukkale Univ Muh Bilim Derg, 22(3), 183-188, 2016 Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences 183 Nanoatıklar ve çevre: Atık yönetiminde yeni bir yaklaşım Nanowastes and environment: A new approach in waste management Merve ÖZKALELİ 1 , Ayça ERDEM 1* 1 Çevre Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Fakültesi, Akdeniz Üniversitesi, Antalya, Türkiye. merveozkaleli@akdeniz.edu.tr, ayerdem@akdeniz.edu.tr Geliş Tarihi/Received: 18.08.2014, Kabul Tarihi/Accepted: 12.02.2015 * Yazışılan yazar/Corresponding author doi: 10.5505/pajes.2015.52207 Derleme Makalesi/Review Article Öz Abstract Doğada yaygın olarak bulunan nanopartiküller (NP’ler), günümüzde çeşitli alanlarda kullanılmak üzere sentezlenmekte ve kullanım alanlarına uygun olacak şekilde fiziksel ve kimyasal özellikleri değiştirilmektedir. Özellikle son 20 yılda, NP ve nanoürünlerin üretim ve kullanım alanının artmasına paralel olarak atık miktarında da hızlı bir artış olduğu düşünülmektedir. NP’lerden kaynaklanan atıklar üretiminden tüketimine kadar birçok aşamada atık olarak alıcı ortamlara deşarj edilmektedir. Ancak söz konusu nanoatıkların miktar ve özelliklerinin alıcı ortamlardaki etkilerinin net olarak belirlenememesi nedeniyle henüz geleneksel atık yönetimi kapsamında verimli bir şekilde ele alınamamaktadır. Nanoatıkların toksik etkilerinin minimuma indirilmesi için etkili ve sürdürülebilir bir çerçevede atık tanımlarının yapılarak gerekli plan ve uygulamaların gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, uluslararası atık yönetmelikleri göz önünde bulundurularak nanoatıkların tanımı, sınıflandırması ve bertarafına ilişkin öneriler verilmiştir. Naturally occurring nanoparticles (NPs) have been synthesized to be used in many sectors, and their physical and chemical properties have been modified for intended usages. Especially in the last 20 years, in parallel with an increase in production and application of NP and nanoproducts, a rapid increase in the amount of waste has been considered. Wastes occurred from production to consumption of NPs at several stages are discharged into the receiving environment. However, nanowastes cannot be discussed efficiently due to the lack of a proper determination of nanowaste quantity and characterization. In order to minimize the toxic effects of nanowastes, within an effective and sustainable framework, waste definition and necessary plans and practices need to be applied. In this study, definition, classification and recommendations on disposal of nanowastes are presented taking into account the existing international waste management legislatives. Anahtar kelimeler: Nanoatık yönetimi, Nanoatıklar, Nanoatık sınıflandırılması, Nanomalzemeler, Nanoteknoloji. Keywords: Nanowaste management, Nanowastes, Classification of nanowaste, Nanomaterials, Nanotechnology 1 Giriş Nanoteknoloji, 1-100 nm arasındaki boyutlarda olan nanomalzemelerin özelliklerini inceleyip anlama, kontrol edebilme ve bu teknolojiyi kullanan sistemleri geliştirmek amacıyla uygulanmaktadır. Günümüzde nanoteknolojinin dünya ekonomisine katkısı tartışılmaz durumdadır. Genel amaçlı teknoloji olarak da adlandırılan nanoteknoloji neredeyse tüm üretim ve tüketim sektörlerinde kullanılmaktadır. Doğada bol miktarda bulunabilen nanopartiküller (NP’ler) ile imal edilmiş/tasarımlanmış nanoteknoloji ürünleri ve nanomalzemeler (NM’ler), sahip oldukları işlevsel yapı, şekil, boyut ve reaktivite gibi fiziksel ve kimyasal özellikleri günümüz teknolojisiyle birleştirildiğinde bugün ilaç sanayisinden savunma sanayisine, kişisel ürünlerden yapı malzemelerine kadar her alanda geniş bir kullanım alanına sahiptir. Süre gelen gelişmelerden sonra nanoteknoloji, nanobilim ve nanomalzeme kavramları günümüzde yaygın bir şekilde kullanılır hale gelmiştir. Ülkemizde de gerçekleştirilen Ar-Ge çalışmaları 19 farklı üniversite, kurum ve kuruluşlarda kurulan nanoteknoloji laboratuvarları ve ürünlerinin kullanımının gelişimini amaçlayan ve çalışmaların her geçen gün geliştiği bir alan haline gelmiştir. Aynı gelişimci politika Vizyon 2023 [1] ve Devlet Planlama Teşkilatının koordinasyonu ile hazırlanan 9. Kalkınma Planı [2] çerçevesinde de oluşturulmuş nanoteknoloji ve ürünlerinin gelecek yıllarda büyük bir gelişme sağlayacağının öngörü çalışmaları gerçekleştirilmiş ve bu alanlara yönelik yatırımların arttırılması konusuna dikkat çekilmiştir. Mart 2006-Ağustos 2009 tarihlerini kapsayan bir envanter çalışmasına göre nanoteknoloji ile üretilmiş 212 adet ürün bulunmaktadır. 2013 verilerine göre ise 30 ülkede, 587 şirket ve 1317 tane nanotabanlı ürün, 2014’ün ilk 2 ayında ise 3 adet yeni ürün ilave girmiş bulunmakta ve böylece toplamda 1798 adet tüketici ürünü olarak piyasada bulunmaktadır [3]. BCC Araştırma grubunun araştırmalarına göre 2012 yılında nanoteknolojiyi kullanarak üretilen ürünlerden elde edilen gelir 20.7 milyar $ iken 2017 yılında %18.7 birleşik yıllık büyüme oranı ile 48.9 milyar $ olması beklenmektedir. Gelecek yıllarda ise bu oranın daha da artacağı, nanoteknoloji bazlı ürünlerden elde edilecek gelirin trilyonlar mertbesinde olacağı öngörülmektedir [4]. Özellikle üretim teknolojisinde yeni gelişmelere ön ayak olan NP’lerin teknolojiye adapte olup alternatif ve yeni ürünlerin üretim aşamalarında kullanılmasıyla birlikte bilim dünyasında da dikkatleri üzerine çekmiştir. NP’lerin geniş yüzey alanları, kuantum etkileri, biyolojik reaktiviteleri, şekil ve boyut, optik hassasiyet, agrega olma eğiliminde olmaları, fiziksel özelliklerinin değiştirilebilmesi ile birlikte alıcı ortamlarda daha hızlı yayılabileceğine ve zararlı etkilerinin bu sebeplerden dolayı artacağı düşünülmektedir. Bu nedenle Avrupa Birliği (AB) ülkeleri ile diğer gelişmiş ülkelerde nanomalzemelerin olası risklerinin belirlenmesine yönelik araştırma ve mevzuat çalışmaları başlatılmıştır. Mayıs 2011 tarihinde ISO bir teknik rapor yayınlayarak, imal edilmiş NM’lerin geliştirilmesi, üretilmesi ve kullanılması sırasında oluşabilecek risklerin belirlenmesi, değerlendirilmesi ve yönetilmesi konularında kurum ve kuruluşlara destek olmayı hedeflemiştir. ISO TR13121 [5] -Nanotechnologies-Nanomaterial Risk Evaluation