İndir - Acil ve Afet Derneği

Transkript

KBRN’08
1. KİMYASAL, BİYOLOJİK, RADYOLOJİK, NÜKLEER (KBRN) KONGRESİ
BİLDİRİ KİTABI
3 Aralık 2008
EDİTÖRLER
Prof. Dr. Halil Rıdvan ÖZ
Yrd. Doç. Dr. Ferhat KARACA
Yrd. Doç. Dr. Fahrettin ELDEMİR
İstanbul, 2009
i
KBRN’08
1. Kimyasal, Biyolojik, Radyolojik, Nükleer (KBRN) Kongresi
1.Basım, Ekim 2009
EDİTÖRLER
Prof. Dr. Halil Rıdvan ÖZ
Yrd. Doç. Dr. Ferhat KARACA
Yrd. Doç. Dr. Fahrettin ELDEMİR
Bu Bildiri Kitabı
KBRN’2008
Fatih Üniversitesi, Mühendilik Fakültesi, 34500, Büyükçekmece, İstanbul
adresinden sağlanabilir.
Bu bildiri kitabını yayın hakkı Fatih Üniversitesi’ne aittir. Kitapta yayınlanan
bildirilerin aynen yayınlanması, yazarlardan ve editörlerden yazılı izin almak şartı
ile mümkündür. Alıntı için kaynak göstermek yeterlidir.
ii
DÜZENLEYENLER
Fatih Üniversitesi
İstanbul Valiliği İl Sivil Savunma Müdürlüğü
DÜZENLEME KURULU
Prof. Dr. Halil Rıdvan ÖZ (Başkan), Fatih Üniversitesi
İbrahim TARI (Başkan Yrd), İstanbul İl Sivil Savunma Müdürü
Can AVCI, İstanbul Sivil Savunma Arama ve Kurtarma Birlik Müdürü
Yılmaz ÖRNEK, İstanbul İl Sivil Savunma Müdürlüğü, Sivil Savunma Uzmanı
Doç. Dr. Barık SALİH, Fatih Üniversitesi
Yrd. Doç. Dr. Fahrettin ELDEMİR, Fatih Üniversitesi
Yrd. Doç. Dr. Ferhat KARACA, Fatih Üniversitesi
iii
BİLİM KURULU
Prof. Dr. Nevzat TARHAN, NPI
Prof. Dr. Bekir KARLIK, Fatih Üniversitesi
Prof. Dr. Celal TUNCER, Selçuk Üniversitesi
Prof. Dr. İsmail Gürhan DELİLOĞLU, Ege Üniversitesi
Doç. Dr. Omar ALAGHA, Fatih Üniversitesi
Dr. İlhan ÖZTÜRK, Sağlık Bakanlığı
Dr. Türkay ESİN, İl Sağlık Müdürlüğü
Şef Remzi ERDEN, Sağlık Bakanlığı
Yrd. Doç. Dr. Nevzat UYAROĞLU, İstanbul Gelişim MYO
Yrd. Doç. Dr. M. Fatih ABASIYANIK, Fatih Üniversitesi
Yrd. Doç. Dr. Fahri AKBAŞ, Fatih Üniversitesi
Yrd. Doç. Dr. Mustafa PETEK, Fatih Üniversitesi
Yrd. Doç. Dr. Didem AKÇA GÜVEN, Fatih Üniversitesi
Yrd. Doç. Dr. Gökçe Tezcanlı GÜYER, Fatih Üniversitesi
Yrd. Doç. Dr. Ahmet KARABURUN, Fatih Üniversitesi
Yrd. Doç. Dr. Sami GÖREN, Fatih Üniversitesi
Yrd. Doç. Dr. İhsan Ömür BUCAK, Fatih Üniversitesi
iv
KONGRE KONULARI
KBRN ile ilgili Türk Ceza Kanunları ve Uluslar arası sözleşmeler
Biyolojik Malzemeler
Kimyasal Malzemeler
Radyolojik Malzemeler
Nükleer Malzemeler
İnsana Etkileri
Toprak, Su, Hava Kirliliği
Simülasyon
Kurumsal Faaliyetler
v
KONGRE PROGRAMI
Saat
08:30-09:00
09:00-09:05
09:05-09:15
09:15-09:20
09:20-09:35
09:35-09:50
09:50-10:05
10:05-10:20
10:20-10:35
10:35-10:50
10:50-11:05
11:05-11:20
11:20-11:35
11:35-11:50
11:50-12:05
12:05-13:00
vii
Kişi
Bildiri ismi
Kayıt
İstiklal Marşı-Saygı Duruşu
REKTÖR Yrd.
Açılış Konuşması
Didem Akça Güven
Program Tanıtımı
İbrahim Tarı
KBRN’de hazırlık ve eğitim
Kadir Çeviker
Biyolojik silahların kişi toplum ve ülke açısından
değerlendirilmesi
Yalçın Büyük
Biyolojik tehdit ve biyolojik savaş ajanlari
İrem Uzonur
RAPD-PCR assay to detect the genotoxic effects of
chemical, radiological and nuclear exposures
Ahmet Karaburun, Ali Kimyasal, biyolojik, radyolojik ve nükleer tehlikelere
Demirci
karşı coğrafi bilgi sistemlerinin kullanılması
Çay arası
Çay arası
Halil Rıdvan Öz,
KBRN düzenlemeleri
Nevzat Uyaroğlu
Mehmet Borat
Tehlikeli atıkların yönetimi
Omar Alagha, İsmail
İstanbul’a uzun mesafeli atmosferik taşınım
Anıl Harun A. Kabul,
etkilerinin araştırılması: Solunabilen partiküler
Ferhat Karaca
madde epizotları
Aytaç Kabaklarlı
Kriz yönetiminde KBRN olayları
Yemek-çay
Saat
13:00-13:15
13:15-13:30
13:30-13:45
13:45-14:00
14:00-14:15
14:15-14:30
14:30-14:45
14:45-15:00
15:00-15:15
15:15-15:30
15:30-15:45
15:45-16:00
16:00-16:15
16:15-16:30
16:30-16:45
Kişi
Can Avcı
Sayit Sargın, İsmet
Deliloğlu Gürhan
Türkay Esin
Celal Tuncer, İslam
Saruhan
Gökay Atilla Bostan
Turan Genç
Çay arası
Çay arası
Sami Gören
Merve Şahin, Fahrettin
Eldemir
Bekir Karlık, İhsan Ömür
Bucak
Fahri Akbaş
Mehmet Şenel, M. Fatih
Abasıyanık
Kerem Kemerli, Erkan
Alkır, Teoman Dikerler,
Özlem Saklıcacı, Oytun
Ulutaş
Halil Rıdvan ÖZ
Bildiri ismi
KBRN yapılanması ve sahada karşılaşılan sorunlar
Ege Üniversitesi biyomühendislik bölümü laboratuvar
güvenliği faaliyetleri
KBRN atakları ve İstanbul Sağlık Müdürlüğü UMKE
operasyonları
Biyolojik silah olarak böcekler
Afet yönetiminde KBRN
Tehlikeli postaya yapılacak işlemler
Tıbbi atıkların bertarafı
Afet yönetiminde karar verme yöntemleri
Elektronik burun ve cmac bazlı yapay sinir ağlari ile
tehlikeli gazların tanıma ve ikaz verme sistem tasarımı
Genetiği değiştirilmiş organizmaların insan sağlığı ve
çevre üzerine etkileri
Kimyasal ve biyolojik silahların sensör teknolojisi
kullanılarak belirlenmesi
Kimyasal ve ham petrol döküntülerine müdahale
operasyonları
KAPANIŞ: KBRN’de kurumlar arası işbirliğinin geleceği
viii
Önsöz
KBRN’08 kongresi 3 Aralık 2008 tarihinde Fatih Üniversitesi ve İstanbul İl Sivil Savunma
Müdürlüğünün ortaklığı ile üniversite kampüsünde düzenlenmiştir. Kongrede kimyasal, biyolojik,
radyolojik, nükleer malzemeler, bunların oluşturduğu tehlikeler ve kirlilik, tespit sistemleri, müdahale
planları ve karar verme sistemleri, kurumsal faaliyetler ve operayonlar ele alınmıştır. Kurumlar arası
işbirliği ele alınmış ve sistemdeki tıkanma noktaları tartışılmıştır.
Bu kongrenin düzenlenmesi Şubat-Mart 2008 tarihlerinde İstanbul İl Sivil Savunma Müdürlüğü ile
Fatih Üniversitesi arasında imzalanan protokolün amaçlarından birisidir. Kongreye temsilcileriyle
katılan kurum ve kuruluşlar şunlardır: Ege Üniversitesi, Fatih Üniversitesi, İstanbul Üniversitesi, Selçuk
Üniversitesi, Gelişim Meslek Yüksek Okulu, İl Afet Yönetim Merkezi Müdürlüğü, İstanbul İl Sivil
Savunma müdürlüğü, İ.S.S. Arama Kurtarma Birlik Müdürlüğü, İstanbul Sağlık Müdürlüğü, Adli Tıp,
SESMEKE. Araştırma ve uygulama konusundaki işbirliğinin kongremize katılan üniversiteler ve
kurumlar arasında güçlenerek devam etmesini istemekteyiz.
Prof. Dr. Halil Rıdvan ÖZ (Başkan)
x
Teşekkür
Birçok üniversite, kamu kurum ve kuruluşundan temsilciler KBRN’08 kongresine katılmıştır. Ege
Üniversitesi, Fatih Üniversitesi, İstanbul Üniversitesi, Selçuk Üniversitesi, Gelişim Meslek Yüksek Okulu,
İl Afet Yönetim Merkezi Müdürlüğü, İstanbul İl Sivil Savunma müdürlüğü, İ.S.S. Arama Kurtarma Birlik
Müdürlüğü, İstanbul Sağlık Müdürlüğü, Adli Tıp ve SESMEKE’den gelen katılımcılara teşekkür ederiz.
KBRN’08 Düzenleme Kurulu
xii
İÇİNDEKİLER
Önsöz................................................................................................................x
Teşekkür.........................................................................................................xii
KBRN’de Hazırlık ve Eğitim............................................................................ 1
Biyolojik Silahların Kişi, Toplum ve Ülke Açısından Değerlendirilmesi....... 5
Biyolojik Tehdit: Biyolojik Savaş Ajanları.....................................................15
Canlılarda Kimyasal, Biyolojik, Radyoaktif ve Nükleer Maddelere Maruz
Kalma Sonucu Oluşan DNA Hasarını Değerlendirmede RAPD-PCR Analizi
Çalışmaları ....................................................................................................21
Kimyasal, Biyolojik, Radyolojik ve Nükleer Tehlikelere Karşı Coğrafi Bilgi
Sistemlerinin Kullanılması ...........................................................................25
KBRN Konusunda Kanuni Düzenlemeler ...................................................33
Tehlikeli Atıkların Yönetimi ..........................................................................39
İstanbul Atmosferi 2008 Yılı Solunabilen Partikül Madde Değerlendirmesi
.......................................................................................................................49
Kriz Yönetiminde KBRN Olayları..................................................................55
KBRN Yapılanması ve Sahada Karşılaşılan Sorunlar ................................59
Ege Üniversitesi Biyomühendislik Bölümü Laboratuvar Güvenliği
Faaliyetleri.....................................................................................................63
KBRN Atakları ve İstanbul Sağlık Müdürlüğü UMKE Operasyonları .........71
Biyolojik Silahlar olarak Böcekler..............................................................85
xiii
Afet Yönetiminde KBRN ...............................................................................97
Tehlikeli Postaya Yapılacak İşlemler...........................................................99
Tıbbi Atıkların Bertarafı -Aksaklıklar ve Türkiye’nin Durumu-................. 101
Afet Yönetiminde Karar Verme Teknikleri ............................................... 109
Elektronik Burun ve CMAC Tabanlı Yapay Sinir Ağları İle Tehlikeli Gazları
Tanıma ve İkaz Verme Sistemi ................................................................. 123
Genetiği Değiştirilmiş Organizmaların İnsan Sağlığı ve Çevre Üzerine
Etkileri ........................................................................................................ 129
Biyosensörlere Genel Bir Bakış ve Biyosavunmada Kullanılan
Biyosensörler………………………………………………………………………………….135
Kimyasal ve Petrol Döküntüsüne Müdahale Operasyonları...................151
Biyolojik Silahlar ........................................................................................ 165
KBRN’de Kurumlar Arası İşbirliğinin Geleceği......................................... 169
YAZAR DİZİNİ.............................................................................................. 173
xiv
KBRN’08 BİLDİRİLERİ
xvi
KBRN’08
1. KİMYASAL, BİYOLOJİK,
RADYOLOJİK, NÜKLEER (KBRN)
KONGRESİ
KBRN’de Hazırlık ve Eğitim
İbrahim TARI
İl Sivil Savunma Müdürü, İstanbul
ÖZET
Eğitimle hedef KBRN’nin gerek yararlı, gerekse zararlı etkilerine karşı hazırlıklı
olabilmektir. Bu sayede KBRN hazırlıklarının en önemli unsuru başarılmış
olabilecektir. İhmal edilmeden sürekli eğitim AMAÇ haline getirilip,
gerçekleştirildiğinde taktik amaç olan CAYDIRCILIK ta sağlanmış olabilecektir.
Giriş
Ülkemizin jeostratejik ve jeopolitik konumu,
düzensiz bir kentleşme ile sanayileşmenin
getirdiği riskler diğer ülkelere oranla bu konuda
bizleri daha fazla risk altında bırakmakta ve daha
fazla hazırlıklı olmayı bir gereklilikten ziyade bir
zorunluluk olarak ortaya koymaktadır.
Değerlendirme
Soğuk savaşın sona ermesi, içinde yaşadığımız dünyayı iki kutuplu yapıdan çok kutuplu yapıya dönüştürmüş, dünya topyekun savaş ihtimaline karşı bölgesel savaşlar terörizm ve KBRN tehdidine daha açık hale gelmiştir.
Bu gün gördüğümüz ise KBRN tehdidinin
savaş dışında;
1. Terörist saldırılarında,
2. Sanayi kazalarında,
3. Nükleer reaktörlerden kaynaklanan
kazalarda,
4. Afetlerde,
5. Teknolojinin taşınması sırasında
yaşanan kazalarda olduğudur.
Bütün bu tehdit çeşitlerinin, geniş halk
kitlelerinin yaşamlarını olumsuz yönde tehdit
ettiğini, etkilemekte olduğunu, çok sayıda insanın
yaşamını yitirmesine neden olduğunu canlı
hayatın sona ermesine ve değişimine neden
olduğunu artık biliyoruz.
KBRN maddelerinin kendisinin ve bilgilerinin
kontrolsüzlüğü ve denetimsizliği bugün tehlikeyi
en yüksek düzeye taşımıştır.
KBRN gücünün günümüzde tehdit unsuru
olarak kullanılması her düzeyde konunun
güvenlik boyutunun değerlendirilmesini zorunlu
kılmıştır.
Gerek savaş, gerek terörist nedenli gerekse
kazaen olsun, KBRN maddeli teknolojinin yararlı,
zararlı tek hedefi insandır. Bunların duyu
organlarımız vasıtasıyla tespitinin zor ve çoğu
zaman mümkün olmamasının kimyasal ve
biyolojik madde kullanımlarında insan hayatının
daha çok tehdit altında olduğunu söyleyebiliriz.
Kimyasal ve biyolojik maddelerin üretimlerinin
ucuz ve etkilerinin fazla olması, biyolojik
maddelerin etkilerinin geç ortaya çıkması ve
tespitlerinin laboratuar ortamına ihtiyaç duyması,
1
Nükleer ve kimyasal maddelerin varlıklarının
belirlenmesinde cihaz kullanımına ihtiyaç duyulması yada uzmanlar dışında etkilerine göre şüphelenilmesinde geç kalınması nedenlerinin terörist gruplarca tercih sebebi olduğu bilinmektedir.
Tokyo metrosu sarin gazı taarruzu, ABD şarbon vakaları bütün bunlara örnektir.
Radyoaktif kaynakların tıp, endüstri, araştırma
ve eğitim alanlarında, kullanılırken yaratacağı
sorunlara örnek İstanbul İkitelli’deki hurdalıktaki
atık radyasyonlu kaynak olayıdır.
Teknolojisi eski ve halen faaliyette olan reaktörlerin varlığı da önemli bir risk kaynağıdır. Benzer teknolojiyi kullanan Çernobil kazası hala
hafızalardadır.
Ülkemizin hemen yanı başlarında bulunan
nükleer santrallerin durumu malumlarınızdır.
Bütün bunların yanında sağlıksız kentleşme
konutlar ile sanayi tesislerini iç içe geçirmiştir ki
bunlarda meydana gelebilecek kazalar, terörist
saldırılardan daha çok zarar verebilecektir.
Çünkü depolama, üretim ve dağıtım kontrolsüzlüğü her an bir tehdit unsurudur ki içinde
bulunduğumuz yılda Bayrampaşa’da bulunan bir
havai fişek üretim tesisi patlamasının sonucu
henüz hafızalardadır. Bir savaş durumunda düşmanın, barış durumunda ise terörizmin veya
KBRN kazasının sonuçlarının son derece vahim
olacağını tahmin etmek bütün bu veriler ışığında
zor olmasa gerek.
Ülkemizde her yıl yüzlerce geminin binlerce
ton tehlikeli kimyasalla geçiş yaptığı İstanbul
boğazı ve İstanbul şehri için risk her halde tahmin
edilebilir.
Hazırlık
KBRN tehditlere karşı hazırlık dört ana başlıkta değerlendirilmelidir;
1. Tehdidin değerlendirilmesine yönelik
hazırlıklar,
2. Tehdidin varlığına yönelik hazırlıklar,
3. Bilgiye yönelik hazırlık,
4. Korumaya yönelik hazırlık.
Her durumda da hazırlıkların sorumluları kamu otoritesidir. Peki, ne yapacak? Tehdidin var
olmasını önleyecek, halkı bilgilendirecek ve uygulamayı izleyecektir.
2
Sonuç Alınabilecek Hazırlık İçin;
• Uluslararası, ulusal, bölgesel ve yerel riskler belirlenmeli ve bunlar doğru tanımlanmalıdır.
• Bu risklerin hangi şehirlerimizi veya o
şehirde hangi mahalleleri etkileyebileceği, sorun
halinde tahliyenin nasıl ve hangi vasıtalarla
yapılacağı önceden bilinmelidir.
• Riske müdahale edecek teşkilatlar, bunların imkân ve kabiliyetleri ile bu imkânların mevcut risklere karşı yeterlilikleri belirlenerek, aralarında eşgüdüm sağlanmalıdır.
• Konuyla ilgili teşkilatlar güçlendirilmeli,
nitelikli personel istihdam edilmelidir.
• Şehir yerleşimi içinde kalan risk içeren
tesisler şehir dışına taşınmalı, sanayi bölgeleri ve
özellikli tesisler ile sivil konutlar arasında güvenli
mesafeler korunmalı, buralar yerleşime açılmamalıdır.
• Denetim mekanizması işletilmeli bu mekanizma içinde nitelikli personel istihdamı ile denetimde kullanılacak araç ve gereçlerde yeterlilik
sağlanmalıdır.
• Risk içeren kurumlar ile müdahale edecek
kurumlar arasında ve halkın uyarılmasında bir
ikaz-alarm sistemi kurulmalıdır.
• Savaşlara karşı halkı nükleer ve kimyasal
tehdide karşı uyaran İkaz-Alarm afişleri ve broşürleri devlet kurumlarına, okullara ve talep eden
vatandaşlarımıza dağıtılmalı, siren seslerinin anlamları her yıl verilen konferanslarla bu gruplara
dinletilerek neler yapmaları hususu anlatılmalıdır.
• Riski üreten kurumların bu riski minimum
düzeye indirecek tedbirleri alması, öncelikli müdahaleyi yapacak organizasyonu kurması, müdahale ekiplerini eğitmesi, donanımını tedarik etmesi ve müdahaleye yönelik planlamayı yapması
sağlanmalıdır.
• Herhangi bir durumda çevreye yayılacak
kimyasal maddelerle ilgili bilgi verecek bir bilgi
bankası oluşturulmalı, serbest kalan maddeye
ilişkin değerlendirme yapacak bilgisayar programları ile sürat ve etkinlik sağlanmalıdır.
Bugün halkın korunmasında önemli olan bir
diğer hazırlık konusu da sığınak inşasıdır. Sığınak
yapımı ile ilgili esaslar;
• 2/11/1985 gün, 18916 sayılı Resmi Gazetede Yayımlanan Yönetmelik ve
• 25/8/1988 gün, 19910 sayılı sığınaklar
ile ilgili Ek Yönetmelik, hükümlerine tabidir.
Toplu korumayı sağlayan genel sığınaklar yapılmalıdır.
Eğitim
Eğitimleri iki başlıkta değerlendirmeliyiz.
1. Kamu ve özel tüm görevlilerin eğitimi
2. Halkın eğitimi
1. Kamu ve özel tüm görevlilerin eğitimleri ise
iki ayrı başlıkta düzenlenebilir.
a. Fiilen KBRN faaliyetlerinin içinde
olan personelin eğitimi
b. KBRN tehdidine maruz kalabilecek kamu ve özel personelin
eğitimi.
a) Fiilen KBRN faaliyetlerinin içinde olan
personel Sivil Savunmacıdır, Sağlıkçıdır, Polistir,
İtfaiyecidir ki bu personel tehlikeye maruz kalan
personel kadar tehdit altındadır.
Bu personelin eğitimi, kurtarılacaklar ile
kurtarıcılar güvenliği ile yapılacak operasyonun
başarısı için önemlidir.
b) KBRN tahdidine maruz kalabilecek kamu
ve özel sektör personelinin eğitimi ise tehlikenin
daha başlamadan sonlanabilmesi için önemlidir.
Eğitimli ve dikkatli personel tehdidin büyümesine
ve tehditten fayda bekleyenlerin caymasına
neden olabilecektir.
2. Halkın eğitimi
KBRN tehdidine karşı savaş ve barışta en
fazla tehdit altında olan sivil halktır.
Halkın eğitimi ayrı bir eğitim programını ve
sürecini gerektirmektedir.
Halkın eğitimi konusunda toplumun tüm kesimine hizmet verebilecek kurumlar Sivil Savunma
ve Sağlık teşkilatıdır.
Çünkü yurt düzeyinde teşkilatlanmışlardır.
Ayrıca KBRN eğitiminin yaygınlaşması için Sivil
Savunma eğitimi yangın, doğal afetler ile KBRN
tehditlerini de içerecek biçimde okullarda okutulmalı, yaz okulları, dershane, şoför ve güvenlik
okulları gibi yerlerde bu konuların öğretilmesi
önemlidir
Bütün bu eğitimlerin sonunda halkımız KBRN
ile ilgili uyarı işaretlerini tanımalı, temel korunma,
temizlenme ve ilk yardım yöntemlerini bilmeli,
kendi korunma teçhizatına sahip olması gerektiğini, satın alacağı evin sığınağının olup olmadığını, bu sığınağın filtrasyon ve donanımının yapılıp
yapılmadığını sormalı, çevresini araştırarak risk
merkezlerine yakın yerlerden konut almamalıdır.
Ancak halkımız eğitim hususunda çoğunlukla
gönüllü olmamaktadır. Özellikle konumuz ile ilgili
eğitim talebi çok nadir olarak gelmekte, düzenlenen kurslara katılım az olmaktadır.
Bu da bir üzücü gerçekliktir.
Sonuç alınabilir bir eğitim için;
• Eğitimin müfredatı belirlenmeli,
• Amaçlar tespit edilmeli,
• Hangi eğitim metotları ile belirlenen amaçlara ulaşılacağı düşünülmeli,
• Organizasyonların nasıl yapılacağı,
• Sonuçların nasıl ölçüleceği planlanmalıdır.
• KBRN’nın bir ulusal güvenlik konusu olduğu düşünülerek bu bakımdan eğitim ile ilgili olarak tüm birimler tam bir işbirliği içinde olmalıdır.
• Tüm eğitimler doğru hazırlanmış senaryolar ile yapılacak tatbikatlarla tamamlanmalıdır.
• Bu eğitim ve tatbikatların sonucu ise başarılı görevler ile ölçülebilir.
3
KBRN’08
KONGRESİ
Biyolojik Silahların Kişi, Toplum ve Ülke Açısından Değerlendirilmesi
Yaşar BAĞDATLI1, Kadir ÇEVİKER2
1
İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Mikrobiyoloji A.D.
2
İstanbul Üniversitesi, Kardiyoloji Enstitüsü, Kalp Cerrahisi
ÖZET
Canlıların bir başka canlı tarafından doğrudan veya çeşitli ürünleri (toxin, antijen
vb. virulans faktörleri) ile aktivite dışı bırakılmasında etkin olan maddelere
‘’Biyolojik Silah’’ diyoruz. Bu işin değişik mikroorganizmalar ve bunların
hastalandırıcı ürünlerinin bir silah şeklinde kullanılarak yapılmasına ise
‘’Biyolojik savaş’’ veya ‘’Biyoterörizm’’diyoruz.
Giriş
Biyolojik silahlar insanları veya insanlar için
yaşam kaynağı olabilen (hayvan, bitki, toprak, hava, su gibi) oluşumları yok edebildiği gibi biyolojik,
fiziksel ve biyokimyasal bozunmalar sonucu
kullanılamayacak hale getirmekte, aktivite dışı
bırakarak iş gücü ve ekonomik kayıplara neden
olabilmektedir. Bunlardan daha da önemlisi insanlarda strese (vücudun çeşitli iç ve dış uyaranlara verdiği otomatik tepki) neden olmakta,
kitlesel depresyonlar ve panik havası oluşturmaktadır.
Biyolojik Silahlar, İnsanlık Deneyimleri
Nerede ise insanlık tarihi kadar gerilere
dayanan biyolojik silahların tarihçesine bakacak
olursak; [1] İskitli okçuların MÖ 400’de kullandığı
kan, kokuşmuş ceset ve dışkı ile bulaşıklandırılmış oklar, MÖ 300’de Pers, Yunan, Romalı
litaratüründe görülen su kaynaklarına ölmüş
hayvan cesedi atılması, MÖ 190 Örimedon savaşında Hanibal’ın Pergamon Kralı 2. Ömenes’in
gemilerine topraktan yapılmış zehirli yılan dolu
kavanozlar atarak yenmesi, 12. yüzyıl Tortona
savaşında Barbarossa’nın asker cesetlerini zehir
olarak kullanması, 14. yüzyılda şimdiki Ukrayna
sınırları içinde kalan Kaffa’yı kuşatan Tatarların,
vebadan ölmüş insan cesetlerini mancınıkla
şehrin surlarından içeri atarak salgın oluşturmaya
çalışmaları, 1710’da Rusların yine aynı şeyi
Estonya’da İsveç kuşatmasında tekrarlaması, 18
yy’da Fransa’nın Hindistan savaşında ve
İngiltere’nin Kuzey Amerika’da çiçek hastalığı
5
sonucu ölen askerlerin battaniye ve eşyalarını
yerli halka vererek aşılanmamış yerli halkın
hastalandırılmasına çalışılarak, onbinlerce ölüme
neden olmaları, 1900’lerde biyolojik savaş
insanların yanında hayvanları da hedef seçerek
daha sofistike hal almıştır. 1. Dünya savaşında
Almanya biyolojik silah olarak antraks, ruam (at
nezlesi), kolera (Vibrio cholera) , buğday
mantarını (Puccinia graminis veya Ug99)
kullanmıştır. St Petersburg’da ortaya çıkarılan
veba (Yersinia pestis) salgını, Mezopotamya’da
Fransız
atlı
birliklerine
yönelik
ruam
(Pseudomonas mallei) aynı amaçla kullanılmıştır.
2. dünya savaşında Japonya Mançurya’da
biyolojik silah araştırma merkezini kurmuş ve
Çinli tutsaklar üzerinde deneyler yapmıştır [2].
Yaklaşık 3000 kurban üzerinde ruam, şarbon
(Bacillus antracis), sifiliz (Treponema pallidum )
ve diğer ajanlar denenerek, hastalık ilerleyişi ve
otopsilerinde de etkileri araştırılmıştır. SSCB
1950-1980 arasında biyolojik silah geliştirmeye
devam etmiş, 1970’lerde Laos, Kamboçya
(1975-1981), ve Afganistan’da (1979-1981)
“Sarı Yağmur” isimli (Trichothecene Mycotoxin-T2) mikotoksini biyolojik silah olarak kullanılmıştır.
1979’da Sverdlovsk’ta 66 insan biyolojik silah
fabrikasından filtre hatası sonucu sızan antrax
nedeni ile hayatını kaybetmiştir. Bu olay 1992’ye
kadar saklanmıştır. 1942’de ABD savaş
araştırma birimi kurarak antrax ve botulinumun
(Clostridium botulinum) biyolojik silah olarak
kullanılabilirliği konusunun araştırılmaya başlandığını görüyoruz, [3] 1944’te botulinum ve
antraks içerikli savaş başlıkları geliştirildi. 1942
ve 1943’de İngiltere antrax başlıklı füzelerini
Gruinard adasında denedi. 1980’lerde terörist
gruplar tarafından sıklıkla yiyecek ve içeceklere
karıştırmak suretiyle sıkça kullanılmıştır. 1984’te
Oregon’da Bhagwan Shree Rajeessh taraftarları
S. Typhimurium kontamine edilmiş salata ile 751
kişiyi infekte etmişlerdir. 1985’te Irak antraks
botulinum toksin ve aflatoksin üretim programını
başlattı. Çöl bölgeleri operasyonlarında ABD
askerleri sıkça biyolojik ve kimyasal saldırı ile
karşı karşıya kalmışlar. İran savaşı sırasında Irak
botulinum antrax ve aflatoksin içerikli scud
füzeleri ve 2000 lt’lik havadan püskürtme
uçakları olduğunu açıklamıştır. Yakın tarihte ise
biyolojik silahlara ulaşım oldukça kolaylaşmış ve
denetime almak zorlaşmıştır. 1992 Virginya da
bir genç antrax spray kullanmış, 1994 japonya
6
Tokyo’da Aum Shinrikyo tarikatı üyesi birisi
yüksek bir binadan antraks toz bırakmıştır. 1995
Minnesota özgürlük grubu risin (Keneotu, Ricinus
communis tohumundan elde edilen protein
yapısında olan güçlü bir sitotoksindir) gazı
kullandı. 1996 Ohio’da bir kurban posta yoluyla
bubonic veba’ya yakalanmıştır.
Biyolojik Silahlarda Bulunması Gereken
Özellikler
1- Kolay bulunabilir ve kolay üretilebilir olması,
2- Aerosol haline getirilebilmesi (1-10 mikron),
3- Ağır hastalığa veya ölüme neden olması,
4- İnsandan insana bulaşabilmesi,
5- Etkili bir tedavisi veya profilaksisi bulunmaması,
6-Çabuk etkili olmalı,
7-Çabuk yayılmalı,
8-Çabuk kaybolmalı,
9-Ortamdan temizlenebilme yöntemleri bilinmeli,
Biyolojik Savaşın Silahları
Biyolojik savaş amaçlı kullanılan ajanlar, 4
başlık altında incelenebilir:
• Mikroorganizmalar ve Toksinler
• Ara-konak Hayvanlar
• Bitki Öldürücüler
• Zararlı Haşerat ve Hayvanlar
Biyolojik Silahların Sınıflandırılması
Biyolojik silahlar belirlenen amaca bağlı olarak
bazen geniş insan kitlelerinin bulunduğu ve ortaklaşa kullandığı su, hava ve beslenme araçlarını hedef alabilmekte, bazen de zamana yaya-rak
süreklilik içinde sporadik vak’alar şeklinde
psikolojik etkilenmelere neden olabilecek yöntemler seçilebilmektedir. Biyolojik silahlar yayılım, yaptığı hastalık ve ölüme sebep olma gücüne
bağlı olarak üç grupta incelenmektedir:
Grup A en yüksek risk olarak değerlendirilirken
Grup C sadece hastalık etkeni olarak
görülmektedir
Kategori A
Bunlar toplum ve ulusal güvenliği en yüksek
derecede tehdit eden yüksek riskli organizma ve
toksinleri kapsar. Çünkü, insandan insana
kolaylıkla yayılır ve taşınırlar, yüksek ölüm
oranlarına ve major toplum sağlığı sorunu
oluşturma gücüne sahiptirler, halkta panik ve
sosyal bozulma yaratmaktadırlar, toplum sağlığını
bu ajanlardan korumak, uzak tutmak ve tedavi
etmek için çok özel çalışmalar gerekmektedir.
Antraks
(Bacillus
anthracis),
Botulism
(Clostridium botulinum toxin) , Veba (Yersinia
pestis) , Çiçek hastalığı (Variola major) ,Tularemi
(Francisella tularensis), Viral hemorajik ateşler
(Filovirüsler [örneğin, Ebola, Marburg] ve Arenavirüsler [örneğin, [Lassa, Machupo])
Kategori B
Bu ajanlar ikincil yüksek öneme sahiptirler.
Çünkü, kısmen yayılabilirler, kısmen hastalık
oluştururlar ve düşük ölüm oranları vardır, özel
gelişmiş laboratuar çalışmaları ve gelişmiş hastalık monitörizasyonu gerektirirler.
Bruselloz (Brucella türleri), Clostridium
perfringens’in epsilon toksini, yiyecek güvenliğini
tehdit edenler (örneğin Salmonella türleri,
E. coli o 157:H7; Shigella), Ruam
(Burkholderia mallei) , Melioidosis (Ruam benzeri
hastalık, Burkolderia pseudomallei), Psittakoz
(Chlamydia psittaci)
Kategori C
Bu üçüncü yüksek öneme sahip ajanlar gelecekte kitlesel yayılım için kolaylıkla geliştirilebilecek sık görülen patojenleri kapsarlar. Çünkü,
kolay ulaşılabilir, üretilmeleri ve yayılmaları
kolaydır, potansiyel olarak yüksek morbidite ve
mortalite oranlarına sahiptirler ve ana halk sağlığı
sorunu oluşturabilirler.
Q humması (Coxiella burnetii), Ricinus communis'in Ricin toksini (Keneotu tohumu) Yeni!,
Stafilokoksal enterotoksin B, Tifüs humması
(Rickettsia prowazekii), Viral ensefalit (alfavirusler
[örneğin, Venezuella ensefaliti, doğu at ensefaliti,
batı at ensefaliti]), Su güvenliğini tehdit edenler
(örneğin Vibrio cholerae, Cryptosporidium
parvum)
Mikroorganizmalar ve Toksinler
Mikroorganizmalar ve toksinler, biyolojik silah
amaçlı kullanılan en önemli ajanlardır. Mikroorganizmalar; bakteriler, virüsler, riketsiyalar,
klamidyalar insan ve hayvanlar üzerinde,
funguslar da bitkiler üzerinde kullanılabilen etkili
biyolojik ajanlardır Birleşmiş Milletler, Dünya
Sağlık Örgütü, NATO, Biyolojik Silahlar Konvansiyonu gibi uluslararası kuruluşlarca, 43 mikroorganizmanın insanlara karşı biyolojik silah haline
getirilme özelliğine sahip olduğu saptanmıştır.
Toksin tanımı
Hayvan, bitki veya mikroorganizmalar gibi
canlı tarafından üretilen ve diğer canlılar için
zarar verici de olabilen maddelerdir.
Endotoksin,
Ekzotoksin ,
Hastalandırma gücü (virulans) yüksek olan
mikroorganizmaların toksinleri de çoktur. Virulansı yüksek olan mikroorganizmaların insan
vücudunda yerleştirildiği bölgeler günlük aktivitemizde en çok kullandığımız dışa açık organlarımızdır. Staphylococcus ve streptococcus gibi
mikroorganizmalar eller, burun ve boğazımızda
yerleşir.
Toksinler ve sınıflandırılması
Hayvan, bitki veya mikroplar gibi canlı
organizmalar tarafından üretilen ve diğer canlılar
için hem faydalı aynı zamanda zarar verici de
olabilen maddelerdir. Toksinler iki grupta toplanır;
1)Ekzotoksin,
2)Endotoksin.
Toksinler doğal olarak sentezlenir veya
üretilirken, kimyasal ajanlar insanlar tarafından
geliştirilen veya üretilen sentetik yapılardır.
Toksinler doğal yapılarında uçucu değildir. Bu
nedenle inhalasyon yolu ile bulaşmaları veya
zarar vermeleri söz konusu olmaz ancak kimyasal
ajanlar normal çevresel koşullarda uçucu özellik
gösterir ve inhalasyon ile klinik bulguların
gelişimine neden olabilir. Toksinler, mikotoksin
dışında deri üzerinde irritan özellik taşımazlar,
kimyasal ajanlar ise sıklıkla cilt toksisitesi
7
gösterirler. Gram toksisite olarak toksinler çok
daha etkilidir, yani bir diğer ifade şekli ile toksinlerin çok daha küçük miktarları daha yüksek
oranda zarar verir. Direkt olarak insanlar veya
diğer canlılar hedeflenerek üretilmiş veya sentezlenmiş olan siyanid, hardal gazı, VX gibi kimyasal
ajanlar, mikroorganizmaların oluşturduğu toksinler örnek alınarak hazırlanmış ve bu amaç için
kullanımda benzerlik gösterirken, çeşitli yönlerden de ayrılmaktadır. Toksinlerin uçucu olmamaları biyolojik silah olarak değerlen-dirilmelerinde
önem taşır. Toksinler bu doğal özellikleri nedeni
ile ancak özel yöntemler kullanılarak aerosolleşen ve havaya karışabilen biyolojik silah şekline
dönebilir. Toksinlerin normal şartlarda uçucu
olmamaları, olası bir saldırıda sadece hedefin
direkt zarar görmesine neden olur, yani kişiden
kişiye bulaşma gerçekleşmez ayrıca aynı
nedenden ötürü kalıcı ve geniş çaplı çevre
zararları söz konusu değildir [4]. Olası açık hava
saldırılarında kullanılabilirliği etkileyen bir diğer
faktörde toksinin stabilitesidir. Örneğin botulinum
ve tetanoz toksinleri çok büyük moleküler yapıya
sahip olduğu için ısı, ultraviole ışın gibi çevresel
faktörler tarafından hızla denatüre edilir. Biyolojik
silah olarak kullanılabilecek toksinler botulinum,
risin, stafilokokkal enterotoksin B (SEB) ve T-2
mikotoksin ile sınırlandırılmaktadır.
Botulinum:
Botulinum toksini, Clostridium botulinum ve
diğer iki Clostridia türü tarafından üretilen birbiri
ile benzer özellikler taşıyan yedi nörotoksinin
ortak adıdır. Toksinlere A’dan G’ye kadar isim
verilmektedir. Bilinen en güçlü nörotoksin olan
botulinum, gündelik tıp hayatının kullanımına
girmiş toksinlerdendir; strabismus, blefarospazm,
tortikoliz ve tetanoz gibi spastik tabloların tedavisinde ve plastik cerrahi ile kozmetik alanında da
özellikle yüzdeki kırışıklıkların giderilmesinde
kullanılmaktadır. Doğal yaşamda botulinum toksininin etken olarak karşımıza çıktığı üç farklı klinik
tablo bulunmaktadır; gıda ilişkili intoksikasyonlar,
infantil ve yaranın kontaminasyonu sonrasında.
Biyolojik silah olarak kullanımında ise aerosol
şeklinde olabileceği gibi su veya gıda kaynaklarının kontaminasyonu da söz konusu olabilir.
Botulinum toksininin aerosol şeklinde üretimi pek
çok ülke tarafından gerçekleştirilmiş ve bugün
8
içinde pek çok ülke ve terorist grupların elinde
bulunduğu bilinmektedir.
Clostridium botulinum,
Botulizm; konserve,
Biyolojik silah olarak kullanımında aerosol
hale getirilen toksin solunum yolu ile alınmakta
ve hastalığa yol açmaktadır. Botulinal toksin
nörolojik etki göstermekte, genellikle sinirin
adeleyle birleştiği yerde etkili olmaktadır.
Klinik :
Pitozis, genel halsizlik, baş dönmesi, bulanık
ya da çift görme, konuşma ve yutma güçlüğü
bulguları ile seyreder.
Solunum kaslarında depresyona yol açarak
ölüme neden olur.
Toksinin aerosol formu solunum yolu ile
alındıktan 12-36 saat sonra semptomlar çıkar.
Bu tip vakalarda mortalite %80 civarındadır.
Tanı :
Klinik olarak tanı konulan bu hastalıkta
laboratuvar yöntemleri genellikle yaygın kullanılmamaktadır.
Tedavi :
Antitoksin,
Yaşam fonksiyonlarının devamı için gerekli
yaşam desteği sağlanması,
Dekontaminasyon-İzolasyon :
İzolasyonuna gerek yoktur.
Botulinal toksin ciltten
Aerosol formlardan etkilenip hasta olanlardan
da hastalık bulaşmamaktadır.
Dekontaminasyonu
düşünülen
alanların
temizliğinde su-sabun ya da %0.5'lik hipoklorid ile
yapılan temizlik yeterli olmaktadır. Sporların
ortadan kaldırılması ise yüksek basınç altında ısı
yoluyla yapılmaktadır.
Salgın Kontrolu :
Toksinin bulaştığı düşünülen gıdalar ya da
araçları 10 dakika kaynatarak botulinal toksin
etkisiz hale gelmektedir.
Biyolojik silah olarak kullanımı aerosol şeklinde olabileceği gibi su veya gıda kaynak-larının
kontaminasyonu ile de olabilir.
Botulinum toksininin aerosol şeklinde üretimi
pek çok ülke tarafından gerçekleştirilmiş ve
bugün içinde pek çok ülke ve terorist grupların
elinde bulunduğu bilinmektedir.
Risin
Keneotu (Ricinus communis) tohumundan
elde edilen risin protein yapısında olan güçlü bir
sitotoksindir. Eldesi kolay olduğu kadar toksik
etkileride çok olan risin, aerosol olarak inhale
edildiğinde akut hipoksik akciğer yetmezliğine
neden olur, patolojik değişiklikler ilk sekiz saatte
bile çıkabilirken, genellikle 36-72 saat içerisinde
solunum yetmezliği gelişir. Oral olarak alındığında
gastrointestinal bulguların gelişimini takiben,
dolaşım yetmezliği ve ölüm gelişir. İntravasküler
yolla alınacak olursa veya daha nadiren diğer
yollardan alındığında intravasküler koagülopatiye,
mikrodolaşım bozukluğuna ve multi-organ
yetmezliğine neden olabilir. Eski Bulgar Kralı
Georgi Markov 1978 yılında Londra’da şemsiye
şeklindeki silahtan verilen risin ile suikasta
uğrayarak ölmüştür, ayrıca benzer şekilde 1970
ve 1980’lerin başında benzer altı ayrı suikast
girişiminin daha olduğu da bilinmektedir.
Stafilokokkal Enterotoksin B
Stafilokokkal enterotoksin B (SEB) bu
ekzotoksinlerden birisidir. SEB, diğer ekzotoksinler gibi Staphylococcus aureus tarafından
üretildikten sonra hücre dışına salınmaktadır.
Gıda zehirlenmesine neden olan toksinlerden
birisi olan SEB alım yoluna göre değişen geniş
etki spektrumuna sahiptir. Toksik şok sendrom
toksini-1 (TSST-1) ve exfoliatif toksindir.
T-2 Mikotoksin
Fusarium bitki mantarı tarafından üretilen
yaklaşık 40 toksinden birisidir. Klinik tablo,
toksinin protein sentezini ve DNA replikasyonunu
bloke etmesi ile ilişkilidir. Kontamine ekmeği
yiyenlerde “ATA”, alimenter toksik alökia olarak
adlandırılan, abdominal ağrı, ishal, kusma, halsizlik ve birkaç gün içerisinde gelişen ateş, titreme, miyalji ve özellikle lökopenini ile seyreden kemik iliği depresyonu gelişmiştir. Bu dönemi atla-
tanlarda farinks ve larinkste ağrılı ülserler, ciltte
peteşi ile purpuralar, ve yaygın kanamalar (melena, kanlı ishal, hematuri, vaginal kanamalar)
görülmüştür.
Toksinlerden korunmak
Özgül bir antidotu olmayanlar için tüm tedavi
yaklaşımı destekleme, semptom ve bulgulara
yönelik yaklaşım şeklindedir. İlk yapılması gereken eğer özel koruyucu kıyafetler mevcut değilse
kontamine olmamış su ve sabunla izole bir yerde
yıkanmanın gerçekleştirilmesidir. Olası temastan
sonraki 4-6 saat içerisinde yıkanma, duş mutlaka
yapılmalıdır. Bu süreden sonraki yıkanma, toksinin çoğu emildiği için artık etkili olmayacaktır.
Daha sonraki yaklaşım yanık vakalarına olan
yaklaşım şeklinde olmalıdır. Ayrıca aktif kömür
mutlaka verilmelidir. Profilaksi için fiziksel
korunma (gaz maskesi, özel gözlük ve kıyafetler)
olası atak sırasında tek korunma yöntemidir. Aşı
veya kemoprofilaksi çalışmaları yetersiz, hayvanlar üzerinde devam etmektedir. Hastalara bakım
verilirken, kontak izolasyonu, tam dekontaminasyon sağlanana kadar uygulanmalıdır.
Biyolojik Silahlar (Öncelikli olanlar)
WHO verilerine dayanarak 43 farklı biyolojik
silah olarak kullanılabilecek ajan tespit edilmiştir
ancak çok yüksek riskli olanlar;
1-Bacillus antracis (şarbon)
2-Yersinia pestis (veba)
3-Francisella tularensis (tularemi)
4-Brucella spp. (bruselloz)
5-Coxiella burnetti (Q ateşi)
6-Variola virus (çiçek)
7-Ensefalit virusu
8-Hemorajik ateş yapan viruslar
9-Botulismus toksini
ANTRAKS (Bacillus anthracis)
Büyük , aerop, gram (+), sporlu, hareketsiz
Genellikle zoonoz etkeni
İnsanlara bulaş infekte hayvan yada kontamine hayvan ürünleri ile,
İnsan-insan bulaş söz konusu değil,
9
Olabilecek infeksiyonlar kutanöz, solunumsal
yada gastrointestinal antrax
Patofizyoloji ;
3 virulan faktör:
Antifagositik kapsül
Öldürücü toksin
Ödem toksin
Enfeksiyon için 8000-50000 spor yeterli.
Spor---makrofaj--basil--kapsül+toksin üretimi-enfeksiyon
Deri antrax;
İnkubasyon 1-12 gün, papül—vezikül—ülser—
yaygın ödem—ülserde siyah eskar—nadiren
septisemi--%1 ölüm
Solunum antraks;
İnkubasyon 1-6 gün, latent dönem 60 gün—
nonspesifik belirtiler öksürük, ateş, halsizlik,
ödem…vb— ARDS, siyanoz, stridor, göğüs ağrısı –
X-ray görüntülemede mediastende genişleme,
plevral efüzyon
ARDS hızla (24-48 hr) şok ve ölümle sonuçlanıyor. Mortalite %90, septik şok varsa %100
Gastrointestinal Antraks;
İnkubasyon 2-5 gün—lokal oral yada tonsiller
ülser, ateş servikal submadibular lenfadenit,
ödem sonucu ağrı, disfaji.
Daha distal GİS nonspesifik ateş bulantı
kusma arkasında ciddi karın ağrısı. Tedavisiz
mortalite %50
Tedavi:
Penisilinlere oldukça duyarlıdır,
Ciprofloxacin 500 mg PO bid 60 gün,
Amoxicillin at 500 mg PO tid,
Doxycycline 100 mg PO bid 60 gün,
Erken teşhis ile yeterli dozda antibiyoterapi
tedavi için çok önemlidir.
10
VEBA (Yersinia pestis)
6. 14. 20. yy lardaki 3 büyük pandeminin baş
aktörü.
Zoonotik enfeksiyon etkeni, Y. Pestis enfekte
fare pirelerinin insanı ısırması ile bulaşır.
Gram(-), hareketsiz, sporsuz, aerop, fakültatif
anaerop, oksizdaz negatif, katalaz pozitif, indol
negatif, sitrat negatif, üre negatif, ornitin dekarboksilaz negatif özelliklerde kokobasil.
Pire ısırması sonrası yaklaşık olarak 28000
bakteri inoküle olur.
1-10 gün arasında kuluçka dönemi sonrasında lenf dokusuna yerleşir (bubonik veba:
lenf dokusuna yerleşerek lenf bezelerinde şişme
ve deriye fistülize olması)
Lenf sıvısı aracılığı ile kana yayılarak veba
septisemisi ve akciğerlere yerleşerek pnömoni
(tedavisiz mortalite %100), diğer organlara
yerleşerek ilgili enfeksiyonlar meydana gelir.
Epidemiyoloji ve korunma :
Kemirici hayvan hastalığıdır. Bunların idrar
dışkı, ölüleri ve vücut parçaları ile toprak ve suya
geçebilir. Buradan hayvana ve hayvandan pirelerle insana geçer.
İnsan piresi ile insan-insan yada damlacık
yoluyla direkt bulaşabilir.
Bulaş halkası kırılmalı, enfekte insanlar karantinaya alınmalı, risk grubunda olanlara aşı ve antibiyotik proflaksisi uygulanmalıdır.
Tedavi;
Geniş spektrumlu antibiyotiklerden streptomisin-sülfadiazin, tetrasiklin kullanılabilir
Ağır vakalarda veba serumları kullanılabilir.
Korunma:
1998 yılında F1-v antijen aşısı geliştirildi.
Tularemi (Francisella tularensis)
O’Hara’s disease (Japonya)
Plague-like disease in rodents (California)
Deer-fly fever (Utah)
Glandular tick fever (IdahoveMontana)
Market men’s disease (Washington, DC)
Rabbit fever (orta Amerika)
Water-rat trappers disease (Rusya)
2 x 0,7 µm boyutlarında, Hareketsiz, Aerobik,
Pleomorfik gram negatif, Fakültatif hücre içi,
Kokobasildir, F. tularensis’in oluşturduğu kuzey
yarım küreye özgü zoonoz, Biyolojik silah olarak
önemi oral 8-10 bakteri, solunum yolu ile aeresol
veya direkt kontakt ile 10-50 arasında bakteri
enfeksiyon için yeterli, Tedavi edilmeyen pnömoni
olgularında mortalite %50’dir. Tedavi edilmeyen
kutanöz hastalıkta bile % 5-6 ölümcül seyreder.
WHO’nun yaptığı tahmini hesaplara göre; F.
Tularensis içeren 50 kg'lık aerosolun 5 milyon
nüfuslu bir kente biyolojik silah olarak atılması,
250 bin kişinin hastalanmasına ve 19 bin kişinin
ölümüne sebep olacaktır. CDC'nin yaptığı benzer
bir hesaplamada; “Tularemi bulutuna” maruz
kalan 100 bin nüfuslu bir kentte 82 bin kişinin
etkileneceği ve bakterinin 6 bin insanın ölümüne
yolaçacağı öngörülmüştür.
Tanı:
F. tularensise karşı oluşmuş antikorlar; tüp
aglütinasyon (TA), mikroaglütinasyon (MA), hemaglütinasyon ve ELISA yöntemleriyle saptanabilir.
Hızlı tanı metodları; idrarda antijen arama,
direkt floresan antikor boyama, 16S ribozomal
prob kullanarak RNA hibridizasyonu ve polimeraz
zincir reaksiyonu (PCR) bunlardan bazılarıdır.
Tedavi;
Antibiyotik tedavisi erken dönemde başlanırsa
etkili,
Streptomisin 2 x 7,5-15 mg/kg IM, 7-14 gün,
Gentamisin 1 x 5 mg/kg/ IV , 7-14 gün,
Süpürasyon gösteren lenf bezleri ise iğne
aspirasyonu veya cerrahi drenajla boşaltılmalıdır,
Tularemi insandan insana bulaşmaz, bu
nedenle hastayı izole etmeye gerek yoktur rutin
infeksiyon kontrol önlemlerinin uygulanması
yeterlidir. Ancak laboratuar çalışanları kendini en
üst düzeyde korumalı ( düzey 2 ), vektör kontrolü
sağlamak ve vektörlerin davranış modellerini
bilmek ve genel önlemler almak, tulareminin
endemik olduğu bölgelerde avcılık, doğadan
toplanan yiyecekler ve su önlemler alınarak
kullanılmalı,
Aşı;
Ölü F. tularensis suşlarından hazırlanmış
aşılar antikor yanıtı oluştururlar ancak hastalıktan
koruyamazlar, attenüe aşı hem hücresel hem de
humoral immün yanıt oluşturmaktadır. Ancak
mevcut tularemi aşısının etkinliği sınırlıdır, inhalasyon tularemisinden tamamen korumadığını
gösterilmiştir, ülseroglandüler tularemi daha hafif
semptom ve bulgularla seyretmiştir. Temas Sonrası Korunma: proflaksi ilk 24 saat içinde başlanması gereklidir, tularemi geçirenlerde ömür boyu
bağışıklık gelişir.
Türkiye’de tularemi
Marmara ve Karadeniz bölgeside ağırlıklı
olmak üzere Türkiye' de F.tularensis'in endemik
olarak bulunmakta ve dönem dönem sporadik
veya epidemik hastalığa sebep olmaktadır.
BRUSELLOZ (Brucella)
Brucellosis, Brucella grubu bakterilerin
oluşturduğu, özellikle sığır, koyun ve keçi gibi
evcil hayvanlarda yavru atma, süt veriminde
azalma, damızlık değeri kaybı, kısırlık gibi zararlı
etkileri yanında zoonotik, ekonomik yönden zarar
verici ve halk sağlığı yönünden önem taşıyan bir
hastalıktır. Malta humması, Akdeniz humması,
Bang hastalığı , ondülan ateş hastalığı, Brucella
biyolojik silah yapımına girişen gelişmiş ülkelerin
ilk dikkatini çeken silah adayıdır, Düşük ölüm
gücü, üretim kolaylığı ve kontrolsüz epidemilere
sebep vermemesi önemli özellikleridir, Güneş
ışığına hassasiyeti sadece gece etkili olma özelliği
kazandırır, Dezavantajı; üretim sonrasında birkaç
ayda yok olmasıdır. 1952‘de brucella bombası
geliştirilmiş ve kobaylar üzerinde denenmiştir.
Bulaş;
Pişmemiş et, süt ve ürünleri, sakatatları, bütünlüğü bozulmuş ciltten direkt temas ile, ağız yolu, solunum yolu, cinsel temas ile ve laboratuvar
çalışanlarında kaza sonucu bakteriler insanlara
bulaşabilir.
11
Klinik:
Akut (8 haftadan az), subakut (8-52 hafta) ve
kronik (52 haftadan uzun) gidişli klinik şekiller
olabilir.
Tanı: Hastalığın tanısı bakterinin kan
kültüründe üretilmesi ile kesin olarak konur.
Serolojik testlerle (Rose-Bengal, Wright testleri)
veya ELISA hızlı tanı koyulabilir,
Tedavi: WHO’nün önerisi ikili veya üçlü
antibiyotik
kombinasyonları
doksisiklin,
rifampisin, streptomisin gibi antibiyotiklerledir.
Tedavi süresi 6 haftadan az olmamalıdır. Tedavi
süresi omurga tutulumu ve endokarditte 3-6 ay,
merkezi sinir sistemi tutulumunda ise 6-12 ay
şeklinde uzatılabilir.
Kalp damar sistemi tutulumunda çoğunlukla
cerrahi tedavi gerekir.
Korunma:
Konakçı hayvanlarda hastalığın kontrolü ve
eradikasyonu,
Henüz kullanılabilir bir aşı yoktur ama aşı
çalışmaları devam etmektedir,
Q ateşi (Coxiella burnetii)
Gram Negatif, Zoonotik, Kokobasil, Aerob,
İntrasellüler, Hareketsiz, Sporlu
Virülan faktörleri;
Endotoksin: (O antijeni): Antijenik varyasyon
sağlar.
Süperoksid dismutaz enzimi Coxiella'ların
fagositler içinde yaşamasını sağlar.
Sporlar: Olumsuz şartlarda yaşamayı sağlar.
Klinik;
Akut febril hastalık, Atipik pnömoni, Hepatit,
Kronik Q humması: Akut veya subakut endokardit
Bulaş:
Kontamine aerosollerin inhalasyonu
bulaşır, çiğ süt ve süt ürünleri ile
ile
Tanı:
Weil-Felix reaksiyonu : Riketsiyalarla infekte
serum, Proteus vulgaris ile aglütinasyon vermesi
prensibine dayanır.
12
Tedavi:
Pnömoni için Tetracycline
Endokardit için cerrahi kapak replasmanı +
Doxycycline + TMP-SMZ (veya + Rifampin)
Aşı:
Avustralya ve Batı Avrupa’da etkili aşı (Q-Vax)
mevcut
Korunma :
Sütlerin pastörizasyonu, hayvan plasentasının
uygun şekilde yok edilmesi.
ÇİÇEK (Variola)
İlk görüldüğü yer Çin ve Uzak Doğu MÖ 2000,
Firavun Ramses V ölüm sebebi (1157 MÖ),
Avrupa MS 710 yılında tanışıyor,
Amerika 1520 - 3.5 milyon Aztekin 2 yıl içinde
ölümü,
Orthopoxvirus ailesi,
DNA virüsü,
En büyük ve en kompleks virüsler arasındadır,
Konak sadece insan
Dünya Sağlık Örgütü (WHO), 1977’de çiçeğin
eradike edildiğini bildirmiş, 1980’da tüm Dünya
ülkelerinin çiçek aşılamasını durdurmasını
istemiştir. WHO uzman konseyi tüm ülkelerden
ellerindeki çiçek virüsü izolatlarının iki referans
laboratuarından (Rusya’da, Moskova Viral Ürünler
Laboratuarı ve ABD’de CDC’nin Atlanta’daki Viral
Hastalıklar Ünitesi) birisine veya ikisine
ulaştırılması istemiş, 1999 yılında tüm çiçek virüs
izolatlarının yok edilmesini önermiştir. Hastalığın
eradikasyonu sonrasında rutin aşı uygulamasının
durdurulması, hastalığın mortalitesinin %30’lara
kadar çıkması ve etkili bir tedavisinin
bulunmaması, hava yolu ve temas ile kolaylıkla
bulaşması variola virüsünün biyolojik silah olarak
kullanımını gündeme getirmiştir. Gelişmiş
ülkelerden bazılarının üretime devam ettiği ayrıca
virüsün daha virülan formalarını geliştirme
çalışmalarının sürdüğü söylenmektedir.
Variola majör: Hemorajik ve malign çiçek
mortalite % 100,
Variola minor;
Bulaş; Mukozalardan veya direkt temas ile
3-4 hafta süren ateşli, döküntülü hastalık
(sentrifugal-monomorfik ),
Ölüm sıklıkla dolaşımda bulunan variola antijeni ile oluşan immün komplekslerin toksisitesine
bağlı olarak gelişir.
Tanı:
Klinik olarak konulur, laboratuar konfirmasyonu için de kullanılan nötralizan antikor, döküntünün altıncı gününden itibaren tespit edilir ve
yıllarca yüksek seviyede kalır.
Vezikül veya püstülden alınan sıvı örneğinin
elektron mikroskopik incelemesi,
Tedavi:
Cidofovirin? Etkinliği ispat edilmiş tedavi yok!!
Ciddi mortalitesi olan, morbiditesi ile sağlık
kuruluşlarını ve ülkenin ekonomik ve fizik gücünü
etkileyebilecek çiçek hastalığının biyolojik silah
olarak kullanılmasına karşı alınabilecek en etkili
önlem olası temas öncesi profilaksi amacıyla
aşının kullanımı olabilir.
Salgın halk sağlığı açısından ciddi bir tehdittir
ve aşılama ile hastaların ve temas etmiş kişilerin
izolasyonu dışında etkili bir korunma bulunmamaktadır.
Tek bir çiçek vakasının bile tespit edilmesi,
acil ihbar edilmesi gereken bir durumdur.
Biyolojik saldırı durumunda hastalanacak 50
ile 100 kişilik küçük bir grup her bir siklüsta 10
ile 2o ile katlanarak yayılabilme riski taşımaktadır.
Korunma:
Temastan dördüncü güne kadar çiçek aşısı
hastalığın gelişimini engelleyebilir veya hafif
geçirilmesini sağlayabilir.
Hastalığın kontrolünde izolasyon temel noktalardan birisidir,
Biyolojik silah olarak kullanıldığında çiçek
virüsü UV ışığa maruz kalmazsa 24 saat
içerisinde, uygun koşulların varlığında da en uzun
48 saat içerisinde canlılığını yitirir.
Özellikle nem oranının ve sıcaklığın yüksek
olduğu ortamlarda 6 saat içerisinde canlılığını
yitirmektedir.
Aşının hazır tutulması ve olası saldırı durumunda erken izolasyon önlemlerinin alınması
Biyolojik Silah Saldırısına Hazırlık
Biyolojik silah ile yapılan saldırılara karşı bir
plan hazırlanması gerekmektedir. biyolojik saldırıya hazırlıkta ana plan hatları:
Hazırlık ve önleme çalışmaları.
Erken farketme ve sürveyans.
Biyolojik ajanın tanımlanması.
Müdahale çalışmaları.
1. Hazırlık
Kurumlar ve bölgeler arası işbirliği yaratarak
kurum ve bu kurumlarda çalışan personelin
görevlerinin belirlenmesi,
Ulusal iletişim sisteminin kurulup etkin bir
şekilde işletilmesi,
Personel için rehberler hazırlanması ve
personelin eğitimi kısımlarından oluşmaktadır.
2. Erken fark etme ve sürveyans
Tehdit biyolojik silah mı? Bu ipuçları;
Büyük epidemiler olması,
Sağlık personelinin etkilenmesi,
Yüksek morbidite ve mortalite,
Bir bölgede beklenmeyen bir sendrom ya da
patojenin varlığı,
Açıklanamayan bir hastalığa bağlı ölüm ya da
hastalık, kapalı alanlarda yaşayanlar,
Özellikle kapalı devre ya da filtreli havalandırma sisteminde yaşayanlarda düşük atak
hızı olarak sayılabilir.
3. Biyolojik ajanın tanımlanması
Laboratuvarlar 4 kategoride değerlendirilir.
Bunlar:
Seviye A: İlçe-il düzeyinde kurulup bazı
etkenleri tanımlayabilir.
Seviye B: İl ve bölge düzeyinde kurulup
doğrulama yapabilir.
Seviye C: Bazı merkezlerde oluşturulup
13
moleküler diagnostik teknoloji kullanabilir.
Seviye D : Ülkenin merkez laboratuvardır. Bu
laboratuvardaki yöntemler "Seviye C"
laboratuvarı ile benzer olabilir.
4. Müdahale çalışmaları
İnfeksiyon önlemede alınan "Üniversal
Önlemler"i
ve
toplumu
bilgilendirme
çalışmalarını kapsamaktadır.
Cenova Protokolü- 1925
Biyolojik silahların;
(i) Kullanımı,
(ii) Geliştirilmesi, üretilmesi ve stoklanmasının
uluslar arası düzeyde yasaklanması,
(iii)Biyolojik silahların artmasına yönelik
caydırıcı tedbirler ve ulusal politikaların geliştirilmesi hedef ?
2. Dünya savaşı ve soğuk savaş dönemi bu
protokole uyulmasını engelledi?
Biyolojik Silahlar Konvansiyonu-1972 [5]
Biyolojik silahların
Geliştirilmesi
Üretilmesi,
Stoklanması
Elde edilmesi / satılması,
Saklanması
Yasaklanmiştir.
Ülkeler açısından değerlendirme
1-Ekonomik kayıp
2-Prestij kaybı
3-Diğer ülkeler tarafından dışlanma
4-Halkta güven bunalımı ve buna bağlı depressif bir kitle oluşumu
SONUÇ
Sonuç olarak bana göre her mikroorganizma
bir biyolojik silah olarak kullanılabilir. Koşullar ve
varılmak istenen hedefe göre en masum bir
organizma bile sorun oluşturabilmektedir. Nosokomiyal infeksiyon ajanları olan pek çok mikroorganizma yakın zamana kadar nonpatojen
14
olarak kabul edilirken bugün en çok uğraştıran
patojenlere dönüşmüş durumdadırlar (Staph.
Epidermidis, Enterokoklar, Stenotrofomonas
maltofila vb.).
Kaynaklar
[1]. Christopher GW, et al. Biological warfare:
a historical perspective, JAMA 1997;
78:412-7.
[2]. Harris S. Japanese biological warfare
research on humans: a case study of
microbiology and ethics. Ann NY Acad Sci
1992;666:21-52.
[3]. Manchee
RJ, Steward WD. The
decontamination of Gruinard Island.
Chem Br. July 1998;690-1.
[4]. http://www.pediatri.hacettepe.edu.tr/Ka
tki/2002-1/BT.html
[5]. Ann N Y Acad Sci 1992;666:177-190.
KBRN’08
KONGRESİ
Biyolojik Tehdit: Biyolojik Savaş Ajanları
Yalçın BÜYÜK
ÖZET
Adem peygamberin oğullarından Kabil’in Habil’i öldürmesi ile ilk cinayetine
imza atan insanoğlu, tarihsel süreç içinde eline geçirdiği her imkanı silahları
geliştirmek amacıyla kullandı. Kılıç ve oklarla başladığı süreci atom
bombaları ile zirveye ulaştırdı.
Süreç içinde insanoğlunun şiddet kullanımında sadece silahlar değişikliğe
uğradı ve kitlesel ölümlere yol açan imha gücü yüksek silahlar bir tarafta
geliştirilir iken, insanlarda hastalık yapan, geçmişte eradike edilmeleri için
uğraşılan mikrobial ajanlar tekrar hortlatılarak yeni bir savaş terminolojisi
oluşturuldu: biyolojik savaş.
Kitle imha aracı olarak yaklaşık 20-25 bin yıldır kullanılmakla birlikte güncel
teknolojik gelişmelerle birlikte genlerle oynama sonucu niteliği değiştirilmiş
patojenler, yayılma alanı genişletilmiş toksinler ile gelecek için tehdit
oluşturmaktadırlar.
Her türden mikrobiyolojik patojen biyolojik silah aracı olarak kullanılabilir,
fakat özellikle spor üreten bakteriler ve virüsler daha fazla kullanılmaktadır.
1925 yılında Cenevre Protokolü ile biyolojik ve kimyasal silah kullanımı tüm
dünyada yasaklanmışsa da günümüzde en az 17 ülkede bu türden silahların
olduğu ve zaman zaman kullanıldığı bilinmektedir.
Biyolojik silahlar diğer canlılar üzerinde zararlı etkiler yaratmak amacıyla
kullanılan bakteri, virüs ve mikrobiyolojik toksinler yine biyolojik yollarla elde
edilmiş olan zehirleri kapsamaktadır.
15
Giriş
Biyolojik ajanların savaşta kullanımına dair ilk
kayıtlar M.Ö.6.yüzyıla kadar uzanmaktadır. Bu
dönemde Asurluların düşmanların savaş gücünü
azaltmak için su kuyularına çavdardan elde ettikleri ergo alkaloidlerini attıkları bildirilmektedir.
Romalılar ölülerini su kaynaklarına atarak düşmanlarını bu şekilde zehirlemeye çalışmış, Tatarlar tarafından 1346 yılında enfekte cesetler
aracılığıyla Kafkaslara veba bulaştırılmıştır. 1346
yılında Kafa kenti (Bugünkü Kırım) kuşatması
sırasında veba salgınıyla karşılaşan Tatar ordusu,
vebadan ölen askerlerin cesetlerini kale duvarlarından şehre fırlatmak suretiyle hastalığın kente
bulaşımını sağlamış ve böylece kentin direnişini
kırmıştır. Savaş sonrası kentten ayrılan halk
hastalığı Avrupa’ya yaymış ve benzer taktik 1710
yılında Ruslar tarafından İsveç ordusuna karşı
kullanılmıştır.
Bu anlamda kullanılan diğer bir hastalık
etkeni de çiçek virüsüdür. 15.yüzyılda Güney
Amerika’ya giden kâşifler yerli halka çiçek virüsü
bulaşmış giyim eşyaları vermişler ve benzer
şekilde çiçek virüslü battaniyelerin de İngilizler
tarafından 1754 yılında Kızılderililere bulaştırılmıştır.
1.Dünya savaşı sırasında Almanlar ABD’den
Fransa’ya gönderilen atlara Ruam hastalığını
bulaştırmışlar, 1937 yılında Japonlar Mançurya’da kurdukları “Birlik 731” kod adlı askeri
araştırma laboratuarlarında biyolojik silahlarla
ilgili çalışmalar yapılmış ve bu tesis 1945 yılında
yıkılmıştır. İkinci Dünya savaşı sonrasında yapılan
araştırmalarda bu tesiste vahim araştırmalar
yapıldığı, bu tesiste Japonlar tarafından savaş
esirleri üzerinde biyolojik silah kullanıldığı
(Antraks) ve 1000’e yakın ceset üzerinde de
otopsi yapıldığı, tahminen tesiste yapılan çalışmalarda 3000’e kadar ölüm meydana geldiği tahmin
edilmektedir. Tesiste veba etkeni Y.pestis üretiminin de gerçekleştirildiği ve bu etkeni taşıyan
pirelerin uçaklarla Çin üzerine bırakıldığı da
iddialar arasındadır.
1943 yılında ABD’nde biyolojik ajanların saldırı amaçlı kullanımı üzerine çalışmalara başlanmıştır. Başkan Nixon tarafından biyolojik silah
üretimine son verilmiş ve 1971-1972 yılları arasında uluslar arası gözlemciler huzurunda üretilen tüm biyolojik silah stokları ve mühimmatlar
yok edilmiştir.
16
1972 yılında ABD, SSCB, İngiltere arasında
imzalanan “Biyolojik Silahlar Konvansiyonu” uyarınca biyolojik silahların üretimi ve kullanımı
yasaklanmış ve mevcut stokların imhası öngörülmüştür. Bu anlaşmaya 140 ülke imza koymuş,
ancak birçok ülkede biyolojik silah araştırmaları
devam etmiştir. Bunun belirgin örnekleri arasında
Güneydoğu Asya’da “sarı yağmur” olarak
adlandırılan trichothecene mikotoksininin kulanımı, 1978 yılında Londra’da biyolojik bir toksin
olan risinin suikast amaçlı kullanımı bulunmaktadır. 1977 yılında Rusya’da Sverdlovsk’da
66 kişi şarbon salgını sonucu ölmüş, başlangıçta
enfeksiyonun enfekte et kaynaklı olduğu bildirilmiştir. Ancak, yapılan otopsilerde solunum
yolundan bulaşım gösterilince olayın bir biyolojik
saldırı olduğu dillendirilmiş, ancak kesin sonuca
ulaşılamamıştır. 1997 yılında Texas’ta bir
laboratuar çalışanının siyasi amaçlarla arkadaşlarının yemeklerine Shigella dysenteria suşu
bulaştırdığı saptanmıştır [1].
Çağın vebası olan AİDS konusuna gelince,
yine 1990,92 ve 94 yıllarında HİV ile enfekte
kanlarla biyolojik suçlar bildirilmiştir [2].
1978 yılında Georgi Markov isimli bir Bulgar
mülteci Londra’da saldırıya uğramış, şemsiyenin
sivri ucuyla bacağına vurulmuş, otopside Markov’un bacağında subkütan dokuya yerleşmiş
risin adlı toksini içeren bir mikrokapsül bulunmuştur. Suikast Bulgar gizli servisinin işi olup, bu
teknolojinin SSCB tarafından Bulgaristan’a verildiği iddia edilmiştir.
Son 20 yıl içinde biyolojik silahlarla ilgili olarak
endişeler giderek artmıştır. Eski Sovyetler
birliğinin dağılmasıyla birlikte bu teknolojinin
bölge ülkeleriyle terörist grupların eline geçtiği
düşünülmektedir. Özellikle 1980 yılında DSÖ
tarafından eradike edildiği bildirilen çiçek
virüsünün bölge ülkelerinin elinde olduğuna dair
kuşkular vardır. 11 eylül saldırısı sonrası
Amerika’da mektuplarla gönderilen şarbon
mikrobu kaynaklı 15 hastalık (7 akciğer şarbonu,
8 deri şarbonu) olgusu olduğu bildirilmiştir.
Konvansiyonel kitle imha silahları oldukça
pahalı iken biyolojik silahlar aynı görevi çok daha
ucuza yapmaktadır. BM tarafından yayınlanan bir
raporda kitle imha amaçlı olarak maliyet
konvansiyonel silahlar için 2000 USD/km2,
kimyasal silahlar için 600 USD/ km2, nükleer
silahlar için 800 USD/ km2, ve biyolojik silahlar
için 1 USD/ km2 şeklinde tespit edilmiştir (1969).
Bu biyolojik silah ajanlarının balistik füzelerle
uzun mesafelere kadar ulaştırılmaları mümkündür.
1995 yılında Tokyo metrosunda sarin gazıyla
yapılan saldırının arkasında bir tarikat bulunduğu
saptanmış ve aynı tarikatın daha önce botulinum
toksini ve Bacillus anthracis sporlarıyla benzer
saldırılara teşebbüs ettiği iddia edilmiştir.
Biyolojik Silah Olarak Kullanılabilen Patojenler
• şarbon
• veba
• botulinum toksini
• variola (çiçek) virüsü
• tularemi
• bruselloz
• Q humması
• hemorajik ateş yapan virüsler
(Marbog ve Ebola gibi).
• ensefalit yapan virüsler.
Neden Biyolojik Silahlar?
Elde edilmeleri ve üretilmeleri kolaydır. Büyük
laboratuar ortamları ve imkanlarına gerek duyulmadan, 25-50 metrekarelik bir laboratuar ortamında hazırlanabilir. Orta derecede fermentasyon ve farmakolojik endüstriye sahip her ülke
bu silahları üretebilir.
Biyolojik silah olarak kullanılan mikroorganizmaların belli bir kuluçka süresi vardır. Bu süreye
kadar anlaşılamaz. Bu dönemden sonra da spesifik olmayan belirtiler tanıyı biraz daha geciktirir ve
biyolojik bir saldırı olduğu anlaşıldığında ise artık
aşı için gereken zaman da geçirilmiş olacaktır
Oluşacak panik ve psikolojik yıkım ağır olup,
uzun süre toplumu meşgul edecektir.
Saldırının ne zaman nereden geleceği bilinmediğinden korunma yöntemlerinin kullanımı da
pratik anlam ifade etmeyecektir.
Rüzgar altında yayılım oldukça geniş alanda
toplu ölümlere yol açar. 55 kg şarbon sporu 2 km
hat kaynağı boyunca 500 bin nüfuslu bir şehre
esen rüzgar yönünde verilir ise 25 bin ölüme
sebep olabilir!.
Maliyeti düşük olduğundan fakir ülkelerin
atom bombasıdır. Kitle imha silahlarının neden
olacağı ortak bir yıkım için maliyetler hesaplandığında; konvansiyonel silahlarda 2000 dolar,
nükleer silahlarda 800 dolar, kimyasal silahlarda
600 ve biyolojik silahlarda ise sadece 1 dolardır.
Biyolojik silah üretimi ve kullanımı ucuz olup,
büyük bir teknolojik yatırım da gerektirmemektedir. İnsani amaçlı işlev gören bir aşı üretim
tesisi, ilaç fabrikaları, gıda üretim tesisleri, mayalı
içki üretim tesisleri gibi merkezler rahatlıkla bir
biyolojik ajan üretim tesisi haline getirilebilir. Çok
az miktarlardaki biyolojik ajanlardan tonlarca
üretebilecek fermentasyon kazanları bu tesislerde bulunmaktadır.
Elde edilmiş olan ya da üretilen bu biyolojik
ajanlar gıda maddeleri, su kaynakları gibi toplumsal kullanım alanlarına rahatlıkla bulaştırılabildiği gibi terörist gruplar tarafından basit
cihazlarla aerosol olarak da havaya karıştırılabilir.
Nasıl Kullanılır?
Temel mikrobiyolojik kurallar geçerlidir.
Mikropların vücuda giriş yerleri olan solunum,
sindirim, deri, üreme organları, göz konjuktivaları
ve vektörler aracılığı ile olabilir. Bu yollardan en
çok solunum ve sindirim yolları kullanılmaktadır.
Bu amaçla mekanik olarak da çeşitli yayma cihazı
kullanılabileceği gibi biyolojik vektörler de yaymak
için kullanılabilir.
Biyolojik saldırı için başlıca kullanım şekilleri:
1. Aerosol haline hetirilmiş olan partiküllerin salınması.
2. gıda-su kaynaklarının kontaminasyonu
3. çevresel kontaminasyon
Biyolojik saldırı ajanlarının bütünlüğü bozulmamış cilde temas yoluyla bulaşması oldukça zor
olup, hasar görmüş deriden yüksek miktarda
ajana maruziyet durumunda bulaş olmaktadır. Bu
nedenle biyolojik saldırıda temas yoluyla bulaş
hedeflenmemektedir.
Su kaynakları ve gıda kaynaklarının kontaminasyonu sık olarak tercih edilecek bir yöntem
olup, bu kaynakların dikkatle kontrolünün önemi
açıktır.
17
Biyolojik saldırı ürünlerinin en tehlikeli
kullanım yolu aerosol yoludur. Bu yolla
hedeflenen kitlesel ölümler kaçınılmaz olacaktır.
Bu yöntem aynı zamanda tedbirleri de oldukça
kısıtlayan bir yöntemdir.
Doğal Afet ve Biyolojik Saldırı
Çok sayıda insanın aynı enfeksiyon ajanıyla eş
zamanlı olarak hastalanması durumunda, yani bir
salgınla karşı karşıya olunduğunda, mevcut
durumun doğal bir salgın mı yoksa bir biyolojik
saldırı sonucu mu gerçekleştiğinin ayırımı önem
taşır. Her iki durum için alınacak önlemler ve
uygulanacak afet planları farklılık arz edecektir.
Bu gibi durumda elde edilecek epidemiyolojik
veriler ayırım için önem kazanacaktır:
1. Hastalık belirtilerinin bir çok kişide
aynı anda başlaması
2. Belli bir alanda nedeni tespit edilemeyen seri ölümler
3. Bu olgulardan izole eden etken değerlendirildiğinde beklenen tablodan
daha ağır klinik tabloyla karşı karşıya
olma
4. İzole edilen ajana yönelik normalde
beklenen tedaviye yanıtın elde edilememesi
5. Enfeksiyon ajanının bulaşım şeklin-
deki farklılıklar. Normalde deri yoluyla
bulaş beklenirken solunumu yoluyla
bulaşı düşündüren bulguların varlığı
gibi.
8. Enfeksiyon bulgularıyla başvuran kişi-
lerin ortak bir bölgede bulunma öyküsü
9. Farklı ve hastalık normalde beklen-
meyen suşların izole edilmesi
Gibi epidemiyolojik verilen normal bir
salgından ziyade bir biyolojik tehdit olduğunu
düşündürtecektir. Bu durumda öncelikle normal
salgınlarda da olduğu gibi mevcut durumun
tanımlamasını yapmak ve olası en kısa sürede
sorumlu ajanın izole edilmesine çalışmaktır.
Gerçekten hasta olanlarla olayın duyulmasının
yarattığı panikle ortaya çıkan ve hasta olduğunu
sanan grupların etkin ayırımı da diğer önemli bir
faktördür. İşte bu aşamada önemli diğer faktör de
hızlıca vaka sayısı ya da beklenen olgu sayısı
tahmininde bulunarak bir afet planı hazırlanmasıdır. Doğal bir salgında hasta sayısındaki
artış günler içinde yavaş bir hızla beklenirken bu
tür saldırılarda hasta sayısında hızlı bir artış
olacaktır.
Bu sayılan tüm ayırt edici olma olasılığı bulunan faktörlerle doğal bir hastalık salgınında da
nadir de olsa karşılaşılabilir, ancak bu aşamada
kollaboratif çalışma önem kazanacaktır, ilgili
birimlerden elde edilecek istihbari veri bu ihtimali
destekleyici olacaktır.
Biyolojik Bir Saldırı Durumunda Yapılacak
Değerlendirme
•
•
6. Hastalık etkeni için gerekli olan
vektör organizmanın hastalığın görüldüğü bölgede normalde bulunmaması, hastalığın o coğrafi bölge için
oldukça beklenmeyen bir hastalık olması, beklenen olası mevsim dışında
ortaya çıkması, ya da o bölgede daha
önce tespit edilmemiş olan vektörlerin birden ortaya çıkışı.
7. Eradike edilmiş ve beklenmeyen
atipik ajanların yol açtığı tablonun
aynı bölgede salgın halinde görülmesi
(çiçek gibi).
18
•
•
•
•
•
•
•
•
Her zaman için bu ihtimalin akılda
tutulması
Öncelikle müdahale edeceklerin kendini koruma altına alması
İlk değerlendirme
Uygun dekontaminasyon
Tanı
En kısa zamanda tedavi planı
Enfeksiyon kontrolü
Bildirim
Epidemiyolojik çalışma
Bilgi güncellemesi
Kimyasal ajanlar bir kuluçka dönemine ihtiyaç
duymadan etkilerini meydana getirirler. Biyolojik
ajanlar için ise bu etkilerin görülebilmesi için bir
kuluçka dönemine ihtiyaç vardır. Temas sonrası
bulgular hemen görülüyor ise kimyasal bir
saldırıyla karşı karşıyız demektir. Ancak, hastalık
tablosunun başlangıç dönemi (prodrom) oldukça
silik bulgularla önemsenmeden atlanmış da
olabilir. Bu nedenle tanı zorlaşabilir.
Biyolojik silah olarak kullanılmakta olan ajanlar genellikle 2 ana sistem bulgusuyla kendini
gösterirler: solunum yolu belirtileri ve nöromüsküler sistem belirtileri. Bu nedenle bu basit iş
akış şeması başlangıç olguların değerlendirmesinde fikir verici olabilir.
Şarbon (antraks)
Etkeni Bacillus anthracis olan şarbon esas
olarak otobur hayvanların bir hastalığıdır (sığır,
koyun, keçi, at gibi). Etken bakteri gram (+),
sporlu bir basildir. Bulaşıcılıktan sporlar sorumludur. İnsanlara geçiş et, yün gibi kontamine
ürünler yoluyla olmaktadır. İnsandan insana geçiş
yoktur. En sık bulaşım cilt yoluyla gerçekleşmekte
olup, özellikle yün işiyle uğraşanlarda inhalasyon
yoluyla da sporlar alınmaktadır. Pişirilme kusuru
bulunan etlerin tüketilmesi de oral bulaşım için
etkendir. Sporları oldukça dayanıklı olup, toprakta
ve sularda yıllarca yaşayabilirler. 140 derece gibi
yüksek düzeylerde olmayan ısıya da dayanıklıdırlar.
Biyolojik silah ajanı olarak kullanıldıklarında
inhalasyon yoluyla bulaştırma hedeflenmektedir.
Tarihçe: ABD’nin 1950-1960 yılları arasında
biyolojik silah amaçlı olarak anthraks üretiminde
bulunduğu bildirilmektedir. Sporlarının son derece dayanıklı olması nedeniyle ideal bir biyolojik
savaş ajanı olmaktadır. Eski SSCB’nin ve Irak’ın
da bu ajanları ürettiğine dair Amerikan kaynaklı
veriler bulunmaktadır.
Kullanım: Genellikle sporların aresol halinde
sunulması ile sporların solunum yolundan alınması ve oldukça ağır hastalık formu olan pulmoner şarbonun gelişmesi hedeflenmektedir. Bu
sporlar uçaklar aracılığıyla hedeflere gönderilebileceği gibi özel top mermileri de bu amaç için
kullanılabilir.
Klinik bulgular: Antraks 3 ayrı klinik form
göstermektedir: Deri şarbonu (Kütanöz Şarbon),
Akciğer şarbonu (Pulmoner anthraks), Sindirim
sistemi şarbonu (Gastrointestinal anthraks.
Eğer hastalık doğal bir yolla bulaşmış ise en
sık görülen şekil kutanöz şarbon olup,
oluşturduğu cilt lezyonundan dolayı da malign
püstül de denmektedir. Hastalıklı hayvanlarda
doğrudan temas bulaşımdan sorumludur. Deri
yoluyla alınan şarbon bakterilerinin giriş yerinde
ağrısız, kırmızı-kahverengi bir papül meydana
getirirler. Bu papül hastalık sürecinde büyüyerek
jelâtinimsi ödem meydana gelir. Sonraki süreç
vezikül oluşumu ve tipik nekrotik ülserin
meydana gelmesidir. Bu ülserin üstü kabukla
kaplanır ve siyahımsı bir renk alır. Bu siyahımsı
renginden dolayı (Yunanca antraks: kömür)
hastalık antraks adını almıştır.
Gastrointestinal Şarbon oldukça nadir görülen
bir şarbon türü olup, bulantı , kusma, ateş gibi
bulgularla başlar. Hasta hayvanın etinin iyi
pişirilmeden
tüketilmesi
sonucu
bulaşım
olmaktadır. Bu klinik tablonun ölümcül potansiyeli oldukça fazla olup, bakterilerin salgıladığı
toksin nekroz yapmaktadır. Oluşan barsak
nekrozları ve septisemiyle hasta kısa sürede
kaybedilmektedir.
Pulmoner anthraks; sporların solunum yoluyla
alınması sonrası gelişen ve yün işçilerinin bir
hastalığıdır. Ağır bir bronkopnömoni tablosu
şeklinde seyreden hastalık son süreçte solunum
sıkıntısı, siyanoz, şok ve koma tablosuyla ölüme
götürür. Başlangıç bulguları spesifik olmayıp, hafif
ateş, halsizlik ve influenza tablosuna benzer bir
prodromal dönem sonrası kısa süreli bir iyileşme
dönemi görülür. Bu dönem şiddetli bir solunum
sıkıntısıyla sonlanır ve kısa sürede ölümcül
bulgular gelişmeye başlar. Solunum sıkıntısını
takip eden 24-36 saatlik süre içinde septisemi,
şok ve ölüm gerçekleşir. Biyolojik silah olarak
kullanıldığında hedeflenen tablo bu tablo olup,
mortal seyreden bir tabloyla ortaya çıkmaktadır.
Tedavi edilmemiş deri şarbonunda mortalite
% 25 iken Sindirim sistemi ve solunum sistemini
tutan şarbonda bu oran % 100’dür.
Hastalığın kuluçka süresi 1-6 gün olup,
etkenin balgam ve kan kültürlerinde izole edilmesi mümkündür. Sindirim sistemi şarbonunda
etken kan ve dışkıdan izole edilebilir.
Şarbon, hastalıklı hayvanlardan insana
bulaştığı için hastalıklı hayvanların ve bunlara ait
ürünlerin imhası korunma açısından önemlidir.
İnsandan insana bulaşan pulmoner şarbon
olgusu bildirilmemiştir, ancak, biyolojik bir saldırı
19
şüphesi durumunda her türlü ihtimal düşünümeli
ve koruyucu önlemler alınmalıdır. Hayvanların
yakılarak imhası yoluna gidilmelidir. İnvaziv bir
girişim ve otopsi sonrası kullanılan aletlerin
dezenfeksiyonuna dikkat edilmelidir. Kullanılan
dezenfektanın spor öldürücü yetisinin olması
gereklidir.
Doğal koşullarda bulaşmış bir şarbonda tedavi
için ilk seçenek penisilin olmakla birlikte, biyolojik
savaş ajanı olarak kullanıldığında penisiline
dirençli suşların kulanılmış olabileceği akılda
tutulmalı ve ampirik tedavide kinolonlar gibi daha
geniş spektrumlu ilaçlar seçilmelidir.
Kemoprofilakside de siprofloksasin iyi bir
seçenek olup, olgunun antraks olduğu
kesinleşirse tedaviye 4 hafta devam edilmeli ve 3
doz aşı yapılmalıdır. Aşı imkanı mevcut değilse bu
temas grubu ilaçlarını 60 güne tamamlamalıdır.
Tek kullanımla ömür boyu bağışıklık sağlayan
aşısı bulunmaktadır. Akut temasta Ig özellikle ilk
24 saatte koruyucu olabilir.
Adli Mikrobiyoloji: Başta biyoterörizm olmak
üzere biyolojik kökenli suçlarda eldeki kanıtların
mikrobiyolojik açıdan ayrıntılı yöntemlerle incelenmesi aracılığıyla masum insanları korumayı
hedefleyen multidisipliner bir bilim dalıdır [3].
Çiçek (smallpox)
Yüzyıllardan beridir bilinen, bulaşıcı, ölüm
oranı yüksek, toksemi ve kendine özgü
döküntüleri olan bir virüs hastalığıdır. Tarihsel
süreç içinde bir çok toplumun yok oluşuna neden
olacak kadar ciddi salgılar yapmış olan bu hatalık
DSÖ tarafından yapılan etkin mücadele ve
aşılama çabalarıyla 1978 yılından itibaren artık
bu hastalığa rastlanmamıştır. İnsandan insana
bulaşım oldukça yüksek olduğundan hastalık kısa
süre içinde geniş gruplara yayılabilmektedir.
Etken virüs canlı dokuda 270 gün kadar
yaşayabilmekte ve hastalık için 10-100 adet virüs
yeterli olmaktadır.
Ortalama 12 günlük bir kuluçka süresi vardır.
Kuluçka süresinin sonunda ani yükselen ateş, sırt
ve baş ağrısı, kusma görülür. Bu toksik dönem
olup, enfeksiyonun ikinci gününde mukozal
bölgede döküntüler başlar. Üç güren yüksek ateş
döneminden sonra döküntü dönemi başlar.
Döküntüler genellikle karın, göbek altı, uyluk ve
bacakların iç kısımlarında ortaya çıkar.
Döküntüler 8-9 günde kabuklanarak ortası çökük
düğme görüntüsü alır. Hastalık oluşturduğu
komplikasyonlarla ölümcül seyreder ve bu
komplikasyonlar her sistemde görülebilir. Bunlar
içinde toksik miyokardit genellikle en önemli
ölüm sebebidir.
Hastalığın özel bir tedavisi yoktur. Destek
tedavisi uygulanır.
[3]. Cummings C.A, Relman D.A. Microbial
20
Kaynaklar
[1]. Scutzer SE, Budowle B. Biocrimes,
Microbial forensics and role of the
physician. PLoS Medicine 2005, 2(12):
1242-1247.
[2]. Budowle B, Murch R, Chakraborty R.
Microbial forensic: the next forensic
challange. International Journal of Legal
Medicine 2005; 119: 317-330.
forensics; Cross-examining pathogens.
Science 2002;296:1976-77.
KBRN’08
KONGRESİ
Canlılarda Kimyasal, Biyolojik, Radyoaktif ve Nükleer Maddelere Maruz
Kalma Sonucu Oluşan DNA Hasarını Değerlendirmede RAPD-PCR Analizi
Çalışmaları
İrem UZONUR
Fatih Üniversitesi, Biyoloji Bölümü,34500, Büyükçekmece, İstanbul
ÖZET
Çalışmamızda, insan ve çevre sağlığına olumsuz etkileri olduğu bilinen
kimyasallar ve organizmaların hayatsal faaliyetleri sonucu ortaya çıkan
toksik maddeler ile, nükleer ve radyoaktif tepkimeler sonucu ortaya çıkan
radyasyonun moleküler ölçekte canlı DNAsı üzerinde yaptığı hasarın
moleküler bir metod olan RAPD-PCR analizi ile tespiti amaçlanmıştır. Metot,
özel bir yaklaşımla uygulanarak model olarak seçilen canlılarda DNA
hasarının tespit edilebildiği gösterilmiştir.
Giriş
Endüstrinin gelişmesi insan ve yaşadığı çevre
açısından bazı sorunları da beraberinde getirmektedir. Özellikle kimyasallar ve radyasyona maruz
kalma bunların en dikkat çekenlerindendir. Öte
yandan hijyen şartlarının sağlanması, gıda
saklama koşullarının iyileştirilmesi ve mikrobik
hastalıklarla mücadelede sağlanan başarı normal
şartlarda biyolojik etmenlerden gelen tehditi
kabul edilebilen düzeylere indirmiştir. Ancak, son
yüzyıl içerisinde kimyasal, biyolojik, nükleer ve
radyoaktif maddelerin silah olarak da kullanımı
söz konusu olmuş, bu türden maddelerin
endüstride ve tıpta yoğun kullanımı sırasında
meydana gelen bazı kazalar ve bazen de bilinçli
olarak çevreye bırakılmaları tehditi ve hatta
maruziyeti zaman zaman ciddi boyutlara
ulaştırmıştır. KBRN madde maruziyeti kimi zaman
da topraktaki radyoaktif uranyum, toryum ve
radon gazı; asbest gibi kanserojen kimyasallar ve
gıdalardaki aflatoksin B1 toksini gibi doğal
yollardan olmaktadır.
Bu maddelere maruz kalmanın akut sonuçları
olması durumunda klinik olarak gereken müdahale yapılmakta ancak semptomların ortadan
kalkması ile çoğu zaman tedavi sonlandırılmakta
ve takibi yapılmamaktadır. Yani, bu maddelerin
yapabileceği moleküler düzeydeki patojenik ve
hatta kalıtılabilecek etkilerin takibi yapılmamaktadır. Doğrudan insanı hedef almayan ancak
insanın besin zincirinde yeralan diğer ekosistem
elemanlarını etkileyen maruziyetler de sonunda
21
insanı etkileyebilmektedir. Bu yüzden, insanı ve
içinde yaşadığı ekosistemi moleküler düzeyde
etkileyen toksik ve radyoaktif maddelerin DNA
üzerinde yaptığı hasarın tespiti hem ileride
karşılaşılabilecek hayati tehdit getiren hastalıklar
açısından, hem de daha sonraki nesillere
kalıtılabilecek abnormaliteler açısından önem
taşımakta ve içinde yaşanılan çevrenin sağlığı
açısından fikir vermektedir.
KBRN maddelerin organizma üzerindeki etkileri farklı farklı olduğundan herbiri ayrı incelenmelidir. Bunlardan iyonizan radyasyon DNA sarmalı kırıklarına ve oksidatif tahribata yol açmaktadır (Şekil 1). Bunun sonucunda etkilenen genlerin üretim özellikleri değişmekte, hatalı proteinler üretilebilmektedir. Hasar gören hücreler ölebilmekte, ya da genom yapısında kararsızlıklar ortaya çıkmaktadır, hücre ölümleri organ iflaslarına
yolaçabilmekte; genom yapısındaki karasızlıklar
ise kanserden, kalıtılabilen gen bozukluklarına
uzanan bir aralıkta tıbbi sonuçlar doğurabilmektedir. Kalıtılabilen gen bozuklukları gelecek
kuşakları da etkileyebileceğinden ayrı bir öneme
sahiptir. Bu şekilde çevresel etkilerle DNAsı hasar
görmüş hücrelerde oluşan hücresel cevap Şekil
2’de özetlenmektedir.
Materyal ve Metot
Çalışmada ilk adım olarak özellikle kimyasal
atıklardan kaynaklanan kirliliğin DNA üzerindeki
tahribatının tespiti hedeflenmiştir. Bu etkileri en
iyi şekilde izleyebilmek için bazı balık türleri ve
suda yaşayan canlıların yanısıra, denizlerde kirlilik tespitinde uzun süredir biyoindikatör olarak
kullanılan bir tür olan kara midye (Mytilus galaprovincialis) seçilmiştir. Bu tür, kirli ortamlarda
yaşayabilmekte ve deniz suyunu süzerek içerisindeki maddeleri metabolize etmektedir. Dolayısıyla kirlilik etkisinin DNA bazında incelenebilmesi için iyi bir aday organizma olarak görülmektedir.
Şekil 1: DNA hasar mekanizmaları.
22
Hücresel DNA
Çevresel etkiler
DNA tamiri
Hasarlı DNA
Hasarlı DNA’nın
kendini eşlemesi
Hücre siklusunun
durması
Apoptosis
Mutasyon
Kanser
Şekil 2: Çevresel etkilerle oluşan DNA
hasarına hücresel cevap
Çalışmamızda moleküler biyolojide kullanılan
temel metodları ve piyasaya yeni çıkan destek
ürünleri kullanarak DNA’da meydana gelen çeşitli hasarı değerlendirmek amaçlanmıştır. Bunun için çeşitli tipte in vitro ve in vivo tesirlerle
DNA’sı hasar görmüş midye, balık ve hasarsız
kontrol midye ve Lumbriculus variegatus DNA’sı
ile çalışılmıştır. Hasarı göstermek için RAPD-PCR
profillerinde oluşan bireyiçi mozaikleşme değerlendirilerek in vitro veya in vivo DNA hasarının
kontrollü olarak KBRN madde maruziyeti açısın-
dan uygulanabilirliği değerlendirilebilecektir. Şekil
3’de çalışmanın deneysel aşamaları özetlenmiştir.
Sonuç ve Tartışma
RAPD-PCR analizi metodu, özel bir yaklaşımla
uygulanarak model olarak seçilen canlılarda DNA
hasarının tespit edilebildiği gösterilmiştir. Çalışma
ileride biyoindikatör olarak kullanılabilecek diğer
canlılar ve insan için genelleştirilebilecektir.
Bu aşamada DNA’da hasar meydana getiren
etmenlerden mutajenik etkileri olduğu bilinen
kimyasallarla çalışılmıştır. İleriki çalışmalarda
iyonizan radyasyonun etkisi de aynı şekilde
incelenebilecektir. Organizmanın kontrollü olarak
radyasyona maruz bırakılması dışında, ayrıca bir
düzenleme yapılmadan metot aynen uygulanabilecektir.
Metot, yapısı gereği DNA’da meydana gelen
hasar ile maruz kalınan tahrip edici etkinin şiddeti veya miktarı arasında ilişki kurulabilmesine
de olanak tanıyabilecektir. Elektroforezle elde
edilen bant yoğunlukları ve farklılıkları (yeni bantların ilavesi ve orjinal bantların ortadan kalkması)
bu amaçla kullanılabilecektir. Ancak, bunun
gerçekleştirilebilmesi için kontrollü deneylerle
metod önceden kalibre edilmelidir.
Şekil 3: KBRN maruziyeti ve DNA değişiminin gözlenmesi için uygulanan deneysel çalışmanın
aşamaları.
23
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
[2]. Atienzar FA, Jha NA. 2006. The random
amplified polymorphic DNA (RAPD) assay
and related techniques applied to genotoxicity and carcinogenesis studies: A
critical review. Mutation Research 613,
76–102.
[3]. Uzonur I, Abasiyanik MF, Bostanci B,
Şekil 4: %2’lik Agaroz jel elektroforez sonuçları. 1. kulvarda boy markörü yer almaktadır.
Sağlam DNA örneği (2, 3, 4. kulvarlarda) daha
sonra UV ışığına maruz bırakılarak in vitro hasara
uğratılmıştır (5, 6, 7. kulvarlarda). Restoraz
enzimi ile tekrar restore edildikten sonra oluşan
yeni durum RAPD-PCR yaklaşımımız ile tespit
edilmiştir (8, 9, 10. kulvarlarda).
Kaynaklar
[1]. Uzonur, Irem (2005), Genotoksik Tesirin,
Mytilus galloprovincialis’de Geliştirilmiş
RAPD-PCR, Yöntemi ile Takibi, Doktora
Tezi, İstanbul Üniversitesi Deniz Bilimleri
ve İşletmeciliği Enstitüsü.
24
Eyidemir M, Ocba N, Yanik C, Petek M.
2004. Re-exploring Planaria as a Model
Organism for Genotoxicity Monitoring by
an 'Improved Random Amplified Polymorphic DNA' approach. FEB 13, 14201426.
[4]. Welsh J, McClelland M. 1990. Genomic
fingerprinting using arbitrarily primed
PCR and a matrix of pairwise combinations of primers. Nucleic Acid Res. 18,
7213–7218.
[5]. Williams J, Kubelik AR, Livak KJ. 1990.
DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic
markers. Nucleic Acid Res. 18, 6531–
6535.
KBRN’08
KONGRESİ
Kimyasal, Biyolojik, Radyolojik ve Nükleer Tehlikelere Karşı Coğrafi Bilgi
Sistemlerinin Kullanılması
Ahmet KARABURUN, Ali DEMİRCİ
Fatih Üniversitesi, Coğrafya Bölümü, 34500 Büyükçekmece, İstanbul
ÖZET
21. yüzyılın ilk çeyreğinin yaşandığı günümüzde bilim ve teknoloji alanında
baş döndürücü gelişmeler yaşanmaktadır. Yeryüzündeki kaynakların daha
verimli ve etkili kullanılması ve insanların yeryüzünde daha refah bir hayat
sürdürebilmesi için yaşanan gelişmeler getirdikleri pek çok faydalar yanında
yine insanoğlu için ciddi riskler de oluşturabilmektedir. Enerji, sağlık,
güvenlik ve imâlat gibi çok çeşitli sektörlerde hammadde olarak kullanılan,
üretilen, depolanan veya atık olarak ortaya çıkan çeşitli kimyasal, biyolojik ve
radyoaktif maddeler gerekli önlemler alınmadığı taktirde insan sağlığı
açısından büyük tehlike oluşturabilmektedir. Bu türlü maddeler hava, su ve
toprak yolu ile doğal ortama karıştıklarında ekosistemde meydana getirdikleri
tahribat yanında uzun yıllar insan sağlığı üzerinde kalıcı zararlar da
meydana getirebilmektedir. Savaş anında ve terör amaçlı saldırılar sırasında
da öncelikli hedefler arasında yer alan bu gibi maddelerin tehlikelerinden
korunmak için özellikle gelişmiş ülkelerde örnekleri daha sık görülen çok
çeşitli önlemler alınmaktadır. Son yılların mekânsal teknolojiler alanındaki en
gelişmiş bilgisayar tabanlı sistemi olan Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) bu
alanda kullanılan teknolojilerin başında gelmektedir. CBS, tehlikeli
maddelerden kaynaklanan tehlikelerin belirlenmesi, bu tehlikelerden
etkilenmesi muhtemel olan varlıkların ortaya çıkarılması, farklı şartlarda olası
etkilerin belirlenmesi açısından senaryoların geliştirilmesi, risk haritalarının
oluşturulması ve olası kazalarla en etkili mücadele yöntemlerinin
belirlenmesi gibi konularda kullanılmaktadır. Bu çalışmada, kimyasal,
biyolojik, radyolojik ve radyoaktif maddelerden kaynaklanan tehlikelerle
25
mücadelede CBS’den neden ve nasıl yararlanılması gerektiği, uluslararası
örnekler üzerinden aktarılarak bu konuda ülkemizde nelerin yapılabileceği
konusuna ışık tutulmaya çalışılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Tehlikeli maddelerle mücadele, Coğrafi Bilgi Sistemleri,
risk analizleri
Giriş
21. yüzyılın ilk çeyreğinin yaşandığı günümüzde bilim ve teknoloji alanında baş döndürücü
gelişmeler yaşanmaktadır. Yeryüzündeki kaynakların daha verimli ve etkili kullanılması ve insanların yeryüzünde daha refah bir hayat sürdürebilmesi için yaşanan gelişmeler getirdikleri pek
çok faydalar yanında yine insanoğlu için ciddi
riskler de oluşturabilmektedir. Enerji, sağlık,
güvenlik ve imalât gibi çok çeşitli sektörlerde
hammadde olarak kullanılan, üretilen, depolanan
veya atık olarak ortaya çıkan çeşitli kimyasal,
biyolojik, radyolojik ve radyoaktif maddeler gerekli
önlemler alınmadığı takdirde insan sağlığı açısından büyük tehlike oluşturabilmektedir. Tehlikeli maddeler hava, su ve toprak yolu ile doğal
ortama karıştıklarında ekosistemde meydana
getirdikleri tahribat yanında uzun yıllar insan
sağlığı üzerinde kalıcı zararlar da meydana
getirebilmektedir.
Kısa sürede insan sağlığı üzerinde meydana
getirdikleri olumsuz etkilerinden dolayı tehlikeli
maddeler biyolojik ve kimyasal silah olarak da
kullanılabilmektedir. Tehlikeli maddelerin bu yönde kullanımı hava, su ve besin yolu ile olabilmektedir. Tehlikeli maddelerin hava yolu ile
insanlara ulaştırılması kısa sürede çok büyük
halk kitlesini etkileyecek şekilde kötü sonuçlar
oluşturabilmektedir. Bir şehre içme suyu sağlayan kaynaklara karıştırılabilecek insan sağlığı
açısından tehlikeli biyolojik veya kimyasal
maddeler içme suyu şebekesi yolu ile milyonlarca
insanın sağlığını tehdit edebilir. Tehlikeli maddeler insan yararına kullanımları sırasında da
insan sağlığı açısından önemli riskler oluşturabilirler. Farklı endüstri kollarında kullanılan ve
depolanan kimyasallar, yanıcı ve patlayıcı
maddeler ile nükleer enerji santralleri, kullanım
amaçları insana hizmet olsa da dikkat edilmediği
durumlarda sonuçları itibari ile afetlere sebebiyet
verebilmektedir.
26
Şekli ve büyüklüğü ne olursa olsun tüm
afetlerin ortak yanı analiz edilmesi gereken bir
konumsal özelliğe sahip olmalarıdır. Kaza veya
saldırı yolu ile oluşabilecek tehlikelere karşı
hazırlıklı olabilmek olası tehlike durumlarının
analizine imkân sağlayacak değişik sistemlerin
kullanımına bağlıdır. Ortaya çıkacak tehlikeli
durum acil durum yönetimi ve risk yönetimi
şeklinde düşünülebilir. Risk yönetimi finansal
kayıplar ile ilgili olmakta olup gayrimenkullerin
korunması ve muhafaza altına alınması ile ilgili
olmakta ve acil durum yönetimi ise tehlikeye
maruz kalan insanların sağlık ve güvenliği ile ilgili
olmaktadır.
Herhangi bir tehlikeli duruma karşı hazırlıklı
olmak ve bu durumu yönetebilmek, söz konusu
tehlikeli durumların önceden kapsamlı bir şekilde
analiz edilmesi ile mümkün olmaktadır. Bir afete
hazırlanmak ya da bir afeti önlemek afet
bölgesindeki risk altındaki tüm fiziki ve beşeri
değerlerin belirlenmesi ile başlamaktadır. Bu
amaca ulaşabilmek için izlenecek bir yöntem ise
insan sayısı ve yoğunluk bilgilerinin, riske karşı
duyarlı altyapı ve üst yapılara ait verilerin bir bilgi
sistemi mantığı içerisinde oluşturulması ve
yönetilmesidir. Son yılların mekânsal teknolojiler
alanındaki en gelişmiş bilgisayar tabanlı sistemi
olan Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) bu alanda
kullanılan teknolojilerin başında gelmektedir
[1,2]. CBS özellikle kimyasal, biyolojik, radyolojik
ve radyoaktif maddelerden kaynaklanan tehlikelerin belirlenmesi, bu tehlikelerden etkilenmesi
muhtemel olan varlıkların ortaya çıkarılması,
farklı şartlarda olası etkilerin belirlenmesi açısından senaryoların geliştirilmesi, risk haritalarının
oluşturulması ve olası kazalarla en etkili
mücadele yöntemlerinin belirlenmesi gibi konularda yaygın ve etkin olarak kullanılmaktadır. Bu
çalışmada, kimyasal, biyolojik, radyolojik ve
radyoaktif maddelerden kaynaklanan tehlikelerle
mücadelede CBS’den neden ve nasıl yarar-
lanılması gerektiği, uluslararası örnekler üzerinden aktarılarak bu konuda ülkemizde nelerin
yapılabileceği konusuna ışık tutulmaya çalışılmıştır.
Tehlikeli Maddeler ve Taşıdığı Riskler
Tehlikeli maddeler; patlayıcı, parlayıcı, kolay
yanıcı, yakıcı, zehirli, mikrop bulaştırıcı, radyoaktif, aşındırıcı, kendi kendine tutuşan, ıslandığında yanan ve diğer tehlikeleri oluşturan maddelerdir [3]. Bu maddelerin üretildiği, hammadde
olarak kullanıldığı, atık olarak çıkarıldığı ve
depolandığı tüm tesisler bulundukları çevre ve
insan sağlığı açısından risk taşımaktadır.
11.7.1993 tarihli Resmi Gazete’de yayınlanan
Zararlı Kimyasal Madde ve Ürünlerin Kontrolü
Yönetmeliği’nde tehlikeli madde özellikleri aşağıdaki şekilde tanımlanmıştır:
Patlayıcı: Belli bir sıcaklık ve basınçta herhangi bir hızda gaz oluşturarak kimyasal reaksiyon oluşturan ve bu yolla çevresindekilerin zarar
görmesine neden olabilecek katı veya sıvı halde
madde veya maddelerin karışımı.
Parlayıcı sıvılar: Parlayıcı kolay yanabilen
demektir. Kapalı hazne deneyinde 60.50C, açık
hazne deneyinde de 65.60C altındaki sıcaklıklarda parlayıcı buhar bırakan sıvılar, sıvı
karışımları, çözeltide veya süspansiyonda katı
madde karışımları ihtiva eden sıvılardır.
Parlayıcı katılar: Patlayıcı sınıfından ayrı
olarak, taşıma şartları altında kendiliğinden
kolayca yanabilen veya sürtünme sebebiyle
yangına veya yangın başlamasına sebep olan
katılardır.
Kendiliğinden yanmaya müsait katılar: Normal
taşıma koşullarında veya havayla temas halinden
ısınmaya ve bu şekilde yanmaya müsait
maddeler.
Suyla temas halinde parlayıcı gazlar bırakan
maddeler: Suyla temas durumunda kendiliğinden
parlayan veya tehlikeli sayılabilecek miktarda
parlayıcı gazlar bırakan maddeler.
Oksitleyici: Kendilerinin yanıcı olup olmamasına bakılmaksızın, oksijen verme yoluyla diğer
maddelerin yanmasına neden olan veya katkıda
bulunan maddeler.
Organik peroksitler: Kendi kendine hızlanan
ekzotermik bozunmaya uğrayabilecek olan ısıl
açıdan dengesiz organik maddelerdir.
Toksik (zehirli): Yutulması veya solunması
sonucu insan vücudunda düşük oranlarda
bulunması ile yada deriyle temas etmesi halinde
öldürücü etkiye sahip akut etkiler gösterebilecek
maddeler.
Enfekte edici maddeler: Yaşayan mikroorganizmalar veya onların toksinlerini içeren ve bu
nedenle de insan ve hayvanlarda hastalık yaptığı
bilinen ya da tahmin edilen maddelerdir.
Korozif maddeler: Canlı dokuyla temas
halinde kimyasal olarak, geri dönüşlü ya da geri
dönüşsüz ciddi zararlar verebilen, su veya hava
ile temasında korozif duman yayan, sızıntı halinde diğer mallara ya da ulaştırma araçlarına zarar
verebilen hatta tümüyle tahrip edebilen veya
başka türden tehlikeler yaratabilen maddeler.
Hava veya suyla temas halinde toksik gaz
yayılması: Hava veya su ile temas halinde
tehlikeli sayılacak miktarda toksik gazlar yayan
maddeler.
Ekotoksik: Serbest halde bulunmaları durumunda, biyoakümülasyon yoluyla çevre üzerinde
ani veya gecikmeli olarak olumsuz etkiler yaratan
veya yaratabilecek olan ve/veya biyotik
sistemlerde toksik etkiler yaratan veya yaratması
muhtemel maddelerdir.
Tehlikeli maddeler hava, su ve toprak yolu ile
doğal ortama karıştıklarında ekosistemde meydana getirdikleri tahribat yanında uzun yıllar
insan sağlığı üzerinde kalıcı zararlar da meydana
getirebilmektedir. 1986 yılında Çernobil nükleer
santralinde meydana gelen kaza bu konuda
dünya genelinde tanınan büyük ölçekli bir örnek
olmakla birlikte daha küçük ölçekli pek çok kaza
günümüzde tüm ülkelerin gündemini meşgul
etmektedir. Günümüzde ticari amaçlı kullanılan
yaklaşık 100.000 kimyasal ve doğal orijinli olan
binlerce kimyasalın çoğunluğu gıdalarda, ticari
ürünlerde ve çevrede kirliliğe neden olmaktadır
[4].
Günümüzde insan yararına kullanılan binlerce
tehlikeli maddenin insana zarar vermesi çoğunlukla tehlikeli maddelerin yanlış yönetiminden
kaynaklanmaktadır.
Tehlikeli
maddelerin
üretilmesi, depolanması, nakliyesi ve atık olarak
oluşan maddelerin yok edilmesi sırasında gerekli
önlemlerin alınmaması olası bir afete davetiye
çıkarmaktadır. Tehlikeli maddelerden oluşan
riskler her zaman dikkatsizlik ve gerekli önlemlerin
alınmayışından
kaynaklanmamaktadır.
27
Pekçok insana aynı anda ve süratle verebilecekleri zararlar dikkate alındığında tehlikeli
maddelerin bizzat insanı öldürmek için bir silah
olarak da kullanıldığı görülmektedir. Savaş
anında ve terör amaçlı saldırılar sırasında
tehlikeli maddelerle ilgili depo alanları öncelikli
hedefler arasında yer almaktadır.
Tehlikeli Maddelerden Oluşabilecek Afet
Yönetimi
Herhangi bir tehlikeli duruma karşı hazırlıklı
olmak ve bu durumu yönetebilmek, söz konusu
tehlikeli durumların önceden kapsamlı bir şekilde
analiz edilmesi ile mümkün olmaktadır. Yakın
zamana kadar acil durum yöneticileri tehlikeli
durumlara karşı hazırlık yapmaya ve tehlike
oluştuğunda
verilebilecek
tepki
üzerine
odaklanırlardı. Asıl çalışma, tehlikeli durum
oluştuktan sonra başlardı. Ancak gelişen teknoloji
ile beraber acil durum yöneticileri olası afetleri
önlemenin
araştırması
içerisine
girmeye
başladılar. Tehlike sonrası oluşan durumun
iyileştirilmesi safhasının da tehlikeli durumlara
hazırlık aşamaları arasına girmesi ile birlikte acil
durum
yöneticilerinin
rolleri
genişlemeye
başlamıştır. Acil durum yöneticileri zararları
azaltma ve iyileştirme safhaları için polis ve
itfaiye gibi birimler ile çalışırken aynı zamanda
şehir plancıları, inşaat mühendisleri ve alt yapı
şirketleri ile de çalışmak durumunda kalmışlardır.
Tehlikeli maddelere bağlı olarak ortaya çıkan
risklerin azaltılması veya ortadan kaldırılmasında
aşağıdaki hususlara dikkat edilmesi önemlidir.
Tehlikeli maddelerin envanterinin çıkarılması
(konum, hacim, içerik, tehlikeler, etkiler vb.)
Olası tehlike ve risklerin tanımlanması ve
farklı olasılıklar altında oluşacak durum
senaryolarının gerçekleştirilmesi (olası kazalarda
ne, nerede ve nasıl etkilenir?)
Tehlikeli maddelerle ilgili ideal bir yönetim
sisteminin belirlenmesi (girdi ve çıktılar,
değişkenlerin takibi, verilerin güncellenmesi)
Olası tehlikelere karşı önlemlerin alınması,
Olması muhtemel kazalara karşı acil
müdahale stratejilerinin belirlenmesi
Afetlerle etkin mücadele, bireylerin veya çeşitli
kurumların kendi başlarına yaptıkları çalışmalar
ile değil, çeşitli bilgi birikimine sahip insanların ve
farklı kurum ve kuruluşların, kısacası tüm
28
toplumun bir arada çalışması ile ortaya
çıkarılacak etkin bir afet yönetimi ile mümkün
olmaktadır [1]. Genişletilmiş afet yönetimi belli
başlı aşamalara karşı kapsamlı bir planın hayata
geçirilmesini zorunlu kılmaktadır. Etkin bir afet
yönetiminde olması gereken safhalar şu şekilde
sıralanabilir [5].
1.
2.
3.
4.
5.
Tanım ve Planlama
Korunma
Hazırlık
Karşılık Verme
İyileştirme
Tanım ve Planlama Safhası: Etkili afet
yönetiminin en önemli aşamasından biri olan bu
safha olası afet veya afetlerin neler olabileceğinin
belirlenmesi ve bu afetlerin etkileyeceği fiziki ve
beşeri özelliklerinin ortaya konmasıdır. Bu
safhada öncelikle bir alanın ne gibi afetlere karşı
risk altında olduğu tespit edilir. Bu bölgenin fiziki
yönleri ile tanınması, afetin çeşitli bölgeleri ne
şekilde ve ölçüde etkileyeceğinin belirlenmesi
açısından önemlidir. Bu aşamada saha fiziki ve
beşeri özellikleri ile birlikte ayrıntısı ile incelenir
ve sahanın muhtemel afetlere karşı en riskli
bölgeleri tespit edilir.
Korunma Safhası: Olası afetlerin zararlarını
azaltmak için alınması gereken tedbirlerin
belirlenmesi bu safhada yapılır. Bu safha birinci
safhada belirlenen araştırma ve planlara göre
organize edilmektedir. Sözkonusu tedbirler
afetlere
yönelik
yapılacak
araştırmalar
neticesinde tespit edilir. Olası afetlere karşı
savunmasız alanların belirlenmesi ve söz konusu
zayıf durumların güçlendirilmeye çalışılması bu
safhada gerçekleştirilir.
Hazırlık Safhası: Bir afetin zararlarının
önlenmesi için belirlenen afet senaryolarına göre
belli başlı tedbirlerin alınması gerekmektedir. Söz
konusu
tedbirler
kapsamında
yapılacak
çalışmalar hazırlık safhasını oluşturmaktadır. Bu
safhada kısaca, olası bir afete nasıl cevap
verileceği, afet sırasında ve sonrasında nelerin
yapılacağı ve afet ile nasıl mücadele edileceği
tüm ayrıntıları ile planlanır.
Karşılı Verme Safhası: Bu safha, yapılan tüm
hazırlık ve önlemlerin ardından, meydana gelmiş
bir afet karşısında yapılan ilk müdehaleleri
kapsamaktadır. Bir afete başarılı olarak karşılık
verebilmek için afetin özelliklerinin ve insan ve
çevreyi ne ölçüde etkilediğinin devamlı olarak
gözlenmesi ve güncel verilerle bilinmesi
gerekmektedir. Afet sonrasından nerelerin ne
ölçüde zarar gördüğünün belirlenmesi afetle
mücadeleye başlamanın en öncelikli adımıdır. Bu
aşamada bir yandan afetin meydana getirdiği
etkilerle ilgili güncel veriler toplanırken diğer
yandan da ihtiyaç alanlarına gerekli yardımların
sağlanması ile afetle mücadele başlatılmaktadır.
İyileştirme : Afet yönetimin iyileştirme safhası
afete maruz kalan bölgelerin afetden önceki
normal haline tekrar dönmesi için yapılan
çalışmalardır. Bir afetin sonrasında tüm
sistemleri eski haline döndürmek iki adımlık bir
süreçden oluşmaktadır. Kısa dönemli ve uzun
dönemli iyileştirme. Kısa dönemli olan hayati
destek sistemlerinin eski haline getirilmesi uzun
dönemli olan ise toplumun yeniden inşa
edilmesidir (Demirci ve Karakuyu, 2004).
CBS nedir? Afet yönetiminde neden kullanılmalıdır?
Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) yeryüzüne ait her
türlü verinin, mekân ile ilişkileri kurularak
bilgisayar ortamına aktarılması ve bu verilerin
kullanılan
özel
programlar
vasıtasıyla
biriktirilmesi, sınıflandırılması, birbirleri ile
karşılaştırılması, analiz edilmesi, güncellenmesi
ve istenilen şekilde harita, grafik ve tablo olarak
görsel hale getirilmesi işlemlerini kapsamaktadır.
[6]. CBS kısaca, yeryüzündeki nesne ve olayları
analiz etmek ve haritalamak için geliştirilmiş olan
bilgisayar tabanlı bir araçtır. CBS’nin ne olduğu
aslında bu sistemin adında, yani “Coğrafi Bilgi
Sistemleri”nde yatmaktadır. Buradaki “Coğrafya”
matematik konuma yani mekâna, “Bilgi”, bu
mekân üzerinde incelenecek olan nesne ve
olayların her türlü özelliklerine, “Sistem” ise
matematik konumları belli olan bu bilgilerin,
bilgisayar tabanlı bir sistem dâhilinde analiz
edilmesine karşılık gelmektedir [2].
Afet Yönetimi, çok yönlü araştırmaların aynı
anda yürütülmesi ve çok çeşitli verilerin bir arada
değerlendirilmesini gerektirir. Bu açıdan CBS ve
diğer mekânsal teknolojiler bu alanda yaygın
olarak kullanılmaktadır. CBS yardımı ile deprem,
sel ve yangın gibi afetlerin etkilerini gösteren
haritalar hazırlanabilmekte ve arama, kurtarma
çalışmaları ile gerektiğinde halkın tahliye
edilmesi, en çok etkilenmiş alanlara gönderilen
yardımların organize edilmesi ve güvenli barınma
alanlarının kurulması gibi çalışmalar da bu yolla
profesyonel bir şekilde yürütülebilmektedir.
CBS’nin afetlerle ilgili çalışmalarda en etkin
olarak kullanıldığı alanlardan biri de afet
senaryolarının
hazırlanmasıdır.
Çeşitli
büyüklüklerdeki depremlerin bölgeyi nasıl
etkileyeceği, nerelerde ve ne büyüklükte
tsunamiye neden olacağı, belli bölgelere çeşitli
miktar
ve
sürelerde
düşen
yağışların
oluşturabileceği
sellerin
hangi
alanları
etkileyeceği gibi konular, afetler henüz meydana
gelmeden önce geliştirilen senaryolar ile
görülebilmekte ve bu sonuçlara göre riskli
bölgelerde afet zararlarına göre önceden
önlemler alınabilmektedir. Tsunami, sel ve yangın
gibi olaylar karşısında erken uyarı sistemlerinin
geliştirilmesi konularında da CBS etkin bir şekilde
kullanılmaktadır [2].
CBS’nin afetlerle ilgili çalışmalarda yaygın
olarak kullanıldığı konulardan biri de afetlere
karşı risk taşıyan bölgelerin belirlenmesine dayalı
afet risk haritalarının oluşturulmasıdır. Afet risk
haritalarının hazırlanması, afetlerle mücadelenin
en önemli bölümünü oluşturur. Yangın açısından
ormanlık alanlarda risk bölgelerinin belirlenmesi,
ormancılara olası bir yangınla daha etkin
mücadele etme imkânları sunmaktadır. Risk
haritalarının hazırlanması çok çeşitli verileri
gerektirmektedir. Bunlar genellikle sahaya ait
jeolojik, meteorolojik ve topoğrafik veriler,
geçmişte meydana gelmiş benzer afetlerin
meydana gelme yerleri, özellikleri ve etki alanları,
sahadaki nüfus ve yerleşme özellikleri gibi
bilgileri içermektedir [2].
CBS kimyasal, biyolojik ve radyoaktif maddelerden kaynaklanan tehlikelerin belirlenmesi,
bu tehlikelerden etkilenmesi muhtemel olan
varlıkların ortaya çıkarılması, farklı şartlarda olası
etkilerin belirlenmesi açısından senaryoların
geliştirilmesi, risk haritalarının oluşturulması ve
olası kazalarla en etkili mücadele yöntemlerinin
belirlenmesi gibi konularda yaygın ve etkin olarak
kullanılmaktadır. Bu sayede;
• CBS ile farklı kurumlar tarafından elde
edilen verilerin bir araya getirilmesi ve
birlikte
analiz
edilmesi
mümkün
olmaktadır.
29
• CBS ile mekâna ait her türlü fiziki ve beşeri
özellikler yeryüzündeki gerçek koordinatları ile birlikte bilgisayara aktarılabilmekte,
veriler arasında çok yönlü analizler yapılabilmektedir.
• CBS ile envanter çalışmaları rahatlıkla
yapılabilmekte,
tehlikeli
maddelerin
özellikleri, miktarları ve depolandığı alan
özellikleri ile ilgili bilgiler bulundukları
mekâna bağlı olarak sistemde tutulabilmektedir. CBS ile tehlikeli maddelerdeki
değişimin, girdi ve çıktı esasına bağlı
olarak takip edilmesi rahatlıkla yapılabilmekte, tehlikeli maddelerin depolanması,
taşınması, alım ve satımlar gibi işlemlerden oluşan işletimi tamamen CBS tabanlı
sistemler vasıtasıyla gerçekleştirilebilmektedir. Bu durum tehlikeli maddelerin yönetimini kolaylaştırmaktadır.
• CBS ile tehlikeli maddelerden kaynaklanan
tehlikeler ortaya çıkarılabilmekte, olası
kazalara karşı risk altında bulunan canlı ve
cansız varlıkların tespiti yapılabilmektedir.
• Tehlikeli maddelerin farklı senaryolar altın-
da oluşturacağı değişken risk durumlarına
karşı etkilenmesi muhtemel alanların
tesbitihde, sonuç olarak risk haritaları ve
senaryolarının geliştirilmesinde CBS kullanılmaktadır.
• Tehlikeli maddelerin çok çeşitli fiziki ve
beşeri coğrafi faktörlere bağlı olarak en
uygun depolama alanlarının belirlenmesi
açısından CBS kullanılmaktadır.
• Olası kazalar sırasında ve sonrasında yapı-
lması gereken acil müdehalelerin belirlenmesinde CBS’den yararlanılmaktadır.
Salgın Hastalıklarla Mücadelede CBS Teknolojilerinden Yararlanmaya Bir Örnek
Ani gelişen ciddi bir solunum yetmezliği hastalığı olan SARS, 2003 yılında Çin’in güneyinde
başlayıp kısa süre içinde diğer Güneydoğu Asya
ülkelerine yayılmış ve pek çok insanın hayatını
kaybetmesine, binlerce insanın karantina altında
tutulmasına ve milyonlarca insanın da hastalığa
yakalanma korkusu ile yaşamak zorunda
kalmasına sebep olmuştur. Dünya Sağlık Örgütü
ve ilgili diğer uluslararası kuruluşların araştırmaları sonucunda, hastalıkla en iyi mücadelenin
30
hastalığı taşıyan kişi ve bu kişilerin oturduğu
evlerden uzak durulması ile mümkün olacağı
görülmüştür. Bu durumda, kimlerin SARS
hastalığına yakalandığı, bunların nerelerde
oturduğunun güncel olarak tespit edilmesi ve bu
bilgilerin halk tarafından takip edilmesinin
gerekliliği ortaya çıkmıştır. Hong Kong’ta bulunan
ESRI Çin firması [7], SARS ile mücadele etmek
için ortaya çıkan bu ihtiyacı CBS kullanarak
karşılamak istemiş ve CBS tabanlı geliştirdikleri
sistemi
internetten
halkın
kullanımına
sunmuştur. Hazırlanan web sayfası sayesinde
halk, hastalanmış, iyileşmiş ve hastalıktan ölen
insanların sayıları ve oturdukları evlerin harita
üzerindeki konumlarını güncel olarak takip
edebilmiş ve bu sayede risk altında bulunan
sokak ve mahalleleri görebilmiştir. Sayfa ayrıca
dünya genelinde SARS hastalığına yakalanan,
iyileşen
ve
hastalıktan
ölen
insanların
istatistiklerini ülkelere göre ayrı ayrı göstermiştir.
Kullanıcıların hastalıkla ilgili girilen bilgiler
arasında çeşitli sorgulamalar yapabilmelerine ve
haritalar üretip çıktı alabilmelerine imkân veren
bu sistemden günde ortalama 12 bin, krizin
devam ettiği yaklaşık 20 günlük sürede ise 250
bin harita üretilmiştir (Şekil 1). İlgili site, Dünya
Sağlık Örgütü’nün Hong Kong’u SARS hastalığı
açısından risk taşıyan şehirlerin bulunduğu
listeden çıkarması sonrasında 23 Haziran
2003’te hizmetine son vermiştir. Bu çalışma,
CBS’nin sağlık açısından toplumsal bir krizin
atlatılmasında ne derece önemli görevleri yerine
getirdiğini göstermesi bakımından çok güzel bir
örnek olarak karşımızda durmaktadır [2,7].
CBS’nin Afet Yönetiminde Kullanımı Nasıl
Olmalı?
Yukarıda bahsedilen imkanlardan faydalanabilmek için olası bir tehlike anında acil durum
yöneticilerinin acil durum ve risk yönetimi için
ihtiyaç duyulan ortak konulara ait coğrafi verilere
ve bu verilere ait tüm öznitelik verilerine, istenilen
yer ve zamanda ulaşılabilmesi gerekmektedir.
Başarılı bir kriz yönetimi ihtiyaç duyulan verileri
üreten kurumların de içinde yer aldığı bir yönetim
ile mümkün olabilmektedir. Bu yömetim içerisinde CBS nin altlığını oluşturacak harita verileri
üretecek olan belediyeler ve alt yapı kurumları
başta olmak üzere valilik, kaymakamlık ve ilgili
bakanlıkların il müdürlüklerinin de ihtiyaç duyulan
verileri sağlaması nedeni ile sistem içerisinde yer
alması gerekmektedir. Böylece ideal bir afet
yönetim sistemi, içerisinde kullanılacak verilerin
üreticileri olan kurumların katılması ile sağlıklı bir
yapıya kavuşmuş olacaktır.
Şekil 1. ESRI Çin firmasının SARS hastalığı ile mücadele için CBS tabanlı olarak geliştirdiği internet
sayfasında yapılan sorgulamalardan görüntüler [7].
nı sistemi de farklı kurumların verilerini devamlı
Bu kurumlar başta harita ve planlama verileri güncel tuttukları ve dolayısıyla sürekli güncel
olmak üzere içme suyu ve kanalizasyon verileri, verilerin yer aldığı bir yapıda olması gerekmekulaşım verileri, doğalgaz verileri, zemin inceleme tedir. Etkin bir afet yönetim sisteminde aşağıdaki
verileri, telekom altyapı verileri, meteoroloji unsurların dikkate alınması faydalı olacaktır [1].
verileri sağlık altyapı verileri gibi afet anında
•
Afet Yönetimi konusunda ulusal bir
ihtiyaç duyulan verileri doğru ve düzenli bir
politika oluşturulması ve takip edilmesi,
biçimde sağlayacaktır. Böylelikle veri tekrarı ve
•
Planlı bir eğitim politikası ile toplumsal
veri kargaşasının önüne geçilmiş olacaktır.
afet bilincinin geliştirilmesi,
CBS’nin afet yönetiminde etkin olarak kulla•
Afet Yönetim Sistemi ile ilgili datalara
nılabilmesi için belli başlı hususlara dikkat ediltüm devlet dairesi ve halkın derecelerine
melidir. Bunlardan en önemlisi afet yönetiminin
göre erişimlerinin sağlanabilmesi, verilerin
her aşamasında kullanılacak verilerin ilgili
ilgili devlet daireleri arasında paylaşımı,
kurumlardan aynı formatta toplanması ve güncel
•
Verilerin güncellenmesi,
olarak kullanıma sunulmasıdır. Afet yönetimi ile
•
Afet yönetiminde çeşitli kurumlar
ilgili kurumların bu veri tabanına erişimlerinin
arasında irtibatın güçlendirilmesi ve ortak
sağlanması gerekmektedir. Bunun için de kuhareket edilmesi,
rumlar arasında bir dayanışma, koordinasyon ve
yardımlaşmanın olması gerekmektedir. Veri taba-
31
•
•
Afet yönetim sistemi ile yapılan planlamaların yerine getirilebilmesi için hükümet
tarafından gerçekçi uygulamaların yapılması,
Kurulacak afet yönetim merkezinin muhtemel bir afetten etkilenmeden işlevini
yerine getirebilecek bir sisteme kavuşturulması.
Sonuç
Son yılların mekânsal teknolojiler alanındaki
en gelişmiş bilgisayar tabanlı sistemi olan CBS bu
alanda kullanılan teknolojilerin başında gelmektedir. Kaynağı, meydana geliş şekli ve büyüklüğü ne olursa olsun tüm tehlikeli durumların
ortak yanı analiz edilmesi gereken bir konumsal
özelliğe sahip olmalarıdır. Bir afete hazırlanmak
ya da bir afeti önlemek afet bölgesindeki risk
altındaki tüm değerlerin (fiziki ve beşeri)
belirlenmesi ile başlamaktadır. Bunu yapmanın
en kolay yolu insan sayısı ve yoğunluklarının
belirlenmesi, riske karşı duyarlı altyapı ve üst
yapıların CBS ile haritalanmasıdır. CBS nin
tehlikeli maddelerden kaynaklanabilecek zararların tahmin planlarının yapılması, zararların azaltılması ve iyileştirme çalışmaları gibi adımlarda
kullanılması tehlikeden etkilenen toplum ve
çevrenin normale dönmesine imkan sağlayacak
çalışmaları yönetmede ciddi kolaylıklar ve
faydalar sağlayacaktır.
Kaynaklar
[1]. Demirci, A. ve Karakuyu, M., 2004, Afet
Yönetiminde Coğrafi Bilgi Teknolojilerinin
Rolü, Doğu Coğrafya Dergisi, 9(12), 67101.
[2]. Demirci, A., 2008, Öğretmenler için CBS:
Coğrafi Bilgi Sistemleri, Fatih Üniversitesi
Yayınları, İstanbul.
[3]. Resmi Gazete, 1993, 11.7.1993 tarihli
Resmi Gazete’de yayınlanan “Zararlı
Kimyasal Madde ve Ürünlerin Kontrolü
Yönetmeliği.
32
[4]. Güler, Ç. ve Çobanoğlu, Z., 1994, Tehlikeli Atıklar, Çevre Sağlığı Temel Kaynak
Dizisi, T.C. Sağlık Bakanlığı, Ankara.
[5]. Greene, R. W., 2002, Confronting
Catastrophe, A GIS Handbook, ESRI,
California, U. S.
[6]. Fitzpatrick, C., and Maguire, D. J., 2000,
GIS
in
schools:
Infrastructure,
methodology and role. In: GIS: A
sourcebook for schools (ed D. R. Green),
pp. 61-62. Taylor & Francis
1. ESRI, 2004, ArcNews Online, Summer 2004,
Alındığı
tarih:
01.11.2007,
http://www.esri.com/news/arcnews/summ
er04articles/tracking-sars.html
KBRN’08
KONGRESİ
KBRN Konusunda Kanuni Düzenlemeler
Halil Rıdvan ÖZ*, Nevzat UYAROĞLU**
*Fatih Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Genetik ve Biyomühendislik Bölümü, 34500 Büyükçekmece, İstanbul.
**İstanbul Gelişim Meslek Yüksek Okulu.
ÖZET
Bu çalışmada kimyasal, biyolojik, radyolojik ve nükleer malzemelerin
tanımları ve ilgili ulusal ve uluslararası kanuni düzenlemelerle ilgili bilgi
verilecektir.
Giriş
Kimyasal Biyolojik, Radyolojik ve Nükleer silahlar bir şekilde tarih boyunca kullanılmıştır.
Bunlar devletler seviyesinde kullanıldığı gibi devlet dışı örgütlenmeler de bu tür malzemeleri elde
edebilmiş ve kullanmışlardır. Bunlara münferit terörist hareketleri de eklemek gerekmektedir. Yine
bir başka konu ise sanayi kazalarıdır. Sanayide
bu tür malzemelerin yaygın bir şekilde kullanıldığı
dikkate alındığında kazaların savaş veya terörist
saldırı kadar etki edeceği anlaşılabilir [1].
Bu malzemeleri daha geniş bir şekilde şöyle
sıralayabiliriz. Kimyasal silahlar ve zehirli endüstriyel maddeler, Biyolojik silahlar ve toksinler, Radyasyon yayan cihazlar ve radyasyon kazaları, Nükleer silahlar ve kirli bombalar, Kitle imha savaşları ve Sınai tehlikeler.
Mevcut Silah Türleri ve Ülkeler
Silah türleri, bu silahlara sahip olduğu bilinen,
şüpheliler ve geliştirebilecek ülke listesi aşağıda
verilmiştir.
Atom Silahları
Bilinenler: ABD, Rusya, Çin,
Pakistan, İngiltere, Fransa, İsrail
Şüpheliler: Kuzey Kore
Geliştirebilecekler: İran, Tayvan
Hindistan,
Biyolojik Silahlar
Şüpheliler: Çin, Rusya, Kuzey Kore, Hindistan,
İsrail, İran, Güney Afrika
Geliştirebilecekler: Pakistan, ABD, Kazakistan,
Suriye, Mısır, Libya, Sudan
33
Kimyasal Silahlar
Bilinenler: ABD, Rusya, Hindistan, Kuzey Kore,
Libya, Mısır
Şüpheliler: Güney Kore, Çin, Tayvan, İran,
Suriye, Habeşistan
Geliştirebilecekler: Pakistan, Sudan
Şekil 1’de gösterilen dünya haritasında bu silahlarla ilgili durumlar verilmiştir [2]. Buradan anlaşılacağı üzere bu tür silahlara sahip olan, sahip
olmak için program geliştiren, şüpheli olan veya
geliştirebilme potansiyeli olan birçok ülke vardır.
Bu tür malzemeleri kontrol altına almak, çalışmaları sınırlandırmak için birçok sözleşmeye imza
atılmıştır. Sonraki bölümde bunlardan bahsedilecektir.
Uluslararası Sözleşmeler
Kitle imha silahlarının (KİS) veya KBRN kapsamına giren malzemelerin üretilmesi, depolan-
ması, el değiştirmesi, kullanılması ile ilgili aşağıdaki düzenlemeler yapılmıştır.
1972 Biyolojik Silahlar Konvansiyonu, BSS
(BWC-Biological Weapons Convention),
1987 Füze Teknolojileri Kontrol Rejimi (MTCRMissle Technology Control Regime)
1993 Kimyasal Silahlar Konvansiyonu, KSS
(CWC- Chemical Weapon Convention)
1925 tarihli Cenova Protokolü
1968 Nükleer Silahsızlanma Anlaşması
(Nuclear Non-Proliferation Treaty, NPT)
Bunlara ek olarak yine aşağıdaki kontrol
rejimleri imzalanmıştır.
KİS ve İlgili Malzeme ve Teknolojiler ile
Bunların Fırlatma Vasıtalarının Yayılmasının
Önlenmesine Yönelik İhracat Kontrol Rejimleri.
Şekil 1. 2007 yılı itibariyle silah türleri ve ülkeler [2]
34
Wassenaar Düzenlemesi (WD) 1996: konvansiyonel silahlar ile çift kullanımlı malzeme ve
teknolojilerin ihracatını kontrol altında bulundurmayı amaçlar.
Füze Teknolojisi Kontrol Rejimi: KİS’e ilişkin
insansız taşıma sistemlerinin (balistik füzeler,
seyir füzeleri ve insansız hava araçları), ilgili
teknoloji ve malzemenin yayılmasının önlenmesi
içindir.
Avustralya Grubu (AG): Yayılmasını önlemeyi
amaçlayan çabalar kapsamında, KSS ve BSS’den
daha sıkı kontrol sağlayan bir ihracat rejimidir.
Avustralya’da başladığı için bu isim verilmiştir.
Nükleer Tedarikçiler Grubu (NTG): Uluslararası
Atom Enerjisi Ajansı bünyesinde, nükleer teknolojide kullanılan maddelerin ve çift kullanımlı
malzemelerin ihracatını belirli denetim ilkelerine
bağlamak içindir.
Zangger Komitesi: Nükleer madde, malzeme
ve teknolojileri konu alan ihracatın kontrol altına
alınması, çift kullanımlı ürünler listesinin ikinci
bölümü dışında kalan radyoaktif ve nükleer
maddelerin ithal/ihraç listelerini hazırlamak
içindir.
Bu anlaşmalara taraf veya destek olan devlet
sayısı yıldan yıla artmaktadır. Bazı ülkeler BSS
gibi anlaşmalara, daha fazla ülke tarafından
kabul edilmesi şartını öne sürerek imza atmayı
geciktirmektedir.
Bunlara ek olarak çift kullanımı mümkün olan
malzemeler vardır. Hem araştırma, hem tedavi,
hem sanayide kullanılabilecek, aynı zamanda
silah olarak da kullanılabilecek olan malzemelele
ilgili düzenlemeler de yapılmıştır. Bu konuda tam
bir farkındalık olmamakla ve malzeme çeşidi,
araştırma türleri çok fazla olmakla birlikte bu
konuda da bilim dünyasında özellikle biyogüvenlik ve biyoemniyet konusunda bir ortak fikir oluşturulmaya çalışılmaktadır [3,4].
Ulusal Düzenlemeler
Bu konuda Türkiye’de hazırlanan kanunlar,
yönetmelikler ve diğer düzenlemeler aşağıda
verilmiştir [5-9].
2945 sayılı MGK ve MGK Genel Sekreterliği
Kanunudur. Bundan başka Başbakanlık Kriz
Yönetim Merkezi Yönetmeliği,
Türkiye’de Harp Silah ve Mühimmatı Yapan
Hususi Sanayi Müesseselerinin Kontrolü Hakkında Kanun,
Türkiye Acil Durum Yönetimi Genel Müdürlüğünün kurulması,
Sivil Savunma Kanunu,
Sivil Savunma Arama ve Kurtarma Birlikleri ve
Ekiplerinin Kuruluşu, Görevleri, Çalışma Usul ve
Esaslarına Dair Yönetmelik,
Sivil Savunma Servisleri ile Acil Kurtarma ve
Yardım Ekiplerinin Kuruluş, Görev, Çalışma Usul
ve Esasları Hakkında Yönerge,
Sivil Savunma Hizmetlerinde Askeri İşbirliği
Yönetmeliği,
Belediye İtfaiye Yönetmeliği,
Kimyasal Silahların Geliştirilmesi, Üretimi,
Stoklanması Ve Kullanımının Yasaklanması
Hakkında Kanun,
Kimyasal Silahların Geliştirilmesinin, Üretilmesinin, Stoklanmasının ve Kullanılmasının Yasaklanması ve Bunların İmhası ile İlgili uluslar
arası Sözleşme"4238 sayılı Kanun ile onaylanması uygun bulunan ve 29/4/1997 tarihli,
97/9320 sayılı Bakanlar Kurulu Kararı ile
onaylanmıştır.
Kimyasal Silahların Geliştirilmesi, Üretimi,
Stoklanması Ve Kullanımının Yasaklanması Hakkında Kanunun Uygulanmasına İlişkin Usul Ve
Esaslar İle Kanun Kapsamındaki Toksik Kimyasal
Maddeler Ve Prekürsörleri İle Farklı Kimyasal
Maddelerin Bildirimlerinin Yapılması Hakkında
Yönetmelik,
Biyolojik silahlarla ilgili, 5237 sayılı Türk Ceza
Kanunu,
Bulaşıcı Hastalıkların İhbarı ve Bildirim Sistemi Yönergesi,
Bulaşıcı Hastalıklar Sürveyans ve Kontrol
Esasları Yönetmeliği,
Türkiye atom enerjisi kanunu,
Nükleer ve radyolojik tehlike durumu ulusal
uygulama yönetmeliği,
Radyasyon güvenliği yönetmeliği,
Radyasyon güvenliği tüzüğü özel nükleer
maddelerin fiziksel korunma önlemler, yönetmeliği,
Nükleer maddelerin sayım ve kontrolü yönetmeliği,
35
Nükleer alanda kullanılan malzeme,ekipman
ve ilgili teknolojinin ihracatına izin verilmesine
ilişkin yönetmelik,
Radyoaktif madde kullanımından oluşan atıklara ilişkin yönetmelik,
Nükleer ve nükleer çift kullanımlı eşyaların
ihracatında izne esas olacak belgenin verilmesine
ilişkin yönetmelik,
Uluslararası gemi ve liman güvenliği kodu
(ISPS),
Çift kullanımlı ve hassas malzemelerin ticaretinin kontrole tabi tutulması hakkında kanun,
Çift kullanımlı malzeme ve teknolojilere dair
nihai kullanım sertifikalarının kayda alınmasına
ilişkin tebliğ,
Ülkemizde hazırlanmış olan birçok kanun ve
yönetmelikler vardır. Görev alacak olan kurumların görevi ve bu kurumlar arası eşgüdüm ise
tam olarak belirlenememiştir. Bu kurumların
görev ve sorumluluklarının tam olarak tanımlanması gerekmektedir.
Yine 10 Temmuz 1976 yılında İtalya’nın Seveso şehrinde bir kimya fabrikasında meydana
gelen bir kazadan sonra Avrupa Birliği tarafından
Seveso talimatı düzenlenmiştir. Seveso’nun
önemli sonucu AB’nin Seveso Talimatı’nı çıkarmasıdır. Bu yeni bir endüstriyel düzenleme sistemidir. Türkiye bu talimatı uygulamaya koymuş ve
Çevre ve Orman Bakanlığı bu konu ile ilgili çalışmalara başlamıştır. Bu talimatın hedefleri
şunlardır [10].
-Direktifin gerekliliklerine uymayan bir tesisin
faaliyetinin durdurulması,
-Daha fazla büyük kaza riski potansiyeli taşıyan tesislerin belirlenmesi,
-Tesis için dahili ve harici acil durum planlarının hazırlanması,
-Tehlikeli faaliyetlere izin verilmesinde halkın
katılımının sağlanması,
-Olası bir kaza durumunda halka nasıl davranması gerektiği bilgisinin verilmesi,
36
-Büyük kaza riski taşıyan tesislerde bir kontrol
sisteminin uygulanması
Talimatın çıktıları ise şunlardır [10].
-Direktife özgü uygulama planı
-Büyük Endüstriyel Kazaların Kontrolü Hakkında Yönetmelik Taslağı,
-Denetim tebliği
-Halkın Bilgilendirilmesi kılavuzu
-Güvenlik raporu ve Acil durum planları kılavuzu
-Proje web sayfası.
-Tesislerle ilgili veritabanı
Yine ilgili bakanlık bünyesinde “Tehlikeli kimyasal bulunduran tesislerin bu kimyasalları bildirmesi için bir veri tabanlı e-bildirim sistemi”
(www.seveso.cevreorman.gov.tr) ve web sayfası
oluşturulmuştur. E-bildirim sistemi şu anda aktif
durumdadır. 565 sanayi tesisi bildirimde bulunmuştur. Şekil 2’de bildirimde bulunan en fazla
kayıtlı firma olan 10 şehir gösterilmiştir.
Türkiye’deki büyük endüstireyel kazaların
yıllara göre dağılımı dikkate alındığında böyle bir
sistemin ne kadar gerekli olduğu daha iyi anlaşılmaktadır (Şekil 3) [10]. Sanayi kazaları KBRN
konusunda hem barış hem de savaş zamanında
çok önemli duruma gelmektedir.
Sonuç
KBRN konusunda uluslararası anlaşmalar ve
sözleşmeler üzerinde devletlerin çalışmaları devam etmekle beraber soru işaretleri hala vardır.
Bilim dünyasında, sivil toplum kuruluşlarında ve
devletler seviyesinde bir fikir birliği arayışları
devam etmekte, birçok sözleşme yapılmasına
rağmen birtakım gerekçelerle kesin bir çözüm
elde edilememektedir. Ülkemizde ise birçok kanun ve yönetmelikler hazırlanmıştır. Bu kanunlara
göre kurumlararası görev dağılımı ve eşgüdüm ise
tam olarak sağlanamamıştır. Kurum görev ve
sorumluluklarının tanımlanması gerekmektedir.
Şekil 2. Çevre ve Orman Bakanlığına kayıtlı firma ve şehirlerin bir kısmı
Türkiye'deki Büyük Endüstriyel Kazalar
7
6
5
4
Kaza Sayısı
3
2
1
0
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Yıllar
Şekil 3. Kazaların yıllara göre dağılımı
37
Kaynaklar
[1]. http://www.riskworld.com/abstract/1
996/sraeurop/ab6ad135.htm
[2]. www.proliferationnews.org
[3]. 3rd Int. Roundtable: Sustaining
Progress in the Life Sciences:
Strategies for Managing Dual Use
Research of Concern, U.S. Gov., WHO,
hosted
by
NSABB,
Bethesda,
Maryland, ABD, 5-6, Kas. 2008.
[4]. http://www.unog.ch/bwc/meeting.
[5]. www.saglik.gov.tr
[6]. www.taek.gov.tr
[7]. www.dtm.gov.tr
[8]. www.adalet.gov.tr
[9]. www.tsk.mil.tr
[10]. www.seveso.cevreorman.gov.tr
38
KBRN’08
KONGRESİ
Tehlikeli Atıkların Yönetimi
Mehmet BORAT
Fatih üniversitesi, Çevre mühendisliği Bölümü, 34500 Büyükçekmece, İstanbul
Giriş
“Katı atık”, üreticisi tarafından atılmak
istenen, toplumun huzuru ve özellikle çevrenin
korunması bakımından, düzenli bir şekilde
bertaraf edilmesi gereken katı maddelerdir.
“Tehlikeli atık” ise kısaca, “fiziksel, kimyasal
ve/veya biyolojik yönden olumsuz etki yaparak
ekolojik denge ile insan ve diğer canlıların doğal
yapılarının bozulmasına neden olan atıklar ve bu
atıklarla kirlenmiş maddelerdir”. Tehlikeli atıkların
miktarları, sayıları ve karmaşıklıkları diğer atıklar
gibi giderek artmakta ve çevre için önemli bir
problem olmaktadır. Olumsuz özelliklerinin
yanında tehlikeli atıkların sanayileşmiş ve
gelişmiş ülkelerden gelişmekte olan veya
gelişmemiş ülkelere doğru sürekli şekilde
taşındığı gözlenmekte ve bu durum dünya
genelinde insan sağlığı ve çevre için büyüyen bir
tehdit oluşturmakta, tehlikeli atıkların gelişmekte
olan
ülkelerde
bertarafının
yasaklanması
gerekmektedir.
Günlük hayat içinde gerçekleştirilen değişik
üretim faaliyetleri sonunda sanayi tesislerinden
çıkan tehlikeli atıklar yanında evlerde kullanılan
böcek öldürücüler, kullanılmış pil ve bataryalar,
tuz ruhu (HCl) ve otomobillerden boşaltılan fren
yağları tehlikeli atık örneklerini oluşturmaktadır.
Tehlikeli atıklar “zehirli, kansere ve mutasyona,
yani canlılarda kalıcı değişikliklere sebep olan,
patlayıcı, oksitleyici, yüksek oranda tutuşabilen,
parlayıcı, kendiliğinden yanmaya müsait, suyla
temas halinde parlayıcı gazlar çıkaran, korozif,
oksitleyici, hava ve suyla temasında toksik gaz
çıkaran, hastalık yapan, ekotoksik özellikler
taşıyan atıklardır. Hastanelerden çıkan tıbbi
atıklar yanında atık yağlar, poliklorürlü bifeniller,
poliklorürlü terfeniller gibi atıklar da bu grup
atıklar içinde yer almaktadır. Dolayısıyla tehlikeli
atıklar evsel çöplerle karıştırılmamalı, çok daha
özenli şekilde işlem görmeli, bertaraf edilmelidir.
Tehlikeli atık yönetiminin her aşamasında
sorumlu kişilerin çevre ve insan sağlığına zarar
vermeyecek tedbirleri almaları gerekmektedir.
Tehlikeli atıkların çevrede oluşturacakları
kirlenme, bozulma ve her türlü zarardan dolayı
bunları üretenler, taşıyanlar ve bertaraf edenler,
yasa
gereği,
kusur
şartı
aranmaksızın
sorumludurlar. Keza bu atıkların yönetiminden
kaynaklanan her türlü çevresel zararın
giderilmesi için yapılan harcamaların, kirleten
öder prensibine göre atıkların yönetiminden
sorumlu olan gerçek ve tüzel kişiler tarafından
karşılanmaları
dünya
genelinde
kabul
görmektedir.
Tehlikeli atık tanımı
Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği bu
tanımı şöylece vermektedir:
39
Yönetmelikteki EK-1’e göre “Atık” kapsamında olan ve EK-5’te ve EK-6’da yer alan ve/veya
EK-7’de belirtilen tehlikeli özelliklerden bir veya
birkaçını taşıyan atıklar ile bu atıklardan kirlenmiş
olan maddelerdir.
Mesela standart dışı ve kullanım süresi geçmiş ürünler, kontamine olmuş, niteliği bozulmuş
maddeler, atık pil ve katalizör gibi nesneler EK1’de atık olarak tanımlanmıştır.
EK-5’te ise tehlikeli atık listesi olarak genel
atık kategorileri verilmiştir. Örnek, Y1=Tıbbi
atıklar, Y2=İlaç üretiminden ve hazırlanmasından
kaynaklanan atıklar, Y7=Siyanür içeren işlemlerden kaynaklanan atıklar, Y10=Poliklorlu bifeniller(PCB).
EK-6’da ulusal tehlikeli atık listesi verilmiştir.
Bu da içeren bir listedir. Örnek, 1. Grup: Hastane
ve tıp merkezlerinden gelen klinik atıklar(Y1)
olarak detaylı şekilde ele alınmıştır. Ayrıca tıbbi
atık türleri açılarak verilmiştir: a) İlaç atıkları, b)
Hastane atıkları, c) Tıbbi laboratuar atıkları, d)
Enfeksiyonel atıklar. EK-6’da tehlikeli özellikler de
belirtilmiştir.
Ayrıca listede 3.Grup yasal bertaraf etme
yöntemleri gösterilmiştir. 1.yöntem yakma, 2. yöntem özel işlemli arazi depolama, 3. yöntem biyolojik arıtım. Aynı grupta kontrol edilecek atıklar da
detaylı şekilde ele alınmıştır.
PCB’lere ilişkin Y10’da bunların kontrol edilecek atık grupları, tehlikeli özellikleri ve yasal
bertaraf etme yöntemleri tıbbi atıklarda olduğu
gibi ayrı ayrı belirtilmiştir. Bu nedenle yönetmeliğin EK-6’da sayfa 218’den sayfa 272’ye kadar
uzanan uzun listesinde yaralı bilgi ve uyarılar
mevcuttur.
EK-7’de tehlikeli atık özellikler listesi verilmiştir. Bu özellikler;
Patlayıcı; Dinamit, gom1, gom 2, grizitun1,
grizitun 2
Parlayıcı;Tiner, benzin
Kendiliğinden yanabilen katı atıklar
Su ile temas halinde parlayıcı gaz bırakan
atıklar
Oksitleyiciler
Organikler, peroksitler
Akut zehirli maddeler (PCB’ler)
Enfeksiyonel maddeler
40
Korozif atıklar (asit, baz, v.d.)
Atık Yönetiminin Tanımı
Atık yönetimi, atığın kaynağında özelliklerine
göre ayrılması, toplanması, geçici depolanması,
geri kazanımı, taşınması, bertarafı, ve bertaraf
sonrası tüm denetim ve işlemleri ifade etmektedir.
Tehlikeli Atıkların Özellikleri
1- H1 Patlayıcı: Alev etkisi altında patlayabilen
veya dinitrobenzenden daha fazla şekilde şoklara
ve sürtünmeye hassas olan maddeler ve
preparatlar, kendi başına kimyasal reaksiyon yolu
ile belli bir sıcaklık ve basınçta hızla gaz
oluşmasına neden olabilecek madde veya atıklar.
2- H2 Oksitleyici: Diğer maddelerle, özellikle
yanıcı maddelerle temas halinde iken yüksek
oranda ekzotermik reaksiyonlar gösteren
maddeler ve preparatlar.
3- H3-A Yüksek oranda Tutuşabilenler:
a) 210C’nin altında parlama noktasına sahip
sıvı maddeler ve preparatlar (aşırı tutuşabilen
sıvılar dâhil).
b) Herhangi bir enerji kaynağı uygulaması
olmaksızın ortam sıcaklığındaki hava ile temas
ettiğinde ısınabilen ve sonuç olarak tutuşabilen
c) Bir ateşleme kaynağı ile kısa süre temas
ettiğinde kolayca tutuşabilen ve ateşleme kaynağı uzaklaştırıldıktan sonra yanmaya ve tükenmeye devam eden katı maddeler ve preparatlar.
d) Normal basınçta, havada tutuşabilen gazlı
e) Su veya nemli hava ile temas ettiğinde,
tehlikeli miktarda yüksek oranda yanıcı gazlara
dönüşen maddeler ve preparatlar.
4- H3-B Tutuşabilen: 210C ye eşit veya daha
yüksek veya 550C’ye eşit veya daha düşük
parlama noktasına sahip olan sıvı maddeler ve
preparatlar.
5- H4 Tahriş edici: Deri ile veya mukoza ile
ani, uzun süreli veya tekrar eden temaslar
halinde yanığa sebebiyet verebilen, korozif olmayan maddeler ve preparatlar.
15- H14 Ekotoksik: Çevrenin bir veya daha
fazla kesimi üzerinde ani veya gecikmeli zararlı
etkiler gösteren veya gösterme riski taşıyan
madde ve preparatlar.
6- H5 Zararlı: Solunduğu veya yenildiğinde
veya deriye nüfuz ettiğinde belirli bir sağlık riski
içeren maddeler ve preparatlar.
Tehlikeli Atıklar Hakkında Yasal Düzenlemelerde Bulunan Hükümler
Türkiye’de tehlikeli atıklar konusunda aşağıdaki yasal düzenlemeler yürürlükte olup değişik
ve önemli hükümler ihtiva etmektedirler.
7- H6 Toksik: Solunduğunda veya yenildiğinde
veya deriye nüfuz ettiğinde, sağlık yönünden
ciddi, akut veya kronik risk oluşturan ve hatta
ölüme neden olan madde ve preparatlar.
8- H7 Kanserojen: Solunduğunda veya
yenildiğinde veya deriye nüfuz ettiğinde, kansere
yol açan veya etkisinin artmasına neden olan
madde ve preparatlar.
9- H8 Korozif: Temas halinde canlı dokuları
tahrip eden madde ve preparatlar.
10- H9 Enfeksiyon yapıcı: İnsan veya diğer
canlı organizmalarda hastalığa neden olduğu
bilinen veya geçerli nedenler dolayısıyla güvenli
olarak inanılan varlığını sürdürebilen mikroorganizmaları veya toksinleri içeren maddeler.
11- H10 Teratojenik: Solunduğunda, yenildiğinde veya deriye nüfuz ettiğinde, doğuştan gelen
kalıtımsal olmayan sakatlıklara yol açan veya yol
açma riskini artıran madde ve preparatlar.
12- H11 Mutajenik: Solunduğunda, yendiğinde veya deriye nüfuz ettiğinde, kalıtsal genetik
bozukluklara yol açan veya yol açma riskini
artıran madde ve preparatlar.
13- H12: Havayla, suyla veya bir asitle temas
etmesi sonucu zehirli veya çok zehirli gazları
serbest bırakan madde veya preparatlar.
14- H13: Yukarıda listelenen karakterlerden
herhangi birine sahip olan atıkların bertarafı
esnasında ortaya çıkan madde ve preparatlar.
Çevre Kanunu
Tehlikeli Atıkların Sınırlarötesi Taşınımının ve
Bertarafının Kontrolüne İlişkin Basel Sözleşmesi.
28 Aralık 1993 tarihli ve 3957 sayılı Kanun ile
Türkiye Büyük Millet Meclisi tarafından onaylanan
bu sözleşme, 7 Mart 1994 tarihli ve 94/5419
sayılı Bakanlar Kurulu Kararıyla 15 Mayıs 1994
tarih ve 21935 sayılı Resmî Gazete’de yayınlanmıştır.
14 Mart 2005 tarih ve 25755 sayılı Resmi
Gazete’de yayınlanarak yürürlüğe girmiş bulunan
Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği.
Türk Ceza Kanunu
Çevre Kanunu’nun 11. maddesine göre “Tehlikeli atık üreticileri, yönetmelikle belirlenecek
esaslara göre atıklarını bertaraf etmek veya
ettirmekle yükümlüdürler.” 13. maddeye göre
“Tehlikeli atıkların ithalatı yasaktır”, ayrıca “
Tehlikeli atıkların tanımı ile tehlikeli atıkların
oluşum aşamasından itibaren toplanması,
ayrılması, geçici ve ara depolanması, geri
kazanılması, yeniden kullanılması, taşınması,
bertarafı, bertaraf sonrası kontrolü, ihracatı,
transit geçişi, ambalajlanması, etiketlenmesi,
denetimi ve atık yönetim plânlarının hazırlanması
ile ilgili usûl ve esaslar Çevre ve Orman
Bakanlığınca
yayınlanacak
yönetmelikle
belirlenecektir.” Diğer yandan bu madde ile
“tehlikeli atıkların toplanması, taşınması, geçici
ve ara depolanması, geri kazanımı, yeniden
kullanılması ve bertarafı faaliyetlerinde bulunanlar, bu Kanun ile getirilen yükümlülükler
açısından müteselsilen sorumludurlar. Sorumlular Kanunda belirtilen meslekî faaliyetleri
nedeniyle oluşacak bir kaza dolayısıyla üçüncü
şahıslara verebilecekleri zararlara karşı tehlikeli
kimyasal ve tehlikeli atık malî sorumluluk sigor-
41
tası yaptırmak zorunda olup, faaliyetlerine başlamadan önce Bakanlıktan gerekli izni almaları
gerekmektedir. Sigorta yaptırma zorunluluğuna
uymayan kurum, kuruluş ve işletmelere bu faaliyetler için izin verilmez ” hükmü de getirilmiştir.
Türkiye yurt dışına bertaraf edilmesi amacıyla
gönderdiği tehlikeli atıklar için Tehlikeli Atıkların
Sınırlarötesi Taşınımının ve Bertarafının Kontrolüne İlişkin Basel Sözleşmesi hükümlerine uymakta, bu konuda yetkili firmalar ve eğitim almış
personel ile taşıma işlemi gerçekleştirilirken yol
boyunca içinden geçilen ülkeler bu taşımadan
Sözleşmeye uygun şekilde haberdar edilmektedir.
7- Atıklar fiziksel, biyolojik ve kimyasal ön
işlemler haricinde kesinlikle doğrudan başka bir
madde veya atıkla karıştırılamaz ve seyreltilemez.
8- Bertaraf tesislerine tehlikeli atıkla karışık
atıkların gelmesi durumunda bunlar öncelikle
birbirlerinden ayrılmalıdır. Ayırmanın mümkün
olmadığı durumda atığın tamamı tehlikeli atık
olarak bertaraf edilmelidir.
9- Atıkların geçici depolanması işleminin atığı
üreten tesis içinde yapılması esastır. Ancak tesis
içinde uygun yer bulunamaması durumunda
üreticiye ait, gerekli şartlara sahip uygun bir
alanda geçici depolama yapılması mümkündür.
Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliğine Göre
Tehlikeli Atık Yönetimindeki İlkeler
1- Atıkların, serbest bölgeler dâhil, Türkiye
Cumhuriyeti Gümrük Bölgesine girişi yasaktır.
Bazı istisnai durumlar Yönetmelikte açıklanmıştır.
2- Atıkların kaynağında en aza indirilmesi
temel kuralına uyulacaktır.
3- Atık yönetiminin her safhasında sorumlu
kişiler, çevre ve insan sağlığına zarar vermeyecek
tedbirleri almakla yükümlüdürler.
4- Atıkların oluşturduğu çevresel kirlenme ve
bozulmadan doğan zararlardan dolayı atık üreticileri, taşıyıcıları ve bertaraf edicileri kusur şartı
aranmaksızın sorumludurlar. Adı geçen sorumluların, meydana gelen zararlardan ötürü genel
hükümlere göre de tazminat sorumluluğu saklıdır.
5- Atıkların yönetiminden kaynaklanan her
türlü çevresel zararın giderilmesi için yapılan
harcamalar “kirleten öder” prensibine göre atıkların yönetiminden sorumlu olan gerçek ve tüzel
kişiler tarafından karşılanacaktır. Atıkların
yönetiminden sorumlu kişilerin çevresel zararı
durdurmak, gidermek ve azaltmak için gerekli
önlemleri almaması veya bu önlemlerin yetkili
makamlarca doğrudan alınması nedeniyle kamu
kurum ve kuruluşlarınca yapılan gerekli
harcamalar 21/7/1953 tarihli ve 6183 sayılı
Amme Alacaklarının Tahsil Usulü Hakkında
Kanun hükümlerine göre atıkların yönetiminden
sorumlu olanlardan tahsil edilecektir.
6- Atıkların, Bakanlıktan lisans almış bertaraf
tesisleri dışında üçüncü kişiler tarafından ticari
amaçlar ile toplanması, satışı ve bertaraf
edilmesi, diğer yakıtlara karıştırılarak yakılması
yasaktır.
Türk Ceza Kanunu’nda “Çevreye Karşı Suçlar”, “Topluma karşı Suçlar” kapsamında görülmüştür.
Kanunun 181. maddesi “Çevrenin Kasten
Kirletilmesi” başlığını taşımakta olup aşağıdaki
hükümleri getirmiştir:
(1) İlgili kanunlarla belirlenen teknik usullere
aykırı olarak ve çevreye zarar verecek şekilde,
atık veya artıkları toprağa, suya veya havaya
kasten veren kişi, altı aydan iki yıla kadar hapis
cezası ile cezalandırılır.
(2) Atık veya artıkları izinsiz olarak ülkeye
sokan kişi, bir yıldan üç yıla kadar hapis cezası ile
cezalandırılır.
(3) Atık veya artıkların toprakta, suda veya
havada kalıcı özellik göstermesi hâlinde,
yukarıdaki fıkralara göre verilecek ceza iki katı
kadar artırılır.
(4) Bir ve ikinci fıkralarda tanımlanan fiillerin,
insan veya hayvanlar açısından tedavisi zor
hastalıkların ortaya çıkmasına, üreme yeteneğinin
körelmesine, hayvanların veya bitkilerin doğal
özelliklerini değiştirmeye neden olabilecek
niteliklere sahip olan atık veya artıklarla ilgili
olarak işlenmesi hâlinde, beş yıldan az olmamak
üzere hapis cezasına ve bin güne kadar adlî para
cezasına hükmolunur.
(5) Bu maddenin iki, üç ve dördüncü fıkrasındaki fiillerden dolayı tüzel kişiler hakkında
bunlara özgü güvenlik tedbirlerine hükmolunur.
42
Kanunun 181. maddesi ise “Çevrenin Taksirle
Kirletilmesi” başlığını taşımakta olup aşağıdaki
hükümleri getirmiştir:
(1) Çevreye zarar verecek şekilde, atık veya
artıkların toprağa, suya veya havaya verilmesine
taksirle neden olan kişi, adlî para cezası ile cezalandırılır. Bu atık veya artıkların, toprakta, suda
veya havada kalıcı etki bırakması hâlinde, iki
aydan bir yıla kadar hapis cezasına hükmolunur.
(2) İnsan veya hayvanlar açısından tedavisi
zor hastalıkların ortaya çıkmasına, üreme yeteneğinin körelmesine, hayvanların veya bitkilerin
doğal özelliklerini değiştirmeye neden olabilecek
niteliklere sahip olan atık veya artıkların toprağa,
suya veya havaya taksirle verilmesine neden olan
kişi, bir yıldan beş yıla kadar hapis cezası ile
cezalandırılır.
Tehlikeli Atık Yönetiminde Temel Prensipler
1- Tehlikeli atık beşikten mezara, oluşma
noktasından son olarak tabiata bırakıldığı yere
kadar izlenmelidir.
2- Ülke ölçeğinden başlamak üzere bölge ve
alt bölge aşamalarındaki planlama çalışmalarında endüstriyel politika belirlenmesinde tehlikeli
atık yönetimi göz önünde bulundurulmalıdır.
3- Bertaraf işlemlerinde temiz teknolojiler
kullanılmalıdır.
4- Mevcut üretim süreçlerinde tehlikeli atık
üretimini veya oluşumunu sıfıra veya en aza indiren değişiklikler araştırılmalı ve uygulanmalıdır.
5- Tehlikeli atıklardan geri kazanma konusuna
önem verilmelidir.
6- Tehlikeli atığı bertaraf etme çevre açısından
ve insan sağlığı yönünden zararsız veya en az
zararlı olacak biçimde gerçekleştirilmelidir.
Tehlikeli Atık Yönetimindeki Problemler
1- Tehlikeli atıklara ilişkin bilgiler bu atıkları
üreten, taşıyan ve bertaraf edenlerde yeterince
mevcut değildir.
2- Genelde tehlikeli atıkların üretimi ve
bertarafı ile ilgili bilgiler henüz yetersizdir.
3- Bazı tehlikeli atık üreticileri tehlikeli atık
ürettiklerinden habersizdirler ve bu kişi ve
kuruluşlar bunları çevreye atmakta veya boşaltmaktadırlar. Diğer yandan konutlardan çıkan tehlikeli atıklar hakkında vatandaşlarda yeterli bilgi
ve eğitim mevcut değildir.
4- Uygun bertaraf etme teknolojileri geliştirilmiş olmakla beraber, bölgesel uygulamalar arasında farklılıklar mevcuttur.
5- Tehlikeli atıkların özellikle bileşimleri çok
farklılık göstermektedir. Tehlikeli atıkların bir kısmı heterojen yapıdadır. Bunda bazı üreticilerin
kasıtlı davranışları etkili olabilmektedir. Analizde
kullanılan yöntemler saf kimyasal maddelere göre
geliştirildiği için endüstriden çıkan heterojen
haldeki tehlikeli atık uygun yeni analiz yöntemlerine ihtiyaç vardır.
Tehlikeli Atıkların Bertarafı
Bertaraf işlemleri geri kazanma, geri dönüşüm, düzenli depolama, yakma, ısıl parçalama ve
diğer yöntemlerden oluşmaktadır. Yöntemin seçimi atığın miktar ve özelliklerine göre belirlenmektedir. Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği
tehlikeli atıklar için aşağıdaki bertaraf işlemlerini
vermektedir.
1- (D3) Derine enjeksiyon (örneğin: pompalanabilir atıkların kuyulara, tuz kayalarına veya
doğal olarak bulunan boşluklara enjeksiyonu ve
benzerleri),
2- (D4) Yüzey doldurma (örneğin: Sıvı veya
çamur atıkların kovuklara, yapay olarak oluşturulmuş çukurlara, havuzlara ve lagünlere doldurulması ve benzerleri),
3- (D5) Özel mühendislik çalışmaları ile toprağın altında veya üstünde düzenli depolama
(çevreden ve her biri ayrı olarak izole edilmiş ve
örtülmüş hücresel depolama ve benzerleri),
4- (D8) (D3) ila (D12) arasında verilen
işlemlerden herhangi biri ile bertaraf edilen nihai
bileşiklere veya karışımlara uygulanan ve bu ekin
başka bir yerinde ifade edilmeyen biyolojik
işlemler,
5- (D9) (D3) ila (D12) arasında verilen
işlemlerden herhangi biri ile bertaraf edilen nihai
bileşiklere veya karışımlara uygulanan ve bu ekin
başka bir yerinde ifade edilmeyen fiziksel-kimyasal işlemler (mesela buharlaştırma, kurutma,
kalsinasyon ve benzerleri ),
6- (D10) Yakma,
7- (D12) Sürekli depolama (bir madende
konteynırlara yerleştirilme ve benzerleri ),
8- (D15) (D3) ila (D12 ) arasında belirtilen
işlemlerden herhangi birine tabi tutuluncaya
43
kadar atığın üretildiği alan içinde geçici depolama
(ara depolama tesisleri ve toplama işlemi hariç).
Türk Mevzuatında Tehlikeli Atık Yönetimi
Konusunda Görev Yetki ve Sorumluluklar
14 Mart 2005 tarih ve 25755 tarihli Resmi
Gazetede yayınlanarak yürürlüğe giren Tehlikeli
Atıkların Kontrolü Yönetmeliği’nde bu atıklar için
görev, yetki ve sorumluluklar sırayla
1. Çevre ve Orman Bakanlığı
2. Valilik
3. Belediye
4. Atık üreticisi
5. Bertaraf edici
için ayrı ayrı belirtilmiştir.
Çevre ve Orman Bakanlığı’nın görev ve sorumlulukları:
a) Kanun gereğince atıkların çevreyle uyumlu
bir şekilde yönetimini sağlayan program ve politikaları saptamak, bu Yönetmeliğin uygulanmasına yönelik işbirliği ve koordinasyonu sağlamak,
valiliklerden bölgesel yıllık rapor, izin, tesis
kapatma onayı gibi her türlü bildirimi almak ve
değerlendirmekle ve gerekli denetimleri yapmak,
b) Bölgesel boyutta atık yönetim planı yapmak
ve halkın bilgilenmesini sağlamak,
c) Atıkların sınırlar ötesi taşınımı ve bertarafına ilişkin uluslararası çalışmaları yürütmek, ilgili
bildirim ve taşımacılık belgelerini değerlendirmek,
atık ihracatına ilişkin faaliyetleri onaylamak, uluslararası bilgi değişimini sağlamak, herhangi bir
kaza durumunda diğer ülkeleri haberdar etmek,
d) (EK 3) de ve/veya (EK 7) de (M) işareti ile
yer alan, ancak tehlikeli atık olmadığı iddia edilen
atıkların tehlikeli özelliklerden bir yada bir kaçını
içerip içermediğinin akredite laboratuvarlar
ve/veya uluslararası kabul görmüş kuruluşlarca
yapılan analizlerle üretici tarafından tespitini
sağlatmak,
e) Bertaraf tesisleri yer seçimini onaylamak,
bu tesislere ön lisans ve lisans vermek, bu faaliyetleri periyodik olarak denetlemek, bu tesislerde
tutulan rapor ve edinilen bilgilere dayanarak ilgili
yönetmeliklere aykırılık halinde gerekli cezanın
uygulanmasını sağlamak ve lisansı iptal etmek,
44
f) Bertaraf tesisine ilave tesislerin planlanması
halinde, bertaraf tesisini denetlemek ve izin vermek,
g) Atık bertaraf tesisleri için acil önlem planlarının hazırlanmasında genel ilke ve prensipleri
belirlemek,
h) Kapatılan bertaraf tesislerinin yirmi yıl boyunca denetlenmesini sağlamak,
ı) Atıkların çevreyle uyumlu bir şekilde
yönetimine ilişkin teknoloji ve yönetim sistemlerinin kurulmasında ulusal ve uluslararası koordinasyonu sağlamaktır.
Mülkü Amirlerce Alınacak Tedbirler
Mahallin en büyük mülki amiri; Çevre ve Orman İlmüdürlüğü aracılığı ile aşağıdaki önlemleri
alacak ve görevleri yerine getirecektir.
a) İl sınırları içinde atık yönetim planlarının
mahalli çevre kurullarınca uygulanmasını sağlamak,
b) Kurulacak bertaraf tesislerinin yer seçimiyle
ilgili başvuruları mahalli çevre kurulunun görüşünü alarak Bakanlığa iletmek,
c) Ayda bin kilogramdan fazla atık üreten atık
üreticisinin atıklarını nihai bertarafa kadar kendi
alanlarında gerekli önlemleri alarak altı ayı geçmemek üzere geçici depolamasına izin vermekle
ve bu faaliyetleri denetlemek,
d) Atık taşıma formları ile ilgili olarak bu Yönetmelikle belirlenen işlemleri yerine getirmek,
e) İl sınırları içinde faaliyette bulunan ve bu
Yönetmelik kapsamına giren tesisleri tespit
ederek Bakanlığa bildirmekle ve bunları periyodik
olarak denetlemek,
f) İl sınırları içinde atık taşınması ile ilgili
faaliyet gösteren firmalara ve araçlara taşıma
lisansı vermek, bu lisansı kontrol etmek, iptal
etmek veya yenilemek,
g) İl sınırları içinde atık taşıması sırasında
meydana gelebilecek kazalarda her türlü acil
önlemi almak ve gerekli koordinasyonu sağlamak
ve kaza raporlarını yıllık olarak değerlendirerek
Bakanlığa bildirmek,
h) İl sınırları içinde bulunan atık ara depolama, geri kazanım tesisi ve/veya bertaraf tesislerinin Bakanlıkça verilen işletme lisansı belgelerindeki koşullar doğrultusunda işletilmelerini sağlamak, bu amaçla gerekli denetimleri yapmak,
tesislerin işletme bilgi, belge ve teknik raporlarını
düzenli olarak kontrol etmek, değerlendirmek ve
Bakanlığa rapor etmek, tesisin lisans koşullarına
uygun çalışmadığının tespiti halinde gerekli yasal
işlemleri yapmak ve Bakanlığa bilgi vermek,
ı) Tehlikeli atık bertaraf tesisi kurulması için
belirlenen yer mücavir alan dışında ise, bu yerin
imar planına işlenmesini sağlamak,
j) Atık üreticisinin tesisinden kaynaklanan atıklara ilişkin hazırlamış olduğu atık yönetim planlarını onaylamak,
k) Üreticilerin göndermekle yükümlü olduğu
bir önceki yılın bilgilerini içeren atık beyan
formunu değerlendirerek, ilde oluşan atık miktarı
ve bilançosunu belirleyerek her yılın Nisan ayında
Bakanlığa göndermek,
l) Atık üreticisinin ve belediyenin atık yönetim
planlarını esas alan üç yıllık il tehlikeli atık yönetim planını hazırlayarak Bakanlığa rapor halinde
sunmak.
Mahalli İdarelerce Alınacak Tedbirler
Belediyeler, Büyükşehirlerde ise Büyükşehir
Belediyeleri;
a) Evlerden kaynaklanan tehlikeli atıkların
yönetimine ilişkin plan ve programlarını bu
yönetmeliğin yürürlüğe giriş tarihinden itibaren
altı ay içinde hazırlamakla ve kurulacak sistemi
öneri halinde mahalli çevre kuruluna sunmakla,
b) Atık üreticileri ve bertarafçıları ile
beraber veya istemesi durumunda ayrı olarak atık
bertaraf tesislerini kurmak veya kurdurmakla,
c) Atıkların bertarafına ilişkin tesisler ile ilgili
plan ve projeler hakkında valiliğin uygun görüşü
ile birlikte Bakanlığın onayını almakla,
d) Belediye ve mücavir alan sınırları içinde
faaliyette bulunan atık bertaraf tesislerinin inşası
ve işletilmesinde bu Yönetmelikte belirtilen
yükümlülük çerçevesinde gerekli önlemleri almak
veya aldırmakla,
e) Atıkların taşınması ve bertarafı konusunda
izin almış kişi ve kuruluşlar ile yapacakları
sözleşmelerde bulunduğu ilin valiliğinin uygun
görüşünü almak, yapılan faaliyetin söz konusu
sözleşmelere uygunluğunu denetlemek ve bu
konuda Bakanlığa bilgi vermek üzere bağlı olduğu
valiliğe rapor vermekle,
f) Tehlikeli atık bertaraf tesisi kurulması için
belirlenen yer mücavir alan içinde ise, bu yerin
imar planına işlenmesini sağlamakla,
g) Belediye ve mücavir alan sınırları içinde
faaliyette bulunan ve tehlikeli atık üreten tüm tesislere inşaat ve işletme ruhsatı verilmesi aşamasında, tehlikeli atıkların bertarafının bu Yönetmelik hükümleri doğrultusunda sağlandığının tesis
sahibi tarafından belgelenmesini sağlamakla,
h) Gerçek ve tüzel kişilerce kurulacak ortak
atık bertaraf tesislerinin planlanması, inşaatı ve
işletilmesi aşamalarında yapılacak çalışmaları
desteklemekle,
ilgili tedbirlerin alınmasını sağlar.
Atık üreticisinin yükümlülükleri
Atık üreticisi;
a) Atık üretimini en az düzeye indirecek şekilde gerekli tedbirleri almakla,
b) Atıkların insan sağlığı ve çevreye yönelik
zararlı etkisini, bu Yönetmelik hükümlerine uygun
olarak en aza düşürecek şekilde atık yönetimini
sağlamakla, üç yıllık atık yönetim planını bu
Yönetmeliğin yürürlüğe giriş tarihinden itibaren
altı ay içinde hazırlayarak valilikten onay almakla,
c) Bu Yönetmelik hükümlerine uygun olarak,
atıklarını tesislerinde geçici olarak depolaması
durumunda valilikten izin almakla,
d) Ürettiği atıklarla ilgili kayıt tutmakla, atığını
göndereceği lisanslı geri kazanım veya bertaraf
tesisinin istemiş olduğu uluslararası kabul
görmüş standartlara uygun ambalajlama ve
etiketleme yapmakla,
e) (Ek 3) ve/veya (EK 7) de (M) işareti ile yer
alıp (Ek 6) da belirtilen özellikleri içermediği öne
sürülen atıklar için bu atıkların tehlikeli olmadığını
akredite laboratuvarlar ve/veya uluslar arası
kabul görmüş kuruluşlarca yapılan analizlerle
Bakanlığa belgelemekle,
f) Atığın niteliğinin belirlenmesi için yapılan
harcamaları karşılamakla,
g) (Ek 8) de yer alan atık beyan formunu her
yıl ocak ayında bir önceki yıla ait bilgileri doldurmak, iki ay içinde valiliğe göndermek ve (EK 7)
de yer alan atık tanımlama kodunu kullanmakla
ve bir yıl boyunca bir nüshasını saklamakla,
h) Atık depolanması veya bertarafının tesis
dışında yapılması durumunda; (Ek 9 A-B) deki
45
bilgileri içeren taşıma formunu doldurmak ve
öngörülen prosedüre uymakla,
ı) Atık taşımacılığında mevcut uluslararası
standartlara uymakla,
j) Atığı bertaraf tesisinin kabul etmemesi
durumunda taşıyıcıyı başka bir tesise göndermekle veya taşıyıcının atığı geri getirmesini ve
bertarafını sağlamakla,
k) Bu Yönetmelikteki esaslara uygun olarak
atıkların bertaraf edilmesi amacıyla belediyelerle
ya da gerçek ve tüzel kişilerle ortak atık bertaraf
tesisleri kurmak ve gerekli harcamalara katkıda
bulunmakla,
l) Atıklarını bu Yönetmelikteki esaslara uygun
olarak kendi imkanları ile veya kurulmuş atık
bertaraf tesisinde gerekli harcamaları karşılayarak veya belediyelerle veya gerçek ve tüzel
kişilerle kurulacak ortak atık bertaraf tesislerinde
bertaraf etmek veya ettirmekle,
m) Atıkların fabrika sınırları içinde tesis ve
binalardan uzakta beton saha üzerine yerleştirilmiş sağlam, sızdırmaz, emniyetli ve uluslararası
kabul görmüş standartlara uygun konteynırlar
içerisinde geçici olarak muhafaza etmekle,
konteynırların üzerinde tehlikeli atık ibaresine yer
vermekle, depolanan maddenin miktarını ve
depolama tarihini konteynırlar üzerinde belirtmekle, konteynırların hasar görmesi durumunda
atıkları, aynı özellikleri taşıyan başka bir konteynıra aktarmakla, konteynırların devamlı kapalı
kalmasını sağlamakla, atıklarını kimyasal reaksiyona girmeyecek şekilde geçici depolamakla,
n) Ayda bin kilograma kadar atık üreten üretici
biriktirilen atık miktarı altı bin kilogramı
geçmemek kaydı ile valilikten izin almaksızın
atıklarını arazisinde en fazla yüz seksen gün
geçici depolayabilir. Bu durumda herhangi bir
tehlike halinde arazide önlem alabilmek için en
az bir kişiyi görevlendirmekle ve bu kişinin, adını,
telefonunu valiliğe bildirmekle,
o) Bu Yönetmelik hükümlerine uygun olarak
bertaraf tesislerine gönderilmeden önce kendi
atıklarını gerekli önlemleri alarak fiziksel,
kimyasal veya biyolojik işlemlerle zararsız hale
getirmek, bakiye atık oluşuyor ise uygun şekilde
bertaraf tesisine götürmekle veya gönderilmesini
sağlamakla,
p) Tesis içinde atıkların toplanması taşınması
ve geçici depolanması gibi işlemlerden sorumlu
46
olan çalışanların sağlığı ve emniyeti ile ilgili her
türlü tedbiri almakla,
r) Kaza sonucu veya kasti olarak atıkların
dökülmesi ve bunun gibi olaylar sunucu meydana
gelen kirliliğin önlenmesi amacıyla, atığın türüne
bağlı olarak olayın vuku bulduğu andan itibaren
en geç bir ay içinde olay yerinin eski haline
getirilmesi ve tüm harcamaların karşılanmasıyla,
s) Kaza sonucu veya kasti olarak atıkların
dökülmesi ve bunun gibi olaylar vuku bulduğunda valiliği bilgilendirmek ve kaza tarihi, kaza
yeri, atığın tipi ve miktarı, kaza sebebi, atık bertaraf işlemi ve kaza yerinin rehabilitasyonuna ilişkin
bilgileri içeren raporu valiliğe sunmakla,
t) Faaliyetlerine yönelik inşaat ve işletme
ruhsatı alınması aşamasında, tehlikeli atıklarının
bu Yönetmelik hükümleri doğrultusunda bertarafının sağlandığını belgelemekle,
yükümlüdür.
Bertaraf edenin yükümlülükleri
Bertaraf eden;
a) Bertaraf tesislerini bu Yönetmelikte belirlenen standartlara uygun olarak teşkil etmekle ve
proje halinde iken ön lisans almakla,
b) Projeye uygun olarak kurulan tesisi işletmek ve kapandıktan sonra kontrollerini yapmak
için lisans almakla,
c) Bakanlığın plan değişikliği talep etmesi
veya şartlı izin vermesi durumunda bu şartlara
uymakla,
d) Personel eğitimini yapmak, acil önlem
planlarını hazırlamak, atık yönetimi ile ilgili işletme kayıtlarını tutmak ve bu kayıtları beş yıl süre
ile tesiste bulundurmakla,
e) İşletme planını her yıl Bakanlığa sunmakla,
f) Atığın tesise girişinde bertaraf işleminden
önce atığın fiziksel ve kimyasal analizini yapmakla, atığın taşıma formunda belirtilen atık tanımına
uygunluğunu tespit etmekle,
g) Tesisin işletilmesi ile ilgili her bölümün
işletme planını yaparak uygulamakla,
h) Tesisin risk taşıyan bölümlerinde çalışan
personelin her türlü güvenliğini sağlamak, altı
ayda bir sağlık kontrollerini yaptırmak ve bu
bölümlere izinsiz olarak ve yetkili kişilerin dışında
girişleri önlemekle,
ı) Acil önlemlerle ilgili eğitimli personel bulundurmak ve acil durum söz konusu olduğu zaman
Bakanlığa bilgi vermekle,
j) Kabul ettiği atığın taşıma formunu imzalamak ve otuz gün içinde üreticiye göndermekle,
k) Atık taşıma formu ile ilgili olarak üretici ile
arasında uyuşmazlık çıkması halinde, bu uyuşmazlık giderilemezse on beş gün içinde, uyuşmazlığı Bakanlığa bildirmekle,
l) Taşıma formu olmaksızın atık kabul etmesi
halinde Bakanlığa bilgi vermekle,
m) Tesisin işletilmesi ile ilgili Bakanlığın öngördüğü işleri yapmakla,
n)Tesisin kapatılması için kapatma planı yaparak yüz seksen gün önceden Bakanlığa bildirmekle,
o) Tesisin kapatılmasından sonra 37 ve 40
ıncı maddelerde teferruatı verilen görevleri yerine
getirmek, mesela depo tesisine dolgu işlemi
tamamlandıktan sonra, dolgu üst depo gövdesi
yüzeysel su girmeyecek şekilde sızdırmaz hale
getirmek, kapatma işleminden sonra ölçüm
izlemeye ilişkin raporlarını yirmi yıl süreyle her yıl
sonunda Bakanlığa iletmekle,
p) Atık üreticisi tarafından bertaraf tesislerine
ödenecek atık bedelini, atık kategorileri ve
bertaraf yöntemlerine göre, bertaraf tesisinin
bulunduğu bölgede yer alan illerin sanayi odaları
temsilcileri, sanayi odalarının bulunmadığı illerde
ticaret ve sanayi odaları temsilcileri ile birlikte
belirlemekle,
r) Faaliyetleri hakkında atığın tesise kabul
tarihi, atığın kaynağı, miktarı, taşınım türü ve
bertaraf/geri kazanım yöntemi gibi bilgileri içeren
yıllık raporlarını valiliğe göndermek ve bunları 5 yıl
boyunca saklamakla,
yükümlüdür.
47
KBRN’08
KONGRESİ
İstanbul Atmosferi 2008 Yılı Solunabilen Partikül Madde Değerlendirmesi
İsmail ANIL1, Ferhat KARACA1, Omar ALAGHA1, Harun Akif KABUK2
1
Fatih Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Büyükçekmece, 34500, İstanbul.
2
Yıldız Teknik Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Davutpaşa, İstanbul.
ÖZET
Bu çalışmada, 2008 yılının ilk on ayı için İstanbul’un PM10kirliliğinin bir
değerlendirmesi yapılmıştır. PM10 kirliliği açısından hava kalitesinin en düşük
olduğu ilçelerin sırasıyla Esenler, Kartal ve Yenibosna olduğu belirtilmiştir.
Çoklu korelasyon istatistiği yöntemi kullanılarak, meteorolojik parametreler
ile epizodik PM10 değerleri arasında istatistiksel olarak önemli derecede
ilgileşimler bulunmuştur. Çalışmanın önemli sonuçlarından biri ise, yerel
emisyonların azaltılmaması halinde Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Yönetmeliği’nce 2019 yılında hedeflenen 50 µg/m3’lük günlük ulusal
PM10 limit değerine ulaşılmasının İstanbul için mümkün olmayabileceğidir.
Anahtar Kelimeler: PM10, meteoroloji, korelasyon istatistiği
Giriş
İstanbul, yaklaşık olarak 13 milyonluk nüfusu
[1] ile Türkiye’nin en kalabalık şehri olmakla birlikte Dünyanın sayılı mega kentlerinden birisidir.
Endüstri ve trafik gibi insan kaynaklı faaliyetlerin
oldukça yoğun olduğu İstanbul, antropojenik
emisyonlardan da bu oranda etkilenmektedir. Yerel emisyonlar özellikle partikül madde açısından
İstanbul’un yerel hava kalitesini olumsuz etkilemektedir. Aerodinamik çapı 10 µm’den küçük
olan solunabilir askıda partikül maddeler (PM10)
için yürürlükte olan uluslararası günlük limit
değerinin (50 µg/m3) (Directive 2008/50/EC)
İstanbul’da zaman zaman aşıldığı bilinmektedir
[2]. Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi
Yönetmeliği’nce 2019 yılında hedeflenen 50
µg/m3 günlük ortalama PM10 limit değerine
ulaşılması, İstanbul için mümkün olmayabilir.
Çünkü İstanbul atmosferinin PM10 profiline insan
kaynaklı etkilerin azaltılarak hedeflenen günlük
limit değere çekilebilmesi, uzun mesafeli taşınım
49
etkilerinin kontrolünün mümkün olmamasından
dolayı gerçekleşmesi oldukça zor bir hedeftir.
Sağlık etkileri üzerine yapılan çalışmalara
göre, yüksek değerlerdeki PM10 derişimleri, ciğer
fonksiyonlarında azalma, astımda şiddetlenme,
kardiyovasküler hastalıklar ve erken ölümler gibi
kötü sağlık sorunlarına neden olmaktadır
[3,4,5,6]. Bu tip sağlık etkileri nedeniyle atmosferik tozlar dikkatle incelenmesi ve genel ve/veya
ulusal yönetimlerin kontrol ve yetkisinde düzenli
olarak izlenerek bu konuda yapılan çalışmalar
teşvik edilmelidir. Uluslararası literatür incelendiğinde gelişmiş ülkelerin tümünün, özellikle AB
üyesi ülkeler ve Amerika Birleşik Devletleri’nin
PM10 parametresini tüm ülke çapında birçok
istasyonda izlediklerini, ve elde edilen bilgi ve
veriyi üçüncü şahıslarla paylaşmak suretiyle
yaygınlaştırma faaliyetlerine önem verdiklerini
görmekteyiz.
Materyal ve Metot
1966 yılından beri İstanbul’da, PM10 konsantrasyonları saatlik olarak İstanbul Büyükşehir
Belediyesi (İBB) tarafından çeşitli istasyonlarda
izlenmektedir. Bu çalışmada, 01.01.2008 ile
31.10.2008 tarihleri arasındaki İstanbul’da ölçümü yapılan tüm istasyonlardaki günlük PM10 verisi İBB Çevre Koruma ve Kontrol Müdürlüğü’nden
temin edilmiştir. PM10 verisinin temin edildiği
istasyonların temsil ettiği ilçeler ya da başka bir
deyişle ölçülen PM10 değerlerinin ait olduğu
alanlar, Şekil 1’de İstanbul’un ilçelerini belirten
(idari) haritada sınırları taralı olarak gösterilmiştir.
İBB bu istasyonlardaki PM10 ölçümlerini beta
gauge yöntemi ile yapmaktadır. Bu yöntemin
kalibrasyonunda fiziksel özellikleri ve derişim
değerleri iyi bilinen polikarbon parçacıklar cihazın
kalibrasyon diyaframına yerleştirilerek beta
ışınlarına maruz bırakılırlar. Beta yansıma oranları
ve derişim değerleri esas alınarak kullanılan
sistemin kalibrasyonu yapılır. Dış ortam ölçümlerinde ise kalibrasyon sonrası, cihaz 15 dakika
boyunca dış atmosferden almış olduğu örnek
havayı Beta Gauge ile ölçümlere tabi tutar. Bu
50
süre içindeki ölçümlerinin ortalamasını alarak bir
sonraki 15 dakikalık ortalamada ppm veya µg/m3
olarak ekrana yansıtır. Cihaz 1-1000 µg/m3
aralığında ölçüm yapabilmektedir.
01.01.2008
ile
31.10.2008
tarihleri
arasındaki İstanbul genelini temsili eden saatlik
sıcaklık, çiğ noktası, nem, deniz seviyesi basıncı,
görüş mesafesi, rüzgar hızı ve rüzgar yönü gibi
meteorolojik
parametreler
http://www.wunderground.com [7] adresli
meteoroloji sitesinden temin edilmiştir.
Bulgular
PM10 Konsantrasyonlarının Değerlendirilmesi
01.01.2008 ile 31.10.2008 tarihleri arasındaki 9 istasyona ait PM10 değerleri tüm günler için
ve epizot günleri için değerlendirilmiştir. Her bir
istasyonun 10 aylık ortalama değerleri, epizodik
konsantrasyonların ortalama değerleri ve Dünya
Sağlık Örgütü (WHO) ile Avrupa Birliği’nin (EU)
yürürlükte olan 50 µg/m3’lük günlük PM10 limit
değeri Şekil 2’de gösterilmiştir.
Şekil 2 2008 yılının ilk 10 ayındaki günlük
PM10 ortalaması ve bu 10 ay içinde gözlenen 79
adet epizodik değerlerin ortalamasının istasyon
bazında karşılaştırılmaları açısından önemli bulgular içermektedir. Her bir istasyon için hesaplanan bu iki farklı ortalama değerin uluslararası
limit değere ne kadar uzaklıkta olduğu Şekil 2’de
açıkça görülmektedir. Buna göre, çalışmanın
yapıldığı tarihlerde Sarıyer ve Üsküdar ilçelerinde
ölçülen günlük PM10 değerleri ortalaması uluslararası limit değerlerin altındadır. Ümraniye ilçesinin günlük PM10 değerleri ise sınır değerdedir.
Diğer 6 istasyonda kaydedilen hava kalitesi düzeyi ise uluslararası limit değerler baz alındığında
PM10 kirleticisi açısından istenen seviyede değildir. Çalışma süresinde İstanbul’un PM10 kirliliğinin en yüksek olduğu ilçeler sırasıyla Esenler,
Kartal ve Yenibosna’dır. Özellikle bu üç ilçede
PM10 kirliliğinin seviyesini düşürücü önlemlerin
alınması gerekmektedir.
Şekil 1. İBB’nin hava kalitesi ölçüm istasyonlarının bulundukları ilçeler.
10 Ayın Günlük PM10 Ortalamaları
Episot Günleri PM10 Ortalamaları
WHO ve EU Günlük Sınır Değeri (50)
140
120
PM10 değerleri (μg/m3)
121
101
100
105
84
80
60
103
80
76
69
63
58
82
73
80
66
54
46
40
50
42
20
Yenibosna
Üsküdar
Ümraniye
Sarıyer
Kartal
Esenler
Beşktaş
Alibeyköy
Aksaray
0
Şekil 2. Çalışma süresince ölçüm istasyonlarındaki PM10 kirliliği seviyeleri.
51
Epizodik PM10 Değerleri ile Meteoroloji Parametrelerinin Korelasyonları
Çalışma süresindeki epizodik PM10 değerleri
ile meteoroloji parametreleri arasındaki ilgileşimleri bulabilmek için çoklu korelasyon istatistiği
yöntemi kullanılmıştır. Korelasyon istatistiği yöntemi, kirleticiler ile bu kirleticilerin genel kaynakları, kimyası ve atmosferdeki taşınımları arasındaki bağıntıyı ortaya koymak için sıklıkla kullanılan bir yöntemdir. Tüm istasyonlara ait saatlik epizodik PM10 değerleri ile saatlik sıcaklık, çiğ noktası, nem, deniz seviyesi basıncı, görüş mesafesi,
rüzgar hızı ve rüzgar yönü gibi meteoroloji parametreleri arasındaki korelasyonlar Tablo 1’de
gösterilmiştir.
Tablo 1’e genel olarak bakıldığında, hemen
hemen tüm saatlik meteoroloji verisi saatlik PM10
epizotları ile ilgileşim göstermiştir. Bu durum
meteorolojik etkenlerin PM10 değerleri üzerindeki
etkisini belirtmektedir.
Sıcaklık parametresi tüm istasyonlardaki saatlik PM10 epizotları ile pozitif korelasyon vermiştir.
Sıcaklık artışının PM10 partiküllerinin atmosferde
tekrar asılı hale geçmelerine neden olduğu bilinmektedir [8]. Benzer şekilde İstanbul genelinde,
sıcaklık arttıkça ölçülen PM10 değerlerinin de
arttığı gözlemlenmiştir. Sıcaklığın PM10 değerlerini
en çok etkilediği istasyonlar Alibeyköy, Esenler ve
Sarıyer istasyonlarıdır.
Nem parametresi ise sıcaklık parametresine
ters olarak tüm istasyonlardaki saatlik PM10 epizotları ile negatif korelasyon vermiş, nemin yüksek olduğu zamanlarda saatlik PM10 konsantrasyonlarının düşük olduğu gözlemlenmiştir. Buna
göre, atmosferik nemin PM10 partikülleri üzerinde
giderici (yıkama) bir etkiye sebep olduğu düşünülebilir. Yüksek atmosferik nem koşullarında partikül maddeler nemin etkisiyle yüzeylere veya birbirlerine yapışmakta (tutunmakta) dolayısıyla da
sıcaklık ve rüzgar gibi etkenler olsa bile bu patriküller atmosferde tekrar asılı hale geçememektedirler [9]. Bu durum atmosferik nem ile PM10
parametresi arasındaki negatif korelasyonu açıklayan en geçerli görüştür.
Görüş mesafesi parametresi de saatlik PM10
epizotları ile negatif korelasyon vermiştir. Bu durum çok olağandır çünkü atmosferdeki toz miktarı
arttıkça güneş ışınları askıda partiküllere çarparak kırılmaktadır. Bu kırılma olayının sonucunda
da görüş mesafesi azalmaktadır. Atmosferdeki
partikül madde miktarı ne kadar fazla ise görüş
mesafesindeki azalma da aynı oranda olmaktadır. Saatlik PM10 epizotlarının görüş mesafesi
bakımından en çok etkilediği istasyonlar Aksaray,
Esenler ve Yenibosna istasyonlarıdır.
Tablo 1. Çoklu korelasyon istatistiği tablosu.
Sıcaklık
(°C)
Çiğ
Noktası
(°C)
Nem
(%)
Aksaray
,144(**)
-,232(**) -,078(**)
Alibeyköy
,150(**)
-,236(**)
-,067(*)
,104(**)
-,170(**) -,061(**)
Beşiktaş
0.040
Esenler
,214(**)
-,253(**)
0.030
Kartal
,146(**)
-,156(**)
0.020
,159(**)
-,171(**)
Sarıyer
Ümraniye
,063(**)
-,192(**) -,145(**)
0.010
Üsküdar
,142(**)
-,166(**)
-0.041
Yenibosna
,090(**)
-,131(**)
İstanbul
,189(**)
-,270(**)
-,050(*)
Geneli
** % 99 güven aralığında anlamlı korelasyon
* % 95 güven aralığında anlamlı korelasyon
52
Deniz
Seviyesi
Basınç
(hPa)
Görüş
Rüzgar Rüzgar Yönü
Mesafesi
Hızı (m/s)
(0-16)
(km)
,082(**)
0.047
,063(**)
,130(**)
,082(**)
0.038
,112(**)
,106(**)
0.021
-,225(**)
-0.015
-,069(**)
-,247(**)
-,102(**)
-0.017
-,135(**)
-,161(**)
-,164(**)
-,237(**)
-,200(**)
-,135(**)
-,270(**)
-,256(**)
-,249(**)
-,277(**)
-,323(**)
-,348(**)
0.009
0.040
,116(**)
-,048(*)
-0.040
,209(**)
,062(*)
0.026
-0.029
,107(**)
-,188(**)
-,370(**)
0.035
Rüzgar hızının şiddeti arttıkça, PM10 değerinin
azaldığı gözlenmiştir ve tam tersi de doğrudur.
İstanbul atmosferinde kararlı atmosfer şartları
düşük rüzgar hızları, kararsız şartlar ise yüksek
rüzgar hızları ile karakterize edilir. Kararsız şartlar
altında (karışım yüksekliğinin hakim olduğu) tüm
kirleticiler kolayca seyrelebilmekte ve düşük
derişim değerleri gözlenmektedir.
Çalışma süresince saatlik meteoroloji verisi
kullanılarak İstanbul geneli için hakim rüzgar
yönü hesaplanmış ve Şekil 3’te gösterilmiştir.
K
KKB
16%
KKD
14%
12%
KB
KD
10%
8%
BKB
DKD
6%
4%
2%
B
0%
D
BGB
DGD
GB
GD
GGB
GGD
G
Şekil 3. Hakim rüzgar yönlerini belirten rüzgar
gülü.
Şekil 3’e göre, çalışma boyunca gözlemlenen
iki hakim rüzgar yönü vardır. Birinci hakim rüzgar
yönü %15’lik değerle kuzeyli rüzgarlarla temsil
edilirken ikinci baskın rüzgar yönü %13’lük
değerle güney batı yönlü rüzgarlardır.
Tartışma
Atmosferik askıda partikül madde kirliliği, tüm
Dünya şehirlerinde olduğu gibi endüstri ve trafik
gibi insan kaynaklı faaliyetlerin oldukça yoğun
olduğu İstanbul için de önemli bir çevre sağlığı
problemidir. Bu çalışmada, 2008 yılının ilk on ayı
boyunca İstanbul için genel bir PM10 kirliliği
değerlendirmesi yapılmış olup önemli bulgulara
ulaşılmıştır.
Çalışma boyunca İBB tarafından dokuz
istasyonda ölçülen PM10 değerlerinin, yürürlükte
olan uluslararası günlük limit değer olan 50
µg/m3’ü sıklıkla aştığı görülmüştür. PM10 kirliliği
açısından hava kalitesinin en düşük olduğu ilçelerin sırasıyla Esenler, Kartal ve Yenibosna olduğu
sonucuna varılmıştır. PM10 kirliliğinin insan sağlığı
üzerindeki olumsuz etkileri çerçevesinde, özellikle bu üç ilçe için PM10 emisyonlarını azaltıcı önlemlerin alınması gerektiği tavsiye edilmektedir.
2008 yılının ilk on ayı boyunca bazen PM10
değerlerinin ortalama değerlerin çok üzerinde
olduğu hatta bazı günlerde uluslararası günlük
limit değer olan 50 µg/m3’ün üç katından daha
fazla olduğu görülmüştür. Saptanan bu yüksek
değerler epizot değerler olarak kabul edilip bu
epizot değerler için detaylı bir çalışma yapılmıştır.
Bu çalışmanın orijinalliği, çalışma süresince gözlemlenen epizodik PM10 değerlerinin İstanbul’un
PM10 kirliliği profiline etkisinin yanında bu epizodik PM10 değerlerine etki eden faktörlerden
uzun taşınım etkisinin detaylı bir şekilde incelenmesidir.
Sıcaklık, çiğ noktası, nem, deniz seviyesi basıncı, görüş mesafesi, rüzgar hızı ve rüzgar yönü
gibi meteorolojik parametreler ile epizodik PM10
değerleri arasında önemli ilgileşimler bulunmuştur. Çoklu korelasyon istatistiği yöntemine göre,
meteorolojik faktörlerin veya iklimsel şartları
epizodik PM10 değerleri üzerinde en çok etkin
olduğu istasyonların Esenler, Ümraniye, Aksaray
ve Alibeyköy istasyonları olduğu belirlenmiştir.
Çalışma sonucunda ortaya çıkan önemli bir
sonuç ise, yerel emisyonların azaltılmaması halinde Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Yönetmeliği’nce 2019 yılında hedeflenen 50
µg/m3’lük günlük ulusal PM10 limit değerine
ulaşılmasının İstanbul için mümkün olmayabileceğidir. Uzun mesafeli ve süreli (3-4 gün) etkin
olabilen atmosferik toz taşınımı İstanbul’un hava
kalitesini, özellikle solunabilir yapıdaki PM10
kirliliği açısından, olumsuz yönde etkilemekte ve
hedeflenen ulusal saatlik PM10 limit değerinin üç
kat aşılmasına neden olabilmektedir.
İstanbul’da meydana gelen episodik PM10
kirliliğine hangi bölge(ler) yada ülke(ler)nin ne
kadar etkisinin olduğunun, uzun mesafe taşınım
modelleri (mesela; HYSPLIT model) kullanılarak
açıklanması ve/veya potansiyel kaynak etki fonksiyonu yöntemi kullanılarak belirlenmesi [10],
53
ileride yapılması düşünülen çalışmalar arasında
yer almaktadır.
Teşekkür
İstanbul’daki dokuz istasyonda ölçülen 2008
yılının ilk on ayına ait PM10 verilerini bizimle paylaşan İstanbul Büyükşehir Belediyesi Çevre
Koruma ve Kontrol Müdürlüğü’ne teşekkürlerimizi sunarız.
Kaynaklar
[1]. Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK), Adrese
Dayalı Nüfus Sayım Sonucu, İstanbul,
2009.
[2]. Anıl, İ., Uygur, N., Karaca, F., Alagha, O.,
Kuzu, S. L., Ertürk, F., “İstanbul’da Bahar
Mevsimindeki Trafik Kaynaklı PM2,5 ve
PM10 Değerlendirmesi”, Ulusal Hava
Kalitesi Sempozyumu Bildiriler Kitabı, s.
273-282, Konya, TÜRKİYE, 30-31 Mayıs,
2008.
[3]. Gold, D.R., Damokosh, A.I., ve ark.,
“Particulate and Ozone Pollutant Effects
on the Respiratory Function of Children in
Southwest Mexico City”, Epidemiology, 10
(1), s. 8–16, 1999.
[4]. Harrison, R.M., Yin, J., “Particulate Matter
in The Atmosphere: Which Particle
Properties Are Important For Its Effects on
Health?”,
Science
of
the
Total
Environment, 249 (1–3), s. 85–101,
2000.
[5]. Lippmann, M., Ito, K., ve ark., “Association
of Particulate Matter Components with
Daily Mortality and Morbidity In Urban
Populations”, Research Report of the
Health Effects Institute, 95, s. 5–82
(discussion 3–82), 2000.
[6]. Pope IIIrd, C.A., Muhlestein, J.B., ve ark.,
“Ischemic Heart Disease Events Triggered
by Short-Term Exposure to Fine Particulate
Air Pollution”, Circulation, 114 (23), s.
2443–2448, 2006.
[7]. http://www.wunderground.com
[8]. Shah, M. H., Shaheen, N., “Statistical
Analysis of Atmospheric Trace Metals and
Particulate Fractions in Islamabad,
54
Pakistan”, Journal of Hazardous Materials,
147, s. 759–767, 2007
[9]. Chate, D.M., Rao, P.S.P., Naik, M.S.,
Momin, G.A., Safai, P.D., Ali, K.,
“Scavenging of Aerosols and Their
Chemical Species By Rain”, Atmos Environ,
37, s. 2477–84, 2003.
[10]. Karaca, F., Alagha, O., Erturk, F.,
“Statistical
Characterization
of
Atmospheric
PM10
and
PM2,5
Concentrations at A Non-Impacted
Suburban Site of Istanbul, Turkey”,
Chemosphere, 59, s. 1183-1190, 2005.
KBRN’08
KONGRESİ
Kriz Yönetiminde KBRN Olayları
Aytaç KABAKLARLI
KBRN Okl. ve Eğt. Mrk.K.lığı İstanbul
Mevcut Kriz Yönetim Mevzuatı Ve Kriz Halinin
Tanımı
Başbakanlık kriz yönetim merkezi yönetmeliği;
Kriz durumlarında faaliyet gösterecek olan
başbakanlık kriz yönetim merkezi'nin, teşkilatlanmasını, tertiplenmesini, çalışma usullerini, görev ve sorumluluklarını belirlemek ve bu suretle,
krize neden olan olayların başlangıcından bitimine kadar geçen süre içerisinde;
Krizi yaratan olayın önlenmesi, ortadan kaldırılması veya milli menfaatler doğrultusunda
sona erdirilmesi maksadı ile gereken hazırlık ve
faaliyetlerin yönlendirilmesini, hizmet ve faaliyetlerin yürütülmesinde; genelkurmay başkanlığı, ilgili bakanlık, kurum ve kuruluşlar arasında koordinasyon, işbirliği, sürat ve etkinlik sağlayarak krizin en az zararla atlatılmasını sağlamak amacıyla
hazırlanmış ve yürürlükte olan başbakanlık kriz
yönetim merkezi yönetmeliği mevcuttur.
Başbakanlık kriz yönetim merkezi yönetmeliği;
Kriz hallerinde yönetim ve birimlerin aralarındaki ilişkileri gösteren yapı,
Kriz koordinasyon kurulu’nda görev alacak
bakanlık, kurum ve kuruluşlar.
Kriz değerlendirme ve takip kurulunda görev alacak bakanlık, kurum ve kuruluşlar.
Sekretarya da görev alacak bakanlık, kurum ve kuruluşlar hakkında bilgi vermektedir.
Kriz hali :
Devletin ve milletin bölünmez bütünlüğü ile
milli hedef ve menfaatlerine yönelik hasmane
tutum ve davranışların, anayasa ile kurulan hür
demokrasi düzenini veya hak ve hürriyetlerini
ortadan kaldırmaya yönelik şiddet hareketlerinin,
tabii afetlerin, tehlikeli ve salgın hastalıkların,
büyük yangınların, radyasyon, hava kirliliği gibi
önemli nitelikteki kimyasal ve teknolojik olayların,
ağır ekonomik bunalımların, iltica ve büyük nüfus
hareketlerinin ayrı ayrı veya birlikte vuku bulduğu
haller olarak tanımlanmıştır.
Kriz hali tanımında belirtilen olayların herhangi biri vuku bulduğunda kriz yönetimi uygulanmaya başlanacaktır.
Kriz Yönetimi Kapsamındaki KBRN Olayları
Kriz yönetimini gerektiren kriz halleri kapsamındaki, kbrn olaylarının; şiddet hareketleri , tabii
afetler, tehlikeli ve salgın hastalıklar, radyasyon,
önemli nitelikteki kimyasal ve teknolojik olaylar,
gibi genel olarak tanımlandığını mutlaka fark
etmişsinizdir.
Genel olarak tanımlanan kriz hallerini, tsk literatüründe yer alan kbrn olayları ile birlikte
incelediğimizde,
55
Şiddet hareketlerinin (terör amaçlı kbrn
madde kullanımını ve sabotaj olaylarını),
• Tabii afetlerin (kbrn maddelerin kullanıldığı
tesislerde meydana gelen hasar sonucu
gerçekleşen sızıntıları),
• Tehlikeli ve salgın hastalıkların (biyolojik
harp maddesi olarak da kullanılan bakteriler, virüsler ve toksinleri),
• Radyasyonun (nükleer santral kazaları ve
endüstriyel alanda kullanılan radyoaktif
maddelerin meydana getirdiği radyolojik
olayları),
• Önemli nitelikteki kimyasalların (terör maksatlı kullanımı, endüstriyel alanda kulanılan kimyasalların taşınması, depolanması
ve kullanımı esnasında meydana gelen
kazalar ile yangınlar)
• Teknolojik olayların (bilimsel veya endüstriyel araştırma laboratuar kazaları ve sızıntıları) kapsadığını görmekteyiz.
Bu inceleme sonucunda, kriz yönetimini gerektiren kriz hallerinin çoğunda kbrn olaylarının
bulunduğunu, bu nedenle teşkil edilecek kriz
merkezlerinin aynı anda birkaç kriz hali ile (
örneğin; hem tabii afetle (hemde afetin neden
olduğu kbrn olayları ile ) aynı anda mücadele
etmesi gerekeceği anlaşılmaktadır.
Mükemmel bir organizasyon ve hazırlık gerektiren kriz yönetiminin, aynı anda kbrn olayları ile
de mücadele edebilmesi için daha mükemmel bir
organizasyon ve hazırlık gerektireceğide aşikardır.
•
KBRN Olaylarından Kaynaklanan Kriz Yönetimi Kapsamında Yapılan Çalışmalar Ve Alınan
Tedbirler
TSK KBRN Okl. ve Eğt. Mrk. K.lığının hazırladığı kbrn ihtisas harekat konseptinde öngörülen
kbrn kriz yönetimi ihtiyaç teklifini müteakip genelkurmay bşk.lığının emriyle; 2001 yılında, kbrn
olaylarından kaynaklanan kriz yönetiminin temel
prensiplerini ortaya koyarak ihtiyaçları tespit etmek ve olası bir duruma ulusal bir organizasyon
ile tepki göstermek amacıyla, söz konusu mevzuattan sorumlu tüm bakanlık, kurum ve kuruluşların temsilcilerinden oluşan kbrn savunma çalışma grubu teşkil edilmiştir.
KBRN savunma çalışma grubu ; ilk üç toplantısını TSK KBRN Okl. ve Eğt. Mrk.K.lığında; (25-
56
26 ekim 2001 tarihinde birinci toplantı), (27-29
kasım 2001 tarihinde ikinci toplantı), (12-15
şubat 2002 tarihinde üçüncü toplantı), dördüncü
toplantı genelkurmay başkanlığında, beşinci
toplantı başbakanlıkta icra edilmiştir.
Bu toplantılar sonucunda; kurumlar arası bilgi
teatisinde bulunulmuş imkan ve kabiliyetler
belirlenmiştir. Türkiye genelinde, kbrn kriz yönetimi konusunda, birkaç kurum hariç, çoğu kurum
ve kuruluşların mevcut imkan ve kabiliyetlerini
bilgi yetersizliğinden organize edemedikleri, başta
eğitim olmak üzere, teşkilat, teçhizat ve malzemenin eksik olduğu, kurumlar arası koordinenin
yetersiz olduğu tespit edilmiştir.
Toplantılar sonucunda, tsk’nin öngörüsü ile
kbrn olaylarından kaynaklanan kriz yönetiminde
zaafiyet tespit edilerek gerekli tedbirlerin alınması
için kriz yönetiminin planlanması ve icrasından
sorumlu olan makamlara ışık tutulmuştur.
Türkiye genelinde, kriz yönetiminin planlanması ve icrasından sorumlu olan makamlara, 2001
yılından itibaren TSK KBRN Okl. ve Eğt. Mrk.K.lığı,
kbrn savunması konusunda eğitim desteği sağlamak suretiyle kbrn kriz yönetiminin önemi konusunda ulusal bilincin oluşması için gayret sarfetmiştir.
Bu gayretlere rağmen, ilk defa nato istanbul
zirvesi hazırlıklarında; kim, ne zaman, nerede, nasıl, ne yapacak gibi sorulara ciddi anlamda cevap
aranmaya başlanmıştır.
Nato istanbul zirvesi organizasyon komitesi
başkanlığı koordinasyonunda yapılan toplantılarda,
KBRN ve zehirli KBRN endüstriyel maddelerinden kaynaklanan bir kaza, yangın, tabii afet ve
sabotaj sonucu ortaya çıkan olaylara müdahalenin tek bir ekip ile yapılamayacağı nihayet görülmüştür.
Bu tip olaylara önceden organize olmuş farklı
yeteneklere sahip birçok kurum ve kuruluşun aynı
anda reaksiyon göstermesi gerektiği bir kez daha
anlaşılmıştır.
Ülke çapında muhtemel bir kbrn olayından
kaynaklanan bir kriz anında olaya müdahale etmesi gereken kurum ve kuruluşlar sorumluluklarının farkına varmışlardır.
Muhtemel KBRN saldırılarına karşı alınacak
tedbirlerin öncelikle sivil kurum ve kuruluşlarca
yapılmasını bir esasa bağlayan protokol yapılarak
bir organizasyon oluşturulmuş ve ulusal bilincin
oluşması kısmen sağlanmıştır.
Nato zirvesi KBRN emniyet tedbirleri protokolü;
Protokol, sıcak bölge olarak adlandırılan olay
mahallinde ve ılık bölge olarak adlandırılan sıcak
bölgeye en yakın emniyetli bölgede, keşif, numune alma, triyaj, kaynak tespiti halinde dekontaminasyon, kurtarma, tahliye ve tedavi işlemlerini
kapsamaktadır.
Sıcak bölge faaliyetleri;
• Radyolojik tespit görevi taek tarafından yapılacaktır. Bununla ilgili planlama ve hazırlık
görevi taek’indir.
• Biyolojik ve kimyasal bir olay vuku bulması
durumunda keşif ve numune alma faaliyetleri sivil savunma genel müdürlüğü ve sağlık
bakanlığı tarafından yapılacaktır.
• Triyaj görevi sağlık bakanlığı tarafından yapılacaktır.
• Sıcak bölgenin sınırları taek, sivil savunma
genel müdürlüğü ve sağlık bakanlığı tarafından tespit edilecek fiziki tedbirleri emniyet
genel müdürlüğünce alınacaktır.
• Yangın vuku bulması halinde gereken tedbirler istanbul itfaiye daire başkanlığı tarafından alınacaktır.
• Tehdit kaynağı bulunması durumunda dekontaminasyon faaliyetleri ilgili kuruluşların
kontrolünde sivil savunma genel müdürlüğü
ve istanbul itfaiye daire başkanlığı tarafından yapılacaktır.
• Kurtarma ve tahliye görevleri emniyet genel
müdürlüğü, sivil savunma genel müdürlüğü
ve istanbul itfaiye daire başkanlığı tarafından yapılacaktır.
• Meteoroloji genel müdürlüğü tarafından olay
mahallinin meteorolojik bilgileri anında tespit edilerek ilgili kurumlara bildirilecektir.
ması ve toplanması zati eşyalarının ayrı bir
pakette toplanıp etiketlenmesi emniyet
genel müdürlüğünce, temizleme faaliyetleri
sivil savunma genel müdürlüğü tarafından
yapılacaktır. Talep olması durumunda gnkur.
Bşk.lığınca destek sağlanacaktır. Örtündürülme kızılay genel müdürlüğünce, bu istasyonun su ihtiyacı istanbul itfaiye daire başkanlığınca sağlanacaktır.
• Temizliği yapılan personelin sağlık bakanlığı
ünitelerine teslimi kızılay genel müdürlüğünce yapılacaktır.
• Sağlık bakanlığı yaralıların hastahaneye nakli ve tedavisinden sorumludur.
• Semptomları bulunan ayakta tedavi edilebilir
ve ayakta tedavi edilemez hastaların tedavi
ve tahliyeleri sağlık bakanlığı tarafından yapılacaktır.
• Bunun dışında alan ve araç temizliği faaliyetleri sivil savunma genel müdürlüğü ve istanbul itfaiye daire başkanlığınca yapılacaktır.
• Görevli kurumlar görevleri ile ilgili araç,
gereç ve teknik donanım ihtiyaçlarını öncelikle kendi kurumlarından karşılayacaklardır.
28-29 haziran 2004 günlerinde istanbul’ da
yapılan 2004 yılı nato istanbul zirvesi dolayısıyla
alınacak kbrn emniyet tedbirleri protokolü, belirli
bir tarihte muhtemel bir olaya karşı alınacak acil
tedbirleri kapsamaktadır.
Bu tarihten sonra organizasyon içinde görev
alan birimler asli görevlerine dönmüştür. Anılan
özel durumlar hariç, beklenmedik bir zamanda
meydana gelecek kbrn olaylarına karşı aynı hassasiyette önlem alınamayacağı da gözardı edilmemelidir.
Kbrn olaylarından kaynaklanan kriz hallerinde,
ulusal bilincin yaygın olarak oluşması için sistematik ve bilimsel yaklaşımla, kalıcı ve etkin bir
kriz yönetim modeli tesis edilmesi halen bir ihtiyaçtır.
Ilık bölge faaliyetleri;
Semptomları olmayan, ayakta tedavi edilebilecek hastaların dekontaminasyonu sivil
savunma genel müdürlüğü tarafından yapılacaktır.
• Bu temizleme esnasında yaralıların kadınerkek olarak ayrılması, elbiselerinin çıkarıl-
KBRN Olaylarından Kaynaklanan Kriz Yönetimi ve Prensipler
A. Kriz yönetiminin temel amacını;
Kriz oluşmadan önce başlangıç safhasında
önlemek, oluştuğu takdirde krizi meydana getiren
olay veya olayları sınırlandırmak ve önlemek, bu
mümkün olmadığı takdirde, krizi uygun şekilde
•
57
yöneterek, asgari zararla sonuçlandırmak şeklinde tanımlamak mümkündür.
B. KBRN olaylarından kaynaklanan kriz yönetiminin bu temel amaca ulaşması maksadıyla;
1. Krize sebebiyet verecek muhtemel
kbrn kriz hallerinin analizi ve izlenmesi,
2. Kimyasal ve biyolojik terörizme karsı
savunma tedbirlerinin alınması:
3. müdahale planlarının hazırlanması ve
koordinasyonun sağlanması,
4. uygulama yönteminin çalıştırılması ile
süratli ve doğru karar alabilme yeteneğine sahip olunmalıdır.
Sonuç
Mevcut durum analizi yapılarak yetersizliklerinin tespit edilmesi ve çözüm önerilerin ortaya
konması maksadıyla genel prensipleri uygulayacak her birimin kbrn kriz yönetiminde başvuru dokümanı olarak kullanılabileceği master planı hazırlaması gerekmektedir.
• Hazırlanacak master planı;
o Kriz halleri bilimsel analizi
Teknolojik gelişmelerin kriz haline
etkisi
Meydana gelmiş kbrn olayları, uygulanan kriz sonuç yönetimi ve alınan
dersler,
Terörist grupların kbrn silah kullanma
olasılıkları,
Kbrn kaynakları ve tehlike olasılıkları,
Kbrn olaylarının meydana gelebileceği
hedefler ve müdahale senaryoları,
Kbrn olaylarının ilk ve ikincil belirtileri
hakkında bilinçlenme,
Kbrn olaylarının toplum üzerindeki
olası sonuçları,
Kbrn olaylarının olası sonuçlarının
nasıl giderileceği,
Kimyasal ve biyolojik terörizme karsı
savunma tedbirleri
• İstihbarat toplama
• Maddelerin ele geçmesini engelleme
• Pasif korunma tedbirlerini alma
58
o
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Aktif savunma tedbirleri
İhtimal planlarını hazırlama
Kriz yönetimi için gerekli malzeme ve
teçhizatın belirlenmesi, depolanması,
bakımı,
Ani müdahale
Komuta ve kontrol
Tıbbi yardım
Arama ve kurtarma
Tehlikeli bölgelerin belirlenmesi ve
girişlerin kısıtlanması
Temizleme
İyileşme
Bilimsel çalışmalar (yurtiçi-yurtdışı)
İhtiyaç analizi
Kaynak analizi
Teşkilat analizi
Personel analizi
Eğitim-öğretim analizi
Senaryolar
Simülasyonlar (modelleme)
Haberleşme ağı
Erken ikaz ihbar ve rapor sistemi
Tatbikatlar-reaksiyon süreleri
İntikal planları
Tahliye planları
Lojistik planlar
Tedarik planı
Uluslararası işbirliği planı
Basın
ve
yayın
planı
(halkın
bilinçlendirilmesi)
Rehabilitasyon ve yeniden yapılanma planı
Bilgi bankası
KBRN’08
KONGRESİ
KBRN Yapılanması ve Sahada Karşılaşılan Sorunlar
Can AVCI
Sivil Savunma Arama ve Kurtarma Birlik Müdürü, İstanbul
ÖZET
KBRN yapılanmasının neden istenilen boyutlarda gerçekleştirilemediğinin
algılanmasına yardımcı olunması istenmektedir. Müdahale birimlerinin
operasyonlarda hedefe ulaşmasında engelleyici faktörlerin farkına
varılmalıdır. Olay yerinde kurumlar arası işbirliğinin önemini kavranmalıdır.
Giriş
Burada KBRN ile ilgili bazı bilgiler verilecektir.
1- Kbrn müdahalesinde kullanılan malzemeler
ve maliyet örneklemeleri
2- Müdahale birimleri çeşitliliği ve olay yeri
yönetimi
3- Karşılaşılan zorluklar
KBRN müdahalelerinde kullanılan malzemeler
ve maliyetlerine değinerek hem malzemeleri tanımış, hem de maliyetleri hakkında fikir sahibi olacağız.
- El Tipi Tesbit Cihazı; kendi içinde bir kütüphanesi mevcuttur, bu sayede kimyasal gazları
gruplandırır ve eğer kütüphanesinde tanımlıysa
gazın cinsini belirler. Yaklaşık 50 farklı gazı tanımlama yeteneğine sahiptir. Fiyatı 30.000 YTL civarındadır.
- Radyosyon Ölçüm Cihazı; TAEK tarafından
ge-liştirilen bu cihaz yerli ürün olması nedeniyle
gurur vesilesi olup ortamdaki radyasyon seviyesini ölçer, sesli ve ışıklı uyarılar verir. Maliyeti
1.500 YTL civarındadır.
- Gaz Maskesi; Kimyasal ve biyolojik etkenlere
karşı korunmak için kullanılır. Özel filtreleri sayesinde ajan maddelerin solunum yoluyla vücuda
girmesine engel olur. Maliyeti yaklaşık 200 YTL
civarındadır. Genel olarak B ve C düzeyi elbiselerle kullanılır.
- Telsiz İrtibatlı Komple Solunum Sistemi; Bu
sistem tamamen kapalı, kullanıcının atmosferle
ilişkisini kesen ve kendi tüpündn hava beslenmesini sağlayan bir sistemdir.yüksek güvenlik
prensibinin gerektirdiği ihtiyacı karşılar. Genel
olarak A ve B tipi elbiselerle kullanılır. Atmosferle
ilişkisini kesen kullanıcının dışarıyla iletişimini
sağlayan telsiz tertibatı yeteneğiyle donatılmıştır.
Fiyatı yaklaşık 6.000 YTL dir.
- Tek Kullanımlık Elbise; Risk düzeyi düşük ve
genelde biyolojik tehdit içeren olaylarda kullanılır.
Hava geçirgenliği yoktur dayanımı düşüktür, bu
59
nedenle opersayon sonunda atılır veya eğitim
amaçlı kullanılabilir. Fiyatı 50 YTL civarındadır.
- A Düzeyi Elbise; Tam koruyuculuk sağlar
dayanımı yüksektir. Kendi içinde bir solunum sistemini öngörür. Yani kullanıcının atmosferle ilişkisini keser, yüksek risk taşıyan ortamlar için
dizayn edilmiştir. Operasyonlar sonrasında deforme olup olmadığını dışarıdan hava alıp almadığını
kontrol için test cihazı mevcuttur. Fiyatı yaklaşık
6.000 YTL dir.
- B Düzeyi Elbise; Kimyasal ve biyolojik riskler
için kullanılır, sağlam plastik yapısı nedeniyle
hava geçirgenliği yoktur, A düzeyi elbiseye göre
daha çok hareket edebilme imkanı sağlar yani
operasyonelliği yüksektir. Risk ortamına göre
maske veya telsiz irtibatlı sonumum tüpüyle
kullanılır. Fiyatı 750 YTL civarındadır.
- C Düzeyi elbise; Özel dokunmuş ve katmanları içerisinde karbon bulunduran kumaştan
imal edilmiştir. Özellikle savaş kimyasallarına
içinde bulundurduğu karbon vesilesiyle tutucu
özelliği vardır. Operasyonelliği çok yüksektir. Gaz
yoğun ortamlarda 1-2 saat koruyuculuk sağlar
vakumlu paketinden çıkarıldıktan sonra gaz bulunmayan ortamlarda 30 güne kadar özelliğini
muhafaza eder ama kesinlikle ilk günkü gibi 1-2
saat tutuculuk performansı göstermez. Açıldıktan
sonra gazlı ortamlarla etkileşmese bile prensip
olarak 30 gün sonunda kullanılmaz eğitim amaçlı
muhafaza edilebilir. Fiyatı 600 YTL civarındadır.
- Kişisel Temizleme Kiti; Personelin herhangibir kirliliğe maruz kalması durumunda arınmasını sağlayacak pamuk, gazlı bez, füller toprağı,
krem vb malzemelerle donatılmış bir kittir. Kullanıcıya özeldir yani birey için yeterlidir. Fiyatı
yaklaşık 120 YTL dir.
- Numune Alma Kiti; Operasyonel ekiplerin
ortamda bulunan kimyasal ve biyolojik ajanların
tanımlanması için olay yerinden numune alabilmesi için tasarlanmıştır. Kullanımı profesyonel
içe-riklidir. Fiyatı yaklaşık 4.000 YTL dir.
- Römorklu Arındırma Sistemi; Kirlenmiş personel, mekan, araç ve arazinin çeşitli kimyasallar
kullanılarak arındırılmasını sağlayacak şekilde
dizayn edilmiştir. Güç ünitesi su alma ve karıştırma-püskürtme yeteneği ,ısıtma ve 280 dereceye
kadar kuru buhar yapabilme yeteneği vardır. Temel bir sistemdir yani basittir. Amaca göre geliştirilmiş sistemler mevcuttur, hatta günümüzde
çok gelişmiş araç üstü, ölçümleme ve teknolojik-
60
elektronik malzemeleri zarar verme-den arındırabilme yeteneğine haiz tüm arındırma işlemlerini
yapabilen (saha, personel, araç, gereç) sistemlerde mevcuttur. Temel römorkun fiyatı 200.000
YTL’dir, gelişmiş sistemler ise 4.000.000 YTL’yi
bulabilmektedir.
- Portatif Arındırma Ünitesi; Genelde dar ve
küçük alan ve mekanların arındırılmasında vede
zorda kalınırsa personel arındırılmasında kulanılan sırt ünitesidir. Fiyatı yaklaşık 5.000 YTL dir.
Görüldüğü gibi 10 kişilik bir operasyon ekibi
kurmanın ve bu ekibi temel ekipmanlarla donatmanın maliyeti temel arındırma sistemi kullanılsa
bile 700.000 YTL civarında tutmaktadır. Gelişmiş
arındırma sistemleriyle de mutlaka donatılması
gereken ekibin yapılanma maliyeti 5.000.000 YTL
civarındadır. İlk bakışta yüksek gibi görünen bu
rakamların fayda /maliyet analizleri yapıldığında
aslında çok olmadığı anlaşılacaktır.Örneğin komuta merkezleri,bilgi işlem merkezleri veya büyük
ülke için stratejik önem taşıyan kurumların genel
merkezleri gibi teknoloji yoğun yapılanan yerlerin
kirlenmesi durumunda arındırırken onları kullanılmaz hale getirecek sistemler yanında çalışabilirliğini sağlayacak sistemlerin maliyetlerinin yüksek
olup olmadığı tartışma konusudur.
Bununla birlikte halen farklılığının algılanmasında zorluk çekilen diğer bir konuda hazmat
araçlarıdır. Genelde bakıldığında arındırma sistemleri ile hazmat sistemleri aynıymış gibi algılanmaktadır. Ancak ZEKM (zehirli endüstriyel kimyasal maddeler) olarak adlandırılan maddelerin
dökülme saçılmalarını ve etkilerini bertaraf etmek
üzere toplanmalarını ve muhafazasını geçici olarak sağlayan hazmat sistemleriyle arındırma sistemleri tamamen farklı yaklaşımları işaret etmektedir. Her ikisi de birbirini tamamlayan ama ayrı
görev tanımları olan ve aynı olayda kullanılabilen
sistemlerdir. Yine hazmat sistemlerininde maliyeti 4-5.000.000 YTL civarındadır.
Hızla ve kontrolsuz büyüyen sanayileşmenin
getireceği olumsuz etkiler yani ZEKM tehditleri ile
çeşitli nedenlerle artan terörist faaliyetler sonucu
ortaya çıkabilecek KBRN içerikli olaylar karşısında KBRN yapılanmasını, maliyetlerini ve bu yapılanmanın Sanayileşme düzeyi,stratejik bölgeler
ve nüfus yoğunlukları gibi kriterler göz önünde
bulundurularak standartlarını incelemek ve tartışmaz kaçınılmaz görünmektedir.
Tüm bunların yanında en geniş anlamıyla müdahale birimlerinin hazırlanması, personelin donanımını düşünecek olursak; ülke bazında askeri
birimler, sivil savunma birimleri,itfaiye birimleri,
emniyet güçleri ile sağlık birimleri personellerinin
sadece şahsi donanımları bile çok yüksek
maliyetler tutmaktadır. Üstelik bu malzemelerin
raf ömürlü olduğunu, yani 5-7 yıl gibi bir zaman
sonra hiç kullanılmasada imha edilmesi yada sadece eğitimlerde kullanıldığını bu nedenle yeniden temin edilmesi gerektiğini de düşünecek
olursak bu konuyla ilgili yapılanmanın neden istenildiği gibi gerçekleştirilemediğini görebiliriz. Elbetteki bu yeterli ve yerinde bir gerekçe olarak
görülmemekte konu ile ilgili önlemler özel bir ülke
politikasını işaret etmektedir…
Konu ile ilgili yapılanma eksikliğinin, gelişmekte olan ülkemizin ekonomik gücünden ve mevcutta görülebilen (savaş gibi) bir tehditin var olmamasından kaynaklandığını değerlendirmek sanırım yanlış olmayacaktır.
Yapılanmayı etkileyecek diğer faktörler:
-Tehdit algılaması (ulusal ve kurumsal)
-Farkındalık (ulusal, kurumsal, bireysel)
-Konsept değişikliği (NBC-KBRN)
-Kurumların sorumlulukları ve görev tanımları
(yasal mevzuatlar)
Müdahale Birimleri Çeşitliliği ve Olay Yeri
Yönetimi
Mevcut durumda KBRN ile ilgili açık yasal düzenlemeler ve kurumsal görev tanımları bulunmamaktadır ve konu ile ilgili standartlar oluşturulmamıştır. Meydana gelen olayın çeşitliliğine, yarattığı
etkiye göre çeşitli müdahale birimleri olay yerine
sevk edilmektedir üstelik bu sevk olayı tek kaynaktan da yapılmamaktadır. Genel hatlarıyla değinecek olursak Sivil savunma, itfaiye, sağlık, emniyet birimlerinden birkaçı veya hepsi gerektiğinde
görev yapmak durumundadır. Önceden belirlenmiş ve yetkilendirilmiş birimin olmaması nedeniyle olay yerinde görevlendirilen ekiplerin koordinasyonu ve yönetiminde sorunlar yaşanmaktadır.
Bazen hiçbir grup sorumluluk üstlenmek istememekte hatta bırakın sorumluluk almayı koordinasyonu üstlenen bir grubun talimatlarına da açık
olmayabilmektedir, zaman zaman yetki kargaşalarının yaşandığı da bir gerçektir.
Oysaki bu denli önemli ve etkileri oldukça
yaygın olabilecek KBRN içerikli olaylara müdahale
disiplin, koordineli çalışma ve hızlı hareket etmeyi
gerektirir. Koordinasyonda sıkıntı yaşanan ve hareket yeteneği istenilen düzeyde olmayan bir müdahale hareketinin başarısı da tartışma götürmeyecek kadar kötüdür.
Bu nedenlerle görev tanımlarının açıkça yapıldığı, operasyonların özelliğine göre yetki sınırlarının düzenlendiği yasal uygulamalar duyulan ihtiyaç ortadadır.
Konu ile ilgili müdahale sistemlerinin oluşturulmasına ilişkin çalışmalar devam başlatılmakla
birlikte doğru, hareket yeteneği yüksek ve uygulanabilirliği olan modeller geliştirilmeli ve yasal düzenlemeleriyle birlikte biran önce hayata geçirilmelidir. Çünkü birçok kurum yasal bir zorunluluğu
olmadığı gerekçesiyle konuya duyarsız kalmakta
ve yapılanmayı da öngörmemektedir.Bu gelişimleri bilgilendirme eğitimleri ,hizmet içi eğitimler ve
ortaklaşa eğitim ve tatbikatlarla desteklemek
gerekliliği de açıktır.
KBRN müdahalesinde sahada karşılaşılan
sorunlar
Son olarak müdahale ve olay yeri yönetimini
direkt olarak etkileyen, sahada karşılaşılan sorunlardan bazılarını ana başlıklarla hatırlatmakta
fayda görmekteyim.
-Bilgi alma – bilgiyi ulaştırma
-İletişim (kurumlar arası ve medya iletişimi)
-Kurumlar arası işbirliği
-müdahale sistemleri hakkında bilgi düzeyi
farklılıkları
-Olay yeri yönetimi ve koordinasyon zaafları
-Malzeme , techizat ve donanım düzeyleri
-Meteorolojik koşullar
-Çoklu riskler ve etkileri (yangın, enkaz, KBRN)
-Zaman kıstası
Yukarıda sıralanan her başlığın sahada karşımıza sorun olarak çıkabileceği ve operasyonu
direkt etkileyen faktörler olduğu değerlendirilmeli
ve her bir maddenin ayrı bir tartışma /seminer
konusu olduğu unutulmamalıdır.
Şuan itibariyle zaman kısıtı olmayan olaylara
müdahale için iyi bir planlama yaparak uy-
61
gulayabilecek düzeyde olduğumuzu vurgulamak
ve İstanbul Tuzla’daki(Orhanlı beldesi) gömülü
kimyasal madde içeren varillerin çıkarılarak bertaraf edilmesi operasyonunu örneklemek isterim;
Olayın gündeme gelmesiyle birlikte İstanbul
Valisi Sayın Muammer GÜLER tarafından konu ile
ilgisi olan bütün birimlerin temsilcilerinin katılacağı bir toplantı tertip edildi. Sayın valinin bizzat
başkanlık yaptığı bu toplantıda konu değerlendirildi ve yapılacak çalışmanın temel prensipleri
karara bağlandı.Sonrasında birim yetkilileri olay
yerinde incelemelerde bulunarak hızlı bir şekilde
alt değerlendirme toplantıları gerçekleştirerek
planlama yaptılar. Buna göre; konu direkt çevre
müdürlüğünü ilgilendirdiği için çevre md.lüğü
koordinatör birim oldu ve deneyimleri de göz
önünde bulundurularak sivil savunma Arama Kurtarma Birlik Müdürlüğü koordinatör yardımcılığını
üstlendi.
Deneyimlerimiz ve imkanlarımız nedeniyle
olay bölgesindeki düzenlemeler tarafımızdan yapılmış çalışma prensipleri belirlenerek diğer gruplara brifing verilmiştir.
Bölgede çalışma alanı seçilmiş ,müdahale unsurlarının dizilişi planlanmış ve güvenlik alanları
tespit edilerek şeritlerle işaretlenmiştir.
Birim temsilcilerinden olay yeri yönetimi oluşturulmuştur. Çalışmalar ekibimizin ölçümleme faaliyetiyle başlamış ve gerekli görüldükçe ölçümleme yapılması ve talimat alınmak suretiyle çalışmaların başlaması prensibi tüm gruplara duyurulmuştur. Belediye imkânlarıyla variller çıkarılmış
ve İZAYDAŞ’ın danışmanlığında özel taşıma yöntemleriyle bertaraf için yüklenerek nakledilmiştir.
Olayın tüm aşamalarında kontroller zaruri tutulmuş çalışma aralarında ve gün sonunda değerlendirme ve raporlama faaliyetleri gerçekleştirilmiştir. Medya iletişimi planlanmış ve plan doğrultusunda hareket edilmiştir. Meteorolojik bilgiler,
ölçümleme bilgileri ve analiz işlemleri ve sonuçları an be an takip edilerek çalışmalar tamamlanmıştır. Resimlerde de görüleceği üzere olması
gerektiği gibi ideal ve örnek çalışma olarak nitelendirilebilecek bir çalışma ortaya konmuştur.
Ancak zaman kısıtı olmayan bu operasyonda gösterilen çalışma ve koordinasyon performansı
zamanla yarışmayı gerektiren bir olayda tekrarlanabilir mi?
62
KBRN’08
KONGRESİ
Ege Üniversitesi Biyomühendislik Bölümü Laboratuvar Güvenliği
Faaliyetleri
Sayit SARGIN, İsmet DELİLOĞLU GÜRHAN
Ege Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Biyomühendislik Bölümü, 35100 Bornova-İZMİR
ÖZET
Bilgi patlaması ile birlikte laboratuvar kimyasallarına maruz kalınmasının
sonuçları ve laboratuvar işlemlerinin yol açabileceği tehlikelere karşı önlemler almak ve konu ilgili bilgileri güncel tutmak önemli bir gereklilik olmuştur.
Her şeyden önce insan faktörünün önemli rol aldığı göz önünde bulundurularak öğrencilerin, araştırmacıların, teknik personelin ve destek personelinin
laboratuvar güvenliği konusunda yeterli bilgiye sahip olması zorunluluğu
vardır. Yeni ya da farklı tekniklerin, kimyasalların ve ekipmanların kullanımında dikkatli bir çalışma, talimatlara uygunluk ve uygun kullanım gerekmektedir. Biyomühendislik Bölümü kurulduğu 2000 yılından bu yana hızlı bir
büyüme göstermiş ve araştırma-uygulama laboratuarlarının sayısının artmasıyla güvenli çalışma prensiplerinin bir organizasyon çerçevesinde yürütülmesi bir ihtiyaç ve zorunluluk haline gelmiştir. Bu nedenle Ege Üniversitesi
Mühendislik Fakültesi Biyomühendislik Bölümünde laboratuvar güvenliği
başlığı altında, kimyasal maddelerin güvenli kullanımı, biyogüvenlik ve alet
ekipmanların güvenliği konularına ayrı bir önem verilmektedir. Bu sunumda,
bölümümüzde bu alanda verilen eğitim faaliyetlerinin yanı sıra güvenlik
organizasyonu ve uygulamalarına değinilmektedir.
Giriş
Laboratuvarlarda yapılan deneylerde, hazırlanan çalışmalarda; araç ve gereçlere, makine ve
donanımlara, çalışanın kendisine yönelik olarak
meydana gelebilecek tehlikelere karşı,
•
•
•
Önlemler alma,
Aksayan durumları belirleme,
İyiye yönelik düzenlemeler adına sorunlara bilimsel yöntemlerle yaklaş-
63
ma sürecine LABORATUVAR GÜVENLİĞİ denir.
KAZA ise, normal şartlar dışında, bir işleyişin
normal sürecini engelleyen ve insana, çevreye,
mala zarar veren veya verebilecek olan her türlü
beklenmedik durumdur. Laboratuvarlarda medyana gelen kazaların çok azı teknik hatalar, büyük
bir bölümü ise insan hatalarından kaynaklanmaktadır (8)
Laboratuvar kazaları hangi etkenlerden dolayı
meydana gelmektedir? Sorusunun cevabı bize bu
konuda ne tür önlemler almamız gerektiği hakkında bilgi verir. Başlıca kaza etkenleri:
• Bilgisizlik
• Aşırı güven
• Dikkatsizlik ve ihmal
• Dikkatin dağılması
• Olumsuz fiziksel koşullardır. (10)
Görüldüğü gibi, bilgisizlik ve dikkatsizlik kazaların meydana gelmesinde başlıca rol oynayan
etkenlerdir. Doğru güvenlik uygulamalarının işlerlik kazanabilmesinin yolu öncelikle laboratuvarda
karşılaşabileceğimiz tehlike kaynaklarını bilmek
ve daha sonra bu tehlikelerden korunma yollarını
belirlenen talimatlara göre uygulamaktır. Laboratuvarda meydana gelebilecek tehlikeleri 2
gruba ayırmak mümkündür:
I- Rutin Tehlikeler:
• kırılmış cam parçaları,
• bıçak yada benzeri kesici alet yaralanmaları,
• göze kaçan çeşitli yabancı maddeler,
• kırıklar,
• yanıklar,
• ağır materyallerin kaldırılmasıyla ortaya çıkabilecek fıtıklar,
• elektrik çarpmaları.
•
II- Diğer Tehlikeler:
• korozif, yanıcı ve toksik kimyasallar,
• enfeksiyonlar,
• radyoaktif maddeler ve meydana gelen kimyasal madde kaçaklarının yarattığı reaksiyonlar.
64
Laboratuvarda maruz kalınan bu tehlikeleri
yaratan kaynaklar farklı laboratuvarlar için önem
sırası açısından değişmekle birlikte genel olarak
aşağıda gibi sıralanabilir.
Laboratuvar Tehlikelerine Yol Açan Başlıca
Kaynaklar
• Alet ve ekipmanlar
• Toksik kimyasallar
• Biyolojik materyallerden bulaşan enfeksiyonlar
• Yanıcı maddeler
• Patlayıcı maddeler
• Radyoaktif maddeler
• Sıkıştırılmış gazlar ya da basınçlı gazlar
• Kriyojenik gazlar olarak sıralanabilir.
(7,9)
Bu bildiri kapsamında laboratuvarda kaza
riski oluşturan tehlike kaynakları ve bunlara karşı
alınması gereken önlemler, Biyomühendislik Bölümü laboratuvar güvenliği faaliyetleri ve işleyişi
hakkında bilgi verilmektedir.
Laboratuvar Güvenliği Faaliyetleri
Amaç ve Kapsam
Ege Üniversitesi Biyomühendislik Bölümü
2000 yılında yalnızca 6 personel ile eğitim öğretim ve araştırma çalışmalarına başlamış ve kuruluşundan bu yana çok hızlı bir gelişim süreci göstermiştir. Mevcut durumda, Mühendislik dallarından (kimya, çevre, gıda, ziraat, su ürünleri) temel
bilimlere (kimya, biyoloji, mikrobiyoloji, fizik) ve
sağlık bilmlerine (veterinerlik, eczacılık) kadar çok
farklı eğitim temellerine sahip uzmanlar birçok
projede çok yetkin disiplinlerarası ekipler oluşturmuşlardır. Mevcut durumda, Biyomühendislik
Bölümünde 15 öğretim üyesi, 20 öğretim üyesi
yardımcısı, toplam 259 öğrenci ( 202 Lisans, 33
yüksek lisans) yer almaktadır. Yurtiçi - yurtdışı
farklı kaynaklardan elde edilen araştırma desteği
ile 9 adet araştırma laboratuvarında eğitim, öğretim ve araştırma faaliyetlerini yürütmektedir. Bunun yanı sıra 2005 yılında Avrupa Birliği 6. Çerçeve Programı “Avrupa Araştırma Alanlarının Entegrasyonu ve Güçlendirilmesi” kapsamında, BIO-
ACE Projesi ile Biyomühendislik ve Biyoteknoloji
alanında “Ulusal Mükemmeliyet Merkezi” olarak
belirlenmiştir. Bu proje desteği ile öğretim ve
araştırma faaliyetlerinde kullanılmak üzere 1
adet pilot tesis de kurulmuştur.
Bölümün hızlı gelişim sürecine paralel olarak
laboratuvar güvenliği kapsamına giren konular
öncelikli sırada yer almış, güvenli çalışma prensiplerinin bir organizasyon çerçevesinde yürütülmesi bir ihtiyaç ve zorunluluk haline gelmiştir. Bu
organizasyon ve faaliyetler çerçevesinde gerçekleşmesi beklenen temel hedefler;
• Doğru ve güvenilir analiz sonuçları elde
etmek,
• Yapılacak analizin tam bir güvenlik içinde,
en az hata ile ve olabildiğince çabuk gerçekleştirilmesi,
• Laboratuvarda çok dikkatli ve düzenli çalışılmasının sağlanması, uygulanacak yöntemlerin çok iyi bilinmesi ve hata kaynaklarının minimuma indirilmesidir.
Bu temel hedeflere ulaşabilmek için incelikle
insan faktörü, yanlış alışkanlıkların ortadan kal-
dırılması, risk algılamanın üst düzeyde tutulması
esas alınmıştır. Yapılan çalışmalara göre risk
algımızın zamanla değişimi Şekil 1’ de gösterilen
grafikteki gibi değişmektedir (9).
Risk algısının ciddi kazalar meydana gelmeksizin üst düzeyde tutulmasının başlıca yolunun,
risk oluşturabilecek tehlike kaynaklarına yönelik
bilgilendirme toplantıları, kurslar düzenlemek ve
sürekli kontrol mekanizmalarına işlerlik kazandırmak ile mümkün olduğu yadsınamaz. Bu nedenlerle Bölümümüzde periyodik olarak,
2005 yılından bu yana yılda 2 kez olmak
üzere “Hizmet İçi Eğitim Kursu”.
Yılda 2 kez yangınlar konusunda uygulamalı
eğitim.
Yılda 2 kez ilk yardım konusunda uygulamalı
eğitim verilmektedir.
Bu faaliyetlerden 150’nin üzerinde lisans, lisansüstü öğrenci ve öğretim elemanı faydalanmıştır. Bunun yanısra 2008 yılında hazırlanan
“Laboratuvar Güvenliği Kılavuzu” ile laboratuvar
güvenliği faaliyetleri bir organizasyon çerçevesinde yürütülmeye başlanmıştır (Şekil 2).
Ciddi kaza
lgiila m a
R isk a lg
algiila m a
R isk alg
Ciddi kaza
Zaman
Zaman
Şekil 1. Tehlikeler karşınında risk algılama (1).
65
BÖLÜM BAŞKANI
LABORATUVAR GÜVENLİĞİ DENETÇİLERİ
BİYOPROSES
LABORATUVARI – PİLOT
TESİS SORUMLUSU
UYGULAMALI MİKROBİYOLOJİ
LABORATUVARI SORUMLUSU
ÇEVRE BİYOTEKNOLOJİSİ ve
BİYOENERJİ ARAŞTIRMA
ÖĞRENCİLER
ve
BÖLÜM ELEMANLARI
MOLEKÜLER GENETİK ve
GEN MÜHENDİSLİĞİ
BİTKİ DOKU KÜLTÜRÜ
LABORATUVARI
SORUMLUSU
ALGAL BİYOTEKNOLOJİ
LABORATUVARI
SORUMLUSU
MOLEKÜLER BİYOLOJİ
LABORATUVARI
SORUMLUSU
DOĞAL ÜRÜN ARAŞTIRMA
Şekil 2. Ege Üniversitesi Biyomühendislik Bölümü Laboratuvar Güvenliği Organizasyon Şeması.(10)
Bu organizasyon içerisinde yer alan tüm bireylerin görev ve sorumlulukları açık olarak belirlenmiş ve güvenlik denetçileri yardımıyla laboratuvar
güvenliği kural ve prensiplerinin uygulanma süreçleri kontrol mekanizmasına bağlanmıştır. Güvenlik denetimlerinin faydalarını şu şekilde sıralamak mümkündür:
Laboratuvar çalışmalarında güvenli bir ortamın var olup olmadığı belirlenir,
• tehlikeli bölgeler belirlenir,
• güvenli tesisatın (bina vs.) düzenlenmesi için yardımcı olur.
• devam eden güvenlik problemleri için
devamlı kayıt görevi yapar.
66
• sürekli veri akışı sağlar. (8)
Gerek güvenlik denetimlerinde gerekse laboratuvar güvenliği eğitimlerinde başlıca göz önüne
alınan noktaları 2 başlık altında toplamak mümkündür.
1. Kimyasal Tehlikeler ve Güvenlik
2. Biyolojik Tehlikeler ve Güvenlik
Kimyasal Tehlikeler ve Güvenlik
Laboratuvarlarda insan sağlığına zararlı kimyasal maddelerle çalışılır. Çalışan kişinin sağlığı
açısından bu maddelerin tanınması ile bu maddelerle temas halinde oluşabilecek zararlı etki-
lerin önceden bilinmesi ve olası kazaların önlenmesi mümkündür. Aşağıda kimyasal maddeler ile
çalışırken önem verilmesi ve bilinmesi gereken
hususlar sıralanmıştır:
1. Güvenli laboratuvar çalışmaları için kulanılan kimyasallar ile ilgili yeterli bilgiye sahip
olmak.
2. Bu maddelerin fiziksel, kimyasal ve biyolojik
özellikleri.
3. Alınan miktar, dağıtım ve depolama biçimi.
4. Kullanılış biçimi.
5. Maddenin ve türevlerinin atılış biçimi.
6. Öngörülen kullanım süresi.
7. İşletmede yada laboratuvardaki kişi sayısı ve
bu maddelere ulaşabilirlikleri (7)
Kimyasal maddeler ile güvenli çalışma prensipleri kapsamında aşağıdaki gruba giren kimyasal maddeler ile ilgili bilgilendirmelere özel bir
önem verilmektedir.
•
Yanıcı ve Alev Alabilen Kimyasallar
•
Kararlı Olmayan Kimyasallar
•
Korozif Kimyasallar
•
Toksik Kimyasallar (Akut toksisite ve
Kronik Toksisite) (10,7, 3, 2)
Bu kimyasal maddeler ve neden olabilecekleri
risklerin ortaya konulmasında Malzeme Güvenlik
Bilgi Formları başlıca rehber olarak kullanılmalıdır.
Malzeme Güvenlik Bilgi Formları (MSDS) yalnızca kimyasalların neden olduğu sağlık ve güvenlik tehlikelerinin azaltılmasına yarayan bir sistemin parçasıdır. Kimyasal maddeyi taşıyanların
depolayanların kullananların ve üretimde çalışanların kimyasal maddelerin tehlikeleri konusunda
doğru değerlendirme yapmalarını sağlamayı
amaçlamaktadır. Bu nedenle kimyasalı üreten
ithal eden veya dağıtımını yapanlar bir madde ilk
defa alındığında veya Malzeme Güvenlik Formlarında değişiklik yapıldığında kimyasal maddelerle birlikte Malzeme Güvenlik Formlarını (MSDS)
kullanıcıya vermelidirler (10, 11).
Bu bilgi formları sayesinde laboratuvar çalışmalarında kullanılan/depolanan kimyasallarla
ilgili olarak:
• Kimyasalın Tanımı
• Kimyasalın Kullanımı
İçindeki Tehlikeli Kimyasalların Bileşimi
Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri
Yangın ve Patlama Bilgileri
Sağlık için Yarattığı Tehlike Bilgileri
Kullanım Sırasında Alınması Gereken Önlemler
• İlk yardım Bilgileri
• Kontrol Önlemlerine ilişkin bilgiler yer almaktadır.
MSDS formlarına ek olarak, kimyasal maddeler ile çalışan kişinin olarak kimyasal risk ve tehlike sembollerini bilmesi gerekmektedir (10, 2, 3,
4)
Kimyasal maddeler ile güvenli çalışma prensipleri çerçevesinde önem verilmesi gereken noktalardan biri de kimyasal maddelerin depolanmasıdır. Kimyasal maddelerin depolanmasında dikkat edilmesi gereken hususlar aşağıda sıralanmıştır.
Depo alanının organizasyonunda öncelikle
kimyasal maddelerin sınıflandırılma kurallarına
göre tasnif edilmeleri gerekmektedir. Bazı kimyasal maddeler birbiriyle reaksiyona girerek yangına
veya şiddetli patlamalara yol açarlar ya da toksik
ürünler oluştururlar. Böyle maddelere geçimsiz
kimyasal maddeler denir.
Kimyasal maddelerin sınıflandırılmasında alfabetik sınıflandırma yöntemi kesinlikle tercih edilmemelidir. Sadece zararlı olmayan tuzlar, şekerler, tamponlar ve diğer bazı organik kimyasallar
ile standartlar (vitamin, amino asit standartları)
kendi içlerinde alfabetik olarak sıralanabilirler.
Depodaki tüm kimyasalların kaydedildiği bir
envanter sistemi olmalıdır. Ayrıca laboratuvara
alınan kimyasal maddelerin giriş tarihleri, miktarlarını gösteren formlar laboratuvar sorumluları tarafından düzenli olarak doldurulmalıdır. Kimyasal
maddelerin yerleştirildiği rafların (yükseltgen
maddelerin konulduğu raflar dışında) tahta
olması tercih edilmelidir.
•
Kimyasal maddelerin depolandığı raflar duvara sıkıca tutturulmalıdır.
•
Tüm rafların ön kısımları deprem gibi doğal
afetler sırasında şişelerin yerlere yuvarlanma riskini önlemek amacıyla bir koruma seti
ile çevrelenmelidir.
•
•
•
•
•
67
•
•
•
Kimyasal maddeler yer düzeyinde veya
ulaşılamayacak kadar yüksekte tutulmamalıdır.
Raf yüksekliği 2 m’yi geçmemelidir.
Depolanması özel bir durum gerektiren
kimyasallar kendileri için ayrılan kabinlerde
bulundurulmalıdır (örneğin parlayıcı ve yanıcı
kimyasallar için patlamaya korumalı dolap
kullanımı gibi) (8).
Biyolojik Tehlikeler ve Güvenlik
Laboratuvarda karşılaşabileceğimiz biyolojik
tehlikeler ve alınması gereken önlemleri “Biyogüvenlik” başlığı altında incelemek faydalı olacaktır. Biyogüvenlik, özellikle insanlara zarar verdiği
bilinen veya potansiyel risk taşıyan biyolojik
materyal, enfeksiyöz mikroorganizmalar veya
onların genetik ya da toksik komponentleriyle
yapılan çalışmaların, insan, hayvan ve çevre için
güvenli biçimde yapılmasını sağlamaya yönelik
laboratuvar alt yapı, tasarım, donanım, uygulama
ve tekniklerin en uygun kombinasyonu” olarak
tanımlanabilir. Biyogüvenliğin amacı; çalışanın
hem kendisini, hem beraber çalıştığı kişileri hem
de çevreyi ve diğer insanları biyolojik zararlardan
korumaktır. Korumak veya korunmak, kavramsal
ifadeyle tecrit amaca uygun iki temel teknik
savunma hattını kapsar. İyi laboratuvar uygulamaları, biyogüvenlik donanımlarının kullanımı ve
çalışanın önceden alınan önlemlerle (gerektiğinde aşılama) korunmasına yönelik uygulamalar
birincil korunma, laboratuvar dışında kalan çevrenin de korunması kaygısıyla alınması gerekli
diğer önlemlerin tamamı ise ikincil korunma olarak ifade edilir.
Laboratuvarların alt yapıları oluşturulurken ve
alınması gerekli önlemler belirlenirken risk gruplarına paralel dört farklı biyogüvenlik laboratuvar
seviye tipi belirlenmiş durumdadır. Biyogüvenlik
seviye 1 (BSL-1) ve seviye 2 (BSL-2) “Temel Laboratuvarlar”dır. Biyogüvenlik seviye 3 (BSL-3) “Tecrit Laboratuvarı”, biyogüvenlik seviye 4 (BSL-4)
ise “Maksimum Tecrit Laboratuvarı” olarak adlandırılır (5, 6, 9).
Bölüm laboratuvarlarımız BSL-1 ve BSL-2 seviyesinde yer alan laboratuvarlar olup bu laboratuvar özelliklerine uygun prensip ve kurallar çerçevesinde çalışılmaktadır.
68
Bu bilgiler ışığında biyolojik materyaller ile çalışırken karşılaşılabilecek riskleri şu şekilde sıralayabiliriz:
•
parazit, virus veya bakterilerin neden olduğu enfeksiyonlar;
•
küfler, organik tozlar, enzimler ve küçük
toz böcekleri (mite)nin neden olduğu
•
allerjiler
•
zehirlenmeler
•
toksik etkiler
•
Kanser
•
fötal bozukluklar
•
kazalar
•
hatalı kullanım
•
deneyimsizlik
Bu bölümde, biyolojik materyaller ile çalışılan
laboratuvarlarda yaygın görülen enfeksiyon kazalarına değinilecektir.
Enfeksiyon Kazaları
Laboratuvar kaynaklı enfeksiyöz hastalıklarda
kişiye bağlı bilgisizlik, hata ve dikkatsizlikler, laboratuvar donanımları ve alt yapı çok önemli rol oynar. Laboratuvar kazaları, uygun olmayan donanım, alt yapı veya amacı aşan ya da işlevi bozan
havalandırma enfeksiyonun yayılmasına yardım
eder. Hatta bazen kendileri birer enfeksiyon kaynağı haline dönüşebilirler. Bu nedenle enfeksiyonlardan korunmak için iyi laboratuvar uygulamaları yanında mikrobiyal riske uygun alt yapı,
donanım ve tasarım da zorunludur.
Enfeksiyöz etkenlerin insan vücuduna giriş
yolları aşağıda sıralanmıştır:
•
hasarlı deri veya mukoz membranlar,
•
solunum kanalı (solunarak)
•
sindirim kanalı (yutularak)
•
hayvan ısırmaları
•
iğne yaralanmaları olarak sıralanabilir.
Ayrıca hastaların kan ve diğer vücut sıvıları
potansiyel olarak enfekte kabul edilmelidir.
Laboratuvarlardan bulaşan enfeksiyonların
%20 sinde olası sebepler:
•
Ağız pipetlemesi
•
Enjeksiyon kazaları
•
•
•
•
•
•
Hayvan ısırması ve
Santrifüj kazalarıdır.
Diğer nedenler ise;
Kontamine cam malzeme ile kesikler
Hayvan otopsi malzemesi ile kesikler
Patojen kültürlerin döşemeye/tezgaha
düşmesi veya saçılması olarak sıralanabilir.
(10)
Laboratuvar Enfeksiyonlarından Korunma
Enfeksiyonlardan korunmanın ilk ve en önemli
adımı “el yıkamak” tır. İnsan derisinde çok sayıda
bakteri bulunur.Bunların çoğu sadece özel
durumlarda hastalığa neden olur. Fakat zaman
zaman her insan potansiyel tehlikeli germleri
(stafilokok, streptokok enfeksiyonları ve gıda
zehirlenmelerine ve ishale neden olan bakteriler).
Doktorlar ve diğer sağlık personeli, özellikle
ellerinde önemli bakterileri taşırlar. Her ne kadar
viruslar deri üzerinde yerleşemezlerse de ellerde
ishal ve solunum enfeksiyonlarına neden olan
viruslar kişiden kişiye bulaşmaya yetecek
miktarda ve sürede kalabilirler. Bakterileri
ellerden uzaklaşmak için başvurulan geleneksel
yöntemler bir taraftan da derinin savunma
sistemine zarar verir. Fırçalamak, bakterilerin
vücuda yavaşça girebilmesine, yeterli düzeyde
yıpranmalara neden olur. Deterjanlar, önemli
antibakteriyel özelliği olan deri yağını giderir. Su
dahi, derinin yağını alır ve derinin kuru ve
yıpranabilirliğine neden olur. 30 sn sabun ve su
ile el yıkamak ellerdeki bakteri sayısını %58
azaltır. Alkollü el temizleyiciler (mendiller) bakteri
sayısını %83 azaltır. Ancak, alkolün de deriye
zarar vereceği göz önüne alınarak söz konusu
mendiller ancak gerektiğinde kullanılmalıdır.
• Enfeksiyonlu kişilerle olabildiğince az temas
edilmeli,
• Öksürür veya burnunu temizlerken mendil
kullanılmalı,
• Aşılanma ihmal edilmemeli,
• Seyyahatlerde gerekli aşı ve ilaç uygulamaları için doktora başvurulmalı,
• Egzotik ev hayvanlarından uzak durulmalı,
• Hayvanlarla gereksiz temaslardan (öpmek,
aynı yiyecek kabını, vb. kullanmak gibi)
sakınmalı,
•
•
•
•
•
•
•
•
Enfeksiyon ajanlarına karşı duyarlı olunmalı,
Tüberküloz, kuş gribi gibi virulan (hızla bulaşan) bir enfeksiyon riskine varlığında iyi
kaliteli solunum maskesi kullanılmalı,
Personel, standart uygulamaları ve yöntemleri bilmeli ve anlamalı,.
Laboratuvar güvenliği eğitimi çalışma zararlı
maddeler veya toksinlerle yapılmadan önce
güvenli materyal ve teknikle yapılmalı,
Laboratuvar temiz ve düzenli olmalı, ve
materyal çalışmanın kısıtlanmasına neden
olmayacak şekilde stoklanmalı,
Koruyucu laboratuvar giysileri hazır olmalı ve
ziyaretçiler, öğrenciler ve laboratuvara giren
veya çalışan tüm personel giymeli,
Koruyucu laboratuvar kıyafetleri laboratuvar
dışı bölgelerde giyilmemeli,
Enfeksiyöz materyalle yapılan tüm işlemler
biyolojik güvenlik kabinlerinde veya diğer
fiziksel güvenlik sistemlerinde, uygun kişisel
koruyucu kıyafetleri (eldiven, önlük, galoş,
maske/respiratör, yüz koruyucu/kalkan, gözlük) ve malzemesi kullanılarak yürütülmelidir. (10)
Sonuç
Bu bildiri kapsamında, laboratuvar güvenliği
konusunda Ege Üniversitesi Biyomühendislik
Bölümünde yürütülen faaliyetlerin bir kısmı sunulmuştur. Ancak konunun önemi ve kapsamı oldukça geniş olduğundan yalnızca kimyasal ve biyolojik riskler ve önlemlere değinilmiştir. Laboratuvar
güvenliği açısından, yukarıda sayılan risk ve tehlikelerin yanında alet ve ekipmanlardan kaynaklanan risklerin ve bu risklere karşı alınacak önlemlere ilişkin kuralların bilinmesi de önem taşımaktadır. Bunun yanı sıra kimyasal atıkların
nötralizasyon işlemleri ve deşarjı ve biyolojik
atıkların toplanması ya da bertarafı, koruyucu
kişisel ekipmanların kullanımı ve uyarı işaretlerinin kullanımı konuları da laboratuvar güvenliği çerçevesinde ele alınan ve faaliyetlerimiz açısından önem taşıyan konulardır. Bütün bu sayılan
faaliyetlerin, Bölümümüz açısından en büyük kısıt
olan fiziksel alt yapısının güçlendirilmesiyle daha
da üst seviyeye ulaşacağına inanmaktayız.
69
Kaynaklar
[1]. Andaç, M, Risk Değerlendirme Sunumu,
www.kimyaturk.net
[2]. Anon. 1999. Chemical Hygiene Plan (OSHA
Laboratory Standard), Ohio University.
[3]. Anon 2003. İstanbul Teknik Üniversitesi
Kimya Metalurji Fakültesi Kimyasal Hijyen
Planı, Maslak, İstanbul.
[4]. Anon 2007. Ege Üniversitesi Mühendislik
Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü
Kimyasal Hijyen Planı, Bornova-İzmir.
[5]. Biological Safety Principles and Practices,
2000. Edited by Diane o Fleming, Debra
Hunt, ASM Pres, Washington D.C., Third
edition.
[6]. Ceyhan, İ., Laboratuvarlarımız Biyogüvenlik
Düzeylerine
Uygun
Çalışıyor
mu?
Biyogüvenlik Kabinleri Güvenli mi? Nasıl
Kontrol Edilmelidir?, 5. Ulusal Sterilizasyon
Dezenfeksiyon Kongresi – 2007, 423-437.
[7]. CRC Handbook of Laboratory Safety,
2000. Edited by A. Keith Furr, CRC Pres
Washington D.C., 5th edition.
[8]. Mahn, W. Fundamentals of Laboratory
Safety (Physical Hazards in the Academic
Laboratory), 1991., Van Nostrand Reinhold
Company.
[9]. Ortatatlı, M., Kenar, L., Yaren, H.,
Karayılanoglu, T., 2006. Biyolojik Arastırma
Laboratuvarında
Güvenlik,
Turkiye
Klinikleri, J Med Sci., 26:396-403.
[10]. Sargın, S. Deliloğlu Gürhan, İ., Ege
Üniversitesi
Mühendislik
Fakültesi
Biyomühendislik Bölümü Laboratuvar
Güvenliği Kılavuzu, 2008.
[11]. www.kimyaturk.net
[12]. www.isguvenligi.com
70
KBRN’08
KONGRESİ
KBRN Atakları ve İstanbul Sağlık Müdürlüğü UMKE Operasyonları
Türkay ESİN
İstanbul İl Sağlık Müdürlüğü, İstanbul
ÖZET
Bu bildiri ülkemizde gerçekleşen bazı KBRN olaylarına ait fotoğrafları ve kriz
yönetiminde uygulanan faaliyetle ilişkin bilgi ve belgeleri içermektedir.
Hadımköy ziraii ilaç fabrikası yangını
71
10.000.000 kimyasal madde şehir içlerinde nakil edilmektedir
Boğazlardan hergün yüzlerce tehlike yüklü gemi geçişi.
72
Pendik İSKİ klor tankı patlaması
73
Araziye gömülen kimyasal madde varilleri
74
Araziye gömülen kimyasal madde varilleri.
75
Sürekli şarbonlu zarf ihbarı
İkitelli kumaş fabrikası siyanür
76
KBRN tatbikatları
77
Türkiye’de kullanılan triaj kartı
78
Triaj Bilgileri Yönetim Sistemi
79
Personel görev kartı
80
UMKE (Ulusal Medikal Kurtarma Ekibi
MAG Mahalle Afet Gönüllüleri
81
Konteyner dış görüntüsü
82
Konteyner içgörüntüsü
Çadır: 5 x 10 m ebatında, İzolasyonlu metal aksamlı çadır
2 numaralı plastik sandık içinde, Nbc kıyafeti ve maskesi, Nbc maske filtresi ve çantası
83
KBRN’08
KONGRESİ
Biyolojik SilahlarOlarak Böcekler
Celal TUNCER1, İslam Saruhan2
1
2
Selçuk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü, Konya
Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bitki Koruma Bölümü, Samsun
ÖZET
Hayvanlar âleminde Arthropoda şubesinin Insecta sınıfında yer alan
böcekler 1 milyondan fazla tanımlanmış tür sayısı ile en büyük canlı grubunu
meydana getirmektedir. Böcekler tabiatta çok değişik rollere sahip olarak
karşımıza çıkarlar. Böcekler bitkilerde beslenerek ve hastalık taşıyarak
önemli tarımsal kayıplar meydana getirmelerinin yanında, hayvanlar ve
insanlar üzerinde beslenme ve hastalık taşıma kapasitesine de sahiptirler.
İnsanlarda görülen bazı salgın hastalıkların başlıca vektörleri böceklerdir.
Böceklerin bu özellikleri binlerce yıl öncesinden beri biyolojik silah olarak
kullanılmalarını gündeme getirmiştir. Bugün için de böcekler asimetrik
savaşın önemli unsurları arasında görülmektedirler.
Böceklerin biyolojik silah olarak kullanılabilme potansiyellerini 2 ana başlık
altında incelemek mümkündür: 1) Böcekler doğrudan bir savaş vasıtası
olarak insanlara karşı kullanılabilirler. Bu durumda onların insanlardaki
beslenme, rahatsız etme ve bulaşıcı hastalıkları yayma özelliklerinden
yararlanılabilir. 2) Böcekler Agroterörizm (Tarımsal Terör) ’in başlıca
unsurlarından birisi olarak kullanılabilir. Bu kapsamda böceklerin bitki ve
hayvanlarda beslenerek tarımsal kayıplar meydana getirmesi, tarımsal ürün
ticaretini engellemesi ve çeşitli bitki-hayvan hastalıklarını yayması söz
konusudur.
Bunlara ilave olarak böcekleri, bazı biyolojik terör faaliyetlerini izlemede ve
mayın gibi bazı silahların yerini tespit etmede kullanma çalışmaları da
yapılmaktadır. Ayrıca böceklerin içine metamorfoz döneminde yerleştirilen
bazı mikrosistemler ile böceklerin yönetilmesi ve askeri amaçlı kullanımları
da hedeflenmektedir.
85
Giriş
Asimetrik savaş, özellikle ABD’de yaşanan 11 Eylül saldırılarından sonra gündeme gelen
bir savaş yöntemi olarak görülmekle beraber
esasında bu yöntemin bir vasıta olarak kulanımının geçmişi uzun yıllar öncesine dayanmaktadır. Bu yöntem genellikle savaşta zayıf olan
tarafın güçlü olana karşı kullandığı bir vasıta olarak görülmektedir. Ancak pek çok asimetrik savaş
vasıtasında, saldırı kaynağının daha gizlenebilir
olmasından dolayı güçlü olan taraflarca da tercih
edilen bir yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır.
Hatta teknolojik ve ekonomik olarak güçlü
ülkelerin sahip olduğu mevcut bilimsel birikimler,
onların bu sahada da bir adım ileride olmasını
sağlayacak niteliktedir. Mevcut uluslar arası
antlaşmalar bağlayıcı nitelikte görülse bile, birçok
ülkenin geçmişte ve günümüzde asimetrik savaş
yöntemleri geliştirmek için çalıştıkları da bir
gerçektir. Bu yöntem güçsüz taraflar için daha
zorunlu bir vasıta olarak görülmekle beraber, güçlü olan taraflar için bir seçenek olarak karşımıza
çıkmaktadır.
Özellikle son yıllarda yaşanan bazı gelişmeler Biyolojik Güvenlik (Biosecurity) kavramını
önemli hale getirmiştir. Biyolojik Güvenlik değişik
tanımlara sahip olmakla beraber, FAO (Food and
Agriculutre Organization) tarafından yapılan tanım
şu şekildedir: “Biyolojik güvenlik; çevresel riskleri
de göz önüne alacak şekilde gıda güvenliği,
hayvan hayatı ve sağlığı, bitki hayatı ve sağlığı
alanlarındaki risk analizi ve risk yönetimine dair
politika ve yasal düzenlemeleri (ekipman ve
faaliyetler dahil) kapsayan stratejik ve entegre bir
yaklaşımdır. Biyolojik güvenlik, bitki hastalık ve
zararlılarını, hayvan hastalık ve zararlılarını,
hayvanlardan insanlara geçebilen hastalıkları,
GDO (Genetiği değiştirilmiş organizmalar)’ ların ve
bunların ürünlerinin bir ülkeye girişi ve kasti
olarak salımını, ve salgın yapan yabancı tür ve
genotiplerin bulaşması ve mücadelesini içine
almaktadır” (1). Daha yalın bir tanıma göre (2)
ise, Biyolojik Güvenlik, “ekonomi, çevre ve insan
sağlığının hastalık ve zararlılardan korunmasıdır”.
Biyolojik güvenlik; insan, hayvan ve bitkilerde doğal olarak gelişebilecek hastalık ve zararlılardan korunmayı sağlayabileceği gibi, bunların bir biyolojik silah olarak kullanılmaları duru-
86
munda da önleyici ve tedavi edici olarak rol oynayacak bir önlemler bütünü olarak görülebilir.
1925 yılında imzalanan Geneva protokolü ile birçok ülke biyolojik silahları savaşta kullanmama konusunda bir anlaşmaya varmışlardır.
Protokol biyolojik silah araştırmalarını ise sınırlandırmamıştır. ABD bu anlaşmayı 1975 yılında
imzalamıştır.
İnsan, hayvan ve bitkilerde hastalık ve
zarar meydana getiren canlıların biyolojik silah
olarak kullanılmaları fikri uzun yıllar öncesine
dayanmaktadır. Özellikle insanlarda hastalık meydana getiren çeşitli patojen mikroorganizmaların
bir savaş vasıtası olarak görülmesi sık karşılaşılan bir yaklaşımdır. Diğer bir yaklaşım ise değişik
organizmalar kullanılarak tarımsal kaynakların
hedef alınmasıdır. Burada özellikle gıda maddesi
olarak kullanılan hayvansal ve bitkisel ürünlerin
yanında hedef ülkelerin ekonomisine zarar vermek de amaçlardan birisidir. Toplumsal panik yaratılması diğer bir amacı oluşturmaktadır.
Hastalık ve zararlıların tarımsal ürünler
üzerindeki tahrip gücü bazen tahmin edilenin
ötesinde sonuçlara yol açabilmektedir. Örneğin,
patates mildiyösü hastalığı İrlanda’da 1 milyon
insanın ölümüne ve diğer bir milyon insanın ise
göç etmesine neden olmuştur (3).
Gerek doğrudan insan sağlığı gerekse
tarımsal üretimin hedef alınması amacıyla değişik
organizmalar potansiyel değer taşımaktadır. İnsan, hayvan ve bitkilerde hastalık meydana getirebilen Bakteri, Virüs ve Fungus gibi organizmalar
biyolojik silah olarak kullanılmaya uygun görülmektedir. Bu amaçla kullanılabilecek diğer bir
canlı grubu ise böceklerdir.
Böcekler hayvanlar alemi içerisinde Arthropoda şubesinin Insecta(Hexapoda) sınıfında yer
almakta olup, bir milyondan fazla tanımlanmış tür
sayısı ile en büyük canlı grubunu meydana getirmektedirler. Böcekler tabiatta çok değişik görevlere sahip olarak karşımıza çıkmaktadır. Böcekler
çok sayıda faydalı türü içermekle beraber değişik
şekillerde zararlı olan birçok böcek türü de mevcuttur. Sivrisinek, Tahtakurusu gibi bazı böcek
türleri doğrudan insanlar üzerinde beslenerek
yaşam kalitesini etkilemektedir. Diğer bazı böcek
türleri ise insanlarda görülen bazı hastalıklıkların
etmeni olan patojenlerin vektörü konumundadır.
Ayrıca bazı böcek ve böceklere yakın akraba olan
canlı türler insanlarda korku meydana getirerek
psikolojik rahatsızlık yaratmaktadır. Diğer bir
kısım böcekler ise evcil hayvanlarda ve bitkiler
üzerinde beslenerek ve hastalık bulaştırarak
zararlı olmaktadır. Böceklerin sahip olduğu büyük
genetik çeşitlilik onları pek çok teknolojik alan
için ilham kaynağı haline getirmektedir.
Böceklerin sahip olduğu bu özellikler
onları biyolojik silah olarak kullanmaya önemli bir
aday haline getirmektedir. 3300 yıl öncesine ait
(İ.Ö 1335) tarihi bir kaynakta ilk biyolojik silah
olarak Tularemi (tavşan ateşi veya avcı hastalığı)
hastalığının Hititler tarafından kullanıldığından
bahsedilmektedir. Hastalık böcekler tarafından
yayılabilme özelliğine sahiptir(4).
Bu makale, böceklerin ve onlara yakın
akraba olan kene ve örümcek gibi benzeri canlıların bir biyolojik silah olarak askeri ve tarımsal
amaçlı olarak kullanılma imkânlarını konu almaktadır.
BÖCEKLERİN BİYOLOJİK SİLAH
AVANTAJ VE DEZAVANTAJLARI
OLARAK
Avantajları:
a) Böcekler hızlı üreme kapasitesine sahiptir. Bir yıl içinde çok sayıda nesil verebilir, her nesilde binlerce yavru meydana
getirebilirler. Akdeniz meyve sineği
(Ceratitis capitata) ile yapılan teorik bir
çalışmada çevre direncinin olmadığı var
sayıldığında 1 çift böcek bir yıl içerisinde
10x10 26 sayısına ulaşabilmektedir. Üretilip çoğaltılmaları pek çok canlıya oranla
daha kolaydır. Hızlı üreme yetenekleri
genetik manipülasyon çalışmalarını hızlandırabilir.
b) Böceklerin önemli bir çoğunluğu uçma
yeteneğindedir. Doğal yayılma yetenekleri ile salındıkları yerlerden etrafa kolayca yayılabilirler.
c) Böcekler büyük bir biyolojik çeşitliliğe sahiptir. Tanımlanmış bütün canlı türlerinin
yarısından fazlası böcektir. Tür ve fonk-
siyonlarındaki çeşitlilik ve zenginlik onları
muhtemel biyolojik silah çalışmaları için
büyük bir kaynak haline getirmektedir.
d) Böceklerin çevreye adaptasyon yetenekleri yüksektir. Soğukkanlı hayvanlardır ve
vücut sıcaklıkları sabit değildir. Memeli
hayvanlara göre enerjiyi daha büyük bir
randımanla kullanırlar. Bu durum çevreye adaptasyon bakımından onlara büyük
avantaj sağlar. Değişik çevre koşullarında biyolojik silah olarak görev alabilirler.
e) Çok değişik beslenme tiplerine sahiptirler. İnsanlar, hayvanlar ve bitkilerde zarar
yapabilir ve hastalık yayabilirler.
f) Teşhislerindeki güçlük ve büyük çeşitlilikleri sebebiyle biyolojik silah olarak fark
edilmeleri ve tanımlanmaları güçtür ve
doğal sistemin bir parçası olarak algılanabilirler.
Dezavantajları:
a) Böceklerin belirli bir hedefe yönlendirilip
kontrol altında tutulmaları güçtür. Hedef
dışı alanlara kolayca yayılabilirler.
b) Kitle halinde üretilmeleri bazen zor olabilir.
c) Böcekler üretim aşamasında biyolojik
silah olarak yetiştirildikleri ülkeler için de
risk oluşturabilirler.
d) Üretimden sonra depolanmaları ve saklanmaları güçtür. Genellikle ömürleri kısadır ve kısa bir süre içinde kullanılmaları gerekir.
e) Hedefe gönderilmede kullanılacak yöntemler sınırlıdır.
f) Mevcut karantina uygulamalarında mikroorganizmalara oranla daha kolayca
fark edilip önlemler alınabilir.
BÖCEKLERİN
BİYOLOJİK
SİLAH
OLARAK KULLANILMA YOLLARI
Böceklerin biyolojik silah olarak doğrudan ve dolaylı olarak kullanılabilmesi münkündür.
Bu yolları şu şekilde özetlemek mümkündür.
87
a) İnsanlarda hastalık yapan bazı mikroroganzimaların böcekler tarafından taşındığı çok
eskiden beri bilinmektedir. Hastalıkların vektörü
olan böcekler kitle halinde yetiştirilerek sıcak
veya soğuk savaş sürecinde kullanılabilir. Bu yöntem ülkeler tarafından kullanılabileceği gibi bazı
terörist gruplar tarafından da tercih edilebilir.
b) Bazı böcekler insanlar üzerinde doğrudan beslenerek veya insanları sokarak insanları
rahatsız etmektedirler. Bu bakımdan insanlarda
kan emen bazı Heteroptera ve Diptera takımından böcek türleri ile insanları sokarak rahatsızlıklara neden olan Hymenoptera gibi böcek takımlarında yer alan böcek türleri potansiyel değer
taşıyabilir.
c) Bazı böcek türleri insanlar tarafından
daha çok tanınmakla beraber birçok böcek türü
insan için yabancıdır ve bu nedenle huzursuzluk
ya da korku kaynağıdır. Bu korku özellikle bazı
insanlarda Entomophobia (böcek korkusu) düzeyindedir. Bir savaş esnasında askerlerin barınak
ve faaliyet alanları çevresinde korku ve huzursuzluğa neden olacak böceklerin bulunması stres yükünü artırabilir.
d) Böcekler bir ülkedeki tarımsal ürünleri
hedef alacak şekilde tarımsal terör amaçlı kulanılabilir. Hedef bitki ya da hayvan olabilir. Her iki
durumda da böceklerin beslenmek suretiyle zarar
vermesi yanında bitki ve hayvanlara hastalık taşımalarından da yararlanılabilir. Hedef düşman ülkenin gıda kaynaklarını tahrip etmek, ekonomik
zarar vermek, toplumsal karmaşaya neden olmak
olabilir.
e) Böcekler üzerinde yapılacak genetik
çalışmalar ile hayvan ve bitkilere zarar düzeylerinin artırılması sağlanabilir. Aynı yöntem ile insanlarda hastalık taşıma kapasiteleri artırılabilir.
f) Cyborg (canlı doku ile robotun bir araya
getirilmesi) böcekler yaratılması çalışmalarının
başarıya ulaştığına dair veriler mevcuttur. Bu yöntem ile böcekler askeri amaçlı olarak yapılacak
istihbarat çalışmalarında düşmanların ve askeri
mühimmatın yerinin belirlenmesinde kulanılabilir.
88
HASTALIK
BÖCEKLER
VEKTÖRÜ
OLARAK
Böcekler, keneler ve örümcekleri de içine
alan çok sayıda Arthropod türünün insanlarda
hastalık taşıma kapasitesinde olduğu bilinmektedir. Özellikle bazı sinekler, pireler, bitler ve keneler insanlarda görülen bazı hastalıkların önemli
vektörleridir (Çizelge 1)(5).
Özellikle tropik ve subtropik ülkelerde böceklerin protista, bakteri, virüs, nematot kökenli
bazı hastalıkları taşıma ve yayma kapasitesi ilgi
alanı olmuştur. Sıtma, sarıhumma, nehir körlüğü,
leismaniasis, filariasis ve uyku hastalığı böcekler
tarafından taşınabilen bazı hastalıklara örnek
olarak verilebilir. İnsan vücut ve baş biti, pireler,
sivrisinekler, keneler, uyuz akarları ve bazı sinek
türleri hastalık taşıyan başlıca böceklerdir.
Avusturalya tarafından biyolojik silah
olarak kullanılabilme potansiyeli taşıyan hastalık
etmenleri listesine alınan mikroorganizmaların
yarısından fazlasının çoğunlukla arthropodlar (böcekler, örümcekler, keneler) tarafından taşınma
özelliğinde olduğu belirtilmektedir. Bu durumda
vektör kontrolunun biyolojik güvenlik içinde
önemli bir yeri olduğundan bahsedilmektedir(5).
Hastalık taşıyan böceklerin geçmişte biyolojik silah olarak kullanıldığına dair bazı örnekler mevcuttur. II. Dünya savaşı sırasında Naziler
kamplardaki esirler üzerinde tifüs taşıyan pirelerle deneyler yapmışlar ve bu suçlarından dolayı
hüküm giymişlerdir. Japonya 1945 yılında birkaç
hafta içinde 100 milyon pire üretebilecek 4500
den fazla pire üretme makinası tesis etmiş, deneyleri genellikle Çinli ve müttefik askerleri üzerinde yürütmüştür(6). Japonlar veba mikrobu ile
bulaşık pirelerin saldırı amaçlı kullanımı için kilden bombalar yapmışlardır. Bu bombalar 1943–
1945 yılları arasında uçaklardan atılmak suretiye
Çin’e karşı kullanılmıştır. 1944 yılında bir ABD üssüne karşı hastalık taşıyan pirelerin kullanılması
hedeflenmiş ancak suikast timinin gemisi batırıldığından başarıya ulaşamamıştır. Japonyanın bu
amaca yönelik olarak Mançurya da kullandığı tesisler daha sonra Rusların eline geçmiş, kaçarken
tesislerin imha edilmesi nedeniyle deney fareleri
etrafa yayılmış ve veba salgınına neden olmuşlardır. Savaş sırasında Sovyetlerin Mogolistan’da
insanlar üzerinde hastalık taşıyan pireler kullana-
rak deneyler yaptığı saptanmıştır. 1941 yazında
üzerinde deney yapılan insanlardan birisi kamptan kaçmış ve hastalığın salgın haline gelmesine
neden olmuştur. ABD’ nin de bu süre içinde özellikle bit, pire ve sivrisineklerce taşınan bazı hastalıklar üzerinde biyolojik silah üretme amaçlı çalıştığı bilinmektedir. Ancak mevcut bilgilere erişim
ve yayın yasağı bu konuda daha detalı bilgi edinmeyi zorlaştırmaktadır(7). K.Kore hükümeti 1952
yılında ABD pilotlarının hastalık taşıyan bazı böcekleri ülkenin kırsal alanlarına saldığını iddia etmiştir (14). Çin Halk Cumhuriyeti bu iddialara,
ABD nin kendi kırsal alanlarına da benzer şekilde
biyolojik saldırıda bulunduğunu söyleyerek destek
vermiştir(8). Çinli entomologlar ABD yi hastalık
taşıyan Anthomidae, Collembola ve Plecoptera
grubundan böcekleri uçakları kullanarak yaymakla, ayrıca bitleri, pireleri, çekirgeleri, karıcaları ve
diğer bazı böcekleri kullanarak hastalık yaymaya
çalışmakla suçlamışlardır. Söz konusu hastalıklar ise; veba, tifo, tifüs, paratifo, septisemi, dizanteri, kolera ve şarbon gibi hastalıklardır (7).
1950’lerde ABD bir ayda 130 milyon sarıhumma
hastalığı taşıyan sivrisinek üretme kapasitesine
ulaşmış ve bunları bombalara ve füze başlıklarına yerleştirerek kullanmayı planlamıştır (7,9). Bu
çalışma ile Sovyetler ve müttefiklerinin önemli şehirlerinin hedef alınması düşünülmüş ve hastalık
taşımayan sivrisineklerin yayılma ve sokup-emme
kapasiteleri Amerikan şehirlerine gizlice böcek
Salınarak test edilmiştir(10). 1962 yılında bir General kongreye tarım ilaçları ve soğuğa çok dayanıklı böcek ırkları geliştirdikleri yolunda bilgiler
vermiş ve bu tarihten sonra böceklerin biyolojik
silah olarak kulanımına yönelik çalışmalar hakkında bir bilgi verilmemiştir. 1960’lardan sonra mikroorganizma ve toksinlerin biyolojik silah olarak
kullanımına yönelik çalışmalar, bazı hastalıkları
böcek vektörleri olmadan da yayma konusunda
önemli aşama kaydetmiş ve böcekleri ikinci plana
itmiştir(7).
Böcekler her zaman insanlar için bir felaket yaratma potansiyeli içinde olmuşlardır. 14.yy
da, 75 milyon insan pirelerle bulaşan hıyarcıklı
veba hastalığına maruz kalmıştır. Fakat çok az
insan vebanın Avrupa’ya Mogolların Kırımdaki
Kaffa şehrine pirelerle bulaşık cesetleri atmasıyla
bulaştığını bilmektedir. I.Dünya savaşından sonra
5 milyon Rusun tifo nedeniyle ölümü ve 30 milyonunun da hastalanması yoluyla Sovyetlerin
belini kıran Batı orduları değil bitlerdir. 1919’ da
Lenin “ Ya Sosyalizm bitleri yenecek ya da bitler
Sosyalizmi” demiştir ve kazanan bitler olmuştur.
1999 yazında Batı Nil Virüs’ü gelinceye kadar,
Amerikalılar sadece az gelişmiş ülkelerin
böceklerle taşınan hastalıklardan endişe etmesi
gerektiğine inanıyorlardı. Sonraki 7 yıl boyunca
ABD’nin teknolojik gücü hastalık taşıyan
sivrisinekleri kontrol altında tutamadı ve 7000
insan hastalanırken 654’ü öldü. Yetkililer bu
virüsün patojenik aysbergin sadece görünen ucu
olduğu, bunun yanında sarıhumma, dang
humması, sıtma ve çeşitli encephalitis’lere karşı
risk altında olduklarını görmüşlerdir. Bu listeye
özellikle keneler gibi böcek benzeri canlılar da
dâhil edildiğinde, özellikle Kırım Kongo Kanamalı
Ateş ve Borreliosis gibi hastalıkların yarattığı
riskin yüksek olduğunu ifade etmektedirler (11).
İNSANLARDA KORKU VE RAHATSIZLIĞA
NEDEN OLAN BÖCEKLER
Çok sayıda böcek insanlar tarafından yeterince tanınmamakta ve korku kaynağı olarak görülmektedirler. Örneğin, Irak savaşı sırasında
Amerikalı askerler Solifugae örümcekleri ile karşılaştıklarında büyük korkuya kapılmışlar ve bazı
askerler örümceği “hayatımda gördüğüm en tuhaf
yaratık” diye tanımlamışlardır. Örümcekle ilgili
korku askerler arasında gerçek olmayan hikayelerin yayılmasına ve korkunun artmasına neden
olmuştur (12). Bu bakımdan özellikle Türkiye’de
son yıllarda Kırım-Kongo Kanamalı Ateşi hastalığının vektörü olan kenelere karşı duyulan korku oldukça bariz bir örnektir. Bu korku geniş kitleleri
içine almış ve onların normal yaşamlarında değişimlere neden olmuştur. Çok sayıda insan kırsal
alanlarda tarımsal faaliyette bulunurken bir huzursuzluk ve gerilime maruz kalmıştır. Ayrıca milyonlarca insanın pikniğe gitme, park ve bahçelerde dinlenme gibi alışkanlıkları kene stresi yüzünden etkilenmiştir. Bu olayın toplumun ruh sağlığı
üzerindeki etkileri başlı başına bir araştrma
konusudur.
89
Çizelge 1. Hastalık vektörü bazı Arthropodlar ve taşıdıkları hastalıklar (5)
Vektör
Taşınan Hastalıklar
Sivrisinekler: Aedes aegypti , A.
albopticus , Culex sp.
Tabanidae
Pireler(Siphonaptera)
Dominant vektör: Xenopsylla
cheopis
Bitler (Anoplura)
Vucüt biti (Pediculus humanus),
Baş biti (Pediculus capitis), Kasık
biti (Pthirus pubis)
Keneler (Ixodidae); Amblyomma
americanum, A. cajennense ;
Dermacentor andersoni, D.
marginatus, D. variabilis ;
Haemaphysalis concinna , H.
spinigera ; Hyalomma
marginatum ; Ixodes cookei,
I.persulcatus, I ricinus
Tromboculid akarlar;
Leptotrombidium akamushi ,
Leptotrombidium deliense ,
Leptotrombidium fletcheri
Chikungunya hemorajik ateşi,
Dang humması,
Eastern equine encephalitis,
Japon encephalitis,
Rift valley fever,
Venezuelan equine encephalitis,
Western equine encephalitis
Sarı humma
Şarbon , Tularemi
Notlar
Askeri önemi
düşük
Veba , Tifüs
Tifüs , Siper ateşi (Trench fever)
15.yy-I.Dünya
savaşı arasında
çok sayıda askeri
seferi vurmuştur.
Kırım Kongo Kanamalı Ateş,
Kyasanur orman hastalığı
Louping hastalığı
Omsk hemorrhagic fever
Powassan encephalitis
Lekeli humma
Rusya İlkbahar-Yaz encephalitis
Kenelerle taşınan encephalitis
Tularemi
Çalılık humması
VE
lerin çöküş döneminde 5-10 dolar veya birkaç
parça yiyecek karşılığı tanklarını satan askerlere
rastlandığı bilinmektedir.
Uzmanlar tarımsal terör amacıyla kulanılabilecek yüzlerce patojen ve böceğin bulunduğunu
ancak bunlar arasında birkaç düzine kadarının
ekonomik bir tehdit meydana getirebileceğini
belirtmektedir (13). Tarımsal ürünlerin bir savaş
hedefi olarak görülmesi sürpriz olarak görülmemelidir. Çünkü her türlü silah kullanılarak yapılan
bir savaşta bile kaçınılmaz olarak askerleri besleyecek gıda maddelerine ihtiyaç vardır. Sovyet-
Böceklerin biyolojik silah olarak tarımsal
ürünleri hedef alması birkaç şekilde gerçekleşebilir.
AGROTERÖRİZM
BÖCEKLER
90
(TARIMSAL
TERÖR)
a) Bazı böcekler evcil hayvanlar üzerinde
beslenerek verimliliği tehdit edebilir ve
hatta hayvanların ölümüne sebep olabilir.
b) Bazı böcekler hayvanlarda hastalığa neden olan etmenlerin vektörüdür. Bu tip
böcekler hayvan hastalıklarını yayarak
tarımsal üretimi tehdit etmek amacıyla
kullanılabilirler.
c) On binden fazla böcek türü bitkiler üzerinde beslenmekte ve bitkisel üretimi
tehdit etmektedir. Bunların ancak 500
kadarı önemli zararlılar olarak görülmekte ve yapılan her türlü mücadeleye rağmen yıllık ortalama % 13 civarında ürün
kaybına neden olmaktadır. Bu kayıp
oranı bazı yer ve yıllarda % 100’e ulaşabilmektedir. Böcekler doğrudan tarımsal
ürünü tahrip etmek amacıyla kullanılabilirler.
d) Bazı böcek türleri bitkilerde hastalık meydana getiren çok sayıda organizmanın
vektörü durumundadır. Böcekler bitki
hastalıklarını yaymak amacıyla kulanılabilirler.
e) Böcek öldürücü ilaçlar ve bazı diğer kimyasallar tarımsal ürünleri tahrip etmek ve
kimyasal olarak kirletmek amacıyla kulanılabilir.
f) Genetik çalışmalar ile bazı böceklerin
zarar yapma ve hastalık taşıma kapasiteleri artırılabilir.
g) Saldırı amacıyla mevcut zararlı böcek türlerinin populasyonu artırılabileceği gibi,
söz konusu ülkelerde var olmayan yeni
türler de bulaştırılabilir. Bu durumda böceklerin zarar yapma kapasitesi çok
daha yüksek olacak ve hedef ülke önemli bir sorunla karşı karşıya kalacaktır.
h) Hastalık taşıyan veya korku yaratan böcekler tarımsal faaliyetleri olumsuz etkilemek amacıyla kullanılabilir.
Bütün bu yollarla yapılabilecek biyolojik bir
saldırı ülkeleri değişik açılardan etkileyebilir.
Böceklerin kullanıldığı tarımsal terörün neden
olabileceği başlıca sorunlar şunlardır;
a.
Tarımsal üretimi azaltabilir
ve beslenme sorunu
yaratabilir.
b.
c.
d.
Ekonomik dengenin
bozulmasına neden olabilir.
Toplumsal panik yaratabilir.
Uluslar arası ticareti ve
ilişkileri bozabilir.
Bugün teröristler için en ucuz ve en
tahrip edici silahlardan birisi aynı zamanda en
fazla ihmal edilmiş ve gözden uzak tutulmuş olan
böceklerdir. Bu biyolojik silah unsuru sınırları
kolayca aşabilir, hızla üreyebilir, hastalıkları yayabilir ve sonuçta tarımsal ürünleri tahrip edebilirler. Depolanmış hububat Kapra böceği gibi tahrip
gücü yüksek böcekler tarafından imha edilebilir.
Ayrıca soya, mısır, buğday gibi temel besin maddeleri veya pamuk gibi endüstriyel bitkiler tarımsal terörün stratejik hedefleri olarak görülebilir.
Maliyet kolaylıkla milyarlarca doları bulabilir ve
besin kaynakları tahrip edilebilir. Böylece yaşam
kalitesi zarar görebilir. Hükümetler genellikle şarbon gibi hastalıklar üzerine odaklanırken böcekler ihmal edilmektedir(7).
Böceklerin tarımsal hedeflere yönelik bir
silah olarak kullaılmasına dair geçmişte çok sayıda örnek vardır. Sovyetler Birliği 1940’ların sonu
ve 1950’lerin başında tarımsal hedeflere yönelik
organizmalar üzerinde çalışmaya başlamıştır.
Sovyet biyolojik silahlar araştırma kurumu
Biopreparat 1973 de kurulmuş ve 10 bin kişisi
tarımsal teröre yönelik olarak çalışan 32 binden
fazla kişiyi istihdam etmiştir. Faaliyetler zaman
içinde 40 enstitü ve 60 binden fazla kişiyi içine
alacak şekilde genişletilmiştir(14).
II. Dünya savaşı sırasında Fransa ve
Almanya Patates böceğini düşmanların besin kaynağını imha etmek için kitle halinde üretmişlerdir
ve hatta bazı iddialara göre düşmana karşı kullanmışlardır. Almanya 1941-1943 yılları arasında
karton kutular içerisinde İngiltere’ye patates
böceği atmakla itham edilmiştir (7). Söz konusu
saldırının paniğe neden olmaması için İngiltere
tarafından gizlendiği iddia edildi. 1950 yılında
Doğu Almanya ABD’yi patates tarlalarına patates
böceği salmakla suçladı(15). J.Carey (UCLA)
böceklerin biyolojik silah olarak ABD için daha
ziyade tarımsal hedeflere yönelik olarak bir tehdit
olabileceğini ve bu açıdan Akdeniz meyve sineği
gibi ekonomik önemi yüksek zararlıların sorun
yaratabileceğini belirtmektedir (9). 1989 yılında
91
kendilerini Breeders olarak adlandıran bazı kişiler
Akdeniz meyve sineğini kasten Los Angeles
civarına saldıklarını belirten bir mektubu Los
Angees belediye başkanlığına göndermişler ve
saldırının boyutlarını California tarımının merkezine doğru genişletmekle tehdit etmişlerdir. Bu
zararlı 300 den fazla bitki türünü tehdit eden
önemli bir böcek konumundadır. Söz konusu
saldırının bölgede 132.000 kişinin işinden etme
ve 13.4 milyar dolar gelir kaybına neden olma
potansiyeli bulunmaktadır (11). Karantinaya tabi
söz konusu bu zararlının Türkiye’nin Rusya ile
olan sebze-meyve ticaretinde neden olduğu
büyük maddi kayıpları hatırlamakta yarar vardır.
Evcil hayvanlar üzerinde ekto ve endoparazitik olarak beslenen çok sayıda böcek bulunmaktadır. Dünyanın birçok ülkesinde böceklerden
kaynaklanan zarar evcil hayvanların deri ve etine
zarar verebildiği gibi hayvanların ölümüne de neden olarak milyarlarca dolarlık kayba neden olmaktadır (6). Bu nedenle tarımsal terörün amacı
bazen evcil hayvanlar ve hayvansal üretim olabilecektir.
Entomolojik bir saldırı sadece gıda maddelerini tehdit etmekle kalmayabilir, mali yükü de
çok ağır olabilir. Ekonomik anlamda 11 Eylül saldırısı 27.2 milyar dolar kayba neden olmuştur.
Oysa 1996 yılında bulaşan Anoplophora glabripennis (Col.:Cerambycidae) isimli böceğin 2002
yılında bulunan Agrilus planipennis (Col.:
Buprestidae) isimli böcekle birlikte, ABD Tarım
Bakanlığına göre ülke ormanlarında 750 milyar
dolardan fazla zarar yapması beklenmektedir.
Hindistan, Tayland ve Doğu Afrika’nın yerli bir
böceği olan the Sesemia cretica (Lep.: Noctuidae)
yılda 7 nesil vermektedir. Bu böceğin ABD’ye
bulaşması halinde doğu kıyısından kuzeybatı
Pasifik bölgesine kadar yayılması ve ABD de
yüzmilyonlarca dolar zarara ve etanola bağlı
enerji endüstrisinin büyük risk altında kalmasına
neden olabileceği öngörülmektedir(11).
Böceklerin bitkilerde hastalık taşıması
pek çok üreticinin geceyi uykusuz geçirmesine
neden olmaktadır. Cicadellidae familyasından
böceklerin yaydığı bir bakteri narenciyelerde bir
çeşit kloroz hastalığına neden olmaktadır ve
Brezilya’da 50 milyon ağacın ölümüne neden
olmuştur. Vektör görevi gören böcek halen
Kaliforniya’da bulunmaktadır ve tek eksik söz
92
konusu hastalık etmenidir. Böyle bir hastalığın
salgın yapması ve ağaçları tahrip etmesi durumunda, portakal suyu satışlarının % 50 oranında
azalması ve 5 yılllık bir süre için ABD ekonomisine maliyetinin 9.5 milyar dolar olması beklenmektedir (11). Beyaz sinekler ABD Imperial Valley’de patateste 300 milyon dolar, Kalifor-niya’da
100 milyon dolar, Rus buğday afidi 1987-1989
arasında 600 milyon dolar, Akdeniz meyve sineği
897 milyon dolar zarar neden olmuştur(15).
Özellikle nüfusunun büyük kısmı tarımla
uğraşan ülkeler ve bu ülkelerin fazlaca bağımlı
olduğu ve ticaretini yaptığı tarımsal ürünler tarımsal terörün hedefi olabilir. Yine Buğday ve patates
gibi temel besinler de stratejik hedefler olarak
görülebilir. Örneğin ABD de yapılan bir çalışmada
geliştirilen hayali senaryolardan birisi şudur:
Pakistan dünyanın 3. büyük pamuk üreticisidir.
Pakistanın ihracatının %60’ı pamuğa dayanmaktadır. Böcekler geçmişte pamuk üzerinde çok
zararlı olmuştur. Yeni bir böceğin pamuğa zarar
vermek için bulaştırılması sonucu: gelir azalabilir,
çiftçiler daha az gelir getiren diğer ürünlere yönelebilir, herhangi bir ülke için böyle bir saldırı nükleer silahtan daha ucuz ve etkili sonuç verebilir(15). 1996 yılında bir Küba pilotu bir ABD
ilaçlama uçağının Küba üzerinde uçarken bazı
materyaller bıraktığını gördü. 2 ay sonra bölgede
Thrips palmi isimli böcek ilk defa gözlendi. Küba
BTWC anlaşmasına göre girişimde bulundu ancak
bir delil elde edilemedi(8). 11 Eylül saldırısından
sonra ABD hükümeti ve çiftçiler muhtemel tarımsal terör saldırıları konusunda alarma geçti ve bu
yolla böceklerin yılda milyarlarca dolarlık zarara
neden olabileceği öngörülmüştür (9).
Amerikan iç savaşı sırasında Kuzeyliler
tarafından Güney bölgesine Murgentia histrionica
isimli böceğin kasten bulaştırılması ile tarımsal
üründe önemli kayıplar meydana getirdiği ve
daha sonra aynı böceğin Kuzey bölgesinde de
önemli bir sorun haline geldiği belirtilmektedir(16). Bu durum tarımsal terörün bazen çift
taraflı bıçak gibi işlev görebileceğini ortaya
koymaktadır.
Bir Sırp yetkili ABD’ li bir bilim adamını
1990’ların sonlarında ülkesine mısırda önemli bir
zararlı olan Diabrotica virgifera virgifera isimli
böceği kasten bulaştırmakla suçladı. Söz konusu
bilim adamı eski Yugoslavya’ya araştırma amaçlı
olarak defalarca seyahat etmişti(17).
Böceklerin tarıma yönelik biyolojik silah
olarak geçmişi onların ileride de aynı amaçla
kullanılabileceği kanaatini doğurmaktadır.
BÖCEKLERİN ASKERİ AMAÇLI KULLANIMI
Böceklerin askeri amaçlar için biyolojik
bir silah olarak kullanılma fikri çok eskilere
dayanmakla beraber, çoğu zaman mikroorganizmalar daha şanslı görülmüş ve gerek insan ve
hayvanlara gerekse bitkilere karşı biyolojik silah
olarak onlar üzerinde daha çok çalışılmıştır. Ancak daha önce de belirtildiği üzere böcekler en
büyük canlı grubunu oluşturmaları nedeniyle
büyük bir biyolojik çeşitliliğe sahiptir ve gelişen
teknoloji ile beraber onların her alanda olduğu
gibi bu alanda da öneminin artması beklenmelidir. Bu konuda aşağıda verilen bilimsel gelişmeler ve örnekler konunun daha iyi anlaşılmasına yardımcı olabilir.
ABD (Gainesville, Florida )’deki Tarımsal
araştırmalar servisinden Jim Tumlinson "Arıların
değişik kokuları alma hususunda eğitilebileceklerini öğrendiklerini ve böylece onların patlayıcı
maddelerin yerini belirlemek için eğitilebileceklerini”, projelerinin arıların mayın gibi bazı patlayıcıların ve çeşitli kimyasal maddelerin yerini belirlemek için eğitmeyi hedeflediğini belirtmektedir
(9).
Bir milyondan fazla böceği, kuşları ve memelileri içine alan 10.000 tür uçabilme yeteneğindedir. Bu böceklerin sahip olduğu kompleks
uçuş kontrolleri ve güç kaynakları mikro uçuş
aletlerinin şekli ve fonksiyonu için esaslı bir
örnektir. Böylece böcekler mikro hava araçlarının
(MAV) vücut dizaynı ve uçuş mekanizmasının
geliştirilmesinde önemli bir role sahiptirler(18).
Böceklerin bu özellikleri ayrıca Cyborg böceklerin
geliştirilmesi fikrini doğurmuştur. ABD’de, Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)
tarafından yürütülen Hibrit böcek projesinde
(Hybrid Insect MEMS, HI-MEMS), böceklerin
pilotsuz uçaklara dönüştürülmesi hedeflenmektedir. Proje mikro-makanik sistemlerin (MEMS),
başkalaşımın erken dönemlerinde böceklerin içine yerleştirilmesini ve böylece insan tarafından
kontrol edilebilir böcek-makine arayüzleri oluşturulmasını hedeflemektedir. Bu cyborg böcekler
basit bir gözetleme işinden askeri amaçla biyolojik silahlarla donatılmaya kadar birçok amaçla
kullanılabilirler. Proje büyük bir hızla ilerlemektedir. Araştırmacılar hangi MEMS bileşenlerinin böceklere en iyi uyum sağlayacağı ve bu sistemleri
böceklere aktarmak için en uygun biyolojik dönemi belirlemek için çalışmaktadırlar. Böylece
böcek kokonundan çıktıktan sonra uzaktan kontrol edebilir canlı robotlara dönüşecektir(19).
Mikrosistemlerin böcekler içine yerleştirileceği dönem larva ve pupa dönemlerini içine almaktadır. Böceklerde doku gelişmesinin büyük
bir kısmı başkalaşımın son döneminde gerçekleştiğinden, dokuların MEMS etrafında gelişmesi sorun yaratmayacakır ve stabil bir doku-makine
arayüzü meydana gelecektir. Böcek içindeki
MEMS’in görevi GPS koordinatlarından veya uzaktan kumandalardan gelecek optik ve ultrasonik
radyo dalgaların gönderdiği yörüngeye göre böceklerin hareketi kontrol etmektir. HI-MEMS’in
amacı; değişik amaçlı MEMS’lerin (video kamera,
ses mikrofonları ve kimyasal algılayıcılar gibi)
yerleştirildiği böcek sürülerinin düşman hatlarına
sızmasıdır. Bu böcekler böylece askerlerin yapabileceğinin ötesinde keşif ve istihbarat toplayacaktır (20,21).
Bu teknoloji, düşük maliyetlerle yeni robotik sistemlerin geliştirilmesini sağlayabilir ve
savunma sistemlerinde köklü değişikliklere neden olabilir. Böcek dokusu içine makinalar yerleştirlerek cyborg böceklerin elde edilmesi milyonlarca yıllık bir evrimin sonucunda gelişmiş olan
kas yapısını kullanarak gizli robotların üretilmesini sağlayabilir. Bu teknolojinin sağlayacağı temel bilgi, böcek gelişmesini kontrol etmek ve böylece doğal sensörleri kullanma yollarını öğrenerek
daha güçlü böcek nesilleri üretmeyi de sağlayabilir(22).
Çoğu durumda, vektör olan böceklerin
biyolojik silah olarak kullanılması çok karmaşık ve
güvenilmez olarak gözden uzak tutulmuştur.
Fakat genetik mühendisliği böceklerin biyolojik
silah olarak kullanılmasına yeni kapılar açabilir.
Böcekler toksik bileşikler üretmek ve sivrisinek
beslenme salgısında olduğu gibi beslendikleri
93
canlılara bunu aktarmak üzere genetik olarak
değiştirebilirler. Bu bileşikler hayatı tehdit etmeyen hastalıklardan kısırlığa ve hatta ölümcül hastalıkların oluşturulmasına kadar değişen amaçlarla geniş kitlelere yönelik olarak kullanılabilirler.
Böcekleri aşı amacıyla kullanma girişimi halen
başarılı olmuş ve patent almıştır. Bazı firmalarca
“uçan şırıngalar” olarak isimlendirilen bu yaklaşım masraflı aşı programlarının daha az maliyetli
hale getirilmesi fikrine dayanmaktadır. Genetik
olarak düzenlenmiş sivrisinek veya sokucu böcekler her seferinde soktuklarında tükrük salgısı ile
beraber organizmaya küçük miktarlardaki aşıları
da verebilirler. Söz konusu teknik henüz başlangıç aşamasındadır. Fakat zaman içinde bu yaklaşımın uygulanabilir hale gelmesi beklenmektedir.
Bununla birlikte genetik olarak değiştirilmiş böceklerin biyolojik bir silah haline gelip gelmeyeceği şimdilik bir soru olarak kalmaktadır. Bu böcekleri kontrol etmek ve sadece etkisinin hedef
ülke ile sınırlı kalmasını temin etmek neredeyse
imkansız gibidir. Bu böcekler belirli iklim koşullarıyla sınırlı kalacak şekilde seçilseler bile zaman
içinde doğal evrim ve küresel ısınma sebebiyle
kolayca diğer yerlere yayılma riskini de taşımaktadırlar (23).
KAYNAKLAR
1. FAO,2003. FAO, Biosecurity for Food and
Agriculture, program website, URL:
http://www.fao.org/biosecurity/ (erişim
30.10.2008).
2. Anonymous,2008. Biosecurity - Protect
your animals and plants from pests and
disease.
http://www.daffa.gov.au/animal-planthealth/pests-diseases-weeds/biosecurity
(erişim 30.10.2008).
3. Rogers, P., S. Whitby and M. Dando, 1999.
Biological warfare against crops. Scientific
American. 280: 70-75.
4. Khamsi,R.,2007. Were 'cursed' rams the
first biological weapons. http://www.
newscientist.com/article/dn12960-werecursed-rams-the-first-biological-weapons.html (erişim 30.10.2008).
94
5. Arthropod Vectors of Biological Agents and
Their Control. http://www.cbwinfo.com/
Biological/Vector.html.
6. Kirby, R.,2005. Using the flea as a weapon.
Army Chemical Review. July-December
2005:30-36.
7. Peterson,R.K.D.,1990. The role of Insects
as biological weapons. http://entomology.
montana.edu/historybug/insects_as_biow
eapons.htm (erişim 30.10.2008).
8. Wheelis,M.,2004. A short history of
biological warfare and weapons. M.I.
Chevrier, K. Chomiczewski, M.R. Dando, H.
Garrigue, G. Granasztoi and G.S. Pearson,
editors. The Implementation of Legally
Binding Measures to Strengthen the
Biological and Toxin Weapons Convention.
ISO Press Amsterdam. NATO Science
Series.
9. Anonymous,2003. Could Insects Be Used
as Instruments of Biological Warfare?
Washington 29 January 2003.
http://www.voanews.com/english/archive/
2003-01/a-2003-01-29-38-Could.cfm
(erişim 30.10.2008).
10. Schneier,B., 2009. Terrorist Insects,
http://www.schneier.com/blog/archives/2
007/10/ terrorist_insec.html October 24
2007. (erişim 30.10.2008).
11. Lockwood, J.A.,2007. The Bug Bombs: Why
our next terrorist attack could come on six
legs. The Boston Globe. October 21, 2007.
12. N.Geographics, July 2004.
http://ngm.nationalgeographic.com/ngm/
0407/feature5/index. html (erişim
30.10.2008).
13. Segerra, A.E.,2001. Agroterrorism: Options
in Congress. Congressional Research
Service The Library of Congress. CRS
Report for Congress. Order Code RL31217.
December 19, 2001. 26p.
14. Bailey,K.C., 2001. The Biological and Toxin
Weapons Threat to the United States.
National Institute for Public Policy. 20p.
15. Anonymous,2006. Agro-terrorism.
Chronology of CBW Incidents Targeting
Agriculture and Food Systems 1915-2006.
http://cns.miis.edu/research/cbw/agchro
n.htm (erişim 30.10.2008).
16. Anonymous,2008. Plants–A Potential
Agroterrorism Target.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
http://www.extension.org/ pages/Plants-A_Potential_Agroterrorism_Target (erişim
30.10.2008).
Purdue News. December 10, 2002. Purdue
professor responds to accusations of U.S.
agroterrorism.
http://news.uns.purdue.edu/UNS/html4ev
er/021210.Edwards.rootworm. html
(erişim 30.10.2008).
Camper,M.A.,2003. An Insect’s role in the
development of micro vehicles. Colorado
State University.
Science. (1.4.2008). DARPA developing
cyborg insects for military purposes.
Lal,A.,2007. Micro and Nano ElectroMechanical
Systems:
Technology
Engineering Metamorphosis. DARPATech,
DARPA’s 25th Systems and Technology
Symposium August 7, 2007.
Anonymous,2008. HI-MEMS: Cyborg beetle
microsystems. http://www.technovelgy.
com/ct/Science-FictionNews.asp?NewsNum=1420 (erişim
30.10.2008)
Anonymous,2007. Insect Cyborg Sentinels
Project. Cornell University Laboratory for
Insect Cyborg Sentinels Project
http://lims.mae.cornell.edu/projects/hime
ms.html (erişim 30.10.2008).
Anonymous,2003. Emerging Technologies
Genetic Engineering and Biological
Weapons The Sunshine Project
Background Paper #12 November 2003.
http://www.sunshine-project.org/
publications/bk/bk12.html (erişim
30.10.2008).
95
KBRN’08
KONGRESİ
Afet Yönetiminde KBRN
Gökay Atilla BOSTAN
İl Afet Yönetim Merkezi, İstanbul
ÖZET
Günümüzde tehlikeler doğal, teknolojik ve insan kaynaklı olmak üzere üç
kategoride değerlendirilmektedir. Bu ayırımı kolaylık olması açısından doğal
ve suni tehlikeler olarak da tanımlayabiliriz.
Tatbikat konumuz (bugünkü konumuz) olan Kimyasal, Biyolojik, Radyoaktif,
Nükleer (KBRN) tehditler birincil olarak teknolojik ve insan kaynaklı yani suni
bir tehlike olup, bu tehlikeyi tetikleyebilecek olası bir doğal afet sonrasında
ise ikincil bir tehlike olarak da can ve mal güvenliğini tehdit edici bir unsur
olarak karşımıza çıkabilir.
Giriş
KBRN menşeli zararlar ortaya çıktığında genel
hayatı sekteye uğratacağından afet yönetimi içinde değerlendirilmek suretiyle öncesinde, sırasında ve sonrasında yapılması gereken çalışmaları
risk yönetimi ve kriz yönetimi farkını belirttikten
sonra ana başlıklarıyla ortaya koyalım.
Bütünleşik afet yönetimi sisteminde;
• Kayıp ve zarar azaltma,
• Hazırlık,
• Tahmin ve erken uyarı,
• Etki analizi gibi tehlike öncesi korumaya yönelik olan çalışmalara risk
yönetimi denilirken,
• Müdahale,
• İyileştirme,
• Yeniden yapılandırmagibi tehlikelerin
meydana gelmesinden sonraki çalışmalar ise kriz yönetimi olarak adlandırılır.
İşte Afet Yönetimi bu iki evreyi de kapsayan
bir yönetim biçimidir.
Hayati önem taşıyan tehlike öncesinde yapılması gereken çalışmaların amacını iki safhada
özetleyebiliriz.
Zarar Azaltma Safhası
Oluşabilecek tehlikeli durum ve etkilerini yani
can, mal ve üretim kaybını azaltmayı veya ortadan kaldırmayı amaçlar.
Bu safhada yapılan çalışmalar aynı zamanda
kişileri basit önlemler, acil durumlar ve afet konusunda eğitmek suretiyle, kayıpları azaltmaya da
yöneliktir.
Zarar azaltma çalışmalarının en önemli faydaları, riski azaltması, etkisini ve sonucunu hafifletmesi, ikincil tehlikenin oluşumunu önlemesi, müdahaleyi kolaylaştırması, acil yardım aşamasında
genel hayat düzenini örgütlemesi ve iyileştirme
aşamasında normale dönüşü kolaylaştırmasıdır.
97
Hazırlık Safhası
Bu evrenin iyi bir hazırlıkla tamamlanabilmesi
halinde, tehlike sonucunda meydana gelebilecek
sonuçlara karşı önlemlerin alınması sağlanır, zamanında uygun şekilde ve etkili organizasyon ve
yöntemler ile müdahale edebilmeyi kolaylaştırır.
Zarar azaltma safhasında alınan önlemlerle
olayların durdurulması veya önlenmesi her zaman
mümkün olmayacağı için hazırlık safhasında da zararların etkilerinden koruyacak faaliyetlerin yürütülmesi gereklidir.
Bu faaliyetler, planlama, tatbikat, müdahale
kapasitesinin arttırılması şeklinde sayılabilir.
Anında ve Sonrasında Yapılması Gereken
Çalışmalar:
Daha ziyade can ve mal kayıplarının artmasını
engellemeye yönelik kriz yönetimini gerektiren çalışmalardır. Faaliyetin ana hedefi en kısa sürede
insan hayatını kurtarmak, yaralıların tedavisini
yapmak, açıkta kalanların iaşe ve barınma ihtiyaçlarını en kısa ve uygun yöntemlerle yerine
getirmektir.
Bu safhada yapılan çalışmaları;
Haberleşme, ulaşım, ihtiyaçların belirlenmesi,
arama ve kurtarma, ilk yardım ve tedavi, tahliye,
geçici iskan, yeme içme, giyecek, yakacak temini
ve yıkıntıların kaldırılması olarak ifade edebiliriz.
Kimyasal, biyolojik, radyoaktif ve nükleer içerikli olay meydana geldiğinde, her biri değişik karakter göstererek, yaralayıcı, tahriş edici, solunum
ve sindirim sistemini sekteye uğratıcı sonuçlar
doğurarak ölümlere sebep olurlar.
Bu tehditlere karşı korunmada kişisel tedbirler
son derece önemlidir.
Ancak bu konunun detaylı olarak tek başına
ele alınmasının daha faydalı olacağını değerlendiriyorum. Ayrıca, ayrılan vakte sadık kalmak için
sizlere yalnızca bu tehlikeler esnasında nasıl bir
karmaşa meydana gelebileceğini ortaya koyacak
notlar iletmek istiyorum.
Kimyasal tehlikeler; yanıklara, zehirlenmelere,
enfeksiyonlara, yangınlara neden olabilirler.
Biyolojik tehlikeler, bakteri, virüs ve parazitler
yoluyla bulaşarak canlı hayatı için tehdit oluşturarak, toplumda panik yaratılmasına ve nüfusun
kendi kendine barınacak yer aramasına neden
olabilirler.
Radyasyon ve Nükleer tehdit esnasında kendine uygun barınacak yer arama telaşı ile toplumda
98
paniğe neden olur. Bu tür tehlikeler uzun vadede
ekolojiye, tarımsal üretime zarar verir.
Yukarıda bahsedilen bu tehlikelerden kaynaklanabilecek zararların başta insan hayatı olmak
üzere, mal-mülk, üretim hizmet ve iş sürekliliği ve
çevre açısından çok büyük boyutlarda olabileceği
kaçınılmazdır.
İşte bu noktada afet yönetiminin önemi ortaya
çıkmaktadır. Afet Yönetimi her türlü tehlikeye karşı hazır olma, zarar azaltma, müdahale etme ve
iyileştirme amacıyla mevcut kaynakları organize
eden, analiz, planlama, karar alma ve değerlendirme süreçlerinin tümünü kapsayan bir süreçtir.
Dolayısıyla afet yönetimi, kriz yönetimini de
içeren, kapsamlı ve önleyici tedbirler bütünüdür.
Şöyle ki; Kriz Yönetimi krizin başlamasıyla
faaliyete geçen ve krizin ortadan kaldırılmasıyla
son bulan bir yönetim biçimiyken, Afet Yönetimi
ise tehlikeyi önceden belirleyen, değerlendiren,
zarar azaltma tedbirlerini hayata geçiren, önleyici
tedbirleri ortaya koyan yani risk yönetimini de
içeren bir yönetim biçimidir.
Bütün bu tehlikeler ile sağlıklı mücadele yürütülebilmesi için iyi bir koordinasyona ihtiyaç
vardır.
Tehlikeye karşı risk yönetimi yani tehlike
öncesinde yapılacak çalışmalarda ilgili kurum ve
kuruluşlar kendilerine mevzuatın verdiği görev
yetki ve sorumlulukları yerine getirmeye devam
ederler. İl AYM’nin görevi ilgili kurum ve kuruluşlar arasındaki işbirliği ve koordinasyonu sağlamaktır.
Kriz Yönetimi aşamasında ise yani tehlike
oluştuktan sonra ve boyutu genel hayatı etkiler
mahiyette olduğunda daha önce planlanan ilgili
kurum ve kuruluşların temsilcilerinden oluşan
“Değerlendirme ve Takip Kurulu” etkin koordinasyon için faaliyete geçerek İstanbul AYM marifetiyle tehlike ortadan kaldırılıncaya kadar gerekli her
türlü çalışmayı yürütür.
Sonuç
Olası tehditlere karşı kamu, özel sektör ve bireysel olarak herkes üzerine düşen görevi eksiksiz olarak yaparak problemin çözümüne katkı vermelidir.
KBRN’08
KONGRESİ
Tehlikeli Postaya Yapılacak İşlemler
Turan GENÇ
İkaz ve Alarm Şube Müdürü, İSSM, İstanbul
ÖZET
Bildiğiniz gibi bazı önemli kişi ve kurumlara zaman zaman şüpheli tehdit
mektupları gelmektedir. Bunlardan birçoğu korkutmak, panik yaratmak
amaçlı zararsız çıkarken, bazılarında da şarbon sporları görüntüsü verilen
tozlu materyaller bulunmaktadır. Ancak postanın normal olduğu yada bilinen
bir kandırmacayla ilişkili olduğu kesin olarak tespit edilmedikçe, inandırıcı bir
tehdidin var olduğu düşünülmelidir.
Giriş
Şarbon bakterisi taşıdığı tespit edilen aşağıdaki mektup, 15 Ekim 2001 tarihinde Amerikalı
Senatör Tom Daschle’in ofisine gelmiştir.
Paniğe kapılmayın
Şarbon organizmaları deride, mide-barsak sisteminde veya akciğerlerde enfeksiyon oluşturabilirler.
Ancak; bunun oluşabilmesi için organizmanın
hasarlı deriye temas etmesi, yutulması veya solunum yoluyla ince partiküller halinde alınması gereklidir.
Şarbonun gizli bir saldırı ajanı olabilmesi için
çok ince partiküller halinde havayla karışması
gerekir. Bunu yapmak oldukça zordur. Çok büyük
teknik yetenek ve özel laboratuar ekipmanları
gerektirir.
Bu küçük partiküller solunduğunda hayatı tehdit eden akciğer hastalıklarına neden olabilir. Ancak, erken tanı ve tedavi etkilidir.
Hastalık şarbon sporlarıyla karşılaşılmasından
hemen sonra hekim kontrolünde uygun antibiyotiklerle yapılacak bir tedaviyle önlenebilir.
Şarbonun bir kişiden diğerine bulaşımı yoktur.
Şüpheli Paketleri ve Mektupları Nasıl Ayırmalı
• Karakteristik Özellikleri;
• Fazla sayıda yollanmış olması,
• Elle ve kötü yazılmış tarzda yazılar,
• Hatalı unvanlar, Unvan var-isim yok,
• Genel ifadelerin hatalı yazımı,
• İade adresinin bulunmaması,
• Görünür bozulmalar,
• Aşırı ağırlık,
99
•
•
•
•
•
•
Zarf üzerinde "KİŞİYE ÖZEL" veya
"GİZLİ" gibi kısıtlayıcı ifadeler bulunması,
Pul üzerindeki damganın iade adresiyle alakasız şehir ismi içeriyor olması,
Zarf üstünde aşırı güvenlik önlemi alınmış olması, (selobant, paket lastiği
gibi)
Şişkin veya düzgün olmayan zarflar
kullanılması,
Çıkıntı yapmış alüminyum folyo, tel
gibi cisimlerin farkedilmesi,,
Yağ lekeleri, uçuk renkler ve koku
olması.
Diğer Bir Tehdit Unsuru Olan Bombalı
Mektuplar
• Mektup Bombası Nasıl Patlar?
• Zarf açılır ve muhtevası çıkartılır,
• Düzenek kaplama kağıdı çıkartılır,
• Mekanizme üzerindeki karton açılır
• Ve Bomba İnfilak eder.
İçinde düzenek olduğunu hissettiğiniz veya
şüphelendiğiniz zarfları açmayınız, derhal güvenlik birimlerine haber veriniz.
İçinde Şüpheli Toz Veya Madde Olan Zarf
Açılmadan Önce Yapılacak İşlemler
Ağız ve burunu kapatan toz maskesi ve plastik
eldiven kullanın.
Zarfı sallamayın ve şüpheli mektubun içeriğini
dökmeyin.
Zarfı veya paketin içindeki içeriğin sızıntısını
engellemek için plastik bir torbaya veya benzer
bir kaba koyun.
Toz yüzeye dökülmüşse temizlemeye çalışmayın.
Dökülen içeriği derhal elbise, gazete kağıdı
veya çöp bidonu gibi bir şeyle kapatın ve bunu açmayın.
Bedeninize dokunmayın, koklamayın, tatmayın.
Bulunduğunuz bölgede ki vantilatörleri veya
havalandırma birimlerini derhal kapatın.
100
Kurumunuzun böyle durumlar için kabul edilen kurallarını izleyin.
Amirinizi, diğer çalışanları ve bina güvenliğini
durumdan haberdar edin.
Eğer evdeyseniz uzman ekiplerin gelmesi için
112 ve 155'i veya bulunduğunuz ildeki İl Sivil
Savunma Müdürlüğünü arayın.
İş yerindeyseniz yine uzman ekiplerin gelmesi
için 112 ve 155'i veya bulunduğunuz ildeki İl Sivil
Savunma Müdürlüğünü arayın.
Pencereleri kapatarak, oda dışına çıkın ve
kapıyı kapatın. Mümkünse kapı altını ıslak bir
bezle kapatın ve uzman ekipler gelene kadar bir
yere ayrılmayın. Hiç kimsenin buraya girmemesi
için herkesi uyarın ve bölgeyi boşaltın.
Eldivenlerinizi ters yüz ederek çıkarınız.
Tozun veya şüpheli içeriğin yüzünüze bulaşmasını engellemek için, yakınınızda lavabo varsa
ellerinizi sabun ve suyla yıkayın.
Şüpheli mektup yada paket ilk fark edildiğinde
odada bulunan herkesin bir listesini yapın. Bu
listeyi hem bölgenizdeki KBRN ekipleri ile sağlık
yetkililerine, hem de soruşturmayı yürütecek olan
güvenlik ekiplerine veriniz.
Kirlenmiş olarak nitelendirilen Posta Merkezlerindeki postaların arındırılmasında halen bilimsel olarak kabul edilen tek yöntem, İrradyasyon
metodudur. (İyonize edici radyasyon moleküler
düzeyde uygulanan enerjinin emilmesi olayıdır)
Hart Senato Binası’nın arındırılmasının maliyeti 13.000.000 $; bina dört aydan fazla kapalı
kaldı.
Brentwood, Posta Merkezi Tesislerinin arındırılma maliyeti 125.000.000 $’ı aştı. Bina iki yıldan fazla kapalı kaldı.
Kaynaklar
[1]. Svl.Svn.Koleji Yayınları.
[2]. A.B.D.Dışişleri Bak.Diplomatik Güvenlik
Servisi Anti
Yayınları.
Terörizm
Kurs
Programı
KBRN’08
KONGRESİ
Tıbbi Atıkların Bertarafı -Aksaklıklar ve Türkiye’nin DurumuSami GÖREN
Fatih Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, 34500 Büyükçekmece, İstanbul
ÖZET
Tehlikeli atık sınıfına giren tıbbi atıkların toplanması ve bertarafı, insan
sağlığı açısından çok büyük önem taşımaktadır. Bu yazıda, tıbbi atıkların
tanımı, çeşitleri ve sahip oldukları riskler anlatılmıştır. Sağlık kuruluşlarında
en ufak bir ihmal veya düzensizliğin nasıl büyük tehlikelere yol açacağı ve
uygulamadaki aksaklıklar anlatılarak tehlikeye parmak basılmıştır. Bu
aksaklıklara göre yapılması gereken uygulamalar da ayrıca anlatılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Tıbbi atık, tehlikeli atık, atık bertarafı, yakma,
sterilizasyon
Giriş
Herhangi bir üretim veya faaliyet sonucu
oluşan ve sahibinin istemediği her şey atık olarak
adlandırılır. Katı atıkların çeşitli türleri vardır; evsel, endüstriyel, elektronik, tehlikeli, tıbbi, radyoaktif, vs. Üretildikleri yer ve üretim şekillerine göre sınıflandırılırlar ve bu sınıflandırmaya göre özel
işlem görüp görmeyecekleri belli olur. Aslında en
temel sınıflandırma, tehlikeli atık ve tehlikesiz
atıktır. Her ne kadar atığın her türlüsü tehlikeli
olsa da, tehdit unsuruna göre sınıflandırılırlar. Evlerimizde oluşan mutfak çöpleri uzun vadede
bakteri oluşumu, toprak ve yer altı suyu kirliliği
oluşturma şeklinde tehditlere sahipse de, bu
oluşum uzun bir sürede gerçekleşmektedir, an-
cak bazı atıklar vardır ki, çok küçük miktarları bile
anında hayati tehlike oluşturabilir. Endüstriyel
atıklar özellikle bu türdendir. Tıbbi atıklar ise, herhangi bir sağlık kuruluşu, tedavi, bakım, araştırma merkezleri gibi noktalardan oluşan ve insan
sağlığını direkt olarak tehdit eden atıklardır, bunların düzenli bir şekilde toplanması, taşınması ve
yok edilmesi gerekmektedir. Tüm bu işlemlere
“bertaraf işlemleri” denir.
Tıbbi Atıklar
Hastane, klinik, laboratuvar gibi sağlık ve
araştırma kuruluşları tarafından oluşturulan tüm
atıklar tıbbi atıktır ve şu kategorilere sahiptir;
101
enfeksiyöz atık, patolojik atık, farmasötik atık,
genotoksik atık, kimyasal atık, ağır metal içeren
atık, basınçlı kap, radyoaktif atıklar, kesici-delici
atıklardır ayrıca evde yapılan tıbbi bakım, insülin
iğneleri de tıbbi atıktan sayılır.
Dünya Sağlık Teşkilatı verilerine göre, Tıbbi
Atık Kompozisyonu
% 85 evsel nitelikli genel atıklar
% 15 patolojik ve enfekte atık
% 3 kimyasal ve farmasötik atık
% 1 kesici atık
% 1 radyoaktif veya sitotosik atık, basınçlı
kaplar, kırık termometreler ve kullanılmış piller
gibi özel atıklar
Tıbbi Atık Üretimi
Türkiye’de Oluşan Tıbbi Atık Miktarı yatak
başına günde 2.39 kg ile 4.34 kg arasında değişmektedir [1]. Bu miktar devlet hastanelerinde
düşmekte, özel hastanelerde iki katına varan
oranlarda artmaktadır. Bu atıkların içinde çok az
bir bölümü evsel atık sınıfındadır. Tüm ülkede
toplanan tıbbi atık miktarı 100.000 tona yaklaşmıştır [2]. Bunun 10.000 tondan fazlasını ayakta
tedavi üniteleri oluşturmaktadır.
Türkiye’de tıbbi atıkların kontrolü yönetmeliği,
bu isimle ilk olarak 1993 tarihinde yürürlüğe
girmiş ve 2005 tarihinde revize edilerek uygulamaya koyulmuştur [3]. 22/07/2005 tarih ve
25883 sayılı Resmi Gazete yayınlanan yönetmelikte atık oluşturan yerler (Ek-1) ile bu
atıkların türleri (Ek-2) detaylı olarak tanımlanmıştır. Bu atıkların geçici depolanması, taşınması ve bertaraf edilmesine ilişkin esasları kapsamaktadır.
Tıbbi Atık Türleri
Tıbbi atıklar, genel olarak iki kısımda incelenebilir;
• Evsel Nitelikli Atıklar
• Evsel Atık
• Geri Kazanılabilir Atık
• Tehlikeli Tıbbi Atıklar
• Bulaşıcı Atık
• Patolojik Atık
• Diğer Tehlikeli Atık
102
Sağlık kuruluşlarından kaynaklanan evsel
nitelikli atık, ünitelerden atılan ancak enfekte
olmamış atıkları ifade eder. Bunlar yemekhanede
yemek üretim faaliyeti varsa burada oluşan
mutfak atığı ve bahçe atığı türü atıklardır. Hasta
odalarına giden ve tamamı yenilmeyen yemekler
bu gruba girmezler, enfeksiyon riski taşıdığı için
tıbbi atık olarak bertaraf edilmelidir.
Sağlık kuruluşlarından kaynaklanan geri kazanılabilir atık ise, ünitelerden atılan enfekte olmamış ambalaj malzemesi atıkları, kağıt, cam, plastik, metal vb. atıklardır. Bunlar çoğunlukla ofislerden kaynaklanan kağıt türü atıklardır. İlaç kutuları, hastaların kullandıkları içecek kutuları her ne
kadar geri dönüşüm malzemesine sahip olsa da
bu gruba girmez.
Tıbbi Atıkların Yok Edilmeleri
Tıbbi atıklar üretildikleri andan yok edilme
işlemi sona erinceye kadar geçen süreçte, çevre
ve insanla doğrudan ya da dolaylı etkileşim içindedir. O yüzden, çevreye etkileri biyolojik, kimyasal ve fiziksel nitelikte olabilmektedir ve enfeksiyon tehdidi içerir. Enfeksiyon risklerinin en geneli
“hastane enfeksiyonları” adı verilen türüdür ve
genellikle hasta, hastaneye yattıktan 48 ila 72
saat sonra ve/veya taburcu olduktan sonraki 10
gün içinde gelişir. Araştırmalara göre, yatan hastaların % 3-14’ünde hastane enfeksiyonları geliştiği tespit edilmiştir. Bu enfeksiyonlar, yatış süresini ortalama iki hafta uzatmakta ve hasta başına
2000-4500 Amerikan Doları ek maliyete neden
olduğu saptanmıştır [4].
Dünya sağlık örgütünün yaptığı araştırmaya
göre 2000 yılında kontamine şırıngaların yol açtığı enfeksiyonlar sonucu oluşan hastalıklar şöyle
sıralanmıştır [4];
• 21 milyon Hepatit B (HBV) enfeksiyonu (tüm yeni enfeksiyonların % 32
‘si)
• 2 milyon Hepatit C (HCV) enfeksiyonu
(tüm yeni enfeksiyonların % 40’ı)
• 260.000 HIV enfeksiyonu (tüm yeni
enfeksiyonların % 5’i)
Bu veriler, önemsiz gibi görünen önlemlerin
insan hayatı açısından ne kadar önemli olduğunu
açık bir şekilde ortaya koymaktadır. Hijyen ile ilgili
önlemlerin yanı sıra, gereksiz atık miktarı azaltma
yönünde politikalarında hayatiyete geçmesi gere-
kir. Atık miktarını azaltma politikaları uygulayan
hastanelerde, atıkla mücadelede daha başarılı
olunduğu istatistikî bir gerçektir.
Kaynakta Azaltım uygulamaları şunlardır;
• daha az atık veya tehlikeli atık
oluşmasını sağlayacak metotların ve
ürünlerin kullanılmasının sağlanması.
• Temizlik için kimyasal yerine fiziksel
metotların kullanılması (örneğin, kimyasal yerine buharlı dezenfektasyon
uygulanması)
• Ürünlerin gereksiz yere kullanılmasının önlenmesi, (örneğin bakım ve temizlik işlemleri)
• Hastane genelinde yönetim ve kontrol
ölçümlerinin uygulanması
• Tehlikeli kimyasalların tek yerden
alınması
• Sağlık kurulusu içerisinde kullanılan
kimyasalların akısının, ham madde
olarak girişinden çıkısına kadar dikkatli bir şekilde izlenmesi.
Hastane Atık Minimizasyonu şu esaslara dayanır;
• Bir seferde büyük miktarlar yerine sık
sık küçük miktarda alınması (kararsız
kimyasallar için geçerlidir).
• Bir ürünü kullanmaya en eski olanından başlanması.
• Her konteynırın sonuna kadar doldurulması
• Yeni gelen her ürünün düzenli olarak
son kullanma tarihlerinin kontrol edilmesi.
• Depolamanın dikkatli bir şekilde yapılması (küçük ambalajlar).
• Atık azaltımı sayesinde, atığı üreten
kaynak hammadde alımında ve oluşan atıkların arıtımında bertaraf maliyetinin düşmesi ve oluşan tehlikeli
atıkların riskinin azalması açısından
her zaman kazançlı olacaktır.
• Bütün tıbbi personel atık azaltma prosedürleri ve tehlikeli atıkların yönetimi konusunda eğitim almalıdır.
Tıbbi atıkların oluştuğu noktalardaki önlemlerin yanı sıra, oluşan atığın taşınması ve yok
edilmesi de (bertarafı), çok önemlidir [5].
Tıbbi Atık Bertarafı
Tıbbi atıkların bertaraf yöntemleri olarak; Yakma, Isıl İşlemler, Depolama ve Sterilizasyon teknikleri mevcuttur.
Yakma
Özel fırınlarda yüksek sıcaklıklarda atıkların
yakılarak zararsız hale getirilmesi ve hacminin
önemli ölçüde azaltılması tekniğidir. Tıbbi atıklar
için etkili ve güvenli bertaraf yöntemidir, ancak;
tesisinin yatırım ve isletme maliyeti yüksektir ve
başta dioksin ve furan olmak üzere yanma sonucu olusacak kanserojen baca gazlarının arıtılması zordur. Bu açıdan bu gazların ölçümü, analizi ve arıtılması ileri teknoloji ve yüksek maliyet
gerektirir. Öte yandan prosesten çıkan tehlikeli
atık olarak kabul edilen küllerin de uygun bir
depolama alanında bertaraf edilmesi zorunluluğu
vardır. Dünyada en fazla bu tür tesisler olmakla
beraber, yakın bir gelecekte daha verimli diğer ısıl
işlemlere yerini bırakacaktır.
İstanbul’da bir tıbbi atık yakma tesisi bulunmaktadır. İstanbul Büyükşehir Belediyesi, Çevre
Koruma ve Kontrol Daire Başkanlığı, Atık Yönetimi Müdürlüğü’ne bağlı olan ve İSTAÇ A.Ş. tarafından işletilmekte olan bu tesis Odayeri Düzenli
Depolama Alanında bulunmaktadır. 20 yatak kapasitesinin üstündeki tesislerden İSTAÇ vasıtasıyla toplanan tıbbi atıklar, bu tesise getirilmektedir. 20 yatak kapasitesinin altındaki hastanelerden ve laboratuar, klinik, dişçi türü yerlerden ilçe
belediyeleri veya lisanslı özel şirketler toplayarak
İSTAÇ’a teslim etmek zorundadır. Tıbbi Atık
Yakma Tesisi 1995 yılında kurulmuş olup günde
24 ton tıbbi atık yakma kapasitesine sahiptir. 3
vardiya halinde 24 saat çalışarak atık imha
işlemini gerçekleştirmektedir [6].
Depolama
Depolama adıyla bilinen toprağa gömerek
bertaraf etme yöntemi, tıbbi atık bertarafında en
tasvip edilmeyen yöntemdir. Vahşi depolama ve
düzenli depolama türleri mevcuttur. Vahşi depolama adı verilen düzensiz depolamada tam bir
çevre felaketi yaşanmaktadır. Düzenli depola-
103
malarda ise atıklar kireçlenerek, özel lotlara veya
doğrudan toprağa gömülürler. Toprağa gömülen
yerde, önceden hazırlanan yer altı geçirimsizlik
tabakası vardır ancak yine de bu işlem risk taşımaktadır. Kirliliğin; su kaynaklarına, havaya ve
besin zincirine girme tehdidi mevcut olmakla beraber taşıyanlar veya çeşitli şekilde temasa maruz kalanlar için direkt olarak etkilemesi her an
mümkündür. Ayrıca, taşıma esnasında da torbaların yırtılma riski de her zaman mevcuttur [7].
Sterilizasyon
22.07.2005 tarih ve 25883 sayılı Resmi
Gazete ile yakma teknolojisi dışındaki alternatif
teknolojilerin ülkemizde kullanılmasına izin
verilmiştir. Bunu takiben 2006/7 sayılı Genelge
ile alternatif teknolojiler arasında sterilizasyon
yöntemi tavsiye edilmiştir.
Tıbbî atıkların poşet ile taşınması bu poşetlerin yırtılma ihtimali göz önünde bulundurulduğunda muhtemel sakıncalar meydana getirmektedir. Ayrıca toplama, taşıma ve bertaraf
safhalarında insan faktörünün etkisinin büyük
olmasından dolayı yetersiz eğitim ve denetim
olduğunda istenmeyen durumların ortaya çıkmasına sebep olabilmektedir. Sterilizasyon çesitli
yöntemler ile yapılmakla birlikte tıbbî atık bertarafında en çok kullanılan yöntem otoklav yöntemidir. Bu yöntem, bakteri sporları dahil her
türlü mikrobiyal yaşamın fiziksel, kimyasal, mekanik metotlar veya radyasyon yoluyla tamamen
yok edilmesini veya bu mikroorganizmaların seviyesinin % 99,9999 oranında azaltılmasını sağlayan bertaraf yöntemidir [8].
Sterilizasyon çeşitleri şunlardır;
Buhar Sterilizasyonu (Otoklav)
Basınçlı su buharı ile sterilizasyon sağlar.
Sterilizasyon ortamında nem bulunduğundan
sıcaklık transferi daha etkin ve hızlı olur.
Mikrodalga Sterilizasyonu
Işınlama ile tıbbî atıkların içindeki nem ve
suyu belli bir sürede ısıtarak gerçekleştirilen bir
yöntemdir.
104
Kimyasal Dezenfeksiyon
Uygun kimyasal malzemeler kullanılarak atıkların dezenfekte edilmesidir.
Yüksek Isılı Buhar ile Dezenfeksiyon
Tıbbî atıkların yüksek buhar altında dezenfekte edilmesidir.
Kuru Isı Dezenfeksiyonu
Sıcak hava sirkülasyonu ile dezenfeksiyonun
sağlanmasıdır.
Rotoklav
Otoklavın otomatik versiyonudur.
Hidroklav
Proses sıcaklığın ve buharın dinamik hareketinin etkisi altında organik maddelerin hidrolizine dayanır.
Tıbbi Atıkların Kontrolü Yönetmeliği Açısında
Görev, Yetki ve Yükümlülükler
Tıbbi atıkların düzenli olarak toplanıp depolanması ve uygun yöntemlerle bertarafı, sahadan
başlayarak en üst kademeye kadar çıkan bir
silsileler zinciridir. Aşağıda, bu yapıların görev ve
sorumlulukları verilmiştir.
Bakanlık
Tıbbi Atıkların Kontrolü Yönetmeliği ve
2006/7 sayılı Genelge ile 2006/25 sayılı Genelge uyarınca, Çevre ve Orman Bakanlığı’nın
görevleri; program ve politikaları saptamak, uygulamaya yönelik işbirliği ve koordinasyonu sağlamaktır. Bunu yapmak için, tıbbi atıkların yönetimiyle ilgili bütün faaliyetlerin denetimini yapar.
Ayrıca tıbbi atık bertaraf tesisleri ile sterilizasyon
tesislerine ön lisans/lisans verir.
Mülki Amirler
Tıbbi atıkların yönetimiyle ilgili bütün faaliyetlerin denetimini yapmak, aykırılık halinde yaptırım
uygulama yetkisine sahiptir. Oluşan, toplanan ve
bertaraf edilen tıbbi atık miktarlarını yıl sonunda
rapor halinde Bakanlığa göndermekle yükümlüdür. Bunu gerçekleştirebilmek için, atık üreticilerinden düzenli olarak raporları toplamak zorundadır. Ayrıca, tıbbi atık taşıma araçlarına taşıma
lisansı vermek, tıbbi atık bertaraf ücretini belirlemek ve bertaraf tesisleri ile sterilizasyon tesislerini denetlemek de mülki amirlerin görevidir.
Tıbbi Atık Üreticilerinin Yükümlülükleri
Tıbbi atıkları üreten tesisler olarak, daha küçük ölçekte organizasyon yapmakla yükümlüdür.
Bu yükümlülükler şöyle sıralanabilir;
• Ünite içi atık yönetim planını hazırlamak,
• Tıbbi, tehlikeli ve evsel nitelikli atıklar
ile ambalaj atıklarını kaynağında ayrı
toplamak,
• Ayrı taşımak,
• Geçici atık deposu inşa etmek/konteynır bulundurmak,
• Personeli eğitmek,
• Atıkların bertarafı ile ilgili harcamaları
karşılamak,
• Oluşan tıbbi atık miktarını kayıt altına
almak, yılsonunda valiliğe göndermek.
Belediyelerin Yükümlülükleri
Belediyeler, atık üreticileri ile mülki amirliklerin arasındaki köprü görevini üstlenmişlerdir. Kısaca, üreticilerin düzgün bir şekilde atıkları biriktirmelerini sağlamak ve bu birikenleri toplayarak
uygun şekilde bertarafını sağlamak zorundadır.
Detaylı olarak şu görevler sıralanabilir;
• Tıbbi Atık Yönetim Planını hazırlamak,
• Tıbbi atıkları geçici atık deposundan/konteynırdan alarak taşımak,
• Tıbbi atık taşıma araçları için taşıma
lisansı almak,
• Tıbbi atık bertaraf/sterilizasyon tesislerini kurmak, işletmek,
• Tıbbi atık bertaraf/sterilizasyon tesisleri için ön lisans/lisans almak,
• Geçici atık depolarına yapı ruhsatı
vermek,
• İlgili personeli eğitmek,
•
Toplanan, taşınan ve bertaraf edilen
tıbbi atık miktarını kayıt altına almak,
yıl sonunda valiliğe göndermek
Tespit Edilen Aksaklıklar
Tıbbi atıkların toplanması, bertaraf edilmesi,
tesis ve uygulamaların kontrol edilmesi vazifeleri
yönetmelikte açıkça ifade edilmiş olmasına rağmen, uygulamada bir çok aksaklıklar görülmektedir. Sağlık kuruluşlarında görülen bu aksaklıkların başlıcaları şunlardır:
• Tıbbi atıklar ile evsel atıkların ayrımının yapılmayarak birlikte toplandığı
veya tüm atıkların tıbbi atık poşetine
atıldığı,
• Ünitelerde belirlenen renkte tıbbi atık
poşetinin kullanılmadığı,
• Tıbbi atık torba ve kaplarının küçük
olduğu,
• Laboratuvarlar ile kan alma bölümlerinde iğne uçlarının ayrılması için
kesici-delici atık kaplarının bulunmadığı, enjektörlerin uçları ile birlikte
doğrudan tıbbi atık poşetine atıldığı,
• Röntgen sularının doğrudan kanalizasyona verildiği,
• Poşetlerin taşıma konteynırı ile taşınmadığı, özel kıyafeti olmayan kişilerce
taşındığı, özel kıyafetlerde ise yazı ve
amblem bulunmadığı,
• Geçici atık depolarının olmadığı veya
mevzuata uygun olmadığı,
• Geçici atık deposunun kapısında uyarı yazısı ve amblem olmadığı,
• Geçici atık deposunun çevresinin temizlenmemiş olduğu,
• Geçici atık deposu yerine kullanılan
konteynırde uygun depolama yapılmadığı,
• Tıbbi atık konteynırında evsel atıkların
da depolandığı,
• Konteynırların içinin kirli olduğu, üzerlerinde tıbbi atık amblemi ve yazısının
bulunmadığı,
• Sorumlu personele eğitim verilmediği,
• Atıkların miktarının bilinmediği ve
kayıt sisteminin bulunmadığı,
105
Tıbbi atık taşıma aracının olmadığı
veya mevzuata uygun olmadığı,
• Tıbbi atık taşıma araçları için lisans
alınmadığı,
• Personelin özel kıyafet kullanmadığı,
• Taşınan atıkların miktarının bilinmediği ve veri kayıt sisteminin olmadığı,
• Sorumlu personele eğitim verilmediği,
• Bertaraf tesislerinin bulunmadığı veya
mevzuata uygun olmadığı,
• Tıbbi atık miktarı bilgilerinin eksik veya tutarsız olduğu, ağırlık yerine torba
sayısı bildirildiği,
görülmüştür. Ayrıca kanuni yükümlülüğü olmasına rağmen ünite içi atık yönetim planını hazırlamamış kurumlar mevcuttur. Atıkların ayrı toplanması esnasında ambalaj atıkları ve tehlikeli atıklar ayrı toplanmamaktadır.
Bütün bunların yanı sıra, daha genel olarak
olaya bakıldığında karşılaşılan eksiklik ve aksaklıklar şu şekildedir;
Henüz ülke genelinde güvenilir bir atık envanteri mevcut değildir.
Kimin ne kadar hangi atıktan ürettiği ve bu
atıkları hangi şartlarda ne kadar ve nasıl geçici
depoladığı, nerede ve nasıl bertaraf ettiği tam
olarak bilinmemektedir.
Üretici atıklarını yanlış ve/veya eksik olarak
beyan etmektedir.
Bilinçli yada bilinçsiz olarak (atığın tanınmaması nedeniyle) atık üreticisi atıklarını idareye
doğru olarak bildir(e)memektedir.
Atık bertaraf tesisleri ve lisanslı taşıyıcı firmalar yetersiz sayıdadır
Ortaya çıkan tıbbi atıkların bertaraf edileceği
hatta geçici depolanacağı tesisler ülkemizde son
derece azdır.
Yatırım ve işletme maliyetleri yüzünden, yeni
tesisler yapılamamakta veya çok düşük kapasiteli
yapılmaktadır.
Bertaraf maliyetlerinin yüksek olduğu iddia
edilse de, dünyadaki uygulamalar ortadadır ve
mazeret olarak kullanılmaması gerekir.
Tehlikeli madde ve atıkları alternatif yakıt
olarak kullanabilen lisanslı çimento fabrikaları
çoğalmaktadır, ancak bunların yeterli filtre ve
•
106
arıtma sistemleri olmadığı için, değişik boyutta
tehlike üretmektedirler. (!!!).
Lisanslı taşıyıcıların ve/veya bertaraf tesislerinin maliyetlerinin yüksekliği atığın tamamını
teslim etmeye engel teşkil etmektedir.
Ayrıca taşıyıcılara teslim edilen atıklar, tesise
ulaşmakta da sıkıntı yaşamaktadırlar.
Denetim mekanizmasının zayıf olması sebebiyle gerekli yaptırım sağlanamamaktadır.
Denetim eksiğinin en büyük sebebi, kalifiye
eleman ve ödenek eksikliğidir.
Belediyelerin finans kaynaklarının sınırlı
olması.
Her türlü atık yönetimi için belediyelerin maddi kaynakları sınırlı durumdadır. Bu da belediyelerin toplamış oldukları atıkları uygun şekilde bertaraf edememesine neden olmaktadır.
Gerek halk gerekse atık üreticileri çevresel
risklerin tam olarak bilincinde değildir.
Üretilen atıkların uygun şeklide bertaraf edilmemesi durumunda bunun bir kirliliğe yol açacağı
ve nihayetinde bu kirliliğin tekrar döneceği konusunda eğitim eksikliği bulunmaktadır.
Belediyelerin finans kaynaklarının sınırlı
olması.
Özellikle düzenli katı atık depolama alanlarının kurulması başta olmak üzere, kentsel atıksu
arıtma tesislerinin kurulması gibi konularda yatırım yapması gereken belediyelerin maddi kaynakları sınırlı durumdadır.
Bu da belediyelerin toplamış oldukları atıkları
uygun şekilde bertaraf edememesine neden
olmaktadır.
Gerek halk gerekse sanayici çevresel risklerin
tam olarak bilincinde değildir.
Üretilen atıkların uygun şeklide bertaraf edilmemesi durumunda bunun bir kirliliğe yol açacağı
ve nihayetinde bu kirliliğin tekrar döneceği konusunda eğitim eksikliği bulunmaktadır.
İyi yönetilmeyen ve uygun şekilde bertaraf
edilmeyen tıbbi atıklar, hem maddi hem manevi
olarak daha büyük maliyet ve zarara sebebiyet
vermektedir.
Bu maddeler incelendiğinde, tamamen denetim mekanızmasının işletilemediği açıkça görülmektedir. Bu açığın kapanması için Bakanlık başta olmak üzere, aşağıya doğru uzanan bu zincir-
de, ciddi düzenlemelerin yapılması gerektiği
açıktır.
Sonuç
Belediyelerin hazırladığı raporlarda, sadece il
belediyesi hakkında bilgi verilerek, ilçe
belediyeleri rapora dâhil edilmemiştir, bunun en
büyük sebebi, o noktalarda denetim ve kontrolün
olmamasıdır. Buna bağlı olarak, birçok ilçe
belediyesi atık yönetim planı hazırlamamış ve
konu hakkında bilgileri olmadığını bir mazeret gibi
ortaya sunabilmektedirler. Öte yandan, tıbbi
atıkları toplamak için özel donanıma sahip,
lisanslı araçların kullanılması lazımdır, ancak
aralarında büyük şehirlerin de bulunduğu 32 il
belediyesinde lisanslı araç mevcut değildir.
Toplam araç sayısının 2008 Mayıs sonu itibariyle
162 olduğu düşünülürse, ne kadar çok eksik
olduğu görülmektedir. Tıbbi atık bertarafı
konusunda yukarıda sayılanlardan daha da
vahimi, 78 ilde yönetmeliğe uygun bertaraf
tesisinin bulunmasıdır. Ancak, bakanlığın yaptığı
çalışmalarla birçok ilde bertaraf tesisleri
projelendirilme safhasındadır. Alınan önlemlerle
daha güvenli atık yönetimi ve bertaraf sağlanması
hedeflenmektedir
Sağlık Bakanlığı ve Çevre Bakanlığı’nın
çalışmaları ve envanteri sayesinde elde edilen
aksaklıklar sıralandığında insan sağlığının çok
büyük tehdit altında olduğu görülmektedir.
İnsan hayatını tehdit eden unsurların, her
zaman
düşmanlar
tarafından
üretilme
zorunluluğu yoktur. Hatta kötü niyete bile gerek
duymadan, insan hayatı ve sağlığı tehdit
edilmektedir. Bu tehdidi yapanlar bazen en
yakınımızdaki hastalarımız veya bilinçsizce
ürettiğimiz, kontrol etmediğimiz atıklardır. Zaten
durumun vahameti de buradadır. Düşman tehdidi
karşısında, insan her zaman hazır, tetikte ve
önlem almış vaziyettedir, ancak bilmeden maruz
kaldığımız bu tehditler karşısında son derece
savunmasız vaziyette olduğumuz için, atık
yönetimi özellikle tehlikeli ve tıbbi atık yönetimi
son derece önemlidir.
[2]. İSTAÇ A.Ş. Tıbbi Atık Yakma Tesisi Teknik
Klavuzu,
2005,
İstanbul
Büyükşehir
Belediyesi Yayınları
[3]. Tıbbi Atıkların Kontrolü Yönetmeliği, Resmi
Gazete, Sayısı: 25883, Resmi Gazete Tarihi:
22.07.2005
[4]. Dünya Sağlık Örgütü Resmi İnternet Sitesi,
WHO 2000, http://www.who.int/en/
[5]. Gören Sami, Karaca Ferhat, Sağlık
İşletmeleri Rehberi, Bölüm 19-Tıbbi Atık
Yönetimi, Seçkin Yayıncılık 2009, ISBN: 978975-02-0979-6
[6]. İSTAÇ A.Ş., Resmi Web Sitesi, Erişim Tarihi
Kasım 2008, www.istac.com.tr.
[7]. Gören Sami, Sanitary Landfill, Textbook,
ISBN: 975-303-020-7, Fatih University Press
[8]. Tıbbi Atıkların Yönetimi İçin Uygun
Teknolojiler, drs. Jan Veeken (DHV), 1B-5:
T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı Yayınları,
13.07.2000
Kaynaklar
[1]. Türkiye İstatistik Kurumu Verileri 1996,
www.tuik.gov.tr
107
KBRN’08
KONGRESİ
Afet Yönetiminde Karar Verme Teknikleri
Fahrettin ELDEMİR, Merve ŞAHİN
Fatih Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, 34500 Büyükçekmece, İstanbul
ÖZET
Son yıllarda kentleşme ve nüfus artışı ile birlikte insanların afetler ile
etkileşimi önemli maddi ve toplumsal kayıplara neden olduğundan afet ve
toplum etkileşiminin yeni yaklaşımlarla ele alınması gerekmektedir. Afet
yönetimi olgusu, ülkemiz gibi afetlerin oldukça sık ve etkili yaşandığı yerlerde
sürdürülebilir kalkınma politikaları geliştirilirken mutlaka göz önüne
alınmalıdır. Bu çalışmamızda karar verme, karar vermede mevcut kullanılan
çok boyutlu karar verme teknikleri ve çok boyutlu karar verme tekniklerinin
afet yönetiminde kullanım alanları ele alınmıştır. Afet kapsamına giren
kimyasal, biyolojik, radyoaktif, nükleer (KBRN) tehlikelere maruziyet son
yıllarda artış gösteren bir olgu haline gelmiştir. Bu tehlikeler yaşam
alanlarının tahliyesi konusunu da beraberinde gündeme getirmiştir. Bu
durumla ilgili olarak çalışmamızda İstanbul’un olası bir KBRN tehlikesi
durumunda tahliyesi örnek bir vaka olarak ele alınmıştır. Örnek vaka için
karar verme metotlarının değerlendirilmesi sonucunda sistem analizi
yaklaşımı ve network modelleme yöntemlerinin kullanılması uygun
görülmüştür. Bu bağlamda KBRN tehdidine karşılık bir deprem tahliye
modeli simülasyon kullanılarak geliştirilecektir.
Anahtar Kelimeler: Karar verme yöntemleri,, Yöneylem araştırması
teknikleri, Simülasyon, Afet yönetimi
Giriş
Afetler insanlar için fiziksel, ekonomik ve
sosyal kayıplara neden olan, normal yaşamı ve
insan faaliyetlerini durdurarak veya kesintiye
uğratarak toplulukları etkileyen doğal, teknolojik
veya insan kökenli olaylardır. Afet olgusu
karşısında planlama, araştırma ve etkilerin
azaltılmasına yönelik tedbir alma ve acil
müdahale için çözüm arayan geniş kapsamlı ve
109
disiplinler arası bir yönetim modeli afet yönetimi
denilmektedir [1].
Son yıllarda afet kapsamına giren kimyasal,
biyolojik, radyoaktif, nükleer (KBRN) tehlikelere
maruziyet artış gösteren bir olgu haline gelmiştir.
Bu nedenle KBRN ajanlarına yönelik savunma
planları geliştirmek önem kazanmıştır. KBRN
tehlikesi yaşam alanlarının tahliyesi konusunu da
beraberinde gündeme getirmiştir. Tahliye planlarının yapılmasında ise disiplinler arası bir
çalışma ve kurumlar arası işbirliği gerekmektedir.
Çalışmamız kapsamında endüstri mühendisliği
yaklaşımlarından olan karar verme tekniklerinin
afet yönetimine ve örnek vaka olarak seçilen
olası bir KBRN tehdidine karşılık İstanbul’un tahliyesi modeline uygulanabilirliği incelenmiştir.
Literatür Bilgisi
Karar Verme Yaklaşımı
Yönetim, örgüt amaçlarının gerçekleştirilmesi
için yapılan faaliyetlerin tümüdür. Bu faaliyetlerin
ağırlık merkezini ise karar verme süreci oluşturur.
Çünkü hangi faaliyetlerin nerede, ne zaman ve
nasıl yapılması gerektiğinin bir karara dayandırılması gerekir.
Karar verme karar vericinin mevcut tüm seçenekler arasından amaçlarına en uygun olanını
seçme sürecidir. İyi karar verme için bir anahtar,
karar verme sürecine dahil olan kişilerin tercihleri
ve düşünceleri ile konuyla ilgili bilgileri birleştiren
yapısal bir yöntem kullanmaktır [2] .
Sınırlı kaynaklarla en etkin sonuçlara ulaşabilmek için alınan yönetsel kararları sayısal analizlerle, modellerle ve simülasyonlarla desteklemek
gerekmektedir. Bu bağlamda karar destek sistemleri yöneticilerin karar vermede yardımcı olacak veriye ulaşmasına, özetlemesine ve analiz
etmesine yardımcı olur.
Karar Vermeye Destek Olan Yaklaşımlar
Karar vermede kullanılan modeller deterministik ve stokastik olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Deterministik modeller karar verme problemi için gerekli tüm parametre veya girdilere sahip
iken stokastik modeller kararlar verilmeden önce
110
bazı önemli değişkenlerin değerlerinin kesin olarak bilinmediğini veya olasılıklı olarak ifade edilebildiğini varsayar.
Evrendeki olaylar ve objeler sadece bir değişkene göre değil, çok sayıda değişkene ve bunların
ortaklaşa etkilerine göre tanımlanır. Bu nedenle
çok boyutlu karar verme tekniklerine hemen her
alanda başvurulabilir. Çalışmamızda bu kapsamda KBRN tehdidine karşı karar verme tekniklerinin kullanılması ele alınmıştır. Böylece çok boyutlu karar verme teknikleri olası bir KBRN tehdidine karşılık sınırlı kaynakları belirli bir amaç doğrultusunda kullanarak daha anlamlı kararlar
verilmesini sağlayacaktır.
Karar verme amaç, hedef ve stratejilerin, bir
sistem anlayışı içerisinde bütünleşik bir şekilde
algılanmasını gerektirmektedir. Hedefler, bu
hedeflere ulaşılırken izlenecek yollar, bilgi kaynakları, bilgi-işlem teknikleri vb. koşullar değiştikçe her bir duruma uygun karar vermek amacıyla kullanılan çeşitli metot, analiz ve teknikler
bulunmaktadır. Çok boyutlu karar verme metotları kullanım amacına göre optimizasyon, tutarlılık, matematik-istatistik esaslı olarak gruplandırılabilir [3]. Oluşturulmuş olan karar verme metotlarının sınıflandırılması Tablo 1’deki gibidir.
Karar vermede birbirleriyle mantıksal bağıntıları bulunan, fakat birbirlerinden ayrı kabul edilen
birtakım alt sistemlerin ele alınması ve planlanması durumunda her bir alt sistem hedeflerinin,
asıl sisteme ilişkin hedeflerle (makro hedefler)
tutarlı olması gerekmektedir. Böyle bir durumda
tutarlılıktan söz edilmekte ve kullanılan metotlara
da tutarlılık amaçlı metotlar denilmektedir. Ayrıca
belli kısıtlar altında uygun hedeflerin söz konusu
olduğu planlama metotları da bulunmaktadır. Bu
metotlara da optimizasyon amaçlı metotlar denilmektedir [4]. Ayrıca, sayıca çok fazla olan ve her
bir yöntemin kullanım amacı farklılık gösteren
metotlardan en önemlileri de diğer metotlar adı
altında incelenmiştir [5].
Çok Boyutlu Karar Verme Metotları
Hızlı ve doğru kararlar almada sistematik bir
yaklaşıma gereksinim duyulmaktadır. Bu nedenle
bilimsel karar alma süreci modellere dayanmaktadır.
Tablo 1: Çok boyutlu karar verme metotlarının sınıflandırılması
KULLANIM AMACINA GÖRE METOTLAR
KARAR VERME TEKNİKLERİ
DETERMİNİSTİK MODELLER
Doğrusal Programlama
Dinamik Programlama
Hedef Programlama
Tamsayı Programlama
OPTİMİZASYON AMAÇLI
METOTLAR
Ulaştırma (Transport) Modelleri
Lagrange Çarpanları
Doğrusal Olmayan Programlama
Electre I tekniği
Tercih (Konjoint) Analizi
STOKASTİK MODELLER
Analitik Hiyerarşi Süreci
TUTARLILIK VE
OPTİMİZASYON AMAÇLI
METOTLAR
Şebeke Analizi
TUTARLILIK AMAÇLI
METOTLAR
Simülasyon
PERT/CPM Tekniği
Delphi Tekniği
Markov Zincirleri
Karar Tabloları
Karar Ağaçları
DİĞER METOTLAR
Kuyruk Modelleri
İstatistiksel Analizler
Tahmin Modelleri
Sistem Analizi
Karar almada kullanılabilecek çok çeşitli modeller ve teknikler geliştirilmiştir. Bunlardan bazıları doğrusal programlama, ulaştırma modelleri,
şebeke analizi, dinamik programlama, tam sayılı
programlama olarak sayılabilir.
Doğrusal Programlama (DP)
Doğrusal programlama, belirli kısıtlayıcı koşullar altında, doğrusal bir amaç fonksiyonunun optimizasyonunu sağlayan değişken değerlerinin belirlenmesinde kullanılan matematiksel programlama tekniğidir. Optimizasyon, belli bir amaca
en küçük masrafla ulaşmak (minimizasyon) veya
belirli kaynaklarla en büyük faydayı sağlamak
(maksimizasyon) anlamına gelmektedir [6]. En
genel tanımıyla doğrusal programlama, kıt kaynakların optimum şekilde dağılımını içeren deterministik bir matematiksel tekniktir. Doğrusal
programlamada problemin amacını ve niteliklerini
belirleyen matematiksel bir model kurulur.
Örneğin,
Amaç fonksiyonu
Karar vericinin ulaşmak istediği hedef doğrusal bir denklem ile açıklanır. Amaç fonksiyonu
olarak bilinen bu denklem, karar değişkenleri ile
karar vericinin amacı arasındaki fonksiyonel ilişkiyi gösterir.
111
n
Zenb/ enk = ∑C j x j
j =1
(C: fayda vektörü, X: Karar değişkenleri
vektörü)
Karar değişkenleri
Karar vericinin denetimi altında olan niteliklere karar değişkenleri denir. Bunlar modele ilişkin bilinmeyenler olup değerleri modelin çözümünden sonra belirlenir. Bu değişkenler karar
vericinin denetimi altında olduklarından bunlara
kontrol değişkenleri de denir.
Kısıtlayıcı fonksiyonlar (kısıtlayıcılar/kısıtlar)
Karar değişkenleri ve karar değişkenleriyle parametrelerin birbirleriyle olan ilişkilerinde sağlanması zorunlu olan ilişkilerin matematiksel olarak
açıklanmasıyla elde edilen denklemlere kısıtlayıcı
fonksiyonlar denir. Kısıtlayıcıların değerleri kesin
olarak önceden belirlenmiş olup sistemin tanımlanmasında kullanılır. Kısıtlayıcı fonksiyonlar sadece kaynakların sınırlarını değil, gereksinim ve
yönetim kararlarını ifade etmekte de kullanılır.
a11x1+a12x2+..................+a1nxn≤=≥b1
a21x1+a22x2+..................+a2nxn≤=≥b2
… …
…
…
…
am1x1+am2x2+................+amnxn≤=≥bm
şeklinde bir matematiksel model kullanılır.
Böylece DP’nın matematiksel yapısını: 1. Amaç
fonksiyonu, 2. Kısıtlar oluşturmaktadır. Çözüm
için Grafiksel Yöntem, Simpleks Yöntemi ve Matris Yöntemi kullanılmaktadır. DP’nın matematiksel simgeler şeklinde belirtilmesi ulaşılan sayısal
sonuçlarda yöneticilerin kişisel kararlarını ortadan kaldırmakta, böylece daha objektif kararlar
alınabilmektedir.
Dinamik Programlama (DiP)
Dinamik programlama, birbirleri ile ilişkili bir
dizi kararlar alınmasını gerektiren problemlere
uygulanmaktadır. DiP, problemin optimal çözümü
için ilişkiler arası kararlar serisini içeren yineleme
denklemli bir optimizasyon tekniğidir. Dinamik
programlamada problem, alt problemlere bölünür
ve her bir alt problem için optimal bir çözüm
112
bulunur. Örneğin n sayıda karar verme aşamalarına sahip bir problem, n sayıda ve her biri tek
bir karar değişkenine sahip problemlere bölünür.
Bir problemin tümü sistem ve alt problemler de
basamak olarak düşünülebilir. Karar verici, her
bir basamakta, o basamak için en iyi sonucu veren karan vermelidir. Bir karar, sistemi bir durumdan diğerine taşır. Dolayısıyla her bir basamakta
verilen karar kendi başına problemin optimal
çözümü olmayıp, optimal çözümün bir parçasıdır
[7].
Hedef (Goal) Programlama
Hedef programlama, çok sayıda amaçların
veya hedeflerin bulunduğu doğrusal programlama problemlerine uygulanan bir optimizasyon
tekniğidir. Her bir amacı veya hedefi dikkate alan
bütünleşik bir çözüm arar. Birden fazla amacı tek
bir amaca indirgeyerek oluşan model etkin bir
çözüm verir [7].
Tam Sayılı Programlama
Tam sayılı programlama tekniği, kısıtları bozmadan sonucun tam sayı olmasını sağlamaktadır.
Doğrusal programlamanın bir uzantısı olup doğrusal programlamada meydana gelebilecek gerçekçi olmayan sonuçları ortadan kaldırmayı
amaçlar. Bu nedenle DP’da değişkenlerin tam
sayılı değerler almasını ifade eden bir kısıt bulunur. Bu ise amaç fonksiyonu bulunan değişkenlerin 0,1,2,3... gibi tam sayılı değerler almasını
ifade eder [3].
ELECTRE I (Elimination and Choice
Translating Reality) Tekniği
Bu yöntemle karar verici çok sayıda nicel ve
nitel kriteri karar verme sürecine dahil edebilmekte, kriterleri amaçları doğrultusunda ağırlıklandırabilmekte, kriterlerin verimlilik ölçülerinin büyüklüklerini seçebilmekte ve ağırlıklarını toplayarak
en uygun alternatifi belirleyebilmektedir.
Analitik Hiyerarşi Süreci (AHS)
AHS ile karar verme sorunun olabildiğince
ayrıntılı olarak ortaya konması ve daha sonra
hiyerarşi olarak adlandırılan ve her biri bir dizi
öğeden oluşan katmanlar halinde incelenmesi
gerekir. AHS tekniğinde en üst düzeyde bir amaç
ve bu amacın altında sırasıyla kriterler, alt-kriterler ve seçeneklerden oluşan hiyerarşik bir model
kullanılmaktadır.
Şebeke (Network) Analizi
Şebeke analizi birçok çözüm yöntemine sahip
olan bir matematiksel programlama tekniğidir. Bu
analiz sayesinde, birleşen noktalara ve düğümlere sahip olan hatlar veya kanallar sisteminde
optimum veya en etkili yol bulunmaya çalışılmaktadır. Şebeke analizinde olaylar arasındaki ilişkiler stokastik (tahmini) elementler içermesine rağmen, genellikle deterministik (belirli) yapıda incelenmektedir [8]. Bir şebeke modeli nokta ve noktaları birleştiren hatlardan oluşmaktadır. Bir noktadan diğer noktaya hat boyunca akış söz konusudur. Şebeke modelinde nokta ile belirlenen yerler düğüm, hatlar da arc olarak tanımlanır. Şekil
1’de şebeke gösterimi yer almaktadır. Şekilde
1.node kaynak 5. node ise hedef olarak tanımlanır. Örneğin G=(N,A) olan kapasiteli şebekeyi ele
aldığımızda N düğümler kümesi, A bağlantılar kümesidir ve diğer tanımlar aşağıdaki gibi olmaktadır.
Xij=i düğümünden j düğümüne akış miktarı
Ui(lij)=(i,j) bağlantısının üst (alt) kapasitesi
Cij=i düğümünden j düğümüne birim akış
maliyeti
Fi=i düğümündeki net akış
2
1
4 5
3 Node Arc Şekil 1: Şebeke Modeli Gösterimi
Aşağıda network akış problemlerinden bazıları
ele alınmıştır.
En kısa Yol Problemi: Kaynaktan hedefe şebeke içinde en kısa ulaşım maliyetini veya ulaşım
zamanını sağlayan bir yol tanımlar.
Minimum Maliyet Kapasiteli Problem: Minimum maliyet kapasiteli akış problemi, maksimum
akış modelinin genellemesidir. Şebeke üzerinde
mevcut arc kapasiteleriyle birim akış maliyetine
dayanan ve bir veya daha fazla noktada bulunan
ürünleri diğer noktalara mümkün olan en düşük
maliyetle nasıl gönderebileceğimizin sorusuna cevap veren bir modeldir [9]. Tüm bağlantılar tek
yönlüdür ve bir birim akış maliyeti her bir bağlantıyla ilişkilendirilir. Şebekedeki herhangi bir düğüm başlangıç veya düğüm olarak hareket eder.
Maksimum Akış Problemi: Maksimum akış
problemi kapasite kısıtı altında kaynak ve hedef
düğümlerini bağlayan net pozitif maksimum akışlı
çıkış yolunu bulmak olarak tanımlanır.
Ulaştırma Problemi: Ulaştırma problemi kaynaktan hedefe taşımayla ilgili konulara değinen
doğrusal programlama çeşididir. Amaç, kaynak ve
hedef sınırlamalarına uyarak toplam taşıma maliyetini minimize eden ulaştırma çizelgesini belirlemektir. Etkili bir hesaplama yönteminin geliştirilmesine olanak sağlayan yapısıyla stok kontrol,
işgücü çizelgeleme ve personel atama gibi diğer
alanlara da uygulanabilir [7].
PERT/CPM Tekniği
PERT (program değerlendirme ve gözden geçirme tekniği) ve CPM (kritik yol yöntemi) projelerin planlanması, çizelgelenmesi ve kontrol edilmesine yardımcı olmak üzere tasarlanmış şebeke
esaslı modellerdir. Bir proje her birinde zaman ve
kaynak harcanan birbiriyle ilişkili faaliyetlerin bir
araya getirilmesidir. CPM ve PERT’ in amacı çizelgeleme faaliyetlerine analitik anlamlar kazandırmaktır. Önce projenin faaliyetlerini, faaliyetlerin
öncelik ilişkilerini ve zaman gereksinimlerini tanımlanır. Daha sonra proje faaliyetlerini, faaliyetlerin öncelik ilişkilerini ve zaman gereksinimlerini
tanımlanır. Daha sonra proje, faaliyetler arasında
öncelik ilişkilerini gösteren bir şebekeye dönüştürülür. Son olarak da projenin zaman çizelgesinin geliştirilmesini sağlayacak belirli şebeke hesaplamaları yapılır. Birbirinden bağımsız olarak
geliştirilmiş iki yöntem olan CPM Ve PERT de,
CPM faaliyet sürelerini deterministik olarak kabul
ederken, PERT bu sürelerin olasılıklı olduğunu
kabul etmektedir.
CPM’ in adımları:
1. Şebeke gösterimi
2. Kritik yol hesaplamaları
3. Zaman çizelgesinin oluşturulması
4. Projenin kritik süresinin belirlenmesidir.
113
Delphi Tekniği
Bu teknik, belirli bir sorunun çözümü amacıyla
uzman kişilerin konu hakkında çok sayıda kritere
göre karar vermelerine ve uzlaşmalarına olanak
sağlamaktadır.
Markov Zincirleri
Karar verme problemlerinde belirsizliklere
ilişkin olaylarla sıkça karşılaşılmaktadır. Bu
belirsizlik genelde, doğal olayın belirsizliğinden
veya temel değişkenin akla gelmeyen değişim
kaynağından
ortaya
çıkmaktadır.
Böyle
durumlarda olay matematiksel model haline
dönüştürülerek, onun değişkeni olasılık hesapları
ile tanımlanabilir. Geliştirilen bu modele Markov
Zincirleri denilmektedir. Geçmişteki ve şimdiki
faaliyetlerin olasılıklarından yararlanılarak onların
gelecekteki olasılıklarını belirlemek Markov
analizinin temelini oluşturmaktadır [10].
Simülasyon (Benzetim)
Simülasyon, gerçek ve karmaşık bir sistemin
daha basit bir modelini kurarak bu model
üzerinde sistemin işleyişini anlamayı ve değişik
stratejileri denemeyi kapsayan bir model kurma
ve çözme tekniğidir. Simülasyonda dört temel
aşama vardır. Bunlar; 1) gerçek olayın modelini
oluşturmak, 2) türetilmiş veri elde etmek, 3)
verilerin analizi ve 4) sonuçların elde edilmesidir.
Simülasyon, bir optimizasyon değil, temelde bir
tutarlılık tekniğidir. Bu nedenle simülasyon daha
çok, modellenen sistemin performans ölçülerini
tahmin etmek amacıyla kullanılan bir tekniktir [3].
Karar Ağaçları
Karar sorunları dinamik yapıdadır. Bir karar
sorunu yeni bir karar sorunu doğurur ve
aralarında ilişki vardır. Yeni sorunun olası
seçenek ve olayları önceki sorunda seçilen
seçeneklere bağlı olabilir. Karar ağaçları; karar
vericiye sunulan seçenekler ile şansa bağlı
seçimleri bir arada aşama sırasına göre görsel
olarak ortaya koyan bir modelleme yöntemidir.
Şekil 2’de bir karar ağacı modeli verilmiştir.
114
Karar noktaları Şans noktaları Şekil 2:Karar Ağacı Modeli
Kuyruk Modelleri
Kuyruk teorisi bekleyen sıraların (ya da
kuyrukların) matematiksel olarak incelenmesidir.
Teori, sıraya girilmesi, kuyrukta bekleme ve
sıranın önünde hizmet sağlayanlar tarafından
servisin sunulmasını içeren birçok ilişkili işlemin
matematiksel analizine uygundur. Teori, kuyrukta
ya da sistemde ortalama bekleme zamanı,
bekleyen ya da alınan hizmetin beklenen değerini
ve belirli durumlarda (müsait bir servis sağlayıcıya
sahip olunan ya da hizmet almak için belirli bir
zamanın beklendiği) bir sistemle karşılaşma
olasılığını içeren birkaç performans ölçümünü
hesaplamayı ve bunları türetmeyi sağlar.
İstatistiksel Analiz
İstatistiksel analiz sırasında veri indirgeme
metotları ve sınıflama metotları kullanılarak
verinin incelenmesi kolaylaştırılır. Veri indirgeme
metotları; p sayıdaki değişken içeren veri setinin
varyasyonunu açıklayan ve aralarında ilişki
bulunmayan daha az sayıda değişkenlerle (k<p)
veri yapısını açıklamayı amaçlayan metotlardır.
Sınıflama metotları; populasyon özellikleri
bilinmeyen yapılar hakkında prototip kümeler
(grup, sınıf) belirleme çalışmalarına yardımcı
olmak, daha önceden belirlenmiş gruplara yeni
birimlerin atanmasını sağlamak amacıyla
geliştirilen metotlardır. Karar verme için toplanan
verilerin matematik ve istatistik analizlere uygun
tasnifi ve gruplaması yapılır. Düzenlenmiş ve
gruplandırılmış veriler tablolar ya da grafikler
şeklinde sunulur. Çeşitli yöntemler kullanarak
eğilimler ortaya çıkarılır, olaylar arasındaki ilişkiler
bulunur ve karar verilerek sonuca ulaşılır. Uyum
analizi, Diskriminant (Ayırma) analizi, Kümeleme
(Cluster) analizi gibi yöntemler istatistiksel analize yardımcı olan yöntemler arasında götserilebilir.
Tahmin Modelleri
Genel olarak tahmin modelleri geçmiş verileri
matematiksel modellerde kullanarak geleceğe
ilişkin kestirimlerde bulunmak olarak tanımlanır.
Durum belirgin olmadığında ve çok az veri bulunduğunda niteliksel yöntemler, geçmiş verilerin yeterli olması ve bu verilerin geleceği temsil edebileceği kabul edildiğinde ise niceliksel yöntemler
kullanılır.
Değişken Parametreler
Girdiler
Girdiler
Sistem
Çıktılar
Model
Çıktılar
Şekil 3: Sistemin Ana Bileşenleri
Sistem Analizi
Sistem analizi, karar vericilere amaçlarının belirlenmesinde, amaçları gerçekleştirecek olası seçeneklerin sistematik olarak toplam sistem açısından incelenmesi ve değerlendirilmesinde ve
böylece izleyecekleri en uygun yolun seçiminde
yardımcı olan bir araştırma ve problem çözme
yaklaşımıdır. Karar sürecinde böyle bir yaklaşımın izlenmesi yönetimin amaçları daha iyi bir biçimde gerçekleştirmeyi ve sonuç olarak da daha etkin bir biçimde işleyen bir sistem geliştirmesini
sağlar.
KBRN Tehdidine Sistem Yaklaşımı
Sistem Analizi
Durumun Tanımı Süreci
Sistem yaklaşımının uygulanıp uygulanmayacağına bu aşamada karar verilir. Eğer sistem yaklaşımı uygulanırsa ileriki aşamalarda alınacak kararları destekleyecek veriler bu aşamada toplanır.
Durumun tanımı aşamasındaki incelemelerde
kullanılan bazı teknik ve modeller şunlardır: Beyin
fırtınası, veri analizi, neden sonuç analizi (balık
kılçığı diyagramı), pareto analizi.
Sistem tanımında dikkate alınacak kavram ve
öğeler: Sistemin amacı, temel etkinlikler / süreçler, girdiler, çıktılar, alt sistemler, veri toplama,
ilişkiler, kısıtlar, varsayımlar, değişkenler, parametreler. Sistemi oluşturan temel bileşenler Şekil
3’de verilmiştir.
Sistem Tasarımı
Öngörü ve Kestirim
Durum ve sistem tanımlandıktan ve gerekli
verilerin toplanmasından sonra tasarım aşamasının başlangıcında öngörü ve kestirim yapmak gerekir.
Davranış Modellemesi
Sistemi çeşitli koşullar altında getireceği yararları ve sorunları önceden belirleyebilmek için
bir dinamik model kurarak benzetim yapmak gereklidir. Model kurulmasının ardından yapılan
benzetimde, sistemin karşılaşabileceği türden
girdiler veya sistemin kararlı davranışını etkileyebilecek gerçekçi bozucu etkiler sisteme verilir.
En İyileme Modellemesi
Davranış analizi sırasında kurulan benzetim
modelinden elde edilen sonuçlar, çeşitli durumlarda en iyi biçimde çalışacak bir sistemin elde
edilmesi amacıyla kullanılır. Bu aşamada sistemin yalnızca belli bir yönünün iyi çalışması değil,
toplam performansının en yüksek düzeyde olması
amaçlanmalıdır.
Yönlendirme Sisteminin Kurulması
Zaman içinde sistemin istenen çalışma özelliklerinden sapması halinde onu tekrar eski düzenine taşıyacak bir denetim sistemine gerek vardır. Bu denetim sistemi, genel sistemin tasarımı
aşamasında tanımlanmalıdır.
115
Güvence Sisteminin Kurulması
Sistemin işletilmesi ve denetimi sırasında yapılan saptamaların sağlıklı olduğuna ilişkin güvencenin sağlanmalıdır.
Geliştirme Sisteminin Kurulması
Tasarlanan sistemin gelecek gereksinimleri de
karşılayacak biçimde sürekli gelişme içinde tutulması onun ekonomikliğini artıracaktır.
Sistemi Hazırlama
Belgeleme
Sistem üzerindeki düzenlemelerin ilgililere anlatılabilmesi ve yeterli iletişimin sağlanması için
raporlama gereklidir. Raporlar açık ve yeterli kapsamda olmalıdır.
Kurulum
Tasarlanan sistemin gerçekleştirilmesi aşamasında önceden yapılan planlamalara uyulması gerekir. İyi bir tasarım, kurulum aşamasındaki sorunlar yüzünden başarısızlığa uğrayabilir.
Sistemi İşletme
Başlangıç İşletimi
Önceden yeterli belgeleme ve eğitim çalışmaları yapılmış olmalıdır. Sistem kullanıcıları ile sistem tasarımcılarının birlikte çalışması sağlanarak
olası kullanım hataları önceden belirlenmelidir.
Sistemin Değerlendirilmesi
Belli bir süre işletimin ardından sistem performansının öngörülere ne kadar uyduğu belirlenir.
Performansın yetersiz olduğu görülürse, gerekli
düzenleme yapılmalıdır. Şekil 4’ de sistemi analiz
ederken kullanılan yaklaşımlar yer almaktadır
[11].
Sistem
Gerçek sistemle çalışma
Sistemin bir modeliyle çalışma
Fiziksel model
Analitik çözüm
Şekil 4: Sistem Analizi Yaklaşımı
116
Sayısal model
Benzetim
Sistem ve Modelin Bileşenleri
Model: Meydana getirilecek yeni sistemin veya
analiz edilecek mevcut sistemin bir temsili örneğidir. Model üzerinde yapılan incelemeler, sistemin kendisi üzerinde yapılacak düzenlemelere
göre daha kısa sürede ve daha düşük maliyetle
gerekli tasarım veya işletim kararlarının verilmesini sağlar.
Matematiksel modeller: Sistemlerin matematiksel dille tanımlandığı ve açıklandığı modellerdir. Bir matematiksel karar modeli kurarken, sistemin performans ve maliyetiyle ilişkili tüm bileşenler dikkate alınmalıdır.
Modeller ve Dolaylı Deneyler
Doğrudan deneyler: Nesne, durum veya olay
değişikliğe açıktır ve sonuçlar gözlenebilir. Dolaylı
deneyler (benzetim): Sistem yerine bir modeli
üzerinde denemeler yapılarak belli bir performans ölçütünün ekonomik olarak en iyilenmesi
sağlanır. Tasarım ve işletimde model kullanılması, modellerin karar noktasına kadar belli ölçüde karar vericinin yerini alması nedeniyledir.
KBRN Tehdidine Şebeke Modeli Yaklaşımı
KBRN tehdidine karşılık şehrin boşaltılmasına
şebeke modeli yaklaşımının uygulanması sürecinde izlenmesi gereken adımlar aşağıdaki gibi planlanmıştır..
1. Kitle hareketleri Simülasyon ve Network
Modeli kullanılarak iki şekilde modellenecek.
2. Şehrin nüfus yoğunluğunun yaşandığı yerler
node (düğüm) olarak belirlenecek.
3. Havaalanları, tren istasyonları, vapur iskeleleri, şehrin otoban çıkışları gibi insanların yoğun
olduğu geniş alanlar çıkış noktaları olarak seçilecek.
4. Ulaşım seçenekleri (yol, otoban, metro,
metrobüs) sistemde kapasiteleri ile tanımlanarak
ok (arc) olarak temsil edilecek.
5. “Birim zamanda en fazla ne kadar insan
tahliye edilebileceği” hedef olarak seçildi ve mevcut arc kapasiteleri kısıt olarak alınarak lineer
model oluşturulacak.
6. Oluşturulan model bağlantılardaki akış
sıralamalarını ve düğümlerdeki kaynak ve hedefi
karşılayacak farklı bağlantılardaki akışları belirler.
Önce kapasiteli şebeke akış modelini ve bunun
eş değeri doğrusal programlama modeli ele alınacaktır. Doğrusal programlama modeli daha sonra şebeke akış modelini çözmek için özel kapasiteli simplex algoritmanın geliştirilmesine esas olacak şekilde kullanılacaktır.
Ek 1’de İstanbul’un olası bir KBRN tehdidine
karşılık tahliyesine ilişkin genel bir network modeli yer almaktadır.
KBRN Tehdidine Benzetim Yaklaşımı
Gerçek hayatta karşılaşılan sistemlerin bir
çoğu karmaşık bir yapıya sahiptir. Bu durumda,
bu sistemlerin modellerini matematiksel metotlar
ile çözmek mümkün değildir. Kuyruk teorisi modelleri de yalnız belli tipte dağılımlara izin verdiği
için çoğu karmaşık problemlerin üstesinden gelemez. Bu nedenle bu tür sistemlerin analizi ve
çözümü, benzetim modeli ile yapılır. Benzetim
çalışmasında, gerçek sistemden (mevcutsa)
toplanan veri, sistemin modelinin çalıştırılabilmesi için gerekli olan girdi parametrelerinin tahmininde kullanılır.
Benzetim, yöneylem araştırması ve yönetim
biliminde uygulama alanı geniş olan karmaşık
sistemlerin tasarımı ve analizinde kullanılan en
güçlü analiz araçlarından birisidir. Genel anlamda
benzetim, zaman içinde sistemin işleyişinin
taklididir. Zaman içinde değişiklik gösteren bir
sistemin tavrı, geliştirilen bir benzetim modeli ile
incelenir. Bu model, sistemin çalışması ile ilgili
kabuller setinden oluşur. Bu kabuller, sistemin
ilgilenilen nesneleri (varlıkları) arasındaki matematiksel, mantıksal ve sembolik ilişkiler ile
ifade edilir.
Bir benzetim modeli geliştirildikten ve geçerliliği sağladıktan sonra, gerçek sistem hakkındaki çeşitli sorulara (what-if) cevap aramak
için kullanılır. Bir benzetim modeli gerçek sistem
üzerinde yapılacak değişikliklerin etkilerini, yeni
kurulacak bir sistemin performansını tahmin
etmek için analiz ve tasarım aracı olarak kullanılır
[12].
Üniversitelerde ve işletmelerde benzetim
tekniğinin kullanımı ile ilgili çeşitli araştırmalar
yapılmıştır. Tablo 2’de bugüne kadar yapılan
bilimsel çalışmaların araştırma türlerine, afet
yönetimi evrelerine ve kullanılan yönteme göre
dağılımını gösteren istatistik bilgisi verilmiştir.
Case Western Reserve Üniversitesinde-Yöneylem Araştırması Bölümünde yüksek lisans öğrencileri arasında yapılan bir araştırma sonucunda;
benzetim afet yönetiminde 15 teknik arasında
aşağıda görüldüğü gibi 5. sırada yer almıştır
(1978). Aynı çalışmanın doktora öğrencileri ile
ilgili bölümünde ise; “İstatistiksel metotlar” birinci
sırada olmak üzere “doğrusal programlama” ile
“benzetim” ikinci sırayı paylaşmaktadır. Tüm
yapılan araştırmalar neticesinde benzetimin ve
modellemenin afet yönetimi üzerinde etkili
olduğu görülmüştür. Benzetim aşağıda verilen
amaçlardan birini veya bir kaçını gerçekleştirmek
için kullanılır.
Tablo 2: Afet Yönetimi (KBRN tehditlerine yönelik) Üzerine Yapılan Makalelerin Dağılımı (%) [13]
Araştırma türlerine göre
Teori
26,6
Model
57,8
Uygulama
15,6
Afet yönetimi evrelerine göre
Hafifletme
44
Hazırlıklı olma
21.1
Karşılık verme
23.9
İyileştirme
11
Değerlendirme: Belirlenen kriterlere göre önerilen sistemin ne kadar iyi çalıştığının gösterilmesi
Karşılaştırma: Önerilen sistem tasarımlarının
veya politikaların karşılaştırılması
Tahmin: Önerilen koşullar altında sistemin
performansının tahmin edilmesi
Kullanılan metodolojiye göre
Matematiksel prog.
32.1
Olasılık ve istatistik
19.2
Simülasyon
11.9
Karar teorisi
10.1
Kuyruk teorisi
9.2
Duyarlılık Analizi: Sistemin performansı üzerinde hangi faktörlerin etkili olduğunu belirlenmesi
Optimizasyon: En iyi performans değerini veren faktör düzeylerinin bir kombinasyonunun belirlenmesi
Darboğaz Analizi: Bir sistemde darboğazların
belirlenmesi
117
Benzetimin aşamaları aşağıdaki gibidir:
1. Problemin tanımı
2. Hedeflerin ve genel proje planının belirlenmesi
3. Kavramsal modelin oluşturulması: Problemle ilgili sistemin analizi, performans ölçütlerinin
belirlenmesi ve sistemin kaba bir modelinin (akış
diyagramı) çizilmesi
4. Veri toplama: Modelin gerektirdiği verilerin
toplanması ve analizinin yapılması
5. Modeli sayısal biçime dönüştürme: Söz konusu modelin bir simülasyon yazılımına aktarılması
6. Modelin doğrulanması: Bilgisayar modelinin
hatalarının bulunması ve ayıklanması
7. Modelin geçerlenmesi: Modelin geçerliliğini
incelemek amacıyla test koşumlarının (bilgisayar
modelinin bir kez çalıştırılması) yapılması ve ilk
adımda belirlediğimiz problemleri çözeceğine
inandığımız önerilerin modele aktarılması ve
çalıştırılması.
8. Sonuçların Analizi: Çözüm önerilerinin modelde çalıştırılmasından elde edilen çıktıların
analizi ve yorumlanması. Uygun çözüm önerisinin
seçilmesi.
Karar Destek Sistemi Olarak Benzetim
Herhangi bir karar sürecini etkileyen etmenler
(değişkenler) zamana bağlı kesikli ya da sürekli
özellikte olabilir. İncelenen konuya bağlı olarak
modelleme sürecinde bu etmenler kabul ölçütleri
dahilinde niteliksel olarak farklı tanımlanabilirler.
Örneğin sürekli nitelikteki bir değişken modelleme sürecinde, zaman dilimleme yeterlice inceltilerek kesikli olarak tanımlanıp modele dahil
edildiğinde (örneğin akış tipi üretim sistemlerinin
benzetimi, havuz problemleri gibi) karar verme
açısından bir sorun ortaya çıkmaz. 1950’li
yıllardan itibaren sürekli nitelikte değişkenleri
içeren süreçleri betimlemek için analog ve kesikli
nitelikte değişkenlere ilişkin süreçleri betimlemek
için sayısal nitelikte benzeticiler (kesikli olay
benzetimi) geliştirilmiştir. Sürecin niteliğine bağlı
her iki durumu (sürekli, kesikli) içeren benzeticiler
(paket programlar) tasarlanmıştır. Yönetim
biliminde yaygın olarak karar vericiler kesikli olay
benzetimini kullanmaktadırlar. Benzetim için;
genel amaçlı programlama dilleri, özel olarak
118
geliştirilen benzetim dilleri, genel amaçlı benzetim paket programları kullanılabilir. Alternatif
olarak konuya ilişkin ayrıntılı olarak hazırlanmış
yazılımlar da kullanılabili.
Sonuç
Günümüzde KBRN tehditlerinin artmasıyla
azami zarar görmesi muhtemel olarak görülen
şehir olarak İstanbul ili çalışmamıza konu olmuştur. KBRN tehditi karşısında İstanbul’un tahliye
planının nasıl olması gerektiği incelenmiştir. Tahliye planlarının yapılmasında ise disiplinler arası
bir çalışma ve kurumlar arası işbirliği gerekmektedir.
Çalışmamızda endüstri mühendisliği yaklaşımlarından network modellemenin ve simülasyonun
afet yönetimine ve örnek vaka olarak seçilen
İstanbul’un olası bir KBRN tehdidine karşılık tahliyesi modeline uygulanabilirliği incelenmiştir. İlgili
literatür taraması incelendiğinde farklı tahliye
ihtiyaçlarının yürütülmesi için çeşitli çalışmalar
yapılmış ve kullanıma hazır sistemlerin geliştirildiği görülmüştür. ABD de Maryland eyaletinin tahliyesi ile ilgili yapılan bir çalışmada [14] optimizasyon teknikleri ile simulasyon bir arada kullanılmıştır. Simülasyona ilk girdi olarak optimizasyon neticesinde bulunan en uygun sonuçlar girilerek matematiksel formüllerle tanımlanması zor olan
çeşitli işlevsel kısıtları ve kullanıcı davranışını göz
önünde bulunduran simülasyon modeli oluşturulmuştur. Bu model üzerine önerilen sistem simülasyon değerlendirme sonuçlarına dayanarak gerçek operasyonlar ve planlanan durum için en uygun planları uygulayarak potansiyel kullanıcıların
esnekliğini sağlamıştır.
Aşağıda önceki yapılan araştırmalarda tarih
sırasına göre geliştirilmiş olan tahliye planları ve
bu planlarda kullanılan programlar yer almaktadır. Örneğin, kuyruk uzunluğu, yoğunluklar, hızlar, akışlar ve diğer önemli trafik parametreleri
arasındaki matematiksel ilişkilere dayanan
tahliye sürecini simüle edebilen NETVACI, en eski
tahliye planı araçlarından biri olarak 1980'lerde
geliştirilmiştir [15]. Geniş açıdan bakıldığında ise,
MASSVAC ve onun takipçileri (MASSVAC 3.0,
MASSVAC 4.0 and TEDSS) 80'li ve 90'lı yıllarda
tahliye sırasında akış dağıtımı planlanarak statik
trafik atama modelleri geliştirmiştir [16].
1980'lerin ortalarında tahliye planlama için yaygın kullanılan eleman olarak mikroskopik simü-
latorlar ortaya çıkmıştır. Örneğin CEMPS, IMDAS,
OREMS ve diğer uygulamaları içeren sistemler vb.
Çalışmamız kapsamında özellikle afet yönetiminde tahliye planlarına değinilmiş ve mevcut
kaynaklar doğrultusunda olası bir KBRN tehlikesine karşılık optimum bir tahliye planı olarak
geliştirilen tahliye akış planı şeması Şekil 5’de yer
almaktadır [14]. Yaptığımız çalışma afet yöneti-
minde yaygın olarak kullanılmayan matematiksel
programlama teknikleri, simülasyon, karar destek
sistemleri ve kuyruk teorisi gibi metotlar kulanılarak elde edilen sonuçlar doğrultusunda gelişmeye açık afet yönetimi sistem yaklaşımlarının ve
KBRN tehdidine karşılık şehir tahliyesi modellerinin oluşturulmasına katkı sağlayacaktır.
Şekil 5: Genel tahliye süreci
Kaynaklar
[1]. Özkul B., Karaman E., 2007. Doğal afetle
için risk yönetimi, TMMOB Afet Sempozyumu.
[2]. Stonebraker, J.S. Kirkwood, C.W., 1997. “
Formulating and solving sequential decision analysis models with continuous variables”, IEEE Trans. Eng. Manage., Air Mobility
Command, Scott AFB, IL.
[3]. Halaç, O. 2001. Kantitatif Karar Verme
Teknikleri (Yöneylem Araştırması). (5.
Baskı) Alfa Kitabevi, Bursa
[4]. Geray, A.U. 1986. Planlama (Basılmamış
Ders Notları). 122 s., İstanbul
[5]. Daşdemir İ., Güngör E., 2002. “Çok
Boyutlu Karar Verme Metotları ve
Ormancılıkta Uygulama Alanları”, ZKÜ
Bartın Orman Fakültesi, BARTIN.
[6]. Esin, A. 1984. Yöneylem Araştırmasında
Yararlanılan Karar Yöntemleri (İkinci
Basım). Gazi Üniversitesi Yayın No:41, 370
s., Ankara
[7]. Taha H. , 2000. Operations Research,
Prentice Hall
[8]. Bazaraa M. ,Jarvis J. , Sherali H. , 1998.
Linear programming and network flows
[9]. Ahuja, R., Magnanti, T. Ve Orlin, J. (1993),
Network Flows, Theory, Algorithm and
Applications, Prentice-Hall.
[10]. Öztürk, A. 2002. Yöneylem Araştırması.
ISBN 975-7657-53-03, Ekin Kitabevi,
Bursa
[11]. Akansel, M., 2007. “Sistem Simülasyonu
Ders Notu”, Endüstri Mühendisliği Bölümü,
Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık
Fakültesi
119
[12]. Akansel, M., 2007. “Sistem Analizi Ders
Notu”, Endüstri Mühendisliği Bölümü,
Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık
Fakültesi.
[13]. Nezih Altay,Walter G. Green III , 2006.
"OR/MS research in disaster operations
management", School of Continuing
Studies, University of Richmond, USA
[14]. Ying Liu, Nan Zou, and Gang-len Chang,
2005.
"An
integrated
emergency
evacuation
system
for
real-time
operations", Proceedings of the 8th
International IEEE
Conference
on
Intelligent Transportation Systems Vienna,
Austria, September 13-16.
120
[15]. Sheffi Y., Mahmassani H., Powell WP.,
1982.
"A
transportation
network
evacuation
model", Transportation
Research Part A: General, Volume 16,
Issue 3, Pages 209-218.
[16]. G. Hobeika, Hanif D. Sherali, R.
Sivanandan, Antoine, 1994. "A linear
programming approach for synthesizing
origin-destination trip tables from link
traffic volumes", Transportation Research
Part B: Methodological, Volume 28, Issue
3, Pages 213-233.
Ek 1: İstanbul’un olası bir KBRN tehdidine karşılık tahliyesine ilişkin network modeli
Şehrin Ana Arter Yollar:
Şehrin çıkış noktaları:
121
KBRN’08
KONGRESİ
Elektronik Burun ve CMAC Tabanlı Yapay Sinir Ağları İle Tehlikeli Gazları
Tanıma ve İkaz Verme Sistemi
Bekir KARLIK, İhsan Ömür BUCAK
Fatih Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, 34500 Büyükçekmece, İstanbul, E-postalar:
[email protected] ve [email protected]
ÖZET
Amacımız; kimyasal, nükleer veya ikisinin karışımı olan, insan sağlığı ve
diğer canlılara zarar veren tehlikeli gazlara ait kokuların, kokunun oluştuğu
ortamda tanınması ve yayılmasını önceden tespit etmektir. Nükleer veya
kimyasal bomba atıldığında bunun yayılma etkisinin canlılara ulaşmadan
vereceği zarara yönelik savunma yapmaya yönelik bilginin işleneceği ortama
çok hızlı bir biçimde tanılayıp aktarmak hedeflenmektedir.
Elektronik burunlar, gazları, gaz buharlarını ve kokuları otomatik tanıma ve
sınıflandırma için kullanılırlar. Elektronik burun uygulamalarında çok çabuk
değişkenlik gösteren tanınması zor kokulara ait karmaşık veriler, Yapay Sinir
Ağları (YSA) kullanılarak tanınmaktadır. Bir sensör dizisi ile birleştirilmiş bir
YSA’nın bileşimi, genellikle benzersiz sensor tiplerinden daha çok sayıda
algılama yetisine sahiptir. Koku algılama sistemi çoklu sensörler kullanılarak
çoklu analizlere sahip tanımaya yönelik kullanıldıkları alanların dışında çok
değişkenli yeni alanlara da uygulanabilirler. Bu makale, CMAC (Cerebellar
Model Articulation Controller) tabanlı yapay sinir ağı modeli kullanılarak
tehlikeli kokuları tanımak için uygulamaya yönelik geliştirilen bir elektronik
burun tasarımının ve gerçekleştirilmesinin nasıl olduğunu açıklar.
Anahtar Kelimeler: Tehlikeli kokular, elektronik burun, CMAC sinir ağları,
tanıma.
123
Giriş
Tehlikeli gazlar; patlayıcı, parlayıcı, kolay yanıcı, yakıcı, radyoaktif, kendi kendine tutuşan, ıslandığında yanan ve diğer tehlikeleri oluşturan gazlardır. Tehlikeli madde özellikleri aşağıdaki şekilde tanımlanmıştır:
Patlayıcı: Belli bir sıcaklık ve basınçta herhangi bir hızda gaz oluşturarak kimyasal reaksiyon
oluşturan ve bu yolla çevresindekilerin zarar
görmesine neden olabilecek katı veya sıvı halde
madde veya maddelerin karışımı demektir.
Parlayıcı sıvılar: Parlayıcı kolay yanabilen demektir. Kapalı hazne deneyinde 60,5 0C, açık
hazne deneyinde de 65,6 0C altındaki sıcaklıklarda parlayıcı buhar bırakan sıvılar, sıvı karışımları, çözeltide veya süspansiyonda katı madde karışımları ihtiva eden sıvılardır. (Örneğin, boya, vernik, cila gibi maddeleri içerip tehlikeli özellikleri nedeniyle başka bir sınıfa dahil edilmeyen
maddeler içeren maddeler). Parlayıcılar sınıfına,
patlayıcı sınıfından ayrı olarak, taşıma şartları
altında kendiliğinden kolayca yanabilen veya sürtünme sebebiyle yangına veya yangın başlamasına sebep olan katılarda dahil olabilir.
Suyla temas halinde parlayıcı gazlar bırakan
maddeler: Suyla temas durumunda kendiliğinden
parlayan veya tehlikeli sayılabilecek miktarda
parlayıcı gazlar bırakan maddeler. Ayrıca, normal
taşıma koşullarında veya havayla temas halinden
ısınmaya ve bu şekilde yanmaya müsait maddelerde tehlikelidir.
Oksitleyici: Kendilerinin yanıcı olup olmamasına bakılmaksızın, oksijen verme yoluyla diğer
maddelerin yanmasına neden olan veya katkıda
bulunan maddeler.
Korozif maddeler: Canlı dokuyla temas halinde kimyasal olarak, geri dönüşlü veya geri dönüşsüz ciddi zararlar verebilen, su veya hava ile
temasında korozif duman yayan, sızıntı halinde
diğer mallara ya da ulaştırma araçlarına zarar
verebilen hatta tümüyle tahrip edebilen veya
başka türden tehlikeler yaratabilen maddeler.
Hava veya suyla temas halinde toksik gaz yayılması: Hava veya su ile temas halinde tehlikeli
sayılacak miktarda toksik gazlar yayan maddeler.
124
Bu tehlikeli özellikleri taşıyan çevrede bulunan
ama bilinmeyen maddelerin çevre için tehlikelerini, koruma tedbirleri alabilmek için önceden
tanınması gerekir. Son yıllarda çeşitli algılayıcı dizileri ve örüntü tanıma teknikleri kullanılarak koku tanıma üzerine birçok çalışma yapılmıştır [16]. Kullanılan dilde kaydı genelde kolay gözükse
de, profesyonel olmayan biri için gerçek kokuların
algılanmasına yönelik tanıma çok zordur. Çoklu
algılayıcılardan alınan kokulara yönelik CMAC tipi
Yapay Sinir Ağları (YSA) yöntemi kullanılarak oluşturulan koku algılama sistemi geniş bir uygulama
alanına sahiptir. Sunulan çalışmada bir OMX-GR
el algılayıcısı ve CMAC YSA yapısı kullanılarak 4
farklı tehlikeli gaz kokularına ait örüntülerinin
sınıflandırılmasına ilişkin gerçek zamanlı bir koku
algılama sistemi geliştirilmiştir.
CMAC
(Cerebellar
Controller) YSA Yapısı
Model
Articulation
CMAC yapay sinir ağı; farklı kokuların tanınması ve sınıflandırılmasında kullanılmaktadır. Geriye
yayılım veya diğer birleşik sinir ağı algoritmaları
ile eğitilmiş bir standart çok katmanlı ileri beslemeli ağ olarak inşa edilmiştir [7-10]. CMAC ilk olarak 1970 yılında J. Albus tarafından önerilmiştir
[11]. Albus’un düşüncesi, öğrenme sürecinden
sorumlu beynin cerebellum denilen kısmının modellenmesine dayanmaktaydı. CMAC, girişleri genelleştirme yapan, aktif bellek adreslerini üreten
ve ağırlıklandırılmış aktif bellek adreslerinin toplamının alındığı bir çıkış üreten algoritmadır. Bu
çıkış bulma süreci çeşitli adımlardan ibarettir. Şekil 1 CMAC algoritmasındaki çıkışları üreten bu
dört adımı göstermektedir. Giriş durum uzayı bir
veya daha fazla giriş vektörüne sahiptir. Bu vektörler farklı ayrık noktalardan oluşmuştur. Bu
ayrık noktalar durum uzayı detektörleri olan
CMAC’ın ikinci adımına bağlıdırlar. Durum uzayı
detektörleri daha çok CMAC’in sanal belleği olarak adlandırılır [12]. Bu dönüşüm esnasında, giriş
sinyalleri ilk olarak bir nicelenmiş seviye çıkışı
üretmek üzere niceleme işleminden geçirilir.
Elde edilen çıkış Giriş Uzayı Σ
Ağırlık Σ
Ağırlıklar tablosu İstenen çıkış
Şekil 1. CMAC’in blok diyagramı
Niceleme çözünürlüğü, beklenen maksimum
ve minimum girişlere ve niceleme seviyelerinin
sayısına bağlıdır. Benzer girişlerin benzer bellek
adreslerini uyarmaları CMAC sinir ağının karakteristiğidir. Bir sonraki adım, durum uzayı detektörlerinden fiziksel belleğe olan eşlemedir. Bu eşleme süreci iki farklı yolla gerçekleştirilebilir. İlki
birebir eşleme ve diğeri çoktan bire olan eşleme
veya rastgele eşlemedir. Şayet fiziksel bellek
durum uzayı detektörlerinin sayısından küçükse
bu durumda eşleme süreci çoktan teke doğru
olan eşlemeyi kullanır. Bir başka deyişle eğer
durum uzayı detektörleri fiziksel bellek ile birebir
eşleme için yeteri kadar küçük değilse rastgele
eşleme tercih edilir. Şayet durum uzayı detektörleri fiziksel bellekle olan birebir eşleme için yeteri kadar küçükseler, birebir eşleme kullanılmalıdır. Son adım çıkış vektörlerini üretmek üzere
uyarılmış fiziksel bellek adreslerinin ağırlıklarının
toplanmasını içerir. Eğitim esnasında, eğer CMAC
çıkış vektörleri verilen bir giriş durumu için arzu
edilen bir çıkış ile eşleşmezse, fiziksel adresler
tarafından işaret edilmiş ağırlıklar, ikinci dereceden ve dolayısıyla tekil minimuma sahip olan
bir yüzeyin gradyan aramasına eşit olan aşağıdaki
basit (steepest descent) “en dik eğimli alçalış
güncelleme” (LMS denilen en az ortalamalı
kareler) kuralı kullanılarak güncellenir:
wj ← wj + β
( yd − y )
g
(1)
Bu yakınsaklığı garanti edilebilen bir gözetimli
öğrenme eşitliğidir. CMAC belleği (1) denklemine
göre ağırlıkları ayarlamak suretiyle eğitilir [13]. Bu
işlem gelecekteki eğitimlerde çıkış hatalarını
azaltır. Bu ağırlık güncelleme kuralında,
w j ağırlık, y d CMAC sinir ağının istenen çıkışı, y
ise CMAC sinir ağının şimdiki çıkışıdır, ayrıca g
ilişkili bellek hücrelerinin sayısını ve β , 0 < β ≤ 1
arasında olan sabit bir öğrenme oranını gösterir
[14]. Büyük β ’lar için, öğrenme hızı iyileşecek
fakat gradyan gürültüsünden dolayı hata
oluşacaktır. Daha küçük bir öğrenme oranı
yoklama (look-up) tablosunda daha küçük
ayarlamalar ve dolayısıyla daha yavaş bir eğitim
meydana getirecektir. Bir CMAC öğrenmesinin
ağırlıklarının ayarlamaya karşı geleceği görülebilir; öyle ki o anki CMAC çıkışı verilen bir giriş için
istenen çıkışla aynı olur. Bir çıkışı elde etmek
üzere toplanmış ağırlıkların sayısı burada ağ
genelleştirmesini miktarı, g, olarak ele alınır. Bir
özel giriş niceleme eşlemleşmesi için, g deki bir
artış birbirine komşu giriş/çıkış çiftleri arasında
paylaşılmış ağırlıklar miktarında bir artış demektir. Niceleme seviyelerinin sayısındaki bir artış,
qimax , daha yüksek giriş çözünürlüğüne yol açar,
amma aynı zamanda sanal adres alanının
boyutunu/büyüklüğünü arttıracak ve Şekil 2 den
görüleceği gibi yavaşlayan bir hıza sebep
olacaktır.
Giriş niceleme seviyesi qi
8
qimax
7
(ximax-ximin)/qimax
6
5
ximin
xima
Giriş değeri xi
Şekil 2. CMAC giriş nicelemesi
CMAC kullanan/kullanarak koku tanıma
CMAC diğer sinir ağı yapılarına göre bir takım
çeşitli potansiyel üstünlüklere sahiptir. CMAC;
125
giriş durumu ve durum uzayı detektörleri arasındaki eşleme esnasında giriş uzayında birbirine
benzer veya yakın herhangi iki giriş vektörünün
durum uzayı detektörleri içersinde bir yüksek
oranda çakışan/örtüşen yerlerin/konumların alt
kümesini seçeceği bir özelliğe sahiptir anlamına
gelen bir yerleşik yerel genelleştirmeye sahiptir.
Dolayısıyla, benzer giriş vektörlerine olan CMAC’in
çıkış cevabı, birçok ortak bellek yerlerinden dolayı
benzerlik sergileme eğiliminde olacaktır [15].
Genelleştirme miktarı, durum uzayı detektörlerindeki çakışan bellek yerlerinin sayısına bağlıdır.
CMAC hesaplamaları, iterasyon başına düşen çok
sayıdaki hesaplama yerine çıkış bellek yerlerinin
toplamlarından ibarettir. İterasyon başına gereken zaman geriye yayılım algoritmasına nazaran
CMAC ile çok daha küçüktür. Böylece, verilen aynı
sayıdaki iterasyon sayısı için, CMAC geriye yayılım
algoritmasından daha hızlı olacaktır [16]. CMAC
belli problemler için gerçekte çok katmanlı idrak
(perceptron) mimarisine kıyasla daha az iterasyona ihtiyaç duyabilir. Çok katmanlı idrak (MLP)
sinir ağları birçok iterasyona ve her bir iterasyonun bir çıkışa yakınsaması için çok fazla hesaplama zamanı gerektirir; öyle ki algoritma yavaş
koşacaktır, ama CMAC gerçek zaman ve on-line
uygulamalar için faydalı birçok cazip özellikler
sunmaktadır. CMAC; robotik, kontrol uygulamaları, örüntü tanıma, sinyal işleme ve görüntü işleme gibi çeşitli problemlerin çözümünde kullanılmıştır [17, 18].
Bu çalışmada tehlikeli kokular, gazlar ve CO,
aseton, amonyak ve çakmak gazı gibi gazların
analizi için koku tanıma sistemi geliştirilmiştir. Bu
sistem; CMAC sinir ağı sınıflayıcısını giriş olarak
kullanmak üzere bir PC yoluyla veriyi alan OMXGR sensorundan ibarettir. CMAC sinir ağı dört
farklı tehlikeli kokuyu sınıflamak üzere eğitilir.
Tablo 1; β öğrenme oranı arttırıldıkça,
algoritmanın giriş durumlarını doğru biçimde
sınıflaması için daha kısa (öğrenme) adımlarına
ihtiyaç duyulacağını gösterir. Bununla birlikte, bu
başlangıç zamanının biraz artması şeklinde ilave
bir maliyet, dolayısıyla öğrenme hızında bir parça
kayba yol açacaktır. Öğrenme adımlarının sayısı
(k bir tamsayı) algoritmanın veriyi arzu edilen
hata ile sınırlı k iterasyonda veya geçişte başarılı
olarak sınıflamayı öğrendiği anlamına gelir.
126
Şekil 3, 0.001’ e kadar istenen hata öğrenme
oranı için hemen hemen hiç bir farka yol
açmayacaktır. Bu aynı zamanda algoritmanın
diğer sınıflamayı öğrenmek üzere yaklaşık olarak
aynı miktarda öğrenme zamanına gerek duyması
anlamına gelir. Bu ayrıca Tablo 1’deki sonuç
verisinden de doğrulanabilmektedir. Bununla
beraber, istenen hata daha da küçüldükçe,
algoritmanın veriyi doğru sınıflamayı öğrenebilmesinde gerek duyacağı adım sayısı doğrusal
olarak artacaktır; yani aynı problem için önceye
nazaran öğrenmek için daha fazla adım ya da
zaman ihtiyaç olacaktır.
Sonuç ve Tartışma
Bu çalışmada, CMAC tipi YSA modelinden
yararlanılarak, öncelikle kokunun oluştuğu çevreden elektronik burunla algılanan koku bilgisini
tanımaya gidilmiştir. Çalışmamızda nükleer veya
kimyasal atık veya bombanın oluşturduğu kokuyu
kullanmak imkânlarımız el vermediği için kullanamadık. Onun yerine OMX-GR sensor dizisinden
alınan amonyak, aseton ve çakmak gazı kokuları
ile farklı veya zararsız bir koku geldiği durumu göz
önüne alan hiçbiri olmak üzere 4 adet sınıfa ait
bilgi kayıt edildi. Burada kullanılan cihazın içinde
iki adet sensor bulunmaktadır. Aslında kullanılan
sensorlar daha fazla olsaydı daha fazla koku tipi
için yani bir sensor dizisi biçiminde olsaydı daha
iyi sonuçlar elde edilebilirdi. Diğer bir problem ise,
koku bilgisini kaydeden cihazın oluşturduğu
problemdir. Zira kokunun kaydedildiği ortamdaki
dinamik değişiklikler yeni kaydedilen verilerde
değişmelere yol açar. Bundan dolayı kayıt yapılırken mümkün olduğu kadar hızlı davranmalıdır.
Ayrıca burada sadece CMAC tipi YSA modeli
kullanıldı. Diğer YSA modellerde denenerek en iyi
performansı veren YSA yapısı bulunabilir.
Tablo 1. Koku verisi için CMAC sinir ağı algoritmasının sonuçları
Niceleme
Öğrenme
oranı β
Genişlik
İstenen
hata
Başlangıç
zamanı
Öğrenme
zamanı
Test
zamanı
Adım
4
4
4
4
4
4
2
2
2
2
2
2
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.1
0.01
0.001
0.0001
0.00001
0.000001
1,359,000
1,375,000
1,391,000
1,390,000
1,391,000
1,391,000
0.453000
0.562000
0.640000
1,266,000
1,953,000
2,438,000
0.047000
0.016000
0.031000
0.015000
0.016000
0.015000
4
5
6
12
18
23
4
4
4
4
4
4
2
2
2
2
2
2
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.1
0.01
0.001
0.0001
0.00001
0.000001
1,390,000
1,375,000
1,391,000
1,359,000
1,344,000
1,375,000
0.438000
0.578000
0.640000
1,282,000
1,250,000
1,860,000
0.031000
0.031000
0.031000
0.015000
0.032000
0.031000
4
5
6
12
18
23
4
4
4
4
4
4
3
3
3
3
3
3
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.1
0.01
0.001
0.0001
0.00001
0.000001
6,047,000
5,875,000
5,984,000
5,937,000
5,875,000
5,953,000
0.391000
0.515000
0.672000
0.782000
0.938000
1,156,000
0.015000
0.016000
0.016000
0.015000
0.047000
0.016000
10
16
21
24
30
37
4
4
4
4
4
4
2
2
2
2
2
2
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.1
0.01
0.001
0.0001
0.00001
0.000001
1,391,000
1,375,000
1,390,000
1,360,000
1,407,000
1,406,000
0.469000
0.578000
0.657000
1,094,000
1,656,000
2,250,000
0.031000
0.016000
0.015000
0.031000
0.031000
0.032000
4
5
6
10
16
21
Niceleme=4, genişlik=2 ve öğrenme oranı=0.4 için İstenen hata – Öğrenme adımı 25 20 15 10 5 0 0.1
0.01
0.001
0.0001
0.00001
0.000001
Şekil 3. Niceleme=4, genişlik=2 ve öğrenme oranı=0.4 için İstenen hata–Öğrenme adımı
127
Kaynaklar
[1]. Fenner, R. A., Stuetz, R. M., The application
of
electronic
nose
technology
to
environmental monitoring of water and
wastewater treatment activities, Water
Environ. Res., v. 71, no. 3, pp. 282-289,
1999.
[2]. Nakamoto, T., et al. Odor recorder using
active odor sensing system, Sensors and
Actuators, B, 76, pp. 465-469, 2001.
[3]. Negri, R.M., Reich, S., Identification of
pollutant gases and its concentrations with
a multisensor array, Sensor Actuat. BChem., v. 75, no. 3, pp. 172-178, 2001.
[4]. Nakamoto, T., et al. Odor recorder using
active odor sensing system, Sensors and
Actuators, B, 76, pp. 465-469, 2001.
[5]. Perera, A., et al. IpNose: Electronic nose for
distributed air quality monitoring system, in
Proceedings of the 3rd European Congress
on Odours, Metrology and Electronic Noses,
June 19-21, Paris-France, 2001.
[6]. Karlık, B., “Tehlikeli ve Zararlı Kokuları
Gerçek-Zamanlı Tanıma ve Koku Bilgisinin
İletimi”, HITEK’2004, cilt:2, sayfa:587-590,
9-10 Aralık, , 2004, Hava Harp Okulu,
Istanbul.
[7]. Karlık, B. and Bastaki, Y., Real time
monitoring odor sensing system using OMXGR Sensor and Neural Network, WSEAS
Transactions on Electronics, April, 2004,
no.2, v.1, pp.337-342 2001.
[8]. Karlık, B. and Bastaki, Y., “Bad breath
diagnosis system using OMX-GR sensor and
neural
network
for
telemedicine,
Clin.Informat. and Telemed., v.2, pp. 237239, 2004.
[9]. Loutfi, A. and Coradeschi, S., Odor
Recognition for intelligent systems, IEEE
Transactions on. Intelligent Systems, vol. 23,
Issue 1, pp. 41 – 48, 2008.
[10]. Karlık, B. and Yüksek, K., Fuzzy
clustering neural networks for real time odor
recognition system, Journal of Automated
Methods and Management in Chemistry, pp.
1-6, Dec. 2007.
[11]. Albus, J.S., A new approach to
manipulator control: the cerebellar model
128
articulation controller (CMAC), Journal of
Dynamic Systems, Measurement, and
Control, September, 1975.
[12]. Miller W. T., Real-time application of
neural networks for sensor-based control of
robots with vision, IEEE Transactions on
Systems, Man and Cybernetics, vol. 19,
no.4, pp. 825-831, 1989.
[13]. Wei-Song Lin, Chin-Pao Hung, Mang-Hui
Wang, CMAC based fault diagnosis of Power
transformers, in Proceedings of IJCNN
Conference, pp. 986-991, 2002.
[14]. Handelman, D.A., et al. Integrating neural
networks and knowledge-based systems for
intelligent robotic control, IEEE Control
Systems Magazine, pp. 77-87, 1990.
[15]. Szabo, T. and Horwath, G., Improving the
generalization capability of the binary CMAC,
in Proceedings of the IEEE Neural Networks,
IJCNN 2000, pp. 85-90, 2000.
[16]. Miller, W. T., Sensor-based control of
robotic manipulators using a general
learning algorithm, IEEE J. Robotic and
Automation, RA-3, pp. 157-165, 1987.
[17]. Glanz, F.H., Miller, W.T., Kraft, L.G., An
overview of the CMAC Neural Network, in
Proceedings of the IEEE Conference on
Neural Networks, pp. 301-308, 1991.
[18]. Rudenko,
O. G.
and
Bessonov,
A. A., CMAC neural network and its use in
problems of identification and control of
nonlinear dynamic objects, Cybernetics and
Systems Analysis, vol. 41, no. 5, pp. 647658, 2006.
KBRN’08
KONGRESİ
Genetiği Değiştirilmiş Organizmaların İnsan Sağlığı ve Çevre Üzerine
Etkileri
Fahri AKBAŞ
Fatih Üniversitesi, Genetik ve Biyomühendislik Bölümü, 34500 Büyükçekmece, İstanbul
ÖZET
Genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO) modern tarım teknikleri ve
biyoteknoloji çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir çok yeni
bilimsel gelişmede olduğu gibi, transgenik ürün ve organizmaların
tüketilmesi, önceden öngörülemeyen tıbbi, politik ve etik tartışmaları da
beraberinde getirmektedir. Bu güne kadar bu ürünlere bağlı geliştiği rapor
edilen tıbbi bir problem olmamakla birlikte, yine de kamu oyunda kaygı
uyandırmaktadır. Risk değerlendirmesi açısından, bu ürünlerin üretilmesi,
tüketilmesi, insan ve çevre ile etkileşimlerinin bilimsel yöntemlerle
incelenmesi ve toplum ile sonuçların paylaşılması gerekmektedir. İnsan
sağlığı üzerindeki potansiyel hedeflerinden biri immün sistem ve allerjik
reaksiyonlardır. Rekombinant proteinlerin oluşturduğu ve insan savunma
sisteminin daha önce karşılaşmadığı epitoplar risk taşımaktadır.
Antibiyotiklere direnç gelişimi ve toksisite de risk oluşturabilecek konulardır.
Genel Bilgiler
Genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO), doğal yollarla oluşmayan, modern biyoteknoloji kullanılarak elde edilmiş, yeni bir genetik materyal
kombinasyonuna sahip olan herhangi bir canlı organizma olarak tanımlanmaktadır. Günümüzde
birçok gıda GDO içermektedir. Mısır, soya, papaya, kanola, patates, pirinç , kabak, şeker pancarı
,domates gibi bitkiler ticari olarak önemli bir
pazara sahip olan gıdalar GDO’lu gıdalardır. Artan
insan nüfusu, tarım arazilerinin azalması, toprağın kirlenmesi, besleyici özelliği zenginleştirmek
gibi bir çok ekonomik ve çevresel nedenlerden
dolayı GDO’lar yaygınlaşmaktadır.
Teknik olarak, bitkide olması istenilen bir
özellik seçilir ve farklı bir canlıdan ilgili gen klonlanır. Gen, virüs veya plazmid edı verilen vektörlere aktarılır ve bitkiye transforme edilir. Daha
sonra tohum çaprazlama ile çoğaltılır. İstenilen
özellikler, pest direnci, herbisit töleransı, viruslara
129
direnç, kuraklığa direnç, besleyici özelliğin artırılması, meyve ürününün arttırılması gibi özellikler
kazandırılabilir. GDO’larda, ELISA yöntemi ile genetik modifikasyon sonucu eksprese edilen protein test edilebilir. PCR yöntemi kullanılarak, yabancı kaynaklı DNA parçalarını tespit etmek de
mümkündür.
Tarımda GDO kullanılmasının yararını savunanların görüşlerine göre, GDO kullanımı ile
tarımda ürün ve kar artışı, daha az kimyasal
kullanımı, doğal kaynakların daha iyi kullanımı,
daha besleyici gıdaların üretimi, ürün kalitesinin
artışı, bitkide donmaya direnç, bitkide hastalıklara direnç, besin değeri kalitesi artışı ve özel gıda
içeriğinin zenginleştirilmesi gibi ajantajlar sağlamaktadır. Ayrıca, pestisid ve herbisid kullanımının
azaltılması ile hem çevre hem de ekonomik açıdan faydalıdır. Böylelikle, özellikle gelişmemiş
ülkelerde açlığa çare olabilecektir.
GDO’lu gıdaların yaygınlaşmasından endişe
duyan çevreler ise farklı argümanlarla karşıt
görüşler öne sürmektedirler. Çevre ve gıda güvenliğini riske attığı, piyasa gücünü belli şirketlerin
insafına terkettiği ve en önemlisi de etik açıdan
doğaya bu tarzda bir müdahalenin doğru olmadığını savunmaktadırlar. Biyoteknoloji şirketleri
tarımı kontrolü altına alabilir ve özellikle az gelişmiş bir çok ülke stratejik olarak zor duruma düşürülebilir.
Yapılan araştırmalarda genetiği değiştirilmiş
ürünler yetiştiren Amerikalı çiftçilerin geleneksel
tarım yapan çiftçilere göre daha fazla tarım ilacı
kullandıkları tesbit edilmiştir, çünkü bu bitkiler
tarım ilaclarına karşıda dirençlidir. İlaca karşı
dirençli olan bu bitkilerin özelliği tarım ilaçlarından zarar görmemeleridir. Dolayısıya çiftçiler bitkilerdeki haşeratı öldürmek için tarım ilaçlarını
fazla miktarlarda kullanabilmekte ve bitki de
bundan zarar görmemektedir:
Biyoteknolojide lider olan şirketler aynı zamanda toksik tarım ilaçlarını da üretip satmaktadırlar. Bu şirketler bitkileri, özellikle genetik olarak ilaca karşı dirençli olarak dizayn etmekte ve
böylece çiftçilere daha fazla tarım ilacı satma
imkanı bulmaktadırlar.
GDO’lu bitkiler sayesinde kontrolsüz olarak
süper böcekler ve süper zararlı otlar gelişebilir.
Biyo çeşitlilik geri dönülmez bir biçimde tahrip
olabilir. Bazı yararlı böcek veya bakteriler üzerinde zararlı etkisi olabilir. Biyolojik zenginlik, aktarıl-
130
mış genlerin doğal bitki türüne atlayarak, bulundukları çevredeki doğal türlerde genetik çeşitliliğin kaybına neden olabilir ve yabani türlerin
doğal yapılarında sapmalara yol açabilir. Bu da
eko sistemdeki tür dağılımını ve dengeleri bozar.
Genetiği değiştirilmiş ürünlerin ekili olduğu
alanlardan, genetiği değiştirilmiş polenler rüzgar,
yağmur, kuşlar, arılar ve polen taşıyıcı böcekler
tarafından hem organik hem de normal tarımın
yapıldığı alanlara taşınmakta ve buradaki doğal
türlerin genetik yapısını kirletmektedir. Organik
tarımla uğraşan çifçiler genetik kirliliğin kontrol
edilemeyeceğini savunmakta ve bunların yaşayan
canlılar oldukları için çoğalabileceklerini, göç
edebileceklerini, mutasyona uğrayabileceklerini
belirtmektedirler.
Allerji
GDO’lu ürünlerin insan sağlığı üzerindeki
etkileri henüz tam olarak anlaşılabilmiş değildir.
Ancak potansiyel kötü etkilerinin başında allerji
sorunu gelmektedir. Rekombinant gen ürünleri
allerjen olabilir. Önlem olarak piyasaya sunulan
GDO’larda ön testler yapılmaktadır. Bu testlerde
allerjik ve toksik olanlar onay alamamaktadır.
Ancak uzun vadeli etkileri önceden kestirilememektedir. GDO’ların allerjiyi artırdığını gösteren,
destekleyen bilimsel kanıt yoktur. Toplumda bazı
yanlış kanaatler, yaygın olarak allerjideki artışları
GDO’lara yönlendirmektedir. Gerçek allerjenler
genelde büyük protein molekülleridir ve bağışıklık
sistemi bunları yanlış olarak düşman kabul eder
ve saldırır. GDO’daki yabancı protein her zaman
yeni bir protein değildir. Genellikle diğer bir
canlının normal proteinidir. Teorik olarak her yeni
protein allerji açısından belli bir risk taşır. Gıda
hazırlanmasında her işleme metodu, proteinlerin
özelliklerini değiştirir ve allerji risiki oluşturur.
Avrupa’da en yaygın allerjik gıdalar, fıstık,
yumurta, balık, kivi olarak sıralanmaktadır.
Her türlü gıda maddesinin allerji oluşturma
potansiyeli vardır. Temel olarak IgE aracılığı ile
oluşan immün yanıt ortaya çıkar. Immün kaynaklı
olmayan diğer reaksiyonlar ise gıda intöleransı
olarak adlandırılır. Bu tür gıdalar arasında en
fazla hassasiyet oluşturanlar arasında meyveler,
fıstık, soya, yumurta, süt ve buğday sayılabilir.
Bunlar tüm gıda allerjenlerinin yaklaşık %90’ını
oluşturur. Bunların dışında 200 civarında allerjik
gıda bilinmekterdir.
İnsanların %30’u bir veya daha fazla gıda
allerjisi ve intöleransı şikayeti yaşadığını söylemektedirler. Ancak bu kişiler ayrıntılı bir klinik
inceleme ve testlere tabi tutulduğunda, gerçek
alerji oranının erişkinlerde %2’ye indiği anlaşılmaktadır. Çocuklarda ise bu oran %7 civarında ve
daha yüksektir. Halk arasında yanlış olarak gıda
alerjisinin olduğundan çok daha yüksek olduğu
ve sürekli arttığı gibi yanlış bir kanaat vardır.
Avrupa’da son yıllarda ithal yolu ile gelen alerjik
özelliği yüksek olan ekzotik meyveler, toplumdaki
alerji şikayetlerinin artmasına yol açmıştır.
GDO’lu gıdalarda kullanılan yabancı protein,
aslında biyolojik fonksiyonu çok iyi bilinen ve
biyokimyasal olarak karakterize edilmiş proteinlerdir. Transgenik bitkinin allerjik olma ihtimali diğer normal gıdalardan teorik olarak daha farklı
değildir. GDO’lu bitkilerin allerjik özelliklerinin
değerlendirilmesinde dikkate alınması gereken
kriterler belirlenmişitir.
1. Yabancı genin kaynağı,
2. Proteinin fiziksel ve kimyasal özellikleri,
3. Kullanılan proteinin bilinen allerjen proteinler ile dizi homolojilerinin bulunup bulunmadığı,
4. Genin kaynaklandığı canlının proteinlerine
karşı allerjik insanların serumlarındaki IgE’nin
reaksiyon verip vermediği,
5. Deri testi gibi in vitro allerji testleri ile
analizler yapılmaktadır.
Bazı gıdalar her ne kadar non allerjik olarak
sınıflandırılsa da, daha ileri ayrıntılı bilimsel çalışmaların yapılması sonucunda sağlıklı sonuçlara
gidilmesi mümkündür. Örneğin, uzun yıllardan
beri bazı bitkilere B. Thuringiensis hücreleri, sporlar ve protein kristalleri karışımından oluşan
spreyler uygulanmaktadır. Bt muamelesi yapılmış
bitkilerin ürünlerinin besin yoluyla tüketilmesinde
problem görülmemektedir. Ancak bitkilere püskürtme yolu ile B. Thuringiensis uygulaması yapan işçilerde, solunum yollarına ait allerjik reaksiyonlar gözlenmiştir. Allerjik reaksiyonlardaki
diğer bir önemli nokta da proteinin konsantrasyonudur. Tüketilen gıdadaki allerjen proteinin yoğunluğu verilecek cevabı etkilemektedir ve duyarlı kişilerde daha ciddi sonuçlar doğurmaktadır.
Gıdaların işlenme süreçlerinde tabi oldukları
fiziksel ve kimyasal uygulamalar ile mide ortamındaki asit ve proteolitik şartlar, proteinlerin stabilitesini etkilerler. Bu da besin allerjisinde kritik bir
etkendir. Mide ortamına yeterinde direnç gösteren ve yapısı zarar görmeden ince bağırsaklara
ulaşan allerjik proteinler, mukozadan emilir ve
IgE antikorları ile etkileşirler.
Midedeki sindirim ortamında, normal proteinler 30 saniyeden daha az bir sürede parçalanabilirken, alerjik proteinler iki ile 60 dakika sonucunda parçalanırlar. Mide sıvısı simülasyon testi
ile gıda allerjenleri ile normal proteinler, bazı
istisnaları olmakla birlikte güvenilir bir şekilde
test edilebilirler.
Bu güne kadar test edilen transgenik proteinler, yapılan testler ile non allerjik olarak değerlendirilmiştir. Son yıllarda allerjik proteinlerin değerlendirilmesinde bir yöntem olarak amino asit dizilerine bakılmaktadır. 200’den fazla allerjik olduğu
bilinen protein, moleküler olarak karakterize edilmiştir. Amino asit dizileri karşılaştırıldığında, en
az sekiz amino asitlik bazı bölgelerin allerjiye yol
açtığı anlaşılmıştır. Bu bölgelere epitop adı verilmektedir. Epitoplar arasındaki benzerliklere bakarak, rekombinant proteinin potansiyel olarak
allerjiye eğilimi olup olmadığı hakknda fikir edinilebilir.
Toksisite
GDO’ların toksisite değerlendirmelerinde, öncelikle dışarıdan ilave edilen genin ürettiği protein
dikkate alınmaktadır. Sindirim ile alınan yabancı
genetik materyal bir problem teşkil etmez. Çünkü
DNA bütün canlı türlerinde aynı DNA yapısındadır.
İnsanlar günlük beslenmelerinde yaklaşık 0.1- 1
gram kadar yabancı DNA alırlar. GDO’lu gıdalardan insan hücrelerine ve barsaklardaki bakterilere geçen DNA miktarı ihmal edilecek düzeyde
azdır. Toksikolojik değerelendirmelerde ilk olarak
kullanılan yabancı proteinin beslenme sonucu
oluşturduğu etkidir.
Örneğin, 5-enolpiruvyl-shikimate-3-phosphate
synthase (EPSPS) enzimi, bitkilede herbisitlere
karşı direnç kazandırır. Bakteri, mantar ve bazı
bitkilerde bulunan bu gen insanda bulunmaz.
Triptofan ve fenil alanin biyosentezinde rol alır.
Bu proteini günlük gıdalarımızda alırız ve bilinen
bir fizyolojik etkisi yoktur.
Antibiyotik Direnci
Tartışmalı bir diğer konu, GDO’ların taşıdığı
antibiotik direnç genleridir. Bunlar gelecekte
131
insan sağlığı için risk oluşturabileceği düşünülmektedir. Bu nedenle GDO’larda sadece belli
antibiyotik direnç genlerinin kullanılmasına izin
veriliyor. Bu güne kadar her hangi bir örneği olmamasına rağmen, direnç genlerinin başka canlılara
aktarılması gibi bir risk göz ardı edilmemelidir.
GDO’lu bitkilerin hepsinde bir antibiyotik direnç geni bulunur. Transformasyon esnasında
seçiciliği sağlamak amacıyla transgenik protein
oluşturma işlemlerinde kullanılır. GDO’lu bitkilerin
güvenlik değerlendirmelerinde ilk olarak, aktarılan direnç geninin barsak bakterilerine aktarılıp
aktarılmadığına bakılır. Kriter olarak şunlara
bakılır:
Kullanılan antibiyotik insanda terdavi için
önemli ve tek olması,
Kullanım sıklığı,
Ağız yolu ile alınması,
Transformasyon üzerinde seçici bir baskı oluşturması,
Bakteri populasyonunda antibiyotiğe dirençliliğin seviyesi dikkate alınır.
En sık kullanılan antibiyotik direnç geni “nptII”
genidir ve APH(3’)II enzimini kodlar. Bu gen aminoglikozid antibiyotiklerini inaktive eder. Bu gruptan olan neomycin and kanamycin tıbbi tedavide
nadir olarak kullanılan antibiyotiklerdir ve genellikle ağızdan verilmez. APH(3’)II enzimi toksik ve
allerjik değildir.
Farklı ülkeler, farklı kanun ve mevzuatlarla
araştırma ve ürünleri piyasaya sunma çalışmalarını kontrol etmektedir. ABD ve Japonya’da gevşek olan kanunlar, AB’de daha sıkı bir çerçevede
denetlenmektedir. Şimdiye kadar gıda için üretildiği bilinen GDO’lu hayvan yoktur. Yakın gelecekte de beklenmiyor. Ancak GDO’lu ürünler hayvan
beslenmesinde yaygın olarak kullanılıyor. Yem
olarak kullanılan soyanın %60-90’ı GDO’ludur.
Salam ve sosis içeriği ve işlenmesinde GDO ürünleri kullanılıyor. Vitamin, amino asit ve enzimlerler
GDO’lu bakterilerden elde ediliyor. Veterinerlikte
kullanılan aşılar da genetiği değiştirilmiş canlılardan elde ediliyor.
Yapılan anketlerde GDO kavramının henüz
tam olarak bilinmediği, bilgi sahibi olan kesimlerin de yarar ve zararları konusunda net bir kanaate sahip olmadıkları görülmektedir. Ülkemizde
yapılan bir ankete katılanların yarısı GDO’lu ürünlerin doğal olanlara göre her zaman daha riskli
132
olacağını düşünmektedir. Eğitim seviyesi yükseldikçe, GDO’lu ürünlere bakış açısı olumlu yönde
artmaktadır. GDO’lu ürünlere olumlu yaklaşanların temel gerekçesinin, üretimde verimliliği arttırması nedeniyle olmaktadır. Bilgi seviyesi arttıkça daha çok katılımcı, üzerinde GDO etiketi
bulunan gıdaları satın alacağını belirtmiştir, bu da
bilgi seviyesi arttıkça olumlu görüşün arttığı görüşünü desteklemektedir. Katılımcıların yaşı arttıkça ürün etiketlerini okuma alışkanlığı artmakta,
fakat GDO’lu ürün alırım diyenlerin oranı azalmaktadır. Bayanların ürün etiketlerini okuma alışkanlıkları erkeklerden daha fazladır. Kadınların
erkeklere göre GDO’lu ürünlere karşı daha hassas oldukları ve daha şüpheci yaklaştıkları gözlenmiştir.
GDO’lu ürünler hayvan besiciliğinde de kullanılmaktadır. Transgenik ürünlerin kaliteli ve ucuz
besin üretiminde yararlı olacağı, özellikle üçüncü
dünya ülkeleri olmak üzere tüm dünyada açlığın
ortadan kaldırılmasında etkileri olacağı beklenmektedir. Balık yemi olarak genetiği değiştirilmiş
gıdaların, normal türlerden elde edilen besin
maddelerine göre, sindirim dereceleri ve enerji
içerikleri yönünden olumlu yönde farklılık gözlenmemiştir. Bu gıdaların kullanılması ile balıklarda,
broylerlerde, süt ineklerinde, besi sığırlarının gelişimlerinde ve ürünlerinde bir fark oluşturmadığı
anlaşılmaktadır. Son yıllarda, balıklarda protein
kaynağı olan antinutrisyonel faktörleri azaltılmış
soyanın yemlerde kullanımı giderek artış göstermiştir. Genetiği değiştirilmiş soya ve geleneksel
soyadan elde edilen yağı, gökkuşagı alabalığında
mukayese eden bir çalışmada, oniki haftalık deneme sonucunda, genetik modifiye soyadan elde
edilen yağlar ile hazırlanan yemin besin madde
kompozisyonunda ve balık gelişiminde herhangi
bir farklılık oluşturmadığı görülmüştür.
Genetik modifiye besinlerin yemlerde kullanılması sonucu meydana gelebilecek sağlık sorunlarını incelemek için Atlantik salmonu yeminde,
genetik modifiye ve geleneksel soya kullanılmış,
üç aylık deneme sonucunda, ciğer ve kas kompozisyonunda, kastaki yağ asidi profilinde bir farklılık gözlenmemiştir. Sonuç olarak genetik modifiye organizmaların balık gelişimi ve sağlığı bakımından güvenle kullanılabileceği kanaatine varılmıştır.
GDO’lu ürünler tavuk ve sığır besiciliğinde de
kullanılmaktadır. Çiftlik hayvanlarının, yemlerden
optimum şekilde yararlanmalarını sağlamak için
üretilen transgenik ürünler, özellikle protein miktarı ve kalitesinin, nişasta ve yağ kompozisyonunun, vitamin ve mineral içeriklerinin iyileştirilmesi
ve besinsel olmayan faktörlerin içeriğinin azaltılması ile hayvanların yemden yararlanma etkinliğinde iyileşmeler sağlanmıştır. Daha bir çok
üründe iyileştirme çalışmaları devam ederken,
konu ile ilgili olarak bilim adamlarının da tartışmalrı devam etmektedir. Bazı araştırıcılar, bu tip
ürünlerin sonraki yıllarda insan ve hayvan sağlığı
üzerine toksik veya allerjik gibi olumsuz etkilerinin olabileceğini, bazıları çevre açısından önüne
geçilemeyecek sorunların oluşabileceğini, bazıları
da kontrollü üretim, denetim ve gerekli testlarıin
yapılması durumunda herhangi bir sorunla karşılaşılmayacağını ileri sürmektedirler.
Özellikle gelişmiş ülkelerde tüketicilerin
GDO’lu ürünler hakkındaki düşünceleri ve beklentilerini ölçmek amacıyla anketler yapılmaktadır.
GDO’lu ürünler arasında tercih ve öncelik sıralaması yapılması istenen bir ankette, gelişmemiş
ülkelerdeki insanların günlük beslenme ihtiyaçlarını karşılamak için demir ve beta karoten içeriği zengin genetiği değiştirilmiş çeltiğin en yüksek
puan ortalamasına sahip olması, topluma doğrudan yararı olan ürünlerde katılımcıların daha hassas ve olumlu yaklaştığını göstermektedir. Puanlama yapılması istenen ürünler arasında, demir
ve beta karoten içeriği zengin çeltik ve kurak
şartlarda yetişebilen çilek en yüksek puanları
alırken, normalden hızlı büyüyen balık ve yağsız
et üreten koyun, en olumsuz puanları almışlardır.
Genelde genetik mühendisliği ile hayvanların
değiştirilmesine tepkinin daha yüksek olduğu
görülmektedir.
Avrupa’da yapılan anketlerde Avrupalılar
GDO’ların faydasından daha çok risk içerdiğini
düşünmekteler. Doğaya müdahale edilmesi
açısından etik bulmadıkları bu yöntemlerin potansiyel risklerinden kaygı duyuyorlar. Bununla beraber biyoteknolojinin yaşam kalitesini artırdığını,
tıp için kullanıldığında kabul edilebilir olduğunu
belirtiyorlar. Anketlerde olumsuz görüşler bildirilmekle beraber, normal yollarla üretilmiş gıda
ürünleri yerine, daha ucuz olan GDO’lu ürünleri
tercih ediyorlar.
Kaynaklar
[1]. Demir A, Pala A. Genetiği Değiştirilmiş
Organizmalara Toplumun Bakış Açısı.
Hayvansal Üretim 48(1): 33-43, 2007 33.
[2]. Alinorm 03/34 Joint FAO/WHO Food
Standard Programme. 2003.C. A. C.:
Appendix III: Guideline for the conduct of
food safety assessment of foods derived
from recombinant-DNA plants; Appendix
IV: Annex on the assessment of possible
allergenicity.
[3]. Agnolo. G.D. GMO: Human Health Risk
AssessmentVeterinary
Research
Communications, 29(Suppl. 2) (2005) 7–
11DOI: 10.1007/s11259-005-0003-7.
[4]. Bannon, G., Fu, T. J., Kimber, I. and Hinton,
D. M. (2003) Protein digestibility and
relevance to allergenicity. Environ. Health
Perspect. 111 , pp. 1122-1124.
[5]. Beever, D. E. and Kemp, F. (2000) Safety
issues associated with the DNA in animal
feed derived from genetically modified
crops. A review of scientific and regulatory
procedures. Nutr. Abst. Revs. 70 , pp. 197204.
[6]. Cellini, F., Chesson, A., Colquhoun, I.,
Constable, A., Davies, H. V., Engel, K. H.,
Gatehouse, A. M. R., Krenlampi, S., Kok, E.
J., Leguay, J. -J., Lehesranta, S., Noteborn,
H. P. J. M., Pedersen, J. and Smith, M.
(2004) Unintended effects and their
detection in genetically modified crops.
Food Chem. Toxicol. 42 , pp. 1089-1125.
[7]. Chan, J. M., Stampfer, M. J., Giovannucci,
E., Gann, P. H., Ma, J., Wilkinson, P.,
Hennekens, C. H. and Pollak, M. (1998)
Plasma insulin-like growth factor-I and
prostate cancer risk: a prospective study.
Science 279 , pp. 563-564. [ csa ] [
pubmed ] [ crossref ]
[8]. Chen, Z. -L., Gu, H., Li, Y., Su, Y., Wu, P.,
Jiang, Z., Ming, X., Tian, J., Pan, N. and Qu,
L. -J. (2003) Safety assessment for
genetically modified sweet pepper and
tomato. Toxicology 188 , pp. 297-307. [
crossref ]
[9]. Chowdhury, E. H., Kuribara, H., Hino, A.,
Sultana, P., Mikami, O., Shimada, N.,
Guruge, K. S., Saito, M. and Nakajima, Y.
133
(2003) Detection of corn intrinsic and
recombinant DNA fragments Cry1Ab
protein in the gastrointestinal contents of
pigs fed genetically modified corn Bt11. J.
Anim. Sci. 81 , pp. 2546-2551.
[10]. Epstein, S. S. (1996) Unlabeled milk
from cows treated with biosynthetic growth
hormones: a case of regulatory abdication.
Int. J. Health Serv. 26 , pp. 173-185.
[11]. Ermakova, I. (2005) Genetically modified
soy affects posterity: Results of Russian
scientists' studies — Available online at:
http:/www.geneticsafety.org/info.php?txtid=19&nid=776
[12]. Gürlek M., Turan F, Turan C. Genetiği
değiştirilmiş organizmalar ve hayvan
beslemede
kullanımı.
www.akuademi.net/USG/USG2007
[13]. Kuiper, H. A., Konig, A., Kleter, G. A.,
Hammes, W. P. and Knudsen, I. (2004)
Concluding remarks. Food Chem. Toxicol.
42 , pp. 1195-1202.
[14]. MacKenzie, S. A., Lamb, I., Schmidt, J.,
Deege, L., Morrisey, M. J., Harper, M.,
Layton, R. J., Prochaska, L. M., Sanders, C.,
Locke, M., Mattsson, J. L., Fuentes, A. and
Delaney, B. (2007) Thirteen week feeding
study with transgenic maize grain
containing event DAS-157-1 in SpragueDawley rats. Food Chem. Toxicol. 45 , pp.
551-562.
[15]. Margulis, C. (2006) The hazards of
genetically engineered foods. Environ.
Health Perspect. 114 , pp. A146-A147.
[16]. Martin, S. A. M., Vilhelmsson, O., Mdale,
F., Watt, P., Kaushik, S. and Houlihan, D. F.
(2003) Proteomic sensitivity to dietary
manipulations in rainbow trout. Biochim.
Biophys. Acta 1651 , pp. 17-29.
[17]. Murray, S. R., Butler, R. C., Hardacre, A.
K. and Timmerman-Vaughan (2007) Use of
quantitative real-time PCR to estimate
maize endogenous DNA degradation after
134
cooking and extrusion or in food products.
J. Agric. Food Chem. 55 , pp. 2231-2239.
[18]. Weil, J. H. (2005) Are genetically
modified plants useful and safe?. IUBMB
Life 57 , pp. 311-314.
KBRN’08
KONGRESİ
Biyosensörlere Genel Bir Bakış Ve Biyosavunmada Kullanılan
Biyosensörler
Mustafa F. Abasıyanık*, Ergün Şakalar**, Mehmet Şenel***
Fatih Üniversitesi, Genetik ve Biyomühendislik Bölümü*, Biyoloji Bölümü**, Kimya Bölümü***, 34500 Büyükçekmece, İstanbul
ÖZET
Biyolojik yapıdaki analitleri algılayan sensörler biyosensörlerdir. Biyolojik Saldırı
Ajanları biyolojik yapıdaki toksin, hasta yapıcı veya vücut dengesini bozucu
ajanlar olup son yılların savaş ve terörist saldırılarında sıklıkla kullanılmakta
veya kullanılmaları planlanmaktadır. Bilim dünyası bir yandan yeni BSA’lar
üzerine çalışırken bir yandanda var olan BSA’ları kısa sürede tesbit edebilecek
biyosensörler üzerine uğraş vermektedir. Nükleik asit tabanlı biyosensörler çok
hassas olmalarına karşın zaman ve kusursuz bir işçilik istediğinden ani
saldırıların tesbitinde yetersiz kalmaktadır. Ajanların yüzey özelliklerine göre
tesbit yöntemleri gün geçtikçe geliştirilmektedir. Bu makalemizin amacı sensör
ve biyosensör teknolojisini ve de BSA oriyentit dizayn edilen biyosensörlerden
bazılarını ve çalışma yöntemlerini tanıtmaktır.
BİYOSENSÖRLER
Sensör ve biyosensör tanımları
Sensörler fiziksel olguları elektrik sinyallerine dönüştüren cihazlardır. Mekanik duyu
organlarıda diyebileceğimiz bu cihazlar, çalışma
şekillerine göre ve dönüştürücü (ing: tranducer)
adı verilen yapılarına göre çeşitlere ayrılmaktadır.
Termal, mekanik, kimyasal, akustik,
radyoaktif sensörler ve biyosensörler bunlardan
bazılarıdır. İlgi alanımıza giren biyosensörler genel
olarak, biyolojik yapıdaki analitleri hisseden
sensörler veya reseptör birimi biyomoleküler
yapıda olan sensörlerdir.
135
parçalar
Biyosensörün ana gövdesini oluşturan
Biyosensörler bir çok sensör gibi reseptör
ve dönüştürücü olmak üzere iki ana yapıdan
ibarettir. Eğer reseptör biyomoleküler bir yapıda
ise buna biyoreseptör adı verilir (Şekil 1). Biyoreseptörler analiti fark edebilen biyomoleküllerdir. Dönüştürücüler ise biyoreseptörün analiti
fark ettiği esnada ürettiği kimyasal veya fiziksel
sinyali elektrik sinyallerine dönüştüren yapılardır.
Biyosensörler sayesinde normalde uzun tahliller
gerektiren analizler daha kısa sürede yapılabilmektedir. Mesela glikoz biyosensörleri kandaki
glikoz seviyesini kısa sürede ölçebilmektedir. Aynı
ölçüm normalde geleneksel yöntemlerle daha
uzun sürede yapılabilmektedir. Kısa sürede sonuca ulaştırması ve uygulama kolaylığı biyosensörlerin en önemli avantajlarındandır [2].
Biyoreseptörler: Biyoreseptör olarak
değişik biyomoleküller kullanılabilmektedir. Bu
biyomoleküllerden en çok kullanılanı enzimlerdir.
Enzimler hedef moleküllere karşı oldukça
özgüldür. Binlerce farklı analit içinden hedef analiti seçip reaksiyon oluşturabilen bu biyokatalizatörlerin dönüştürücülere bir şekilde immobilize
edilmesi yani yapıştırılması gerekmektedir.
Matrikse fiziksel hapisleme veya kimyasal bağlama yöntemleri analiti tanıyan biyomoleküllerin
dönüştürücülere immobilizasyonunda kullanılan
stratejilerdir. Kimyasal bağlama yönteminde biyomolekül dönüştürücü yüzeyine uygun bir reaktif
tarafından kovalent olarak bağlanır. Çok az
sayıda biyomolekülün bağlanması bile biyosensörün etkili çalışması için yeterli olabilir.
Dönüştürücüler: Biyoreseptörün analiti
tanıdıktan sonra ortamda oluşan fiziksel veya
kimyasal değişimi algılayıp bunu ölçülemebilir
dijital sinyallere dönüştüren cihazlardır.
Burada kullanılacak dönüştürücü, 3 farklı
kimyasala odaklanabilen 3 farklı dönüştürücüden
biri olabilir.
1. Oksijen sensörü: Ortamda kullanılan oksijen
miktarını ölçer ve bunu anlaşılabilir sinyal olan
elektrik akımına dönüştürür.
biyoreseptör
analit
Dönüştürücü
Şekil 1 Bir biyosensörün konfigürasyonu
2. pH sensörü: Glukonik asit ortamın pH’ını
düşürür. Bir pH sensörü olan dönüştürücü
ortamın pH’ına bakarak yıkılan glikoz miktarını
tesbit edebilir. Dönüştürücü ile pH değişimi voltaj
değişimine sebep olur.
3. H2O2 sensörü: Dönüştürücü ortamdaki H2O2
konsantrasyonunu ölçer ve elektrik akımına
dönüştürür [3].
Glikoz
Glikoz + O2
oksidaz
Glukonik asit + H2O2
Nitelikli Biyosensörlerde Aranan Özellikler
Biyosensörler sekiz parametreye göre
nitelendirilirler:
(i).
Duyarlılık (ing:sensitivity): Cihazın anaTüm bunları bir örnekle biraz daha açalım: Glikoz litteki değişime (konsantrasyon) birebir cevap
biyosensörleri kandaki glikoz konsantrasyonunun vermesi demektir. Duyarlılık yüksekse analitteki
tesbitinde kullanılırlar. Burada analit glikoz iken birim değişim sensörün ekranında aynen gözüglukoz oksidaz enzimi biyoreseptör olarak kul- kür.
Seçicilik (ing:selectivity): Cihazın sadece
lanılır. Aşağıdaki reaksiyon şemasında görüldüğü (ii).
analite
özgünlüğünü
gösterir. Cihaz başka reaktifgibi iki yeni ürün reaksiyon sonucunda oluşur.
lere ilgi göstermez ve hatalı sonuç vermez.
(iii).
Ölçüm aralığı: Cihazın ölçebildiği analit
konsantrasyonun aralığıdır. Analit belli bir kon-
136
santrasyondan az veya çoksa cihaz iyi bir duyarlılıkta sonuç vermeyebilir.
(iv).
Ölçüm süresi: Analit konsantrasyonundaki bir basamak değişime karşı cihazın vereceği
nihayi yanıtın sadece %63’lük kısmını ölçmek için
gösterdiği ölçüm süresidir. Bir tür cihazın ölçme
hızını gösterir.
(v).
Tutarlılık: Cihazın sonuçlarındaki tutarlılığı ifade eder.
(vi).
Tesbit sınırı: Cihazın tesbit edebileceği en
düşük analit konsantrasyonunu ifade eder.
(vii).
Ömrü: Cihazın, performansında gözle görülür bir azalma olmadan verdiği hizmet ömrünü
ifade eder.
(viii).
Kararlılık: Belirli bir süre içinde cihazın
duyarlılığındaki veya baz çizgisinde değişimleri
dikkate alan bir kalite ölçüm değeridir [2,3].
Biyosensör Dizaynında Dikkat Edilmesi
Gerekenler
Biyosensör tasarımlarında önce biyosensörün hangi analiti tanıyacağı tesbit edilmelidir.
Sonrasında ise aşağıdaki maddeler dikkate alınarak biyosensörler dizayn edilmelidir. Bunlar sırasıyla;
(i).
Analite uygun biyoreseptörün (tanıyıcı molekülün) seçimi,
(ii).
Biyoreseptörü dönüştürücüye sabitlemede
kullanılacak uygun ve verimli immobilizasyon metodunun seçimi,
(iii).
Biyoreseptörün analiti tanımasıyla oluşan
kimyasal veya fiziksel sinyali anlaşabilir sinyal formuna dönüştürecek olan dönüştürücünün seçimi
ve dizaynı,
(iv).
Ölçüm aralığının, duyarlılığın ve ölçümlerdeki
parazitlerin dikkate alınması,
(v).
Cihazın kompakt bir hale dönüştürülmesi,
olarak sıralanabilir.
Tüm bunları yapmak için ise bir çok alanda geniş
bir bilgi birikimine ihtiyaç vardır. Mesela, birinci
şık için biyokimya ve biyoloji, ikinci ve üçüncü için
kimya, elektrokimya ve fizik ve dördüncü için
kinetik ve kütle transferi alanları bunlardan
bazılarıdır. Biyosensör dizayn edilir edilmez sıra
onun elverişli imalat ve kullanma için uygun bir
şekilde paketlenmesine gelir. Modern imalat
teknolojileri ve stratejileri sayesinde çok daha az
maliyetle biyosensör üretimi mümkün olmaktadır.
Tasarıdan imalata tüm bu basamaklarda çoklu-
disiplinlerin bir arada kafa kafaya çalışması son
derece önemlidir [2].
Şekil 2. Clark’ın enzim elektrodu
Biyosensör Uygulamaları
Biyosensörler birçok alanda kullanılmaktadır.
•
Tıp: Metabolitlerin ölçülmesi, insulin eksikliği belirtilerinin ölçülmesi, hastane koşullarının
gözlenmesi, yapay pankreasın çalışma koşullarının kontrolü, vb.
•
Endüstri: Endüstriyel proses kontrollerinde gereklidir. Biyoreaktörlerin kontrolü, giren
hammadde ve çıkan ürünlerin ölçülmesi, vb.
•
Çevresel Denetim: Çevre Koruma Ajansı
(ing:EPA (Environmental Protection Agency) EPA
tarafından hava ve su düzenli olarak izlenmektedir. Ayrıca yerel idari mercilerin de bölgesel izleme birimleri bulunmaktadır. Bu birimler düzenli
olarak hava ve suyu tahlil etmektedirler.
•
Savunma (askeri ve sivil): Askeri ve sivil
savunma alanında kullanılmak üzere bir çok
sensör ve biyosensör dizaynı ve imalatına, son
körfez krizi ve 11 Eylül sonrasında hız verilmiştir.
Herhangi bir biyoterör ve biyosaldırı sonrası erken
tesbit ve analiz için çok güçlü ve taşınabilir
biyosensörler en elzem cihazlardandır. Bu konu
ilerde daha detaylı verilecektir [2].
Biyosensörlerin Kısa Tarihçesi
Clark ve Lyons (1962) ilk defa biyosensör
terimini ifade etmişlerdir. Enzim-elektrot kompleksini imal eden ikili, bu kompleksi glikoz sensörü olarak kullanmışlardır. Sensör, oksido-
137
reduktaz enzim olan glikoz oksidazın pletanyum
elektroduna immobilize olmasından ibarettir.
Pletenyum elektrod enzim tarafından üretilen
H2O2 tarafından +0.6V’da polarize olur. İşte
basitçe bu prensibe göre çalışan tarihin ilk
biyosensörü 1974 yılında piyasada Yellow
Spirngs Instrument (YSI) olarak görülmüştür.
YSI sensörünün geliştirilmesinde ana
özellik yeni nesil membranlardır. Clark burada
sandeviç membran kullanmıştır. Enzim nükleopor
polikarbonat membran ve selluloz asetat
membran arasına hapsolmuştur. Bu membranlar
normalde ortamın potansiyel yapısını etkileyecek
olan diğer faktörleri elimine etmekte ve cihazın
duyarlılığını ve özgünlüğünü artırmaktadır. Mesela, Clark’ın kullandığı membran H2O2’ı diffüze
ederken askorbat ve diğer parazitik kimyasalların
geçişini engellemektedir [2].
Biyoreseptör Molekülleri (Şekil 3)
Enzimler: Başta da belirtildiği gibi biyoreseptör
moleküllerinin en çok bilineni enzimlerdir. Sensörün analite olan özgünlüğü aslında biyoreseptörün analite karşı özgünlüğünden başka bir şey
değildir. Enzimlerin substratlarına karşı oldukça
yüksek bir özgünlüğü, afinitesi mevcuttur. Binlerce kimyasal arasından ilgili oldukları substratı
seçer ve reaksiyonu katalizlerler. Tabi tüm diğer
reaksiyonlarda olduğu gibi enzimatik reaksiyonlarda da ortamın sıcaklığı, pH’sı, iyonik kudreti ve
diğer çevre şartları önemli rol oynar.
Antikorlar: Antikorlar bir glikoproteindir. Kandaki
proteinlerin %20’sini oluşturular ve immünoglobinler diye de adlandırılırlar. Y şeklinde olup iki
adet antijen tanıma bölgesi ihtiva ederler. Bağışıklık sisteminde antikorlar tarafından tanınan ve
immün cevap oluşumuna sebep olan yabancı
moleküllere antijen adı verilir. Antikorları genelde
birbirlerinden ayıran farklılık antijen tanıma bölgeleridir. Her farklı antikor kendine özgün olan antijeni tanır ve ona geçici olarak bağlanır. Kovalent
olmasa da güçlü bir bağlanma yaptığından antijen-antikor bağlanma stratejisi bir çok modern
tanı metodunda kullanılmaktadır. Özellikle monoklonal antikor üretim teknolojisi sayesinde artık
herhangi bir antijene özgün IgG tipi monoklonal
138
antikorlar üretilmekte ve üretilen bu antikorlar
biyosensör teknolojisinde de kullanılmaktadır.
Aptamerler: Genel olarak aptemerler rastgele
sentezlenmiş tek zincirli oligonükleotidlerdir. Önce oligonükleotid sentezleyicisine zincir dizim
sekansı bakımından rastgelelik gösteren trilyon
adet farklı sentetik oligonükleotid ürettirilir. Baz
dizimi farklı olan herbir molekül, farklı üç boyutlu
yapıya sahiptir. Dolayısıyla bu kadar farklı molekül, tanınması düşünülen analitle muamele edilir
ve hangi rastgele üretilen oligomerik molekülün
analite karşı yüksek bağlanma kapasitesine
sahip olduğu SELEX adı verilen özel bir yöntemle
tesbit edilir. Sonrasında tesbit edilen oligomerin
sekansı belirlenip sentezleyiciye ikinci defa ama
bu sefer bilinçli olarak bu molekülden ürettirilir;
ürünler ise biyosensör teknolojisinde biyoreseptör
olarak kullanılır. Monoklonal antikorlara rakip
olan bu moleküller gün geçtikçe uygulamada kendini daha fazla göstermektedir. Hatta son 10 yıl
içinde özel yöntemlerle üretilen aptamer proteinlerin bazılarının altın ve bakır gibi madenlere karşı
bile özgün bağlanma gösterdikleri görülmüştür.
Bu da, özellikle yer altı suları üzerinden maden
aramaları yapmak için orijinal biyosensör imalatının yapılabileceğinin işaretini vermektedir [2].
Reseptör proteinler: Reseptör proteinler biyolojik
aktif bileşikler için yüksek ama özgün bağlanma
gücüne sahiptirler. Yani, herbir farklı reseptör
protein yalnızca kendine has bileşiğe bağlanabilir.
Bu özelliklerinden dolayı biyoreseptör olarak biyosensör teknolojisinde kullanılmaktadırlar. Mesela,
normalde hücrelerdeki ölüm reseptörleri apoptosis sinyali veren ligandlara karşı kullanılır. Hücre bu ligandları bu reseptörlerle hisseder ve apoptosisi (planlı hücre ölümü) başlatır. Sensör teknolojisinde bu reseptörler kullanılarak çevremizde
üretilen hangi kimyasalın apoptotik sinyale sebebiyet verdiği anlaşılmaktadır.
Diğer Adaylar: Dünyamızda, biyosensörlerde biyoreseptör olarak kullanılmaya aday bir çok biyolojik materyal bulunmaktadır. Bakteriler, hücreler,
organeller, membran tabakaları bunlardan bazılarıdır. Herhangi bir biyomateryalin biyoreseptör
amaçlı kullanımı için tek koşul, materyalin
istenilen analiti bir şekilde özgün olarak tanıma
kapasitesine sahip olmasıdır [2].
Tablo 1. Biyosensörlerde Kullanımı Muhtemel Bioreseptörler
Biyoreseptör Çeşitleri
Organ parçası (örn:olfaktori)
Doku
Hücrenin kendisi
Hücre organeli (örn.:mitokondri)
Biyomembran (örn.:reseptörler)
Enzim
Antikor
Yapısal bütünlük için gerekli
olan ana ihtiyaç
Bozulmamış doku
Besin ve oksiyen temini
Üretilen sinyal çeşidi
Ozmatik ve asidik kararlılık
Mekanik koruma
pH ve elektrolikit kararlılık
pH kararlılığı
Elektron zincir ürünleri
Salınan içerikler
Reaksiyon ürünü
Antijen tutumu/ kütle farkı
Biyosensörlerde Dönüştürücü Çeşitleri ve
Özellikleri (Şekil 3)
Geleneksel Dönüştürücüler: Geleneksel dönüştürücüler 3 çeşittir. Bunlar; H2O2 veya O2 ölçümlerine odaklanan amperometre, pH veya iyon
ölçümleri yapan potansiyometre ve fiber optik
kablo kullanan fotometrelerden ibarettir. Biyotanıma reaksiyonları genelde kimyasal ürünler
üretir ki bunlar elektrokimyasal metotlarla kolayca tesbit edilebilirler. H2O2 (veya reaktif O2) bir çift
eletrod vasıtası ile ölçülebilir. Önce referans
elektrodun karşısında olan elektroda (Ag/AgCl
veya Kalomel) ufgun bir voltaj uygulanır. Bu durumda hedef moleküller olan H2O2 veya O2 elektrotta yüksetkenir ve ardından bir akım oluşur ve
oluşan bu akım amperametre ile algılanır.
Potansiyometre ise bir membranın iki tarafındaki
H+ farkına bakarak çalışır. Fotometre, oluşan ışığı
sinyal olarak algılar. Fiber optik kablolar oluşan
bu ışığı yönlendirmede kullanılırlar.
Piezoelektrik Dönüştürücüler: Pieazoelektrik materyalleri ve yüzey akustik dalga cihazları kütle
değişimine karşı hassas bir ortam sunar. Bu tip
dönüştücüler, biyoreseptörde tanıma reaksiyonu
sonrasında kütle artışı oluyor ise, çok uygundur.
Mesela kuartz kristal mikrobalans (QCM) adı da
verilen piezoelektrik silikon kristalleri hali hazırda
pikogramlık kütle değişminlerini bile hissedebilmektedirler. QCM’lere sabitlenen antikorların antijenleriyle karşılaşmalarıyla oluşacak kütle değişimi işte bu şekilde algılanıp dijitalize edilir.
Aksiyon potansiyeli
Metabolik son ürün
İletkensel Dönüştürücüler: Solusyon iletkenliğindeki değişmeler bir reaksiyonun hızını belirlemede kullanılabilir. Oluşan iyonların yaptığı haraket
sonucu iletkenlikdeki değişimleri baz alan bu
teknik bir çok enzim alakalı reaksiyon hızlarının
ölçülmesinde kullanılmaktadır.
Elektrik Kapasitans Dönüştürücüleri: Kapasitans
ölçüm metodu kullanılarak oluşan bir dönüştürücüdür. Mesela, iki farklı elektrodlu levha üzerine antikorlar immobilize edilse ve bir antijenantikor reaksiyonu oluşsa sonuç doğal olarak iki
levha arasındaki ortamın dielektrik sabitesinde
dikkate değer bir değişim meydana gelir. Bu
değişim de kolayca dijitalize edilir.
Termometrik Dönüştürücüler: Bazı biyotanımlama
reaksiyonları esnasında ortam sıcaklığı değişir.
Bu değişim gözlenerek reaksiyon dolayısıyla
analit varlığı hakkında yorum yapılabilir. Mesela
ATP’nin hidrolizlenmesinde veya antijen-antikor
kompleksi oluşumları esnasında meydana gelen
reaksiyon sonucu ortam sıcaklığı değişir.
FET Tipi Dönüştürücüler: İyon
konsantrasyonlarındaki değişimi algılayabilen
FET’ler oldukça kullanışlıdırlar (ing: field effect
transistors: alan etkili transistörler)
139
Şekil 3. Biyosensörlerin biyoreseptör ve dönüştücü çeşitliliği
BİYOLOJİK SAVAŞ AJANLARIN
TESBİTİNDE BİYOSENSÖRLER
(BSA)
BSA 11 Eylül saldırıları sonrası artık korkulan bir saldırı türü olmaya başlamıştır. 1995’de
Tokyo’da şarbon saldırısından sonra, 11 Eylül
saldırılarında da yine şarbonlu mektuplar ortaya
çıkmıştır. Akabinde, bir anda dikkatler BSA üzerine yönelmiştir. Terörist saldırıların yanında, 17
farklı ülkeden biyosilah üretimiyle alakalı projelerin yürüttülmekte olduğu tahmin edilmektedir.
Hastalık Kontrolü ve Engellenmesi Merkezi
(ing:Center for Disease Control and Prevention
(CDC)) tarafından yapılan bir araştırmaya göre bir
teröristin ABD şehirlerinden birine kasıtlı bırakacağı şarbonun verebileceği ekonomik zararın
maliyeti 477.8 milyon-26.2 milyar $/100 bin kişi
olarak hesaplanmıştır [3].
Su ve gıda kaynakları: Su ve gıdalara
bulaştırılarak da BSA’lar hedefe gönderilebilir.
Birçok BSA sıcak ortamda bozulduğundan soğuk
işlenmiş, işlenmemiş gıdalar kullanılmakta
•
veya BSA işleme sonrasında gıdaya
eklenmektedir. Yine su kaynaklarındaki arıtma
işlemleri ajanın etkisini azalttığından (filtrasyon,
dilüsyon, klorlama) şebeke suyu işlendikten
sonra BSA verilmesi daha etkili olmaktadır .
BSA’ların Sınıflandırma
Muhtemel Biyolojik Ajanlar:
Kriterleri
ve
BSA’lar sınıflandırılırken değişik kriterler
göz önünde tutulur.
a)
BSA’ların Transmisyonu (Taşınması)
BSA’lar değişik yöntemlerle yayılabilirler.
Konvansiyel silahlar olmadığı için yine hedefe
gönderilemlerinde de konvansiyonel yöntemler
kullanılmamaktadır:
•
Aerosoller: Aerosoller BSA’ların en önemli
taşıyıcılarıdır. Özellikle 1-5 μ çaplı olduklarında
akciğerlere kadar nüfus edebilirler. Ama 1 μ’dan
küçük partiküller akciğerde kalmadan tekrar geri
verildiğinden ve 5 μ’dan büyük olanlarda mukotik
sıvıda ve solunum kanalının silli ve kıllı hücrelerinde tutulduğundan dolayısıyla ajan hedefine
(akciğerler) ulaşamadığından etki sınırlı olur.
140
Etkilerine göre:
i.
Öldürücü etkili BSA’lar
ii.
Şiddetli hasta yapan BSA’lar.
b)
Taksonomilerine göre
c)
Salınım Şekillerine Göre (Aerosoller, su
veya yiyecekle taşınanlar, vektörlerle(Hayvan vb),
direk enjeksiyonla),
d)
Sebep Oldukları Klinik Sendromlara Göre
(sistemik hastalık ajanları, pnömoni (zaturre)
ajanları vb).
Potansiyel BSA ajanları CDC tarafından katogorize
edilmektedir. Bu merkezde spor oluşturan gram
pozitif bakterilerden (Basillus antracis, Şarbon;
Yersinia pestis, Zaturre), gram negatiflere
(Francisella tuleransis, tularemia), oradan bakteri
kökenli toksinlere (Clostridium botulinum kökenli
botulium toksini) ve bazı virüslere (çiçek) kadar
bir çok ajan sınıflandırılmaktadır [2,3].
Tablo 1. Biyolojik Silah Ajanları
Ajanlar
Yayılım Yolu
Semptomlar
Profilaksi
(korunma)
Tedavi
1-6 gün – tedavi
olunmazsa
yüksek (%50’lerle
varan) ölüm riski
Saatler - tedavi
olunmazsa
%25’lere varan
ölüm riski
3 günle 8 hafta
arasıOrta
derecede lethalite
Ateş,
zayıflama,
öksürük, solunum
eksikliği, pnömoni
Antibiyotikler
(streptomicin,
gentamisin,
tetrasiklin)
Aşılar.
Sulu
gıdalar. Antibiyotik
Direk temas, vücut
sıvısı
7-17 gün- yüksek
ölüm oranı
Nosokomial
(muhtemel
taşıyıcılar)
2-21 gün - yüksek
ölüm oranı
Yüksek ateş, isilik,
şiddetli ağrı, baş
ağrısı, karın ağrısı
Yüksek ateş, aşırı
halsizlik, kansızlık,
petesi
(noktalı
kanama),
ödem,
kaslarda
ağrı,
başağrısı
İnkübasyon
(kuluçta)
Letalite
(öldürücülük)
Direk bireyden bireye bulaşma
Bakteriler
Plaka (pnömonik Aerosoller veya sinek
veya
hıyarcıklı vektörlerle
veba)
Kolera
Su
ve
gıda
kontaminasyonuyla
Tifo
Su
ve
gıda
kontaminasyonuyla
Virüsler
Çiçek
Kanamalı
humma (Ebola,
lassa, marburg)
hayvan
–
Bireyden bireye bulaşma yok veya kısmi bulaşma söz konusu
Bakteriler
Şarbon
Sporla,
aerosoller, 1-5 gün- yüksek
gıda
ölüm
Tularaemia
Biyolojik toksinler
Aflatoksin
Botulinum toksini
Aerosoller, kene veya
böcek
ısırmaları,
kontamine gıda ve
sular
3-14
gün-orta
ölüm oranı (tedavi
edilmez ise)
Aerosoller, kontamine
gıda ve sular
Değişik sürelerdealınan doza ve
yönteme
göre
letalite değişir
gıda ve sular
6 saat-14 günyüksek letalite
Sulu ishal, kusma,
bacakta kramplar.
Ölüm
saatleri
alabilir.
Ateş,
zayırlama,
ağrı ve ateş
Ateş,
halsizlik,
öksürük, şok. Ölüm
36 saat içinde
olabilir.
ani
akut
ateşli
hastalık, öksürük,
zayıflama
Ateş, nefes darlığı,
öksürük. Karaciğer
hasarları,
ölü
doğum,
eksik
doğum, kanser
Bulanık
görüntü,
yutkunma güçlüğü,
ve
Aşılar.
Antibiyotikler
(dirençlilik
artmaktadır)
Aşı
Desdekleyici
tedavi (sıkı kontrol,
VHF
bariyer
önleme)
Aşı.
Antibiyotik
(siproflaksin,
doksisiklin)
Aşı.
Antibiyotik
(gentamisin,
streptomisin).
Eklembacaklı
ısırmasına
karşı
koruma
Tahlil, kontamine
gıdanın
uzaklıştırılması
Erken müdahelede
antitoksinler
141
Staphylococcus
enterotoxin B
gıda ve sular
1-6 saat- %1’den
az letalite
Risin
gıda ve sular
Saatlerden
günlere-yüksek
letalite
BSA’ların Tesbitinde Zorluklar
Biyolojik saldırılarda en büyük problem,
biyolojik saldırılar ile olağan hastalık belirtileri
arasındaki farkın tesbit edilmesinde yatar. Yani,
BSA diye algılanan esasında olağan bir enfeksiyonel hastalığın mevsimsel artması da olabilir
veya daha az zararsız ajanların sebep olduğu rahatsızlıklar da olabilir. Bu soruların kısmi cevaplanmasında moleküler tekniklere oldukça büyük
iş düşmektedir. “Tedavi İçin Tesbit (TİT)” ve
“Koruma İçin Tesbit (KİT)” diye iki tür cihaz
kullanılar. TİT’de amaç birey BSA’ya maruz kaldığı
birkaç saat içinde BSA’nın tesbiti iken diğeri yani
KİT BSA’nın ortama bırakılmasından birkaç dakika içinde (bulaş başlamadan) tesbitini hedefler.
TİT’ler genelde hastane laboratuvarlarında kulanılan analitik cihazlar iken, KİT’ler sensör (biyosensör) türü cihazlardır [2,3].
BSA’ların Tesbitinde Biyosensörler
BSA’ların tesbitinde kullanılan biyoreseptör moleküllerin ekserisi, ya analitin yüzeyine bağlanan antikor veya BSA’nın genetik materyaline
bağlanan nükleik asit türü moleküllerdir. Aptamer, glikolipid ve peptidlerde kullanılmakla beraber bunların sayısı artmakla beraber oldukça
azdır.
1.
Nükleik Asit-tabanlı Biyosensörler (TİT tipi
sensörler)
Toksinler hariç bakteri, virüs gibi tüm canlıların
tesbitinde kullanılabilirler. Çok hassastırlar. Her
canlının kendine has DNA şifresi bulunmaktadır.
142
kaslarda
zayıflık,
solunum kaslarına
felç
Kusma,
bulantı,
ishal, göğüste ağrı,
baş ve kas ağrısı.
Ateş,
solunum
güçlüğü,
bulantı,
akciğerödemi
etkilidir. Etkili ve
dikkatli bakımve
havalandırma
Sadece etkili ve
dikkatli bakımve
havalandırma
Sadece
özel
durumlar için etkili
ve dikkatli bakım
ve
de
havalandırma
Dolayısıyla, PZR (ing:PCR; polimeraz zincir reaksiyon metodu) adı verilen bir metot sayesinde çok
az miktardaki (femto veya attogram DNA) örnek
içinden bile istenilen analitin tesbiti mümkündür
[3]. O kadar ki, Hartley ve Baeumner (2003)
çubuk şeklinde yaptıkları DNA temelli bir analiz
yöntemi ile 12 saat içinde tek bir şarbon sporunu
bile tanımlamayı başarmışlardır [3]. Versage
(2003) gerçek zamanlı PZR tekniği ile bir kaç saat
içinde Francieslla tularensis’in varlığını tesbit
edebilmiştir [5].
Bu yür yöntemlerin kendine göre dezavantajlı
yönleri de bulunmaktadır. Özellikle çapraz bulaş,
yanlış pozitif sonuç ortaya çıkmasına sebep
verebilir. Nükleik asit analizleri için örneklerin
hazırlanmasında gerekli olanlar sırasıyla;
(i) Hedef organdan alınan örnek amplifikasyon
için yeterince DNA verebilecek miktarda olmalıdır.
(ii) PZR’yi engelleyebilecek her türlü etken (RNaz
veya DNaz gibi enzimler ve proteinler) ber taraf
edilmiş olmalıdır.
(iii) Nükleik asidin türüne dikkat edilmelidir
(RNA’lar DNA kadar dayanıklı değildir).
Minyatüre edilmiş PZR cihazları, nükleik asit
tabanlı analizlerin çok iptidayi koşullarda bile
yapılmasında büyük önem taşımaktadır.
PZR yanında nükleik asit
teknikleride
biyosensör
kullanılmaktadır.
hibridizasyon
teknolojisinde
Şekil 4. Baumner’in Biyosensörü: A) Çubuklar 1- Pozitif kontrol (benekli bölge
analitin tutuklandığını gösterir), 2- Negatif kontrol (analit olmadığı için reaksiyon ve
dolayısıyla beneklenme yok), 3-Çok düşük konsanrasyonda analit içeren örnek; BBiyosensörün çalışma prensibini anlatan şekilHata! Yer işareti tanımlanmamış..
Baunmer’in biyosensörü (Şekil 4), sülfürodamine
B boyalı ve alanite karşı raportör probu bulunan
liposom ve yine analite karşı tutucu prob içiren
polietersülfon membran çubuktan ibarettir. Yani,
sandviç tekniği uygulanan bu metodda liposom,
görüntülemeye uygun olan bir boya (sülfürodamine B) ve aynı zamanda şarbonun DNA sekansına
(özellikle sık üretilen bir mRNA’nın özgün sekansına) özgün sekansta bir raportör prob ihtiva etmektedir. Diğer taraftan, çubuk şeklinde olan
membranın belli bir bölgesine raportör probun
tanıdığı, mRNA’nın başka bir sekansına özgün
tutuklayıcı problar immobilize edilmektedir. Sonuçta, mRNAları izole edilmiş şarbon numuneleri
amplifiye edilip liposomlarla muameleye tabi tutulduktan sonra, şekilde de görüldüğü gibi bir test
tüp içersine aktarılmaktadır. Membran çubuk bu
tüpün içine yerleştirilip liposom-numune solusyonuna daldırılınca oluşan liposom-mRNA kompleksleri (eğer ortamda şarbona ait mRNA varsa)
kağıt kromotografi yönteminde olduğu gibi çubuk
boyunca haraket etmektedir. Tutuklayıcı probların
olduğu bölgeye gelinince ise tutuklanmakta ve
immobilize olmaktadırlar. Liposomun içinde saklı
bulunan boyar maddenin görüntülenme özelliği
sayesinde de bu tutuklanma gözle rahatlıkla
tesbit edilebilinmektedir. Metodun dezavantajı
süredir. Yukarıda anlatılan işlemler 15 dakika da
sonuçlanmakla beraber, ön hazırlık denilen ve
sporların çatlatma inkübasyonundan , mRNA
izolasyonundan ve amplifikasyondan ibaret olan
evre takriben 4 saat sürmektedir. RNA’ların
DNA’lardan 100.000 kat hassas olduğu da göz
önüne alındığında bu ön hazırlık evresinin ne
kadar zahmetli ve dikkat isteyen bir süreç olduğu
anlaşılmaktadır [3].
DNA tabanlı yöntemlerin hemen hemen
tümünde gerekli olan bu ön hazırlık evreleri otomatik örnek hazırlama (OÖH) cihazları sayesinde
daha zahmetsiz ve hatasız bir hal almaya başlamıştır. Özellikle OÖH’ların analiz cihazlarıyla entekre edilmeleri bu tip biyosensörlerin boyutlarını
masa üstü aksesuarı haline gelecek kadar
küçültmüştür ki bir çoğu artık rahatlıkla (orduların
bünyesinde) arazide sahra çadırlarının içinde bile
kullanılabilecek seviyeye ulaşmıştır. Tüm DNA tabanlı metotlara baktığımızda 3 basamağın nerdeyse ortak olduğu görülmektedir: (1) Nükleik
asitlerin ön hazırlığı, (2) Amplifikasyon ve işaretleme (gerekirse), (3) oluşan ürünlerin tesbiti. Bilim dünyası ikinci ve üçüncü basamakların geliştirilmesi için agresif bir mücedele içindedir. Optik
ve elektrokimyasal gibi yeni dönüştürücülerin kullanımı, yeni immbolizasyon yöntemlerinin keşfi,
143
yeni işaretleme yöntemleri, minyotürleştirme bu
mücadelenin geçtiği etkin alanlardan bazılarıdır.
Sonikasyonla veya elektrikle hücrenin parçalanmasını sağlayan birkaç innovasyon dışında birinci
basamakla yani ön hazırlık aşaması ile alakalı
çok fazla araştırmaya rastlanmamaktadır. Eğer
tüm bu basamaklar tamamen otomatizasyona alınamaz ve hepsinden öte, saatler süren bu sistemin analiz süresi dakikalara çekilemez ise nükleik asit tipi sensörler hiçbir zaman KİT tipi bir biyosensör olamazlar [2].
2.
Yüzey Özelliklerine Göre Tesbit (KİT Tipi
Biyosensörler)
Bir önceki tip biyosensörlerde DNA’nın ekstraksiyonuna ihtiyaç duyulurken bu sistemde herhangi
bir sofistike ön hazırlık aşaması bulunmamaktadır. Tamamen analitin yüzey yapısını hedef alan
bu sistemler hızlı, güvenilir, yanlış negatif sonuç
vermekten uzak, özgün, hassas, kullanımı kolay,
hızlı cevap vererek ideal sensör özelliklerini taşırlar [2].
Şekil 5. BioVeris geliştirdiği sandviç tipi
biyosensör ve çalışma prensibi [10]
Bu tip ilk ticari biyoensör BioVeris [4], Response
Biomedical Corporation [5] ve QTL [6] tarafından
piyasaya sürülmüştür. Bunlar, boncuklar üzerine
immobilize tutuklayıcı antikorları ihtiva eden
sandviç tip biyosensörler olup, aralarındaki fark
144
raportör antikorlardaki işaretleme sisteminden ve
kitlerin genel formatından gelmektedir [2]. QTL’ın
ürettiği biyosensör labtop kadar küçük ve hafiftir.
Kartuşlar cihaz üzerine kolayca yerleştirilmekte
ve sonuç, 10 dakika içinde alınabilmektedir. Aralarındaki fark işaretleme ve görüntülemede metod farklılıklarından oluşmaktadır. BioVeris elektrokemiluminesent (elektrokimyasal-ışıma) sistemini kullanmaktadır (Şekil 5-A). Manyetik boncuklara bağlı tutuklayıcı antikorlar analiti ve ona bağlı
raportör antikoru tutuklar oluşan 4’lü komplex
manyetik alan oluşturularak bir elektroda tutturulur ve bir potansiyel akım uygulanır. Roptörtöre
bağlı özel işaretleyici madde verilen bu voltajla
ışıma yapar (Şekil 5-B). Böylece indirek yoldan da
olsa analitin varlığı tesbit edilir [10]. QTL ise farklı
bir sistem kullanmaktadır. Burada söndürücü (quenching) moleküller ve floresan özellikte polimerler kullanılır. Floresan yapıdaki polimerler ışın
verirken süper söndürücü özellikteki moleküllerle
karşılaşınca bu özelliklerini yitirirler. Manyetik
boncuk bu polimerleri ve söndürücüleri bir arada
ihtiva eder. Ne zaman ki analit gelir ve söndürücüyü ortamdan uzaklaştırır o zaman boncuk ışıldamaya başlar ki bu analitin varlığının indirekt
yoldan tesbitidir [12]. Bu innovativ yeni işaretleme metodu QTL’yi bu alanda lider konumuna
çekmiştir [2].
Bu eski nesil biyosensörlere eklenen yeni nesil
biyosensörlerde bir anda birden fazla analitin
tesbiti mümkün olmaktadır. Bunda farklı renklerdeki işaretçiler veya farklı analiti tesbit eden
farklı biyoreseptörler (protein çipler) kullanılmaktadır. Naval Araştırma Laboratuvarından Ligler ve
ark. bu alanda çalışırlar ve iki farklı tipte sensör
dizayn ederler. Birinci (Research International,
Monroe WA, USA tarafından Analyte 2000 ve
RAPTOR adında piyasaya sürüldü) prototipte 4
analit için 4 ayrı kanallı cihaz tarafından tutuklayıcı antikorlar, optik tel kablo üzerine immobilize edilir. Analit ve raportör antikorlar (floresan
madde taşıyan) eklenip bağlanma ışık verilerek
tesbit edilir. Bu cihazdaki en büyük yenilik fiber
optik kablo kullanımıdır. Bu sayede ışığın yayılımı
ve tesbiti daha efektif hale getirilir. İkinci önemli
tipte ise altı adet mikro-sıvısal alanlı bölgenin her
birine farklı biyoreseptör immobilize edilir. Daha
sonra ise yine numuneler bu çubuksu bölgelere
dik olarak muamele edilir. Numunelerin içinde
biyoreseptörlerin tanıdığı analitler varsa eğer bunlar biyoreseptörlere bağlanırlar. Bu basamaktan
sonra ortama floresanlı raportör antikorlar gönderilir ve lazerle görüntülenir. Nerede bağlanma
varsa buralarda ışıma görülür ve bu ışımalar CCD
kamera tarafından bilgisayar ortamına dönüştürülerek biyosensörün analit varlığını algılaması
sağlanır (Şekil 6) [7].
Şekil 6. A-NeutrAvidin kaplı yüzeye biotinli tutuklayıcı antikorlar 6 hat (çizgi) halinde dizilir. B-Numuneler
bu hatlara dik olarak muamele edilir. C-Floresanlı raportör antikorlarla işaretlerinirler. D-Lasere ışıma
yapan floresanslı antikorlar CCD kamera ile dijital ortama aktarılır [13].
Sandviç yönteminin dezavantajından biri ayrıca
bir raportör antikor kullanılması gereksinimidir.
İşaretleme gerektirmeyen yüzey plasma rezonans
(SPR) gibi optik tabanlı geçici dalga cihazları,
rezonant aynalar, refloktametre, Love dalga
akustik sensörleri gibi akustik dalga cihazları,
kuartz kristal mikrobalans ve iyon seçici alan
etkili transistörler en çok kullanılan biyosensör
türleridir. Bu tür cihazlardaki en esaslı problem
spesifik olmayan bağlanmalarında yanlış pozitif
sonuç vermesidir [2].
pM) SEB’i tesbit ederek yapılabilmiştiştir. İkincil
ve üçüncül antikor kullanılarak sinyal amplifiye
edildiğinde ise 100fM’lik SEB’in tesbit edilebildiği
görülmüştür [8].
Texas Instruments tarafından geliştirilen SPR tipi
Staphylococcus aureus enterotoksin B (SEB)
algılayıcı bir biyosensörde bu dezavantaj ikinci bir
referans
kanal
kullanılarak
giderilmeye
çalışılmıştır. İki kanalın biri SEB içerirken, diğeri
ise referans olarak kullanıldığından bir şey
içermez. Spesifik olmayan sıvıdan gelen
bağlanmalar ve buna bağlı değişmeler referans
kanaldan gelen verilere göre kompanse edilerek
daha doğru sonuç alınmıştır. Bu sayede saatler
süren bir ölçüm, 15 dakika içinde 2 ng/ml’lik (70
145
Biyosensör imalatında lipid tabakaları ve bu tabakaların içinde gangliosidlerede rastlanmaktadır. Gangliosidler karbohidrat bir kafadan oluşan
lipid türevlerdir. Karbohidrat kısımları vasıtasıyla
Şekil 7. Mikroyapılı redoks biyosensörü.
Normalde ligandlar boş iken redoks
moleküler hopping (atlama) ile ferrosenler
üzerinden elektro yol alır. Analit liganda
bağlandığında ise bu yol kesintiye uğrar.
Bu kesinti dijital sinyal olarak aktarılır
[16].
Şekil
8.
Mikrokantilever
tabanlı
biyosensör: A-Mikrokantilevere bir boncuk
eklenmiştir.
B-Kantilevere
boncuk
recombinant iki protein vasıtasıyla
bağlanır. C- BoNT toksini bu iki proteinden
birini (recombinant Sinaptobrevin 2)
keser. Kesilme sonucu kantilever aşağı
yukarı bir salınım gösterir. Salınımda
kantilevere bağlı almaçlar tarafından
algılanarak dijitalize edilir [17].
spesifik olarak herhangi bir analite bağlanabildiklerinden biyoreseptör olarak kullanılmaktadırlar.
Bir çok toksine bağlanabilirler. Pan ve Charych,
GM1 tipi gangliosid içeren polidiasetilen liposomunun kolera toksinine bağlanabildiğini ve liposomda meydana gelen konformasyonal değişim
146
sonucu liposomun renginin morumsu maviden
turuncuya değiştiğini rapor etmişlerdir [9].
Lipid yüzeylere ferrosin bağlı bir diğer
sensörde ise elektronlar hopping
yöntemiyle bir ferrosinden diğerine
taşınarak iletilir. Ne zaman ki,
ferrosinlerin yanında bulunan ligandlara
kolera toksin bağlanır, işte o zaman
eletron transferi gerçekleşemez hale
gelir (
Şekil 7). Bu yöntemin en büyük dezavantajı ise
yanlış pozitif sonuçların oluşma riskinin olması
olasılığıdır [10].
Bir diğer yüksek innovasyona sahip biyosensör
Parpura ve arkadaşları tarafından geliştirilmiştir.
Botulinum toksininin (BoNT) bir şekilde tesbitini
konu alan yöntem oldukça ilginçtir. BoNT bir
çinko-endopeptidazdır. Çinko varlığında peptidleri
belli bir noktadan keser. Özellikle sinaptik
sinirlerin, sinaptobrevin-2 noktasından kesilerek
ayrılmasına sebep olur. Bu yöntemde mikrokantilevere (sundurma) bir boncuk immobilize edilir.
Boncuğu kantilevere bağlayan iki rekombinant
proteindir. Sinaptobrevin-2 bonçuğa bağlı iken
sintaksin-1A kantilevere bağlıdır. Aynı zamanda
normalde bu ikisi birbirine bağlı iken, BoNT bu
ikisini bağlantı yerinden keser. Kesilme kantileverde titreşimli sallanmalara sebebiyet verir. Kantilevere bağlı almaçlar bunu hisseder ve dijitalleştirir (Şekil 8). Bu salınım toksinin varlığının
isbatıdır. 5 pg/ml toksini 15 dakikada tesbit etme
başarısına ulaşan cihaz, kinetik bir tahlil yöntemi
olarak diğerlerinden farklılık gösterir [11].
BSA TESBİTİNE UYGULANABİLİR YENİ
BİYOSENSÖR TEKNOLOJİLERİ
Yukarda verilen biyosensörlerden hiçbiri
bir asker veya sivil tarafından taşınıp riskli
bölgede KİT amaçlı tarama yapacak durumda
değildir. Bunda söz konusu olan en büyük
engelleri şöyle sıralayabiliriz: 1) Havadaki örneğin
biyosensörün çalıştığı nemli bir ortama nakli; 2)
Tesbit etme alt seviyesinin aşağı çekilmesi; 3)
Daha hızlı ölçüm.
1) Hava örnekleri: Biyosensörler nemli ortamlarda
çalıştıkları için hava örneklerinin nemli bir ortama
aktarılması gerekmektedir. Ayrıca, hava örnekle-
rinin kontrolünün zor olması ve potansiyel tehlike
addetmelerionların nemli ortama nakillerini zorunlu kılar. Bunun yanısıra belli hacimdeki havada çok az analit olacağından nakil esnasında
birim alandaki analit miktarını yoğunlaştırıcı metodlara ihtiyaç vardır. Yoğunlaştırma için iki ana
teknoloji (nemlendirilmiş siklon örnekleyici
(ing:wetted cyclone sampler) ve sanal darbe
(ing:virtual impactor)) kullanılmaktadır. Bunlar
giyilebilir biyosensörler için uygun olmasa da
kapalı alan çalışmaları için yeterlidir. Lawrence
Livermore Ulusal Laboratuvarının (ABD) geliştirdiği bir sistemde bu iki yoğunlaştırma teknolojisi
BSA’ların antijen-antikor ve PZR tabanlı yöntemlerle tesbit etmek için seri olarak bağlayıp APDS
(Otomatik Patojen Tesbit Sistemi (ing: Automated
pathogen detection system)) geliştirmişlerdir
(Şekil 9). Masaüstü kullanılabilecek kadar küçük
olan cihaz, özellikle metro ve alışveriş merkezleri
gibi yaygın kullanım alanlarında belli periyodlarda
havayı filtre eder ve işleyip analize hazır hale
getirir. Cihazdaki sanal darbe, 1-10 μm’lik zerreleri toplamakta ve ayrı bir modül olan nemlendirilmiş silikon örnekleyicide bu zerreleri
konsantre etmektedir. Bundan sonrası ise toplanan analitlerin biyosensöre sunulması ve tanınmasından ibarettir [12].
Hali hazırda bu iki tip örnekleyiciden başka yöntem olmadığı için havada asıllı analitlere yönelik
portatif biyosensörlerin geliştirilmesinde sıkıntılar
yaşanmaktadır. Örnekleme ünitesiz sensörlerin
ortamda az yoğunlukta bulunan BSA’yı tesbit
etmeleri zordur. Dolayısıyla araştırmalar geniş
yüzey alanlı biyosensörlere yönelmiştir. Elektronik
tekstil ürünleri ve diğer akıllı kumaşların bu tip
sensörlerde kullanılmasının uygun olabileceği
görülmektedir. Elektronik kumaşlara bağlı biyoreseptörlerde oluşan sinyallerin yine elektronik iplik
dönüştürücüler vasıtasıyla dijitalize edilmesi gibi
tasarımlar bilim insanlerının zihninde canlanmaktadır. Tabi böyle bir sensörün hem kuru hava
ortamında ve hem de nemli ortamda çalışması
gerekmektedir.
2) Hassasiyeti artırma ve hızlı analiz etme: Cihaz
hassasiyetini artırmanın üç yolu vardır. Bunlar,
yüksek bağlanma denge sabiteli biyoreseptör
kullanmak, belirsiz bağlantıları azaltmak ve daha
hassas dönüştürücüler kullanmak olarak sıralanabilir.
Yüksek afiniteli yeni biyoreseptörler üzerine
yapılan araştırmalar faj görüntüleme kütüphanesi
orijinli peptid, antikor ve aptamerler üzerine
yoğunlaşmıştır. Özellikle aptamerler son yılların
en populer alanlarından biri aline gelmiştir.
Aptamerler bir tür oligonükleotid (DNA) yapısındadır. Öncelikle farklı diziye sahip milyarlarca
oligonükleotid sentezlenir. Herbiri farklı üçboyutlu
yapıda olduğu için her birinin bir analite bağlanma sabitesi farklıdır. SELEX adı verilen metodla hedef analite en yüksek afinite ile bağlanan
oligonükleotid seçilir, sekansı öğrenilir ve yüksel
oranda sentezlenip biyoreseptör olarak kullanılır.
Seçim aşaması zorda olsa sentez aşaması
antikor teknolojisine göre daha kolaydır. Benzer
süreç peptid ve antikorlar içinde uygulanmaktadır. Fakat, bağlanma sabitesi olan Ka’nında bir
sınırı bulunmaktadır. Bilinen en iyi afinite avadinin biyotine göztermiş olduğu afinitedir. Dolayısıyla en iyi Ka değerinin 1015 M-1’den düşük olamayacağı belirtilmektedir.
Şekil 9. Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarının (ABD) geliştirdiği APDS (Otomatik Patojen
Tesbit Sistemi (ing: Automated pathogen
detection system)) cihazı
Hassasiyeti artırmada oynanması gerekli olan bir
diğer parametre dönüştürücülerdir. Bu da kendi
arasında etiketli veya etiketsiz analit veya
biyoreseptörden gelen sinyalleri dönüştürmek
olarak ikiye ayrılır. Etiketli biyosensörlerden ışıldar
etiketli biyosensörler (kuantum noktalar, elektrokemiluminesent moleküller, boya etiketli liposomlar, floresan supersöndürücüler (quenching)
son yılların ilgi alanıdır [1,2].
147
Şekil 10. Nano-kablo tabanlı bir biyosensör. Birbirine parallel
bu iki kablodan sadece 2 numarada analite (virus) özgün
antikor bulunmaktadır. 1 numara referans olup 2 numaralı
telde oluşan bağlanma reaksiyonu sonucu iletkenlikte değişim
meydana gelir. Dönüştürücü bunu algılar referansın iletgenliği
ile karşılaştırıp dijital uyarı haline dönüştürür [19].
Etiketsiz biyosensörlerden bir kısmı mikrokantilever sistemine odaklandırılmıştır. Mikrokantileverin dönüştücüleri, kütle değişimden doğan resonansı, yüzey sitresindeki değişimlerden doğan
kantilever bükülmelerini, afinite reaksiyonlarına
bağlı değişimleri hissederek dijitalize edebilir.
Farklı etiketsiz yöntemlerde kullanılmaktadır.
Lieber ve arkadaşları yeni geliştirdikleri bir sistem
vasıtasıyla bir adet virüsün bağlanmasını bile
algılayan dönüştürücü imal etmeyi başardılar.
Silikon nanokablo FET’lerin kullanıldığı bu sistemde antikor bağlı iki adet kablodan ibarettir.
Kablonun birindeki antikorlar analite özgün iken
diğer kablodakileri antikorların anatilite bağlan-
148
ma özelliği olmadığından referans olarak kullanılır. Analitin bağlanması kablo iletkenliğinde değişime sebebiyet verir ve referansın iletkenliğiyle
karşılaştırılıp pozitif sinyal olarak dijitalize edilir
[13].
Kaynaklar
1. Chambers J ve ark. Current Issues of
Molecular Biology, 10 (2009); sayfa:1-10
2. Gooding JJ, Analytica Chimica Acta, 559
(2006); sayfa:137
3. Shah J ve Wilkins E, Electroanalysis; 15,
3 (2003); sayfa: 157-167
4. Gosden C ve Gardener D, BMJ; 331
(2005);sayfa: 395
5. K. Brown, Science; 305 (2004);
sayfa:261
6. Higgins JA, Ibrahim FK ve ark., Annals of
The NY of Sciences, 894 (1999); sayfa:
130
7. Hartley HA ve Baeumner AJ, Anal.
Bioanal. Chem., 376, (2003); sayfa:31927.
8. Versage JL, ve ark., J Clin Microbiol.,
41,12, (2003); sayfa:5492-9.
9. A.J. Baumner ve ark., Anal. Bioanal.
Chem., 380 (2004) sayfa:15
10. BioVeris
Corporation,
URL:
http://www.bioveris.com
11. Response Biomedical Corp. URL:
http://www.responsebio.com
12. QTL
Biosystems,
URL:
http://www.qtbio.com
13. C.R. Taitt ve ark., Microbial Ecol., 47,
(2004), sayfa:175.
14. A.N. Naimushin ve ark., Biosens.
Bioelectro., 17 (2002), sayfa:573.
15. J.J. Pan ve D. Charych, Langmuir, 13
(1997), sayfa:1365.
16. Q. Cheng ve ark., Analyst, 129 (2004),
sayfa:309.
17. V. Parpura ve ark., Proc. Natl. Acad. Sci.
U.S.A., 100 (2003) sayfa:13621.
18. Lawrence Livermore Natioal Laboratory,
URL: http://www.llnl.com
19. F. Patolsky ve ark., Proc.
149
KBRN’08
KONGRESİ
Kimyasal Ve Petrol Döküntüsü’ne Müdahale Operasyonları
Kerem Kemerli, Erkan Alkır, Teoman Dikerler, Özlem Saklıcacı, Oytun Ulutaş
(SESMEKE, İSTANBUL)
GİRİŞ
MEKE Denizcilik 1978 yılında, Shell Petrol emniyet müfettişliğinden ayrılan Mehmet Kemerli tarafından kuruldu. Önceleri deniz sektörü icin iş güvenliği malzemeleri üreten firma 1980 yılında
“Gemi Sintine Servisi” adıyla Türkiye’de gemilerden sıvı atık alımı hizmeti veren ilk kuruluş oldu.
1984 yılında ise Kaptan Emre Omur önderliğinde
Türkiye’nin ilk petrol sızıntısına müdahale (oil spill
response) firması haline gelmiş, bugün Türkiye ve
Dünya’da tanınmış, lider bir çevre koruma firmasıdır.
MEKE Denizcilik, yirmi yılı aşkın süredir
İstanbul Boğazı ve çevresindeki deniz yollarında
meydana gelen tanker kazalarına, petrol ve katı
atık kirliliğine, petrol boru hatlarında meydana
gelen sızıntılara, başarıyla müdahale etmektedir.
2004 yılında Amerikan SEACOR Holding ve MEKE
%50 – 50 ortaklık ile SESMEKE firmasını kurdular. Sesmeke, Bakü–Tiflis–Ceyhan Boru hattının
Türkiye kısmında (Kars, Erzincan, Kayseri,
Ceyhan) oluşturduğu 4 acil müdahale merkezini
65 yerli ve 7 uzman yabancı personel ile işletmektedir. Sesmeke’nin aldığı önlemler ve uyguladığı acil müdahale operasyonları, çevre duyarlılığı ve müdahale hızlılığı bakımından resmi otoritelerce dünyada örnek olarak gösterilmektedir.
MEKE, uluslararası acil müdahale organizasyonları ISCO, MOIG ve OSRAM’da Türkiye’yi temsil
eden tek özel şirkettir. Bu organizasyonlardan
MOIG ve OSRAM’ın amacı, tüm Akdeniz bölgesinde müdahale altyapısını kurmak ve olabilecek
petrol tankeri kazalarında hızlı ve dünya standartlarında bir müdahale gerçekleştirerek, çevreye
gelecek zararın önüne geçmektir. Katılmış olduğu
operasyonlarda elde edilen deneyimlerle 9 adet
çevre temizlik/acil müdahale gemisi ve 5 adet
deniz yüzeyi temizleme botu olmak üzere toplam
14 adetlik filomuz MEKE mühendislerince Atık
Toplama Yönetmeliği’ne ve denizlerimizin karakter yapılarına uygun olarak inşa edilmiştir. Son
teknoloji ekipmanlarımız sayesinde gemi ve botlarımız acil müdahale, atık toplama ve deniz yüzeyi temizleme operasyonlarının aranılan araçları
haline gelmiştir.
Tuzla bölgesinde bulunan fabrikamızda
çevre temizlik botları (Sac/Fiber/Alüminyum) üretimi hızla devam etmekte olup toplam 20 adet
gemi ve deneyimli personelimiz ile bu alanda
hizmet vermekteyiz. İkitelli’de bulunan Acil Müdahale ve Petrol Temizliği Teknolojileri Fabrikamızda
dünya standartlarında petrol bariyerleri, emici
bariyerler ve petrol-yağ sıyırıcıları üretilmektedir.
Ayrıca yine İkitelli depolarımızda yüksek miktarlarda ve çesitlilikte acil müdahale ekipmanları hazır bulunmaktadır.
MEKE bugün;
· Denizde petrol kirliliğine müdahale ve temizliği,
151
· Karada petrol kirliliğine müdahale ve temizliği,
· Tehlikeli Maddelere Müdahale (Hazmat),
· Boru hattı petrol kirliliğine müdahale ve temizliği,
· Gemilerden çöp ve petrol türevli atıklarının alınması,
· Petrol kirliliğine müdahale gemileri üretimi,
· Deniz yüzeyi temizleme botları üretimi,
· Petrol yayılmasını önleyici ve temizleyici ekipman
üretimi,
· 5312 sayılı Deniz Çevresinin Petrol ve Diğer Zararlı Maddelerle Kirlenmesinde Acil Durumlarda
Müdahale ve Zararların Tazmini Esaslarına Dair
Kanunun Uygulama Yönetmeliği” kapsamında kıyı
tesislerine;
o Kıyı tesisi risk değerlendirmelerinin yapılması,
o Kıyı tesisi acil müdahale planlarının
hazırlanması,
o İlgili personelin eğitimi,
o Teknik danışmanlık,
o Acil müdahale ekiplerinin eğitimleri,
o Acil mudahale yönetimi,
konularında başta Denizcilik Müsteşarlığı ve İstanbul Büyükşehir Belediyesi’nin de dahil olduğu
birçok kamu ve özel kuruluşa geniş servis hizmeti
sağlamaktadır.
AMAÇ
Petrol ve tehlikeli maddelere müdahale
konusunda yılları aşkın tecrübesiyle, firmamızın
örnek teşkil etmesi ve müdahale operasyonları ile
sağlanan tecrübenin aktarılması
KONU
Meke Deniz Temizliği Ltd.Sti, diğer faaliyet konularının yanı sıra temel olarak petrol ve
kimyasal sızıntılarına temizlik hizmeti sağlamaktadır. Petrol döküntüsüne hem karada hem de
denizde müdahale etmektedir. Boru hattında oluşan sızıntılar, tank döküntüleri gibi petrolün kara-
152
da yüzeye temas etmesine sebep olan olaylar sonucu karada müdahale operasyonu gerçekleşmektedir. Denizde müdahalede ise gemi kazaları,
yakıt ikmali esnasında oluşan sızıntılar, deniz
altındaki boru hattında gerçekleşebilecek sızıntılar, müdahale operasyonunu gerektirmektedir.
Bunların yanında, MEKE, taşımacılık ve endüstride oluşabilecek kimyasal madde döküntülerine
de müdahale edebilmektedir. Döküntü ve sızıntıya müdahale operasyonu, düzenli ve sistematik
bir biçimde organize edilmelidir. Müdahale operasyonu öncesinde, döküntü haberi alınır alınmaz, olayın tanımlanması yapılır. Olayın tanımlanması, olayın yeri, zamanı, miktarı, döküntü çeşidi
ile ilgili detaylı bilginin toplanması işlemidir. Toplanan bilgi müdahale operasyonunu gerçekleştirecek ekibe aktarılır. Müdahale ekibi, olayı ve
maddeyi tanımladıktan sonra, müdahale stratejisi
geliştirirler ve olay yerine intikal ederler (mobilizasyon). Sahanın incelenmesi ve olayın analizi ile
beraber müdahale stratejileri geliştirilir ve belirlenir. Sonrasında saha kurulumu yapılır ve operasyon gerçekleştirilir. Operasyondan sonra güvenlik kontrolleri yapılır ve operasyon sonlandırılarak, saha boşaltılır.
PETROL DÖKÜNTÜSÜ OPERASYONLARI
MEKE’nin petrol döküntüsüne müdahel
ettiği operasyonlardan bazıları asağıda anlatılmaktadır.
· M/V S.Panteleymon
2003 yılında Anadolu Fenerinde 27.000 tonluk
kuru yük gemisinin kırılması sonucunda geminin
yakıt tanklarından 437 ton petrolün denize
dökülmesi sonucunda bütün koy kirlenmiştir. 150
ton petrol, 8000 varil petrole bulaşmış atık
toplanmıştır. 2 adet acil müdahale gemimiz, 700
metre bariyer, 80 personel ile yapılan 6 aylık bir
operasyondur.
· M/V Strontsiy
2003 yılında Kilyos’ta karaya vurup parçalanması
neticesinde 120 ton yakıt denize akmış petrolün
yayılmasını önlemek amacıyla bariyer çevrilmiştir.
1 adet acil müdahale gemimiz, 1000 metre
bariyer 12 personel ile fasılalarla yapılan 22
günlük operasyondur.
153
· M/V Normed Istanbul
Dilovası’nda, mal indirmek için yanaştığı iskelenin
babasına çarpması sonucu yakıt tankının delinmesi ile denize yayılan kirliliğin temizlenmesi.
154
500 adet sorbent pad, 300 metre sorbent boom,
7 kişi ile yapılan 8 günlük operasyondur.
· M/V Gotia
2002 yılında Emirgan iskelesine çarpıp, yakıt tankından aldığı hasar sonucu tüm kıyı şeridini Petrole bulamıştır. Müdahalemiz sonucu deniz yüzeyi
ve kısmi olarak sahil şeridi petrolden temiz-
lenmiştir. 4 adet acil müdahale gemimiz, 800
metre bariyer, 85 personel ile yapılan 18 günlük
bir operasyondur.
155
156
157
· M/T Volgoneft 248
1999 yılının son günlerinde petrol tankerinin
şiddetli lodos sebebi ile Florya’da karaya
oturması ve gövdesinin yarısının batması üzerine
tanklarından denize dökülen yaklaşık 1700 ton
158
petrolün toplanması ve 8 km. sahil şeridinin
temizliği yapılmıştır. 2 adet acil müdahale
gemimiz, 1200 metre bariyer, 300 personel ile
yapılan 710 günlük bir operasyondur.
159
160
· M/T Sfakia & M/T Antarctica
2002 yılında Tuzla’da gemi demirleme sahasında
iki geminin birbirlerine mal aktarırken oluşan
kazada, denize 1200 ton ham petrol
dökülmüştür. Petrolün yayılması önlenmiş ve
sonrasında deniz yüzeyindeki petrol atıkları
toplanarak deniz temizlenmiştir. 2 adet acil
müdahale gemimiz, 1000 metre bariyer, 30
personel ile yapılan 5 günlük bir operasyondur.
161
· M/V Heng Shan
2001 yılında süper kargo gemisi, Karadeniz Ereğli
limanı girişinde karaya oturmuştur. Gemiden denize olası yakıt sızıntısına karşın bariyer çevrilmiştir. 1 acil müdahale gemimiz, 750 metre bariyer, 10 personel ile yapılan 21 günlük bir operasyondur.
· M/V Marianna
1998 yılında gemi yangını sonrası Kıyı Emniyeti
Gemi Kurtarma Genel Müdürlüğü ile müştereken
gemi ve deniz çevresinden toplam 5000 ton kirli
atık temizlenmiştir. 2 adet acil müdahale gemimiz, 700 metre bariyer, 14 personel ile yapılan 5
günlük bir operasyondur.
· M/T TPAO
1997 yılında Tuzlada meydana gelen kazada geminin yanması sonucu denize dökülen petrol
162
temizlenmiştir. 1 adet acil müdahale gemimiz,
200 metre bariyer, 35 personel ile yapılan 5
günlük bir operasyondur.
· M/T Nassia
1994 yılında M/T NASSIA tanker yangınında
donanmaya ait iki Deniz Süpürgesinin temizlenmesi, hizmete sokulması çalışmalarıdır. 1 acil
müdahale gemisi, 150 metre bariyer, 85 personel
ile yapılan 17 günlük bir operasyondur.
KİMYASAL MADDE DÖKÜNTÜSÜ OPERASYONLARI
· Ambarlı-Silikon tetraklorür
Eylül 2008 tarihinde, limanda 2 adet 20 inçlik
konteynerden toplam 30 IBC tank içindeki kimyasalın transferi ve temizliği işi yapılmıştır.
163
KBRN’08
KONGRESİ
Biyolojik Silahlar
Esra İMAMOĞLU, S. İsmet DELİLOĞLU GÜRHAN
Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Biyomühendislik Bölümü, İzmir, 35100, Türkiye
Biyolojik silah terimi bakteri, virüs gibi canlı
mikroorganizmaların ya da bunların toksinlerinin,
hastalık ya da ölüm amaçlanarak savaşta, ya da
panik ve kargaşa yaratmak için sivil halk üzerinde
kullanımını ifade eder (1). Bu tanımdan yola
çıkarak; askeri yapılanmaları hedef alan saldırılar
“Biyolojik Savaş", sivil halkı hedef alan saldırılar
ise “Biyoterörizm" olarak tanımlanır. Biyolojik
savaş amacıyla kullanılan mikroorganizmalara
"Biyolojik Ajan" denir (2).
Yirminci yüzyılın başlarında biyolojik silahlara
karşı oluşan yoğun ilgi ve yaygın kullanım girişimleri üzerine 1925 yılında Cenova Protokolü imzalanmıştır. Bu protokolle stratejik olarak biyolojik
silahların (i) kullanımı, (ii) geliştirilmesi, üretilmesi
ve stoklanmasının uluslar arası düzeyde yasaklanması, ve (iii) biyolojik silahların artmasına
yönelik caydırıcı tedbirler ve ulusal politikaların
geliştirilmesi hedeflenmiştir (3). Ancak birçok
ülke Cenova protokolünü imza tarihinden önceki
faaliyetleriyle ilişkilendirmemiştir. Ayrıca 2. Dünya
Savaşı ve sonrasındaki soğuk savaş ortamı
biyolojik silahlanma çabalarını gündemde tutmuş
ve Cenova protokolü bu anlamda başarısız olmuştur. ABD'nin 1969 yılında biyolojik silahlanma
programını durdurması ile oluşan yeni ortamda
1972 yılında Biyolojik Silahlar Konvansiyonu
(BWC) imzalanmıştır. Takip eden yıllarda 140'dan
fazla ülke bu konvansiyonu onaylamıştır (4, 5).
Etkin bir denetleme ve yaptırım mekanizmasının
olmaması her iki sözleşmenin de zayıf yönleri
olarak görülmektedir.
Biyolojik silahların üretimleri kolay ve ucuzdur,
depolama ve dış şartlara dayanıklılıkları fazladır,
son derece toksiktirler, enfeksiyon yetenekleri
fazla olup, salgına neden olurlar, saptanması
güçtür ve duyularla anlaşılmaz, teşhis ve tedavileri güçtür, biyoteknolojik üretim ile paralel çalışılarak gizlenebilirler, terör için ideal ajanlardır.
Bu ajanlar; füzeler, roketler, uçaklar, toplar,
bombalar, mayınlar ile hedeflerine ulaşabilir,
Posta/Kargo yolu ile, Haşarat/Böcek ile, hedef
bölgenin havalandırma sistemi ile, Suya/Yiyeceklere ilave edilerek kullanılmaktadırlar (6).
Başlıca
Biyolojik
Ajanlar
şu
şekilde
sıralanabilir; Bacillus Anthraksis (Şarbon Etkeni),
Brucelloz (“Malta Humması” Etkeni), Vibrio
Cholera ( Kolera Etkeni), Clostridium Perfirenges
(Gazlı Gangren Etkeni ), Salmonella Typhi (Tifo
Etkeni), Yersinia Pestis (Veba Etkeni), Francisella
tularensis (Tularemi Etkeni), Coxiella Burnetti ( Q
Ateşi Etkeni), Smallpox Virüs (Çiçek Hastalığı
Etkeni), Congo-Crimean Hemorajik Ateşi Virüsü,
Ebola Virüsü, Stafilokoksik Enterotoksin B,
Kriptokokoz, Kokoidomikozlar, Plazmodium vivax
(Sıtma Etkeni), Risin (Keneotundan elde edilir)
(6).
165
Biyolojik Silahlardan Korunma Yolları:
4. Hedef bölgenin karantina altına
alınarak dekontaminasyonu,
1. Önleme: İstihbarat çalışmaları
2. Korunma: Koruyucu elbiseler, maskeler,
3. Belirleme: Ajanın Tespiti
4. Tedavi: Duyarlı antibiyotik kullanımı
5. Dekontaminasyon-Temizleme:
Biyolojik savaş ajanlarının etkilerinin
ortadan kalkması yıllar alabilir (6).
Güvenlik Önlemleri:
1. Primer Enfeksiyonlara karşı uygun
fiziksel (kaynatma işlemi) ve kimyasal
(dezenfektan kullanımı) işlemlerin
uygulanması,
2. Ventilasyon filtreleri olan sığınakların
ve gaz maskelerinin mevcudiyeti ve
periyodik bakımı,
5. Duyarlı antibiyotik kullanımı.
6. Kişisel Koruyucu Ekipman
KKE
sınıflaması avantaj ve dezavantajları
ile Tablo1’de yer almaktadır (7).
Biyoteknoloji ve genetik mühendisliği gibi yaşam bilimlerindeki hızlı ilerlemeler toplumsal yararlar sağlasa da, terör örgütleri de bu ilerlemelerden faydalanmaktadır. Bu koşullar altında bilim insanları anahtar rolü oynamaktadır. Akademi, sanayi kökenli veya devlet kurumlarından
olan her bir araştırmacı kendi araştırmalarının
kasıtsız, potansiyel sonuçlarının farkında olmalıdır. Günümüzde, biyolojik bilimlerdeki araştırmacılar, çalışmalarının potansiyel bir misillemeye
dönüşmesini önlemeye yönelik sorumluluk almalıdırlar. Biyoterör tehdidinin doğası kompleks olduğundan ve bilinmeyenler çok fazla olduğundan,
multisistem strateji gerekli ve önemlidir.
3. Kontamine su ve yiyeceklerin imhası,
Tablo 1. Kişisel Koruyucu Ekipman KKE sınıflaması
KKE
Düzey
A
B
C
D
166
İçerik
Avantajlar
Dezavantajlar
Tamamen kapalı giysi ve
oksijen
tüplü
(dışarı
havasından
bağımsız)
solunum sistemi
Kimyasal dirençli giysi,
botlar, eldiven, destekli
veya kişisel soluma aygıtı
(dışarı
havasından
bağımsız)
Kimyasal dirençli giysi,
botlar, eldiven, tüm yüzü
kapatan
ve
hava
temizleyen maske
Temas ve inhalasyonla etkili
ajanlara karşı en üst düzeyde
korunma
Pahalı, kullanıcı eğitimi şart,
hareket kısıtlılığı, ısı ve fiziksel
stres yüksek, sınırlı hava desteği
Yüksek düzeyde koruma,
bilinmeyen ortama giriş için
yeterli hareket kısıtlılığı az
Hava
hortumlarına
bağımlı
(destekli tipte) veya sınırlı hava
desteği (bağımsız tipte), ısı ve
fiziksel stres yüksek, kullanıcı
eğitimi şart
Yüksek miktarda ajan içeren
ortamda veya oksijen düzeyi
düşük ortamda yetersiz koruma,
maliyet ve eğitim ihtiyacı orta
düzeyde
Kimyasal ve diğer ajanlara karşı
koruma sağlamaz
İş kıyafetleri, eldiven, yüz
siperliği ve botlar
Yüksek hareket yeteneği,
azalmış fiziksel stres, uzun
süre çalışmaya elverişli, belli
ajanlara koruyuculuğu yüksek
Yüksek hareket yeteneği,
azalmış fiziksel stres, çok
uzun süre çalışma, ucuz
Kaynaklar
[1]. Cole LA. (1997), The Eleventh Plague: The
Politics of Biological and Chemical Warfare.
W.H.Freeman and Company, New York.
[2]. Yeşilbağ, K. Biyolojik Silahlar : I. Tehdidin
Boyutu.
[3]. Fidler, D.P. (1999), Facing to global
challenges posed by biological weapons.
Microbes Infect. 1: 1059-1066.
[4]. Hamburg, M.A. (2002), Bioterrorism :
responding to an emerging threat. Trends
Biotechnol., 20: 296-298.
[5]. Hillemann, M.R. (2002), Overwiew : cause
and prevention in biowarfare and
bioterrorism. Vaccine 20: 3055-67.
[6]. INTERPOL (2006), Bioterrorism Prevention
Training Workshop for Asian countries
Singapore.
[7]. AZAP, A. (2005), Biyoterörizm, Biyolojik ve
KimyasalTerörizmde Hastanelerde Emniyet
ve Dekontaminasyon, 4. Ulusal Sterilizasyon
Dezenfeksiyon Kongresi, 515-526.
167
KBRN’08
KONGRESİ
KBRN’de Kurumlar Arası İşbirliğinin Geleceği
Halil Rıdvan ÖZ
Fatih Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Genetik ve Biyomühendislik Bölümü, 34500 Büyükçekmece, İstanbul.
(Kapanış Konuşması)
Öncelikle bu kongrede ele alınan konulardan bahsetmek istiyorum.
• Kanuni Düzenlemeler
• KBRN eğitimi, müdahale operasyon-ları
• Afet yönetimi
• KBRN silahlar, atıklar, yönetim ve tes-pit yöntemleri ve teknolojileri
• Laboratuar güvenliği
Bu konularda farklı kurum ve kurulışlardan temsilciler bildirilerini sunmuşlardır. Beş üniver-site
iştirak etmiştir.
• Ege Üniversitesi
• Fatih Üniversitesi
• İstanbul Gelişim MYO
• İstanbul Üniversitesi
• Selçuk Üniversitesi
Buna ilaveten altı kurum kongreye katılmıştır.
• Adli Tıp
• İl Sivil Savunma Müd., İstanbul
• İstanbul Sağlık Müd.
• İl Afet Yönetim Merkezi Müd., İstan-bul
• Sivil Savunma Arama ve Kurtarma Birliği Müd., İstanbul
• TSK
169
Özel sektörden de bir temsilci yer almıştır.
• MEKE
Kongrede ele alınan konular ve yapılan tartış-malardan sonra gerek kanun yaparken, gerek
müdahale planlaması ve operasyon yaparken, gerekse teknolojik ilerleme çalışmaları yaparken devlet,
zzel sektör ve üniversite hakkında şu tes-pitlerde bulunulmuştur.
Devlet kurumları: görev tanımı yapılmalı ve eşgüdüm sağlanmalıdır.
Özel sektör: operasyonel hız ve teknoloji akta-rımı yönünden katkı sağlayabilir.
Üniversite: bilgi üretimi, aktarımı ve meslek sahibi insan yetiştirme noktasında destek vere-bilir.
Üniversite lisans ders müfredatılarına KBRN ile ilgili dersler eklenebilir. Bunlar
• tehlikeli maddeler
• atıklar
• risk analizi
• risk değerlendirmesi
• karar verme yöntemleri
• senaryo üretimi
• müdahale planları
• simülasyon
• CBS
• sensör
• laboratuvar güvenliği
• etik
hakkında olabilir. Yine yüksek lisans ve dok-torada KBRN konusunda tez yapılabilir. Bunlar da
• tehlikeli maddeler
• atıklar
• risk analizi
• risk değerlendirmesi
• karar verme yöntemleri
• senaryo üretimi
• müdahale planları
• afet yönetimi
• atmosfer hareketleri
• Yer altı su hareketleri
• simülasyon
• yazılım
• CBS
• sensör
• tespit teknikleri
170
• laboratuar güvenliği
• GDO
• etik
• Çift kullanımı şüpheli araştırmalar
hakkında olabilir. Yine üniversitelerde
Akademik farkındalık, araştırma, fikir birliği sağlanabilir
Toplumsal farkındalık eğitimi verilebilir
Kurumlarla ve özel sektörle ortak çalışmalar gerçekleştirilebilir
Üniversiteler arası işbirliği için
• Ortak program (K, B, R, N), sertifika, proje, kongre vb. Düzenlenebilir.
• Uluslararası toplantılara, CWC, BWC, DURC vb. etkili katılım sağlanabilir.
Burada bazı bakanlık ve kurumlarla nasıl bir işbirliğinin sağlanabileceğine dair bilgiler verile-cektir.
Sağlık Bakanlığı (ve üniversiteler):
• Bölgesel eğitim faaliyetleri
• Bilgi toplama ve değerlendirme çalış-maları
Çevre ve Orman Bakanlığı (ve üniversiteler):
• Bilgi toplama ve değerlendirme çalış-maları
Adalet Bakanlığı (ve üniversiteler):
• Mevzuat
Sivil Savunma Genel Müdürlüğü (ve üniversiteler):
• KBRN eğitimi
• Kongreler
• Mezunlar
• Araştırma ve tatbikat
• Müdahale senaryoları ve simülasyon-lar
• Sensör
• Yazılımlar
TSK (ve üniversiteler):
• KBRN eğitimi
• Kongreler
• Araştırma ve tatbikat
• Müdahale senaryoları ve simülasyon-lar
• Sensör
171
•
Yazılımlar
Belediyeler (özel sektör ve üniversiteler):
• Farkındalık eğitimleri
• Risk haritası
• Tahliye planları
• Müdahale
Emniyet Genel Müdürlüğü (ve üniversiteler):
• Eğitim faaliyetleri
• Bilgi toplama ve değerlendirme çalışmaları
İtfaiye (ve üniversiteler):
• Eğitim faaliyetleri
• Bilgi toplama ve değerlendirme çalışmaları
Bunlara ek olarak bölge ülkeleri ile işbirliği için uluslar arası kongre, çalıştaylar düzenlenebilir.
Yine bir bakanlık bünyesinde Center of Dise-ase Control’a benzer (Bethesda, Maryland, ABD)
Hastalık Takip ve Müdahale Merkezi kurulabilir.
İşbirliğinin güçlü, geniş ve kalıcı olması dileğiyle.
TEŞEKKÜR EDERİZ
172
Yazar Dizini
A
K
Ahmet KARABURUN · 25
Ali DEMİRCİ · 25
Aytaç KABAKLARLI · 55
Kadir ÇEVİKER · 5
Kerem KEMERLİ · 151
B
M
Bekir KARLIK · 123
Mehmet BORAT · 39
Merve ŞAHİN · 109
Mehmet ŞENEL · 135
Mustafa Fatih ABASIYANIK · 135
C
Can AVCI · 59
Celal TUNCER · 85
N
E
Nevzat UYAROĞLU · 33
Esra İMAMOĞLU · 165
Ergün ŞAKALAR · 135
Erkan ALKIR · 151
O
F
Fahrettin ELDEMİR · 109
Fahri AKBAŞ · 129
Ferhat KARACA · 49
G
Omar ALAGHA · 49
Özlem SAKLICACI · 151
Oytun ULUTAŞ · 151
S
S. İsmet DELİLOĞLU GÜRHAN · 165
Sami GÖREN · 101
Sayit SARGIN · 63
Gökay Atilla BOSTAN · 97
H
T
Halil Rıdvan ÖZ · i, ii, vii, viii, 33, 169
Harun Akif KABUK · 49
Turan GENÇ · 99
Türkay ESİN · 71
Teoman DİKERLER · 151
İ
Y
İbrahim TARI · 1
İhsan Ömür BUCAK · 123
İrem UZONUR · 21
İsmail ANIL · 49
İsmet DELİLOĞLU GÜRHAN · 63
İslam SARUHAN · 85
Yalçın BÜYÜK · 15
Yaşar BAĞDATLI · 5
173

İndir - Acil ve Afet Derneği

Transkript

Benzer belgeler

Ailelere KBRN Eğitimi-Korunma Temizleme

Kimyasal Fiziksel Arıtma Ağır Metal Giderimi

Güvenlik Veri Levhası CAT 113/UV

Kimyasal İşleme - Prof.Dr Akgün Alsaran

KBRN FARKINDALIK EĞİTİMİ

FRR-İLeri Seviye KBRN Maskesi-TR - Epsilon-NDT

Biyolojik Etkenlere Maruziyet Risklerinin Önlenmesi

Biyolojik Etkenlere Maruziyet Risklerinin Önlenmesi Hakkında

Biyoloji Eğitiminin Diğer Canlılar ve Çevreye Karşı İnsan Etik

Screenings Washer Monster

güvenlik bilgi formu

Tam Metin