Hava kirliliğine katkıda bulunan gaz ve parçacıkların mevsimsel izlenmesi: Yalova alan çalışması

Abstract

HAVA KİRLİLİĞİNE KATKIDA BULUNAN GAZ VE PARÇACIKLARIN MEVSİMSEL İZLENMESİ: YALOVA ALAN ÇALIŞMASI Hava kirleticiler olarak dış ortam hava kirliliğini oluşturan faktörler geniş bir aralığa sahiptir. Başlıca hava kirleticileri olarak karbondioksit, ozon, uçucu organik bileşikler (UOBler), kükürtdioksit, karbonmonoksit, fotokimyasal oksidanlar, kurşun, mikrobiyolojik etmenler, askıdaki partiküler madde(PM) ve radon sayılabilir. UOBler atmosferde çeşitli fotokimyasal reaksiyonlarla; troposferde ozon oluşumu veya stratosferde ozon azaltıcı olarak yer alabilirler. Kanserojen, irritan veya norotoksik özellikte olabilirler. UOB'ler ne NOx'lar atmosferde güçlü bir oksidant olan ozonun işaretçisidirler. Bu tez çalışmasının ilk kısmında 2000-2002 yılları arasında belirli günlerde, iki farklı konumda; Marmara Üniversitesi Göztepe Kampüs içi ve Yalova'da UOB konsantrasyonları belirlenmiştir. Örnekler Tenax reçine üzerinde toplanmış ve laboratuvarda EPA yöntemleriyle GC/ MSD-TDS sistemi ile analiz edilmiştir. Başlangıç olarak yedi bileşiğin standartları belirlenmiş ve bu bileşiklerin kampüsteki konsntrasyonları saptanmıştır. Yalova örnekleri için UOB standartlarından yirmi dört tanesi elde edilmiş ve karşı gelen konsantrasyonlar belirlenmiştir. Bu bileşikler arasında toluen her iki yerde de maksimum konsantrasyonda bulunmuştur. Kampüsteki yedi bileşiğin (yaklaşık 95 µg/ mý) maksimum toplam konsantrasyonları HKKY'deki saatlik sınır değer olan 280 µg/ mý ve günlük sınır değer olan 140 µg/ mý'ün altındadır. Mevcut veri kullanılarak toplam konsantrasyonda mevsimsel değişim belirlenmemiştir. Yirmi dört bileşiğin maksimum toplam konsantrasyonu 173 µg/ mý olarak bulunmuştur. Yalova örneklerinde motorlu taşıt emisyonlarına ilaveten, kimyasal tesislerden kaynaklanan kirleticiler gözlemlenmiştir. İkinci kısımda kampüs içerisinde 2001-2002 yılları arasında yapılan O3 ölçümleri sunulmuştur. Bu bölümde DMI Göztepe İstasyonundan alınan meteorolojik veriler ve İstanbul Büyükşehir Belediyesi'nden alınan veriler analiz edilmiştir. Ozonun günlük davranışında öğleden sonra maksimum konsantrasyon gözlemlenirken gün batımından sonra düşük konsantrasyonlar gözlemlenmiştir. Saatlik maksimum konsantrasyonların incelenmesinde, yazın 160-200 µg/ mý konsantrasyon aralığında toplam saatlerde %0.39 frekansla en yüksek konsantrasyonlar gözlemlenmiştir. En yüksek frekans 80-120 µg/ mý aralığında yer almıştır. Kışın maksimum saatlik değer 80-100 µg/ mý aralığında %0.32 frekansla gözlemlenmiştir. En yüksek frekans 0-20 µg/ mý aralığındadır. Ozon ile diğer kirleticiler ve meteorolojik faktörler arasındaki korelasyon, ozonun güneş enerjisi ile pozitif korele, CO, NO ve NO2 ile negatif korele olduğu ortaya çıkmıştır. Bu da İstanbul atmosferinde ozonun fotokimyasal oluşumunu kanıtlamaktadır. Temmuz, 2003 Sibel KOCAKUŞ

MONITORING OF SEASONAL VARIATIONS OF THE GAS AND PARTICULES CONTRIBUTING TO THE AIR QUALITY: YALOVA FIELD STUDY Air pollutans which constitute the outdoor air pollution have a broad range. Among them, carbon dioxide, ozone, volatile organic compounds (VOCs), sulfur dioxide, nitrogen oxides, carbon monoxide, photochemical oxidants, lead, microbiological agents, suspended particulate matter (PM) and radon can be mentioned. VOCs undergo several chemical transformations in the atmosphere: they contribute to elevate ozone concentrations in the troposphere or they can take place in reactions leading ozone depletion in the stratosphere. They can have carcinogen, irritant or neuro-toxicological effects. VOCs and NOx are precursors of ozone which is a strong oxidant in the atmosphere. In the first part of the thesis, concentration of VOCs in two different locations, Yalova and Marmara University Göztepe Campus, were determined for specific days between 2000-2002. Samples were collected on Tenax cartriges and subsequently analyzed in the laboratory in a GC/ MSD-TDS system according to the EPA methods. At the beginning, standards of seven compounds were obtained and Campus concentrations of these compounds were determined. For Yalova samples, twenty four VOC standards were obtained and the corresponding concentrations were determined. Among these compounds, toluene was found having the maximum concentration in both locations. The maximum of the total concentration of seven compounds (about 95 µg/ m3) in the campus is below the AQCR hourly limit value of 280 µg/ m3 and daily limit value of 140 µg/ m3. A seasonal variation of the total concentration did not observed using present data set. The maximum total concentration of twenty four compounds was found 173 µg/ m3. In addition to emissions from motor vehicles, pollutants originating from chemical plants were observed in Yalova samples. In the second part, ozone measurements on the campus between 2001- 2002 were presented. In this part, meteorological parameters obtained from DMİ Göztepe station and data obtained from Greatest İstanbul Municipality were also analyzed. Daily behaviour of ozone revealed that low concentrations were observed after sunset, while maximum concentrations were observed in the afternoon. Investigation of hourly maximums showed that highest concentrations were observed in the Summer, between 160-200 µg/ m3 with a frequency of %0.39 of the total hours. The highest frequency took place in 80-120 µg/ m3 range. In winter, observed hourly maximum was in the 80-100 µg/ m3 range with a frequency of %0.32. The highest frequency was in the 0-20 µg/ m3 range. Correlations between ozone and other pollutants and meteorological factors revealed that, ozone was positively correlated with solar energy and was negatively correlated with CO, NO and NO2, giving evidence for the photochemical formation of ozone in İstanbul atmosphere. July, 2003 Sibel KOCAKUŞ