Kırıkkale'de taşıt, konut ve endüstriyel kaynaklı hava kirliliği araştırması

Abstract

ÖZET KIRIKKALE'DE TAŞIT, KONUT VE ENDÜSTRİYEL KAYNAKLI HAVA KİRLİLİĞİ ARAŞTIRMASI AKAY, M. Emin Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Anabilim Dalı, Doktora Tezi Danışman : Prof. Dr. Veli ÇELİK Kasım 2004, 151 sayfa Hava Kirliliği, kentlerin en önemli problemlerinden birisidir. Bu durum kış aylarında, taşıt trafiğinin ve endüstri tesislerinin bulunduğu kentleşme bölgelerinde hayatı tehdit eder hale gelmektedir. Kirleticileri kaynağında tespit etmek, etkilerini tanımlamak ve tesirlerini azaltmak için; ölçme, modelleme ve kirlilik önleme yöntemleri mevcuttur Bu çalışmada endüstri kenti olan Kırıkkale'de hava kirliğini; taşıtlar, konutlar ve sanayi tesisleri açısından tespit etmek, etkilerini tanımlamak, hava kirliliğini ölçmek ve emisyon envanteri hazırlamak amaçlanmıştır. Bu amaçla tez kapsamında aşağıdaki işler gerçekleştirilmiştir: 1. Kış döneminde 13 istasyonda kükürtdioksit konsantrasyonları pasif örnekleme tekniği ile ölçülmüştür.2. Duman (PM10) konsantrasyonları kış döneminde ve 13 istasyonda gravimetrik yöntemle ölçülmüştür. 3. SO2 ve PM10 için kentin kış dönemi hava kirliliği dağılımı çıkarılmıştır. 4. Kentin emisyon envanteri HC, S02, CO, VOC, N02, CH4, PM, ve N20 olmak üzere 8 farklı kirletici için çıkarılmıştır. Bu envanter Delphi 5 şartlarında çalışan bilgisayar programlan ile hazırlanmış, görsel karakterli olup, kullanıcıya çeşitli alternatifler sunan, etkileşimli bir çalışmadır. Çalışma sonucunda; 1. Sonuçta S02 kirliliğinin kentin merkez mahalleleri ile, Samsun karayolu üzerinde yoğunlaştığı ve bu noktalarda Uzun Vadeli Sınır değeri olan 150 ug/m 'ü aştığı görülmüştür. 2. Aynı noktalardaki PM10 ölçüm sonuçlan düşük değerlerde çıkmıştır. 3. Emisyon envanteri hareketli kaynaklar, alan kaynaklan ve endüstriyel kaynaklar için; yıllık, sezonluk ve aylık olarak bilgisayarlı modelleme ile hazırlanmıştır. 4. Emisyon envanterinde; kaynakların konumları ve emisyon kuvvetleri tespit edilmiştir. 5. Gridlerdeki emisyon kuvvetleri, S02 ve PM10 konsantrasyonları arasında; regresyon ve korelasyon analizi yapılmıştır. Anahtar Kelimeler : Hava kirliliği, pasif örnekleme, kükürtdioksit, gravimetrik yöntem, PM10, emisyon envanteri, matematik modelleme, regresyon ve korelasyon. 11

ABSTRACT AIR POLLUTION RESEARCH IN KIRIKKALE GENERATED FROM VEHICLES, BUILDINGS AND INDUSTRIAL SOURCES AKAY, M. Emin Kırıkkale University Graduate Scholl of Natural and Applied Sciences Department of Mechanical Engineering, Ph. D. Thesis Supervisor : Prof. Dr. Veli ÇELİK November 2004, 151 pages Air pollution is one of the important problems of cities. This issue becomes a danger for life during winter months in urban areas in addition to intensive traffic loads and industrials plants. In order to solve these problems and offer better sustainable life, different methods have been developed. Some measurement, modeling, and abatement techniques are available to describe pollutants at their sources for defining and decreasing their effects. In this study, preparing an emission inventory and estimations for number of pollution sources and their locations, i.e., vehicles, buildings and industrial plants, and measurement of air pollution are made. The steps performed are summarized below: m1. Passive sampling measurements were obtained for Sulfur Dioxide (SO2) during autumn and winter months (from October to the end of March) from 13 stations. 2. PM10 measurements were done with gravimetric method during these months at these 13 stations. 3. Pollution mapping were performed for Sulfur Dioxide and PM10 during autumn and winter months. 4. The emission inventory of the city for eight pollutants, namely, HC, SO2, CO, VOC, NO2, CH4, PM, and N2O was performed using a custom written computer simulation program based on Delphi 5 with a user-friendly interface. As a result of this study; 1. It was recognized that pollution was localized upon central districts and along the Samsun highway road. The standard long-term threshold limit value of 150 ug/m has been exceeded for these points. 2. PM10 concentrations were found to be below the mentioned limit value. 3. An emission inventory is prepared as annual, seasonal, and monthly basis for mobile, area, and point sources by computer simulation. 4. The positions and emission loads of these sources were estimated in emission inventory. 5. Regression and correlation analysis were done between SO2 - PM10 concentrations and grid emissions. Key Words : Air pollution, passive sampling, gravimetric method, sulfur dioxide, PM10, emission inventory, mathematical modeling, regression and correlation. IV