Geri Dön

Kentsel ortam partikül madde kirliliği üzerinde, deniz aerosolü etkisinin araştırılması: İstanbul örneği

Investigation of the effects of marine aerosol on the particulate matter pollution in urban atmosphere: A case study in Istanbul

PDF İndir

  1. Tez No: 324483
  2. Yazar: NİHAN UYGUR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ARSLAN SARAL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 186

Özet

Nisan 2011-Ekim 2011 tarihleri arasında yapılan bu çalışmada, İstanbul'un her iki yakasında kıyı ve iç bölgelerde, atmosferik aerosollerdeki deniz aerosolü etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Bir aylık periyotlarla ASTM-G140 Wet Candle (Islak Fitil) yöntemiyle toplanan aerosol örneklerinde iyon ve iz element konsantrasyonları incelenmiştir. İstanbul'un farklı bölgelerinde Nisan-Ekim 2011 periyodunda, çalışılan istasyonlarda üretilen veriler karşılaştırılarak aralarındaki benzerlik ve farklılıklar belirlenmiştir. Çalışma kapsamında, Avrupa yakasında Rumeli Feneri, İstinye Emirgan Korusu, YTÜ Yıldız, YTÜ Maslak, YTÜ Davutpaşa, Fenertepe, Koç Üniversitesi, Avcılar, Silivri, Yenikapı, Şirinevler, Bakırköy, Kabataş, Sarıyer ve Levent olmak üzere 15 noktada; Asya yakasında Kadıköy, Bostancı, Maltepe ve Büyük Çamlıca Belediye Tesisleri olmak üzere 4 noktada örneklemeler yapılmıştır. İyon analizleri F-, Cl-, NO-2, Br-, NO-3, SO4-2, PO4-2, Li+, Na+, NH+4, K+, Mg+2, Ca+2 IC cihazı ile ve iz element Al, Fe, Ca, Zn, Co, Pb, Ca, Ni, Fe, Mn, Cr, V, Cu, Al ve B ICP cihazlarıyla yapılmıştır. İç bölge istasyonlarında toplanan aerosol örneklerinde endüstri ve trafik etkisi görülmüştür. Çalışma periyodunda kıyı bölgesi istasyonlarında rüzgar yönü denizden aerosol taşınımına kısmen negatif yönde etkili olmuşsa da, doğal kaynak etkisi gözlemlenmiştir.Marmara denizi, Karadeniz ve İstanbul Boğazı'ndan gelen aerosol taşınımına ilişkin yapılan çalışmada herbir denizi temsil eden istayonların ortalama akı değerleri bulunmuştur. Deniz aerosolünü temsil eden Na+ ve Cl- akıları Marmara Denizi için 34,9±26,2 mg/m2.gün ve 42,5±43,4 mg/m2.gün; Karadeniz için 109,8±59,8 mg/m2.gün ve 77,6±98,5 mg/m2.gün; İstanbul Boğazı için 94,7±94,5 mg/m2.gün ve 67,4±56,8 mg/m2.gün olarak bulunmuştur. Deniz aerosolü oluşumuna ilişkin kıyı örneklemeleri yapılırken; karasal bölgelere taşınım için örneklemeler iç bölgelerdeki istasyonlarda yapılmıştır. İç bölgelerde ortalama Na+ ve Cl- akıları en az İstanbul Boğazı'na 3,3 km uzaklıktaki Levent'te 14,8±16,8 mg/m2.gün ve 14,4±16,2 mg/m2.gün; 3,5 km uzaklıktaki YTÜ Maslak Kampüsü'nde 24,9±16 mg/m2.gün ve 21,7±12,7 mg/m2.gün olarak hesaplanmıştır. Bu parametre akılarının kaynak belirlenmesine ilişkin zenginleşme faktör analizleri (EF) yapılmıştır. Denizsel zenginleşme (EF)d analizleri neticesinde İstanbul'un kıyı hattı boyunca (Marmara, Karadeniz, İstanbul Boğazı) deniz yüzeylerinden etkilenen kıyı bölgesi değerlerine yakın Na+ ve Cl- akıları hesaplanmıştır. EFd değerleri deniz aerosolünü temsil eden iyonlardan Cl- için kıyı istasyonları boyunca yaklaşık 1 olarak hesaplanmıştır. Özellikle yaz döneminde bu bölgelerde ve iç bölgelerde denizsel bir zenginleşme kaydedilmiştir. Ayrıca çalışma periyodu boyunca endüstriyel faaliyetlerin daha yoğun olduğu istasyonlarda krom, kurşun, nikel, çinko, kadmiyum bakımından zenginleşmeler gözlemlenirken; alüminyum, demir ve magnezyum benzeri parametre akı değerlerinin ilkbahar ve sonbahar mevsimlerinde doğal kaynaklardan zenginleşerek İstanbul iline ulaştıkları belirlenmiştir. Bu sonuçlar istasyonlardaki lokal kaynakların etkisi ve Asal Bileşen Analizi (PCA) sonuçlarına uyumla açıklanmıştır.Örneklemelerle elde edilen bulgular, HYSPLIT modeli uzun mesafeli taşınım sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Uzun mesafeli taşınıma ilişkin, örnekleme periyodu dahilinde, Türkiye üzerine 16 Nisan'da Mısır'dan ve 29 Eylül'de Ürdün'den toz taşınımı olduğu görülmüştür. Bu taşınımlara ait uydu haritaları NASA'nın Earth Observatory internet sitesinde yayınlanmaktadır. Sözkonusu taşınımların örneklemeler üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla, aynı tarihlerde HYSPLIT ile 500, 750 ve 1500 m yükseklikte 24 saatlik geri yörünge modelleri çalıştırılmıştır. Model çıktılarına göre, her iki durumun gerçekleştiği zamanlarda İstanbul üzerine gelen hava kütlelerinin Karadeniz üzerinden ulaştığı tespit edilmiştir. Dolayısıyla, bu iki olayın etkili dönemde örneklenen aerosollerin bileşimleri; aerosol kaynaklarının yerel olarak deniz, antropojenik ve toprak kaynaklı olduğu kanaatine varılmıştır.Aerosol bileşenlerinin (iyon ve iz element) istatistik değerlendirmeleri incelendiğinde ise, denizin nispeten stabil bir emisyon kaynağı olduğu, dolayısıyla bu kaynağın daha baskın olduğu, akı değerlerinin dar bir aralıkta değişim gösterdikleri belirlenmiştir. Antropojenik kaynakların etkili olduğu yerlerde ise daha geniş değişim aralığı gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, ion (a set of both trace element and inorganic ions) concentrations of atmospheric aerosols collected along the coastline and in terrestrial regions of Istanbul in accordance with the ASTM-G140 Wet Candle method were measured between April 2011 and October 2011. Similarities and dissimilarities in the chemical compositions of aerosols from various sampling sites were investigated. Aerosol samplings were performed at the stations of Rumeli Feneri, İstinye Emirgan, YTU Maslak, YTU Davutpaşa, Fenertepe, Koç Üniversitesi, Avcılar, Silivri, Yenikapı, Şirinevler, Bakırköy, Kabataş, Levent and Sarıyer which are in the European side of İstanbul; Kadikoy, Bostanci, Maltepe and Büyük Çamlıca Municipal facilities stations which are in the Asian side. Ions (F-, Cl-, NO-2, Br-, NO-3, SO-4, PO-24, Li+, Na+, NH+4, K+, Mg+2, Ca+2) analyses and trace elements (Al, Fe, Ca, Zn, Co, Pb, Ca, Ni, Fe, Mn, Cr, V, Cu, Al, B) analyses were performed by Ion Chromatography and ICP instruments, respectively. Although partially negative effect of wind direction was observed, impact of traffic and industry were also observed on aerosol samples collected from stations in the inner regions. On the other hand, effect of natural sources were predominantly observed in the coastal line of İstanbul. Average Na+ and Cl- fluxes and standard deviation values were determined on the aerosol plume for the Sea of Marmara, the Black Sea and the Bosphorus, and their average values were found to be 34,91±26,27 mg/m2.day and 42,53±43,49 mg/m2.day; 109,82mg/m2.day and 77,69 mg/m2.day; 94,77±94,55 mg/m2.day and 67,48±56,81 mg/m2.day. While aerosol samples were collected on the coastal region of İstanbul in order to examine the marine aerosol formation, aerosol samples were also collected in the inner parts of İstanbul to examine the marine aerosol transportation toward inland areas. Highest and lowest average Na+ and Cl- fluxes and their respective standard deviation ordinarily for; YTU Yıldız, 1,77 km and Levent, 3,3 km away from the Bosphorus were determined to be 24,91±16,09 mg/m2.day and 21,72±12,76 mg/m2.day, 14,81±16,81 mg/m2.day and 14,48±16,27 mg/m2.day Enrichment Factor Analysis (EF) were performed in order to determine sources of parameters. As a result of marine enrichment factor analysis (EF)d fluxes of Na+ ve Cl- were calculated as a close to the values of the affected coastal area of sea surface along the coast of Istanbul (Marmara Sea, Black Sea and Istanbul Bosphorus). EFm values are calculated 1 for Cl- which represent to marine aerosol throughout coastal stations. Marine enrichment was recorded especially summer season in coastal and inland areas of Istanbul. In addition, while fluxes of chromium, lead, nickel, and zinc are generated from anthropogenic sources such as local and regional industries during all study period, fluxes of aluminum, iron, magnesium etc. are reached to Istanbul from natural sources during spring and autumn. At the same time, these results were explained according to effect of local sources on stations and results of Principle Component Analysis (PCA).The results of samples were compared with the results of long range transport obtained from HYSPLIT model. Dust plume were transported from Egypt and Jordan to Turkey on 16 April and 29 September within the sampling period. Satellite maps of this transportations were displayed by NASA's Earth Observatory website. The same dates back to 24-hour HYSPLIT trajectory model was run with an altitude of 500, 750 and 1500 m in order to determine the effects of transportation on aerosol samples. According to the model outputs of both situations, the air masses approaching over Istanbul during both cases came from over Blacksea and not from southeast. Therefore, it was concluded from the compositions of aerosol collcted during those periods that the sources of aerosols were thought to be originated from marine, anthropogenic and soil structures on local scales.Statistical analyses of aerosol compositions showed that, variations of mass flux values were wider in the case of dominant marine originated aerosols and relatively narrower in the case of dominant anthropgenic originated aerosols.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    901254

    The spatio-temporal dynamics of aerosols in the Marmara region and impact of land cover/use on atmospheric environment

    Marmara bölgesindeki aerosollerin mekansal-zamansal dinamiksel ve arazi örtüsü/kullaniminın atmosferik ortam üzerindeki̇ etkisi

    PARIA ETTEHADI OSGOUEI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞİNASİ KAYA

  2. Tez No

    885617

    Estimation of PM10 variations in the Southeastern and Eastern Anatolia regions of Türkiye using remote sensing and statistical models

    Türkiye'nin Güneydoğu ve Doğu Anadolu bölgelerindeki PM10 değişimlerinin uzaktan algılama ve ı̇statistiksel modeller kullanılarak tahmini

    SULTANAY MURZAEVA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER ÜNAL

  3. Tez No

    601223

    Marmara Bölgesi'nin kırsal ve kentsel alanlarında PM10, PM2.5 konsantrasyonlarının yersel ve zamansal değişimi

    Spatial and temporal variation of PM10 and PM2.5 concentrations at urban and rural sites of Marmara Region

    ECE ÖZER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SALAHATTİN İNCECİK

  4. Tez No

    846836

    Assessment of urbanization history of Addis Ababa city, Ethiopia

    Addıs Ababa cıty, Ethıopıa'nın kentleşme tarihinin değerlendirilmesi

    ABDURAHMAN HUSSEN YIMER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Şehircilik ve Bölge PlanlamaMersin Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ CENAP YOLOĞLU

  5. Tez No

    759428

    Kavşaklardaki trafik yoğunluğunun yarattığı hava kirliliği maliyetinin simülasyon modellemesi ile analizi: Temur Malik-Mirzo Ulugbek Kavşağı örneği

    Analysis of air pollution cost caused by traffic densityat intersections by simulation modeling: Sample ofTemur Malik Street-Mirzo Ulugbek Street intersection

    OKAN HAMDİ GÖKTUĞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Trafikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİHTER EROL

Geri Dön