Determination of air pollutant sources by physical and chemical characterization of atmospheric particulate matter: Field application in Bolu province
Atmosferik partikül madde fiziksel ve kimyasal karekterizasyonu ile hava kirletici kaynaklarının tespiti: Bolu ili saha uygulaması
- Tez No: 892102
- Danışmanlar: PROF. DR. TURGAY PEKDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Çevre Mühendisliği, Chemical Engineering, Engineering Sciences, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hava kirliliği dünya çapında her yıl milyonlarca ölüme neden olmaktadır. Partikül madde (PM), hava kirleticilerinden biridir ve organik karbon (OK), elemental karbon (EK) ve mineral toz gibi bileşenleri, iklim üzerindeki etkileri nedeniyle kısa ömürlü iklim etkileyicileri olarak bilinir. PM'nin kimyasal bileşimi ve boyutu sağlık açısından önemlidir. Halk sağlığını korumak ve iklim değişikliğiyle mücadele etmek için PM kaynaklarını bilmek önemlidir. Bu çalışma, Bolu şehir merkezinde (40.73° K–31.60° D ve 741 m rakım) boyutlarına göre ayrılmış PM'nin kimyasal bileşimini ve kaynaklarını incelemiştir. Boyutlarına göre ayrılmış PM örnekleri (>7.2, 3.0-7.0, 1.5-3.0, 0.95-1.5, 0.49-1.5, <0.49 µm) Şubat 2021 ile Mart 2022 arasında 96 saatlik sürekli örnekleme periyoduyla (haftada bir kez) Yüksek Hacimli Kaskat İmpaktör (YHKİ) kullanılarak toplanmıştır. Örnekler termal-optik analizör kullanılarak OK ve EK açısından analiz edilmiştir. Araştırma, yüksek ortalama OK/EK oranları (PM2.5 için 10.84 ve PM10 için 11.15) ortaya koyarken, benzer çalışmalarda ortalama 6.6 civarında olduğu tespit edilmiştir. Bu oranlar birçok kentsel alanı aşmakta ve önemli ikincil organik aerosol (İOA) oluşumuna işaret etmektedir. Kışın, PM2.5 fraksiyonundaki OC'nin %98'ini ikincil organik karbon (SOK) oluşturmuştur. Meteorolojik faktörler, özellikle atmosfer basıncı ve rüzgar hızı, SOK seviyeleriyle önemli korelasyonlar göstermiştir. Bu bulgular, Bolu'nun hava kalitesi sorunlarını vurgulamakta ve birincil emisyonlar ile SOK öncüllerini ele alan stratejilerin gerekliliğini ortaya koymaktadır. Çalışma, Bolu genelinde örnekleme ağı kurulmasını, daha detaylı kaynak belirleme çalışmaları yapılmasını ve bölgedeki yıl boyu İOA oluşumunu araştırmayı önermektedir. Bu araştırma, yerel karar vericiler için hava kalitesi planlamasına katkıda bulunurken gelecekteki araştırmalar için kritik alanları belirlemektedir.
Özet (Çeviri)
Air pollution is responsible for several million deaths worldwide every year. Particulate matter (PM) is one of the air pollutants and its constituents such as organic carbon (OC), elemental carbon (EC), and mineral dust are known as short life climate forcers (SLCFs) due to their climate forcing effect. Nor only chemical composition but also size of PM in the air is important parameter for health concern. In order to take appropriate measures to keep the air clean to protect public health and to combat with climate change, it is important to know the sources of PM. This study examined the chemical composition and sources of size segregated particulate matter (PM) in Bolu City center (40.73° N–31.60° E and 741 m asl), Türkiye, to enhance regional air quality data and inform decision-making strategies. Size-segregated PM samples (>7.2, 3.0-7.0, 1.5-3.0, 0.95-1.5, 0.49-1.5, <0.49 µm) were collected using a High Volume Cascade Impactor (HVCI) with a 96-hour continues sampling period between February 2021 and March 2022 (about once in a week). The collected samples were analyzed in terms of OC and EC by using thermal-optical analyzer. The research revealed high average OC/EC ratios (10.84 for PM2.5 and 11.15 for PM10), while typical urban environment is around 6.6 on average. It surpasses those of many urban areas and indicating significant secondary organic aerosol (SOA) formation. Notably, secondary organic carbon (SOC) constituted up to 98% of OC in the PM2.5 fraction in Winter, despite lower photochemical activity, due to high concentration of precursors from domestic heating activities. Meteorological factors, particularly atmospheric pressure and wind speed, showed significant correlations with SOC levels. These findings highlight Bolu City's unique air quality challenges, emphasizing the need for tailored management strategies addressing both primary emissions and SOC precursors. Based on these results, the study recommends establishing a network of sampling sites across Bolu City, conducting more detailed source apportionment studies, and investigating specific mechanisms driving year-round SOA formation in the region. This research contributes valuable data to inform air quality planning and strategy development by local decision-makers and implementers, while also identifying critical areas for future investigation.
Benzer Tezler
- Selüloz nanokristal ve fotokatalizör katkısıyla üretilen nanolif hava filtreler ile iç ortam havasında bulunan uçucu organik bileşiklerin giderimi
Removal of volatile organic compounds from indoor air with nanofiber air filter produced with cellulose nanocrystal and photocatalyst additives
ESRA BÜYÜKADA KESİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
- Şekerleme endüstrisinde proses ve kirlenme profili ile arıtılaabilirlik bazlı deneysel karakterizasyon
Process and pollution profile with treatability based experimental characterization of confectionery industry
NURSEL KARAGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ
- İç ortamdaki inorganik ve organik kirleticilerin yeni teknolojiler ile giderilmesi
Removal of inorganic and organic pollutants in the indoor air by new technologies
BİLGE BETÜL ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Torefiye edilmiş orman, deniz ve tarımsal biyokütle numuneleri kullanılarak atık sudan kurşun, krom ve kadmiyum giderimi
Removal of l ead, chrome and cadmium from waste water using torified forest, marine and agricultural biomass samples
BUĞRA BİRGİLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- Türkiye'de hava kirliliği konsantrasyon değerlerinin meteorolojikdeğişkenler ile arasındaki ilişkilerin belirlenmesi ve kirleticikonsantrasyonlarının doğası
Determination of the relationships between air pollution concentration values and meteorological variables in Turkey and the nature of pollutant concentrations
ENES BİRİNCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRAH TUNCAY ÖZDEMİR
PROF. DR. ALİ DENİZ