Comprehensive chemical characterization of aerosols in the Eastern mediterranean: Sources and long range transport

Abstract

ÖZDOĞU AKDEN ZDEK ATMOSFER K PARÇACIKLARIN K MYASALKARAKTER N N AYDINLATILMASI: KAYNAKLAR VE UZUN ER MLTAŞINIMKOÇAK, MustafaDoktora Tezi, Kimyasal Oşinografi Anabilim DalıTez Yöneticisi: Dç. Dr. Nilgün KubilayOrta Doğu Teknik Universitesi, 335 sayfaBu çalışma, Doğu Akdeniz aerosolünün kimyasal karakterini, uzamsal vezamansal dağılımını, katkı yapan kaynakların ve uzun erimli taşınımın etkisinitanımlamaktadır. Yüksek hacimli pompa ile toplanan aerosol filtre örnekleri Ocak1999 ve Aralık 2002 tarihleri arasında Doğu Akdeniz'in Levant Baseni çevresindekiiki kıyısal istasyondan (Erdemli, Tükiye, n=835; Tel Şikmona, srail, n=106)toplanmıştır. Erdemli'den ve Tel Şikmona'dan toplanan filtre örneklerinde sırası ileAl, Fe, Ca, Mn, Ti, Zn, Cu, Cr, Ni, Cd, Sb, Pb, Na, Mg, K ve Al, Fe, Mn, Cr, Cu, Cd,analiz edilmiştir. Ayrıca, Erdemli örneklerinden seçilen 35 örneğe üç aşamalıkatıdan özütleme (Al, Fe, Mn, Zn, Cu, Pb ve Cd için) uygulanmıştır. Bunun yanısıra,toplam iz metal derişimleri ve biyolojik kullanıma elverişli metal fraksiyonllarıkullanılarak kuru çökeltinin ve biyolojik kullanıma elverişli kuru çökeltinin doğuAkdeniz için önemi belirlenmiştir. Buna ilaveten, PM10 istif filtre birimi büyük (>2.5µm) ve küçük (<2.5 µm) parçacık filtre örnekleri Nisan 2001 ve Nisan 2002 tarihleriarasında Erdemli'den toplanmıştır. Toplam 562 büyük ve küçük aerosol filtreörneğinde partikül madde miktarı, Ti, Ca, Mn, Cr, Ni, V, Zn,Cl, Br, S, BC (siyahkarbon), Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, Br-, NO3-, SO42-, C2O42- ve MS- ölçülmüştür.Anahtar kelimeler: aerosol, doğu Akdeniz, katıdan özütleme, kuru çökelme, uzunerimli taşınım.

ABSTRACTCOMPREHENSIVE CHEMICAL CHARACTERIZATION OF AEROSOLSIN THE EASTERN MEDITERRANEAN: SOURCES AND LONG RANGETRANSPORTKOÇAK, MustafaPh.D. in Chemical OceanographySupervisor: Associated Prof. Dr. Nilgün KubilayMiddle East Technical University, 335 ppThis study defines the chemical character of Eastern Mediterranean aerosol,its spatial and time distribution and the influence of contributing sources and longrange transport. Bulk high volume aerosol filter samples were collected fromJanuary 1999 to December 2002 from two coastal sites (Erdemli, Turkey, n=835; TelShikmona, Israel, n=106) located around the Levantine Basin of the EasternMediterranean. Filter samples collected from Erdemli and Tel Shikmona wereanalyzed for total Al, Fe, Ca, Mn, Ti, Zn, Cu, Cr, Ni, Cd, Sb, Pb, Na, Mg, K and Al,Fe, Mn, Cr, Cu, Cd, Pb. Moreover, an operational three stage sequential leach, (forAl, Fe, Mn, Zn, Cu, Pb and Cd) was applied to 35 bulk aerosol filter samples selectedfrom the Erdemli sample library. Furthermore, applying total concentrations andbioavailable fractions of trace metals the importance of dry deposition inputs of tracemetals and the `bioavailable? fraction of trace metals associated with dry depositionto eastern Mediterranean were assessed. In addition, coarse and fine aerosol filtersamples were collected by a PM10 stacked filter unit (SFU) between April 2001 andApril 2002 at Erdemli. A total of 562 coarse (>2.5 μm) and fine (<2.5 μm) aerosolsamples were analyzed for mass, Ti, Ca, Mn, Cr, Ni, V, Zn,Cl, Br, S, BC (blackcarbon), Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, Br-, NO3-, SO42-, C2O42- and MS-.Keywords: aerosol, eastern Mediterranean, solid state speciation, dry deposition,long range transport.