Modeling of SO2 emissions from Yatağan Power Plant

Abstract

IV ABSTRACT MODELING OF S02 EMISSIONS FROM YATAĞAN POWER PLANT The meteorological model, CALMET, and its plume dispersion model, CALPUFF, were used in order to simulate the dispersion of SO2 emitted from Yatağan Power Plant and its effect on Yatağan district in the episodic event on December 2 and 3, 2000. CALMET was used to predict the hourly meteorological fields for 96 hours, starting from December 1, 2000, to December 4, 2000, while CALPUFF was used to predict the hourly ground level S02 concentrations over a region of 15 km x 15 km grid with 1 km resolution. The meteorological data were obtained from two meteorological stations: surface data from Yatağan Meteorological Station, and upper air data from İsparta Meteorological Station. The emission data was taken from Yatağan Power Plant. It is found that south westerly and light winds and the nighttime surface inversion layers lead to accumulation of pollutants over Yatağan district. The results are compared with the measurements done by Local Environmental Authorities of Muğla. The simulation results indicate that the maximum ground level concentrations were found northeast from the source, which agrees with experimental measurement. On the other hand, the magnitude of results obtained with the model shows some differences compared with experimental measurements. The SO2 concentration levels are calculated to be very high in the morning hours of December 2 and 3, 2000. Overall, the results indicate that Yatağan district suffered seriously on these days. The sensitivity analysis showed that the concentrations are directly proportional to the emission rates, but wind speed is the most significant meteorological parameter on air pollution modeling compared to other meteorological parameters.

ÖZET YATA?AN TERMİK SANTRALİNDEN KAYNAKLANAN S02 EMİSYONLARININ MODELLENMESİ Bu çalışmada, 2 ve 3 Aralık 2000 tarihlerinde, Yatağan Termik Santralinden kaynaklanan S02 kirliliği, CALMET meteoroloji modeli ve CALPUFF duman dağılım modeli kullanılarak modellenmiştir. CALMET 96 saatlik meteorolojik alanları, CALPUFF da saatlik SO2 konsantrasyonlarını tahmin etmek için kullanılmıştır. Model alanı doğu - batı ve kuzey - güney yönlerinde 15' er km olarak seçilmiş ve alan 1 km'lik gridlere ayrılmıştır. Meteorolojik datalar, yer seviyesi dataları Yatağan Meteoroloji İstasyonu, sondaj dataları ise İsparta Meteoroloji İstasyonundan alınmıştır. Emisyon verileri Yatağan Termik Santralinden alınmıştır. Sonuç olarak, güney batıdan, düşük hızlarla esen rüzgarlar ve gece saatlerinde oluşan inversiyon tabakalarının, kirleticilerin yüksek konsantrasyonlarda, Yatağan ilçesi üzerinde hapis olmasına sebep olmasına sebep olduğu çıkarılmıştır. Model sonuçları, Muğla İl Çevre Müdürlüğü'nce yapılan ölçüm sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Model sonuçlarına göre, kirleticiler, kaynağın kuzey doğu tarafında birikmiştir ve bu sonuç, ölçümlerce de doğrulanmıştır. Ancak, model sonuçları ile ölçüm sonuçları arasında, büyüklük açısından farklar görülmüştür. 2 ve 3 Aralık 2000 günlerinin sabah saatlerinde, S02 konsantrasyonlarının yüksek değerlere ulaştığı görülmüş ve Yatağan ilçesinin bu kirlilikten ciddi bir biçimde etkilendiği sonucuna varılmıştır. Hassasiyet analizleri, konsantrasyonların emisyonlarla doğru orantili olduğunu, ancak rüzgar hızının, diğer meteorolojik parametrelere kıyasla çok daha önemli bir parametre olduğunu ortaya koymuştur.