Kocaeli İli`nde nox emisyon dağılımlarının modellenmesi

Abstract

KOCAEL L 'NDE NOX EM SYON DAĞILIMLARININMODELLENMESŞenay ÇET NAnahtar Kelimeler: Emisyon envanteri, emisyon faktörleri, dağılım modeli,ISCST3, NOX emisyonları, CO emisyonları, Kocaeli.Özet: Bu çalışmada, Türkiye'nin en fazla endüstrileşmiş bölgesi olan Kocaelili'nde çevre havasındaki NOX kirliliği değerlendirilmiştir. Çalışma; emisyonenvanteri, dağılım modellemesi, çevre havasında NOX konsantrasyonlarınınizlenmesi ve sonuçların değerlendirilmesi şeklinde dört aşamadan oluşmaktadır.Kocaeli li'nde NOX emisyon kaynaklarının belirlenmesi ve bunların çevre havasındatoplam NOX kirliliğine katkısı, bölgenin NOX kirliliği yönünden incelenmesi, NOXkonsantrasyonunun zamana bağlı değişimi ve çevre havasında NOX-CO ilişkisinintartışılması çalışmanın ana sonuçlarıdır.Çalışma, Kocaeli li'nin doğu-batı yönünde 26 km uzunluğunda, kuzey-güneyyönünde 10,5 km genişliğinde olan pilot bölgede yapılmıştır. Bu bölge nüfusdağılımı, motorlu taşıt kullanımı, endüstriyel kuruluşların türü ve dağılımı vemeteorolojik koşullar gibi etmenler göz önüne alınarak belirlenmiştir. Bu alanda,farklı tip kaynakların NOX kirliliğine katkı paylarının belirlenmesinde iki yaklaşımkullanılmıştır. Bunlardan ilki, ayrıntılı emisyon envanterinin hazırlanması ve bölgedefarklı kaynaklardan açığa çıkan NOX emisyonunun tahmin edilmesidir. Emisyonenvanteri, kirletici kaynakları; noktasal, alansal ve çizgisel olmak üzere üç sınıfaayrılarak yapılmıştır. Bu kaynaklardan toplanan bilgiler ışığında emisyon faktörleride kullanılarak NOX kirletici miktarı ve kaynakların katkı payları hesaplanmıştır.Çalışmada noktasal ve alansal kaynaklar için US Environmental Protection Agency(USEPA)'nın, çizgisel kaynaklar için ise CORINAIR'ın emisyon faktörlerikullanılmıştır.Farklı tip kaynakların NOX kirliliğine katkı paylarının belirlenmesinde ikinciyaklaşım ise, hava kirliliği dağılım modeli yaklaşımıdır. Çalışmada hava dağılımmodeli olarak USEPA onaylı Industrial Source Complex Short Term (ISCST3)Modeli kullanılmıştır.Yapılan model çalışması sonuçlarına göre NOX emisyonları konsantrasyonlarınınyüksek ve düşük olduğu yerlerde belirlenen 10 istasyonda, ortam havasında NOXölçümleri 21.12.2005-06.07.2006 tarihleri arasında 6,5 ay boyunca ölçüm yapılanalanlardaki saatlik, günlük, hafta içi-hafta sonu ve mevsimsel değişimi ortayakoyacak şekilde yapılmıştır. Ayrıca NOX-CO ilişkisini belirlemek amacıyla NOXölçümleriyle beraber yapılan CO ölçümleri ise, 25.03.2006-06.07.2006 tarihleriarasındaki yaklaşık 3,5 aylık süreyi içermektedir.

DISPERSION MODELLING OF NOX EMISSIONS IN KOCAELIŞenay ÇET NKey Words: Emission inventory, emission factors, air dispersion modelling,ISCST3, NOx emisions, CO emissions, Kocaeli.Abstract: The ambient air NOx pollution was assessed in details in Kocaeli, themost industrialized region of Turkey, in the study. The study was performed in fourstages: emission inventory, dispersion modelling, monitoring NOx concentrations inthe ambient air and detailed assessment of the results. The determination of the NOxemission sources and their contributions to the total NOx pollution in ambient air inKocaeli, the investigation of the NOx pollution through the area, variation of NOxlevels with respect to time and discussion of NOx-CO relationship in ambient airwere the major outcomes of the study.The study was conducted in the pilot area with a length of 26 km in east-westdirection and a width of 10.5 km in north-south direction within the area of Kocaeliprovince. The area was determined according to distribution of population, use ofmotor vehicles, distribution and types of industrial institutions and themeteorological conditions. Two approaches were applied for the determination ofcontributions of the different source types to the NOx pollution in the ambient air.The first approach includes the preparation of a detailed emission inventory and theestimation of the NOx emission rates of the different emission sources. The emissioninventory was obtained by categorising the pollutant sources into three groups; point,area and line sources. Then NOx emission rates and contributions of the sourceswere computed by combining the source specific data with the corresponding NOxemission factors. The emission factors given by US Environmental ProtectionAgency (USEPA) were used for the point and area sources, while those provided byCORINAIR for the line sources.The second approach applied for the determination of the contributions of thedifferent sources to the total NOx pollution was air pollution dispersion modelling. Inthe modelling studies an USEPA-approved Gaussian dispersion model, namely theIndustrial Source Complex Short Term (ISCST3) Model was used.In the experimental section, NOx concentrations in the ambient air were monitored in10 stations where the model results displayed high and low NOx concentrationsthrough 6.5 months (between 21.12.2005 and 06.07.2006) to observe hourly, daily,week-weekend and seasonally changes in the ambient air NOx concentrations.Additionally CO measurements were conducted simultaneously in the same pointsthrough 3.5 months (between 25.03.2006 and 06.07.2006) to observe the NOx-COrelationship.