Şehir ve kırsal atmosferlerde organik karbon ve elementel karbon ilişkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, yarı kırsal bir alan olan Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi Kampüsünde ve Kütahya ili şehir merkezi ve Kırsalında (Göbel mevkii, Tavşanlı ilçesi) günlük kaba ve ince partikül örneklemeleri yapılmıştır. Bolu ilinde yapılan örneklemelerde elde edilen sonuçların yetersiz kalması nedeni ile Bolu atmosferine ait çalışma tez kapsamından çıkartılmış, yalnızca Kütahya şehir ve kırsal atmosfer verileri teze dahil edilmiştir. Kütahya şehir merkezinde, Meteoroloji Genel Müdürlüğü bahçesinde 251 adet PM2,5 örneği Ocak 2014 - Aralık 2014 tarihleri arasında ve 105 adet PM2,5-10 örneği de Mart 2014 - Aralık 2014 tarihleri arasında günlük olarak toplanmıştır. Kırsal alan örneği olarak, Tavşanlı Göbel Kaplıcaları mevkiinde 294 adet PM2,5 ve 105 adet PM2,5-10 örnekleri aynı tarihler arasında yine günlük örnekler olarak toplanmıştır. Her iki istasyonda da düşük hacimli (16,7 L/dak) örnekleyici kullanılarak, 37 mm çapındaki kuvars filtreler üzerine toplanmıştır.Kuvars filtreler üzerine toplanan PM örneklerinde Elementel karbon (EK) ve Organik Karbon (OK) fraksiyonları Termal/Optik yöntemle çalışan Sunset marka OK/EK analizörü kullanılarak NIOSH 870 metodu ile tayin edilmiştir. Kütahya şehir merkezinde PM2,5 (ince partiküller) için OK ve EK konsantrasyonlarının ortanca (median) değerleri sırasıyla 11,07 µg/m3 ve 2,31 µg/m3 olarak bulunmuştur. PM2,5-10 (kaba partiküller) örneklerindeki OK ve EK konsantrasyonlarının median değerleri sırasıyla 2,6 µg/m3 ve 0,2µg/m3 olarak hesaplanmıştır. Tavşanlı Göbel kırsalında PM2,5 için OK ve EK konsantrasyonlarının ortanca değerleri sırasıyla 3,79 µg/m3 ve 0,33µg/m3.Kırsal istasyondaki kaba partikül örneklerinde OK ve EK konsantrasyonlarının ortanca değerleri sırasıyla 2,52 µg/m3ve 0,09µg/m3 olarak bulunmuştur. Kış mevsiminde özellikle PM2,5 fraksiyonunda organik karbon ve elementel karbon değerleri artış göstermiştir. Partikül örneklemeleri ile paralel olarak ölçümleri yapılan NO, NO2, SO2 ve O3 gazları da EK ve OK konsantrasyonları ile ilişkilendirilerek, ikincil organik karbon oluşumu ve kirlilik kaynakları ve kaynak bölgelerinin belirlenmesinde kullanılmıştır.

In this study daily coarse and fine particulate samples were collected in stations located at Bolu Abant Izzet Baysal University campus, a semi-rural area, Kutahya city center and a rural area located at the Tavşanlı town, Gobel. Number of samples collected in Bolu station was limited due to the mulfactions experienced with the samplers and therefore, Bolu results were not included in this thesis. Kutahya city center and Gobel satations samples were evaluated. 251 PM2,5 and 105 PM2,5-10 daily samples were collected between June 2014 and December 2014. Besides, 294 PM2,5 and 105 PM2,5-10 samples were collected in parellel to the city center samplings. Low volume (16.7 L/min) dichotomous samplers were used for the collection of fine and coarse particles. Samples were collected on 37 mm quartz fiber filters. Organic and elemental carbons on the quartz filters were determined by using a Sunset Thermal/Optical OC/EC analyzer. Fractions of organic carbons were determined according to the NIOSH 870 Protocol. Medians of OC and EC concentrations for the fine particles in Kutahya city center were 11.07 µg/m3 and 2.31 µg/m3, respectively. Median values of OC and EC for the coarse particles in city center station were 2.6 µg/m3 and 0.2 µg/m3, respectively. OC and EC medians observed in the fine samples of rural station were 3.79 µg/m3 and 0.33 µg/m3, respectively. 2.52 µg/m3 OC and 0.09 µg/m3 EC as medians were observed in the rural station for the coarse samples. Fine samples showed increasing median values in winter season when compared with the summer samples. NO, NO2, SO2 and O3 concentrationswere also monitored in parallel to PM samplings and especially the ozone was used to study secondary organic carbons and sulfur dioxide was used to search for the pollution source regions.