The evaluation of air quality over Büyükçekmece Lake, İstanbul: Rainwater pollutants analysis

Abstract

İSTANBUL, BÜYÜKÇEKMECE GÖLÜ ÜZERİNDEKİ HAVA KALİTESİNİN BELİRLENMESİ: YAĞMUR SUYU KİRLETİCİLERİNİN ANALİZİ Bertan BAŞAK Yüksek Lisans Tezi - Çevre Mühendisliği Ocak 2003 Tez Yöneticisi: Yard. Doç. Dr. Omar ALAGHA OZ Bu çalışmada, İstanbul, Büyükçekmece Gölü kenarındaki iki yağmur suyu örnekleme istasyonunda, Ekim 2001 ve Temmuz 2002 tarihleri arasında 79 çökelme örneği toplanmıştır. Ölçülen 20 element ve iyon istatistiksel olarak değerlendirilmiş ve ağırlıklı ortalama, aritmetik ortalama, geometrik ortalama, standard sapma, medyan, minimum ve maksimum değerleri sunulmuştur. Çalışmanın amacı, Büyükçekmece Gölü üzerindeki çökelmelerin kimyasal bileşiminin değerlendirilmesi, kirleticilerin kaynaklarının belirlenmesi ve yağmursuyu kompozisyonu ile göl suyu kalitesi arasındaki ilişkinin tartışılması olarak özetlenebilir. Yağmursuyu örnekleri elyapımı örnekleyiciler kullanılarak toplanmıştır. Örneklerdeki NEU+ kolorimetri, anyonlar iyon kromatografisi (IC), major elementler Inductively Coupled Plasma atomik emisyon spektrometrisi (ICP-AES), ve eser elementler de grafit fırınlı atomik absorbsiyon yöntemleri kullanılarak ölçülmüştür. Elde edilen veriler benzeri diğer çalışmalarda elde edilenlerle karşılaştırılmış ve Büyükçekmece'de gözlenen insan kaynaklı kirleticilerin yoğunluklarının, Türkiye ve Avrupa'da gözlenenlerden daha yüksek olduğu görülmüştür. Yağmursuyunun asitliğinin Ca2+ ve, NH4+ tarafından nötralize edildiği ve yağmursuyundaki elementlerinVI zamana bağlı değişimler gösterdiği, ve bu değişimlerin meteorolojik olaylar tarafından koşullandığı, gözlenmiştir. Yapılan faktör analizi sonucunda, Büyükçekmece yağmursuyundaki element ve iyonların, toprak, deniz ve 2 insan kaynaklı olmak üzere 4 ayrı bileşenden kaynaklandığı bulgulanmıştır. Doğal bileşenler olan toprak kaynaklı elementler ve deniz tuzunun istasyonun yakınlarında üretildiği ancak insan kaynaklı bileşenlerin uzun mesafeli taşımmlarla alıcı ortama ulaştığı belirlenmiştir. Backtrajectory analizleri insan kaynaklı türlerin, Türkiyenin endüstri şehirleri ve Avrupa ülkerini de kapsayan çeşitli bölgelerden kaynaklandığını göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Asit Yağmuru, Çökelme, Major ve Eser Elementler, ICP-AES, AAS, İyon Kromatografisi, Uzun Mesafe Taşınımlan, Faktör Analizi.

m THE EVALUATION OF AIR QUALITY OVER BÜYÜKÇEKMECE LAKE, ISTANBUL: RAINWATER POLLUTANTS ANALYSIS Bertan BAŞAK M.S. Thesis - Environmental Engineering January 2003 Supervisor: Assist. Prof. Dr. Omar ALAGHA ABSTRACT In this study, 79 rain samples were collected at two sampling stations near the Büyükçekmece Lake of Istanbul, between October 2001 and July 2002. Statistical parameters of 20 measured ions were given in both soluble and insoluble concentrations. The measured parameters were expressed in terms of volume weighted average concentrations, arithmetic mean, geometric mean, standard deviations, median, minimum and maximum. The aim of the study can be summarized as to evaluate the chemical composition of atmospheric deposition around the Büyükçekmece Lake, determine the source regions for pollutants, and discuss the relationship between the rainwater composition and water quality of the lake. Rainwater samples were collected using home-made samplers. Major anion, major elements and trace metals in rainwater were measured using IC, ICP-AES, and GF-AAS, respectively. NFL* in rainwater was measured using Nessler colorimetric method by spectrophotometry. Our data were compared with similar other locations The concentrations of anthropogenic elements were higher at Büyükçekmece than other polluted sites inIV Turkey and Europe. It was found that, the rainwater acidity was neutralized by Ca2+ and, NH/. Elements in rainwater show temporal variations depending on the meteorological events. Factor analysis groups ions in four factors, which are crustal, marine and two anthropogenic factors. The natural sources, crustal and marine, are locally produced, whereas the anthropogenic components are transported from remote sources. Back trajectory analysis showed that the anthropogenic components were transported from various sources regions, including industrialized cities of Turkey, such as Bursa and İzmir, and remote Europe countries. Keywords: Acid Rain, Bulk Deposition, Major and Trace Elements, ICP-AES, AAS, Ion Chromatography, Trajectories, Long Range Transport, Enrichment Factor, Factor Analysis, Deposition Flux, Scavenging Ratio.