Aksaray atmosferinde parçacık boyut dağılımlı partiküler organik madde kompozisyonunun ve kaynaklarının belirlenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasının ana amacı yaz ve kış mevsimlerinde Aksaray atmosferinde bulunan partikül madde (PM) kompozisyonunda PAH bileşenlerinin belirlenmesidir. Ana hedef: (1) parçacık boyutuna bağlı olarak PAH kompozisyonun belirlenmesi, (2) Aksaray atmosferindeki PAH düzeylerinin belirlenmesi, (3) Yaz ve kış mevsiminde belirlenen PM ve PAH kompozisyonun karşılaştırılmasıyla yaz ve kış mevsimi arasında benzerlik ve farklılıkların açığa çıkartılması, (4) kaynak belirleme çalışması ile Aksaray hava kalitesini etkileyen ana kaynakların belirlenmesi gibi özel amaçları içermektedir. Yukarıda belirtilen amaçlara ulaşmak için Aksaray'da Ağustos 2019 ve Eylül 2020 tarihleri arasında 13 hafta yaz ve 16 hafta kış periyodlarında haftalık PM örnekleri toplanmıştır. PM örnekleri kaskat örnekleyici ile kuvars filtre üzerinde sekiz farklı parçacık boyutunda toplanmıştır. ∑PAH konsantrasyonu bimodal (çift tepeli) dağılım göstermiş ve ultra ince parçacık boyutunda pik konsantrasyona ulaşmıştır. Mevsimsellik açısından bakıldığında ise kış periyodunda ∑PAH konsantrasyonlarının yaz periyoduna kıyasla daha yüksek olduğu belirlenmiştir. PM kompozisyonunda analiz edilen PAHların bazıları bimodal dağılım gösterirken, bazıları unimodal dağılım göstermiş, bazı parametreler ise ikiden fazla dağılım özelliği sergilemiştir. Üretilen veri setine uygulanan diagnostik oran yöntemi ile kış periyodunda domine eden kaynakların petrojenik olduğu ve yaz periyodunda da pirolojik kaynakların baskın olduğu görülmüştür. Kaynakların belirlenmesine yönelik çalıştırılan PMF modeli ile de 4 faktörlü bir çözüm elde edilmiştir. Şehir atmosferini etkileyen başlıca kirletici kaynakları (1)evaporatif emisyon ve tam yanmamış petrol, (2) evsel ısınma, (3) trafik ve (4) biyo-kütle yanması olarak saptanmıştır.

The main purpose of this study is to determine the PAH components in the particulate matter (PM) composition in Aksaray atmosphere in summer and winter seasons. This main objective is: (1) to determine the PAH composition depending on the particle size, (2) to determine the PAH levels in the Aksaray atmosphere, (3) to reveal the similarities and differences between summer and winter seasons by comparing the PM and PAH composition determined in summer and winter, (4) includes specific purposes such as the source apportionment study and the determination of the main sources affecting the Aksaray air quality. In order to achieve the above-mentioned objectives, weekly PM samples were collected in Aksaray between August 2019 and September 2020, in 13-week summer and 16-week winter periods. PM samples were collected in eight different particle sizes on a quartz filter with a cascade impactor. The ∑PAH concentration showed a bimodal (double peaked) distribution and reached the peak concentration at ultrafine particle size. In terms of seasonality, it was determined that ∑PAH concentrations were higher in the winter period compared to the summer period. Some of the PAHs analyzed in PM composition showed bimodal distribution, some showed unimodal distribution, and some parameters showed more than two distributions. With the diagnostic ratio method applied to the data set, it was seen that the sources that dominate in the winter period are petrogenic and that pyrologic sources dominate in the summer period. A 4-factor solution was obtained with the PMF model used to determine the resources. The main pollutant sources affecting the city atmosphere were identified as (1) evaporative emission and incompletely burned oil, (2) domestic heating, (3) traffic and (4) biomass combustion.