Haydarpaşa liman bölgesinde gemilerden kaynaklanan hava kirliliği ve dağılım modellemesi
Air pollutant emissions from ships and distribution modeling in Haydarpaşa port region
Yazar: FEVZİ ŞENLİTÜRK
Danışman: PROF. DR. FUAT ALARÇİN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Hava kirliliği = Air pollution

Özet:
Türkiye Asya, Avrupa ve Afrika'nın kavşak noktasında bulunduğundan coğrafi bakımdan önemli bir konuma sahiptir. Uluslararası taşınan yüklerin yaklaşık olarak %80'i denizyolu ile taşınmaktadır. Yüksek ve değişken navlun fiyatları, kapalı limanlar, COVID-19 ve Ukrayna'daki savaşın sürmesi gibi nedenler denizyoluyla nakliye için yeni talepleri ortaya çıkarmış ve Türkiye'yi odak konuma getirmiştir. Son yıllarda Türkiye limalarında elleçlenen yük miktarı dünya limanlarına nazaran daha fazla artış göstermiş ve gemi kaynaklı emisyonların önemini daha fazla ortaya çıkarmıştır.
Gemi emisyonları, insan sağlığına, ozon oluşumuna ve küresel ısınmaya olumsuz etkileri bilinmektedir. Haydarpaşa limanı gibi şehir ile bütünleşmiş liman kentlerinde sağlık ve çevrenin korunması, denizyolu taşımacılığının daha sürdürülebilir bir ulaşım haline gelmesi için yerel hükümetler, EPA ve IMO SOX, NOX, PM ve CO2 emisyon salınımlarının azaltılması için yeni standartlar getirerek gemi kaynaklı sera gazlarının düşürülmesi amaçlanmıştır.
Bu tez kapsamında, ulaşım ve hava kalitesi bakımından bulunduğu konum ve etkilediği nüfus yoğunluğundan dolayı Haydarpaşa limanı çalışma sahası olarak belirlenmiştir. Hava kalitesi bakımından antropojenik kirleticilerden olan CO, NOX, SO2, PM10 kirletici miktarları 2 aylık süre ile liman sahasına konumlandırılan mobil hava kalitesi izleme aracı vasıtasıyla gerçek zamanlı değerleri elde edilmiştir. Haydarpaşa limanına gelen ve İstanbul boğazından transit geçiş yapan gemi emsiyonları belirlenen iki dönem için literatürde yer alan emisyon tahmin metodolojileriyle teorik olarak hesaplanmıştır. Meteorolojik şartlardan dolayı kış dönemi Ocak-Şubat-Mart ayları ve yaz dönemi Mayıs-Haziran-Temmuz olarak 2 periyot belirlenmiştir. Daha sonra Haydarpaşa liman çevresindeki emisyon dağılımı için AERMOD hava kalitesi modellemesi yapılmıştır.
Ayrıca, İstanbul'un Üsküdar, Kadıköy ve Selimiye ilçelerinde konumlandırılan veri istasyonlarından 2019 senesi Mayıs, Haziran, Temmuz ayları için alınan gerçek zamanlı emisyon ölçümleri ile aynı tarihlerde Haydarpaşa liman bölgesine yerleştirilen mobil hava kalitesi izleme istasyonundan alınan ölçümler karşılaştırılmıştır.
Sonuçta; simulasyon model sonuçları ile gerçek zamanlı elde edilen emisyonlar ulusal ve uluslararası sınır değerlerle karşılaştırılarak bölgenin hava kalitesi değerlendirilmiştir.

Abstract:
Since Turkey is located at the crossroads of Asia, Europe and Africa, it has an important geographical position. In 2020, 89% of the international handling cargoes were transported by sea. High and volatile freight rates, closed ports, COVID-19 and the ongoing war in Ukraine have created new demands for shipping by sea. It has brought Turkey into the focus. In recent years, the amount of cargo handled in Turkish ports has increased more than in world ports. This condition has revealed the most important of ship emissions.
Ship emissions are known to have adverse effects on human health, ozone formation and global warming. In order to protect health and the environment, and to make maritime transport a more sustainable transportation in port cities integrated with the city such as Haydarpaşa port, local governments, European Environment Agency and International Maritime Organization have intended to set new standards for reducing SOX, NOX, PM and CO2 emissions from ship emissions to be reduced.
Due to its location, Haydarpaşa Port has been determined as the study area for this thesis. The months of January, February and March for winter, May, June and July for winter conditions of the year 2019 are used as a base. In line with the data of the ships transiting through the Bosphorus and the activities of the ships calling at Haydarpaşa Port, an emission inventory has been prepared for the port area with the emission estimation methods in the literature, taking into account the type of ships, year of construction, gross tonnage, main and auxiliary engine powers and turnovers. Then, with the atmospheric distribution model AERMOD, SO2, NOX, CO and CO2 emission distribution maps have been created for daily, monthly and determined winter-summer periods.
Additionally, the readings from the mobile air quality monitoring station situated in the Haydarpaşa port area on the same dates have been compared to the readings from the measurement stations in Istanbul's Uskudar, Kadkoy, and Selimiye districts for the months of May, June, and July of 2019.
Finally, the region's air quality has been assessed by comparing real-time emissions and simulation model findings to regional, national, and global limit values.