Çözücü kullanan işyerlerinin iç ortam havasında uçucu organik bileşiklerin pasif örnekleme ile tayini ve izlenmesi
Monitoring and determination of volatile organic compounds in the indoor air of the solvent using plants with passive sampling method
Yazar: EMRAH YILMAZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. PINAR ERGENEKON
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Hava kirliliği-bina içi = Air pollution-indoor ; Uçucu organik bileşikler = Volatile organic compound

Özet:
İç ortam hava kirliliği günümüzde insan sağlığını tehdit eden en önemli risklerden biri olarak kabul edilmektedir. Çeşitli kaynaklardan yayılan uçucu organik bileşiklerin (UOB) tespiti ve alınacak önlemler insan sağlığı açısından büyük önem taşımaktadır. ABD EPA'nın çalışmalarına göre bazı organik bileşiklerin evlerin iç ortam havalarındaki derişimi dış ortamdakinin iki - beş katına ulaşmaktadır. Boya yapmak gibi özel durumlarda ise dış ortamın 1000 katına kadar ulaştığına ilişkin kayıtlar vardır. Bu durum organik bileşikler ile üretim yapan sanayi tesisleri iç ortamları için düşünüldüğünde çok daha yüksek derişimlerin olacağını ortaya koymaktadır.Bu çalışmada, boya üretim tesisi ile çözücü dolum ve depolama tesisinde üretim sırasında kullanılan malzemelerden ve yapılan işlerden dolayı ortama yayılan UOBler aktif örnekleme yöntemi ile tespit edilmeye çalışılmış, daha sonra üç ayrı noktada pasif örnekleme yöntemi ile farklı zaman periyotları ile uzun süreli olarak izlenmiştir. Zamana ve konuma göre iç ortam havasında tespit edilen UOBlerin miktarlarındaki değişim incelenmiştir. Ayrıca çözücü dolum ve depolama tesisinde iç ortam havası aktif ve pasif örnekleme yöntemleri ile izlenmiş ve sonuçlar analiz edilmiştir.Bu çalışmada EPA Compendium Method-TO-17 esas alınmıştır. İlk önce izlenecek uçucu organik bileşiklerin tespiti için aktif örnekleme tüpleri ile söz konusu iş yerlerinin iç ortam havalarından örnekler alınmıştır. Daha sonra bu aktif tüplerde tutulan UOB'ler TD-GC-MS cihazı ile belirlenmiştir; tenax üzerine aktif örnek alma ile adsorplanarak tutulan bileşikler ısı ve gaz yardımı ile desorplandıktan sonra gaz kromatografi kolonunda ayırılarak kütle dedektörü ile nicelik ve niteliksel olarak tayin edilmiştir. Daha sonra tespit edilen UOB'ler pasif örnekleme tüpleri ile bir haftalık, iki haftalık ve dört haftalık periyotluk ölçümlerle izlenmiştir. Ayrıca çözücü dolum ve depolama tesisinde iç ortam havası üç gün boyunca aktif ve pasif örnekleme yöntemleri ile örneklenmiş ve sonuçları analiz edilmiştir. Analizi yapılarak tespit edilen uçucu organik bileşiklerin derişimleri Türkiye ve dünya mevzuatlarına göre sınır değerler ile karşılaştırılmıştır.Çözücü dolum ve depolama tesisinde sekiz saatlik yapılan pasif ölçüm sonuçları toluen için birinci gün 1,769 ppm, ikinci gün 1,736 ppm ve üçüncü gün 1,473 ppm olarak tespit edilmiştir. Toluen için tespit edilen bu değer hem ülkemizdeki hem de dünyadaki mevzuatlarda belirtilen sınır değerlerin altındadır. m,p-ksilen için birinci gün 0,236 ppm, ikinci gün 0,316 ppm ve üçüncü gün 0,193 ppm olarak tespit edilmiştir. Bu sonuçlar da sınır değerlerin altındadır. o-ksilen için durum için birinci gün 0,148 ppm, ikinci gün 0,185 ppm ve üçüncü gün 0,059 ppm olarak tespit edilmiştir. o-ksilen için de yine tespit edilen değerler sınır değerlerin altındadır.Çalışmanın neticesinde iş yerlerinde tespit edilen uçucu organik bileşiklerin miktarları ülkemiz ve çeşitli uluslar arası mevzuatlara göre sınır değerlerin altında kalmıştır. Ölçüm sonuçları bize dört haftalık bir adet tüple yapılan ölçüm sonuçlarının iki haftalık iki adet tüple yapılan ölçümlere göre daha az miktarlarda uçucu organik bileşik tespit edildiğini göstermiştir. Yine aynı şekilde dört haftalık bir adet tüp ve iki haftalık iki adet tüp ile yapılan ölçümlerde bir haftalık dört adet tüp ile yapılan ölçümlere göre daha az kirleticinin tutulduğunu göstermiştir. Kısa süreli pasif ölçümlerde de süre arttıkça toplanan UOB miktarları büyük oranda azalmıştır. Bu durum pasif izleme süresinin artmasının geri difüzyona neden olduğunu göstermektedir.

Abstract:
Polluted air in ambient is considered one of the most important risks that threats human health. Detection and measures to be taken for control of volatile organic compounds (VOC) emitted from various sources is of great importance for human health. The studies conducted by U.S. EPA show that the concentration of some organic compounds in the indoor air of the houses may be two to five times greater than that of the air outside the houses. In same cases like painting, records show that concentrations rises up to 1000 times greater than that of air in outside. It should be considered that industrial facilities which use organic compounds in manufacturing processes and/or produce it would face much higher concentrations in regard to the outside ambient environment.In this study, VOCs emitted to the atmosphere during production in paint manufacturing plant and solvent filling and storage facility were under consideration and determined using active sampling method. Determined VOCs have been monitored with passive sampling method at three different points within the plant by using different passive sampling periods. The change in the amounts of VOCs determined in the indoor air was evaluated in terms of location and sampling period.In addition to that, indoor air in the solvent-filling and storage facility was monitored using active and short term passive sampling methodsThis study is based on EPA Compendium Method-TO-17. First, air samples to be monitored for the determination of volatile organic compounds were collected using active sampling tubes from the facility?s environment. Then VOCs in these active tubes were analyzed with TD-GC-MS device; after the compounds held on Tenax by absorption with the active sampling, were desorbed by using heat and gas, they were assessed quantitatively and qualitatively by mass detector in the gas chromatography column. After this, the detected VOCs were monitored based on measurements made with passive sampling tubes on one, two and four weeks? cycle. Additionally, ambient air in the solvent-filling and storage facility was sampled with active and passive sampling methods for three days and the results have been analyzed. Concentrations of VOCs determined and analyzed were compared to the limits described in regulations of Turkey and other countries.The results of 8 hours of passive measurement made in the filling and storage facility are as follows: three days results for toluene 1.769 ppm, 1.736 ppm and 1.473 ppm respectively. These levels for toluene are all below the limits in accordance with the descriptions of Turkish and world?s regulations. Three days results for p-xylene 0.236 ppm, 0.316 ppm and 0.193 ppm respectively. These results are below the limits as well. Three days results for o-xylene 0.148 ppm, 0.185 ppm and 0.059 ppm, respectively. Values for o-xylene are also below the limits.As a summary to this study, it has been found that the amounts of VOCs in plants are identified as below the limits conforming the limits in Turkish and world?s regulations. Measurement results show that the amount of VOCs in four week-measurement using single tube is lower than of VOCs in two two-week and four one- week measurements suggesting the significant back diffusion occurs for the extended passive sampling periods. The same thing was also observed for the short term passive sampling tubes. As the sampling period increases, the VOC amount in the tubes decreases.