Kastamonu şehir merkezinin hava kalitesinin değerlendirilmesi
Evalution of the air quality of Kastamonu city center
Yazar: MEFTUN ALAY
Danışman: DOÇ. DR. AYDIN TÜRKYILMAZ
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Hava kalitesi = Air quality ; Hava kirliliği = Air pollution ; Kastamonu = Kastamonu ; Kirleticiler = Pollutants ; Konsantrasyon = Concentration

Özet:
Bu çalışmada Kastamonu şehir merkezine ait Temmuz 2018 – Haziran 2021 dönemine ait PM10, PM2,5, SO2, NO, NO2, NOx, O3 ve CO verileri yaz ve kış dönemindeki saatlik ile aylık değişimler analiz edilmiştir. Ayrıca şehir merkezindeki bağımsız bölüm, doğalgaz abone sayıları, doğalgaz tüketim miktarları, katı yakıt miktarları ve motorlu araç sayılarındaki değişim ile kirletici parametreler arasındaki ilişki değerlendirilmiştir. Meteorolojik parametreler olan sıcaklık ve yağış miktarları ile rüzgâr yönlerinin kirletici parametrelere etkilerine yansımalarına bağlı olarak hava kirliliğine olan etkileri incelenmiştir. Yapılan değerlendirmelerde 2018 yılında PM10 değerlerinin aylık sınır değer olan 60 μg/m³'ü Temmuz – Aralık döneminde 15, 2019 yılında 152, 2020 yılında 81 ve 2021 yılında ise 13 defa sınır değer olan 50 μg/m³'ü aştığı görülmüştür. Diğer parametreler olan kükürt dioksit, azot dioksit ve karbon monoksitin sınır değerleri aşmadığı görülmüştür. 2018 yılı PM10 yıllık ortalama değeri 57 μg/m³ gerçekleşmiş ve yönetmelik sınır değeri olan 44 μg/m³'ü yaklaşık olarak %30 oranında, 2019 yılı yıllık ortalama değeri 56 μg/m³ olup yönetmelik sınır değeri olan 40 μg/m³'ü yaklaşık olarak % 40 oranında, 2020 yılı yıllık ortalama değeri ise 41 μg/m³ olup yönetmelik sınır değeri olan 40 μg/m³'ü yaklaşık olarak %2,5 oranında aştığı ve  2021 yılında ise yıllık ortalama değeri ise 30 μg/m³ olup yönetmelik sınır değeri olan 40 μg/m³'ü aşmamıştır. Yıllık ortalama azot oksitler (NOx) 2018 yılında yıllık ortalaması 50 μg/m³, 2019 yılında yıllık ortalaması 56 μg/m³, 2020 yılında 50 μg/m³ ve 2021 yılında ise 39 μg/m³ olarak gerçekleşmiş ve Hava Kalitesinin Korunması ve Yönetmeliği gereği yıllık sınır değer 30 μg/m³ olması gerekmekte iken 2018 yılında %66, 2019 yılında ise %86 2020 yılında %66 ve 2021 yılında ise %30 oranında aştığı görülmüştür. Günlük en düşük karbon monoksit değeri 2018 yılı Ağustos ayında 181,89 μg/m³, 2019 yılı Haziran ayında 146,24 μg/m³, 2020 yılı Mayıs ayında 91,78 μg/m³ ve 2021 yılında ise Ocak ayında 23,53 μg/m³, en yüksek değer ise 2018 Kasım ayında 3015,74 μg/m³, 2019 yılı Kasım ayında 1910,32 μg/m³, 2020 yılı Aralık ayında 1688,13 μg/m³ ve 2021 yılı Mart ayında 2795,29 μg/m³ olarak gerçekleşmiş olup, yönetmelik sınır değerlerini aşmamıştır. Yaz ve kış verilerine göre yapılan değerlendirme sonucunda ısınmanın kirletici parametrelere olan etkisi değerlendirildiğinde 2018 yılında PM10 %14, SO2 % 0, NO %56, NO2 %32, NOx %46, CO %56, 2019 yılında PM10 %24, SO2 %33, NO %54, NO2 %31, NOx %42, CO %53,  2020 yılında PM10 % 3, SO2 %68, NO2 %36, NOx %50 ve CO %43 ve 2021 yılında ise PM10 %0, SO2 %26, NO2 %35, NOx %41 ve CO değerlerine %46 olduğu ortaya çıkmaktadır. Sıcaklık değerlerinin O3 hariç diğer kirletici parametrelerin konsantrasyonlarında azalma yönünde değişime katkısı olsa da, bazen tersi yönde yükselişlerinde görüldüğü, ancak O3 değerleri üzerinde daha çok etkisi görülmüştür. Yağışların ise tüm parametreler üzerinde azalması yönünde etkisi olsa da gün içerisindeki bazı saatlerde bu etkiler gözlenememiş veya farklı yönde etkilerin olduğu görülmüştür. Genellikle rüzgârın N (Kuzey-Yıldız) ve NNE (Yıldız-Poyraz) yönünde, akşam saatlerine doğru NNW (Yıldız - Karayel) sonrasında yön değiştirerek S (Güney-Kıble) ve SSW (Kıble - Lodos) olarak gece boyunca aynı yönde estiği görülmektedir. Rüzgarın kuzey yönlerinden estiği sabah saatlerinde PM10, PM2,5, SO2 değerlerinin güney yönlerinden estiği zamanlardaki değerlerden daha yüksek olduğu, fakat NO, NO2, NOx ve CO değerlerinde ise tersi yönde olup güney rüzgarlarında daha yüksek değerlerde olduğu görülmüştür. Rüzgar hızının düşük olduğunda ise PM10 ve SO2 değerlerinin de bir miktar düşük olduğu, NO, NO2, NOx ve CO değerlerinin ise rüzgar hızının düşük havanın durgun olduğunda daha yüksek değerlerde olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, hourly and monthly changes in the summer and winter periods of PM10, PM2,5, SO2, NO, NO2, NOx, O3 and CO data belonging to Kastamonu city center for the period of July 2018 - June 2021 were analyzed. In addition, the independent section in the city center, the number of natural gas subscribers, natural gas consumption amounts, solid fuel quantities and the relationship between the changes in the number of motor vehicles and pollutant parameters were evaluated. The effects of meteorological parameters on air pollution depending on the reflections of temperature and precipitation amounts and wind directions on pollutant parameters were investigated.In the evaluations made, it was observed that the monthly limit value of 60 μg/m³ of PM10 in 2018 exceeded the limit value of 50 μg/m³ 15 times in July – December period, 152 times in 2019, 81 times in 2020 and 13 times in 2021. It was observed that the other parameters, sulfur dioxide, nitrogen dioxide and carbon monoxide, did not exceed the limit values. The annual average value of PM10 in 2018 was 57 μg/m³ and the regulation limit value of 44 μg/m³ was approximately 30%, the annual average value of 2019 was 56 μg/m³ and the regulation limit value of 40 μg/m³ was approximately 40%, the annual average value in 2020 is 41 μg/m³, exceeding the regulation limit value of 40 μg/m³ by approximately 2.5%, and in 2021 its annual average value is 30 μg/m³, which is the limit value of the regulation, It did not exceed 40 μg/m³. Annual average nitrogen oxides (NOx) were 50 μg/m³ in 2018, 56 μg/m³ in 2019, 50 μg/m³ in 2020 and 39 μg/m³ in 2021. While the value should be 30 μg/m³, it was seen to exceed 66% in 2018, 86% in 2019, 66% in 2020 and 30% in 2021.The lowest daily carbon monoxide value is 181.89 μg/m³ in August 2018, 146.24 μg/m³ in June 2019, 91.78 μg/m³ in May 2020 and 23.53 μg/m³ in January 2021. , the highest value was 3015.74 μg/m³ in November 2018, 1910.32 μg/m³ in November 2019, 1688.13 μg/m³ in December 2020 and 2795.29 μg/m³ in March 2021. did not exceed the regulation limit values.As a result of the evaluation made according to summer and winter data, when the effect of heating on polluting parameters is evaluated, PM10 14%, SO2 0%, NO 56%, NO2 32%, NOx 46%, CO 56% in 2018, PM10 24%, SO2 33% in 2019, NO 54%, NO2 31%, NOx 42%, CO 53%, in 2020 PM10 33%, SO2 68%, NO2 36%, NOx 50% and CO 43% and in 2021 PM10 0%, SO2 26%, NO2 It turns out to be 35%, NOx 41% and CO values 46%.Although the temperature values contributed to the decrease in the concentrations of other pollutant parameters except O3, it was sometimes seen to increase in the opposite direction, but it had a greater effect on the O3 values. Although precipitation has a decreasing effect on all parameters, these effects were not observed at some hours during the day or it was observed that there were effects in different directions. Generally, it is seen that the wind changes direction towards N (North-Star) and NNE (Yıldız-Poyraz) towards evening hours after NNW (Star - Karayel) and blows in the same direction as S (South-Qibla) and SSW (Qibla - Lodos) throughout the night. It was observed that PM10, PM2,5, SO2 values were higher in the morning hours when the wind was blowing from the north directions than when the wind was blowing from the south directions, but the NO, NO2, NOx and CO values were in the opposite direction and were higher in the south winds. When the wind speed is low, PM10 and SO2 values are also slightly lower, while the NO, NO2, NOx and CO values are higher when the wind speed is low and the air is stagnant.