Büyükçekmece bölgesine taşınan aerosollerdeki metal konsatrasyonlarının incelenmesi ve modellenmesi
Evaluation and modeling of metallic compositions of aerosols transported to Buyukcekmece area
Yazar: FERHAT KARACA
Danışman: PROF.DR. FERRUH ERTÜRK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
ÖZETFerhat KaracaBu çalışmada Temmuz 2002- Temmuz 2003 tarihleri arasında, Büyükçekmece bölgesindeatmosferik PM2.5 ve PM2.5-10 aerosollerdeki metal konsantrasyonları incelenmiştir. AAStekniğiyle Al, Fe, Ca, Zn, Mg, Na ve GF-AAS tekniğiyle Cr, Cd, Ni, Pb tayinleri yapılmıştır.PM2.5 ve PM2.5-10 partiküllerinin Cd, Cr, Fe, Mg, Na, Ni, Pb, Zn, Al, Ca ortalamaları ng m-3seviyesinde sırasıyla; 2.28, 99, 555, 403, 10555, 381, 78, 96, 3156, 2148 ve 0.68, 101, 967,657, 6791, 334, 58, 56, 2708, 3251 olarak bulunmuştur. Bölgede, krom ve nikel içinendüstrileşmiş bölge değerlerine yakın değerler gözlenirken, diğer konsantrasyonların kentmerkezlerinden etkilenen kırsal alan değerlerine yakın olduğu belirlenmiştir. Tüm yılboyunca, krom, kurşun, nikel, çinko, kadmiyum partiküllerinin ağırlıklı olarak trafik, çimentofabrikası, yerel ve bölgesel sanayi benzeri kaynaklardan; ilk bahar ve yaz mevsimlerinde ise,alüminyum, sodyum ve demir elementlerinin doğal kaynaklardan zenginleşerek bölgeyetaşınmakta oldukları saptanmıştır.Ortak emisyon kaynaklarından yayılan element grupları PM2.5 partikülleri için Fe-Zn(bölgesel endüstri), Mg-Na-Al-Ca (doğal), Cr-Ni (yerel endüstri) ve Cd-Pb (trafik) grupları,PM2.5-10 partikülleri için ise Mg-Zn-Ca-Fe (endüstri ve deniz), Na-Al-Pb-Fe; (endüstri vekarasal), Cd-Ni (bölgesel endüstri ) ve Cr (yerel endüstri) olarak belirlenmiştir.Son bölümde, hava yoluyla bölgeye taşınan metallerin Büyükçekmece Gölüne depolanmamiktarları hesaplanılarak tartışılmıştır. Atmosferik yolla en çok depolanan elementlerin demir(22~78 ton/yıl) ve alüminyum (14~97 ton/yıl) gibi karasal elementler olduğu ve en azmiktarlarda depolanan elementlerin ise zehirli ağır metaller olan Cd (50~100 kg/yıl), Pb(0,20~3,10 ton/yıl) ve Cr (2,10~5,90 ton/yıl) gibi nadir toprak elementleri olduğubelirlenmiştir.Anahtar kelimeler: İz Elementler, İstanbul'da Hava Kirliliği, Alıcı Ortam Modellemesi,Faktör Analizi, Meteoroloji ve Hava Kirliliği, Aerosoller.

Abstract:
ABSTRACTFerhat KaracaIn this study, metallic concentrations of atmospheric PM2.5 and PM2.5-10 aerosol are measuredbetween July -2002 and July-2003. Concentrations of Al, Fe, Ca, Zn, Mg, Na are measured byAAS technique and Cr, Cd, Ni, Pb are measured by GF-AAS technique. Average values ofCd, Cr, Fe, Mg, Na, Ni, Pb, Zn, Al, Ca for PM2.5 and PM2.5-10 particles are found as 2.28, 99,555, 403, 10555, 381, 78, 96, 3156, 2148 and 0.68, 101, 967, 657, 6791, 334, 58, 56, 2708,3251 as ng m-3, respectively. In the region, chromium and nickel concentrations are closevalues to the atmospheric concentrations of industrialized areas and other concentrations areclose values to the concentrations of impacted suburban areas. Atmospheric chromium, lead,nickel, and zinc are generated from anthropogenic sources such as traffic, local and regionalindustries, and cement factory during all sampling period, while other elements such asaluminum, sodium and iron are generated from natural sources especially during spring andsummer times.Four factor groups of common sources for PM2.5 and PM2.5-10 particles are found as Fe-Zn(regional industry), Mg-Na-Al-Ca (natural), Cr-Ni (local industry), Cd-Pb (traffic) and Mg-Zn-Ca-Fe (industry and marine), Na-Al-Pb-Fe; (industry and crustal), Cd-Ni (regionalindustry ), Cr (local industry), respectively.Finally, the amounts of dry deposition of atmospheric metals to the Büyükçekmece Lake arecalculated and discussed. The largest amount of depositions belong to some crust orientedelements such as iron (22~78 tons/year) and aluminum (14~97 tons/year) and the lowestamounts are those of toxic metals such as Cd (50~100 kg/year), Pb (195~3100 kg/year) andCr (2100~5900 kg/year).Keywords: Trace elements, Air pollution in Istanbul, Receptor modeling, Factor Analysis,Meteorology and air pollution, Aerosols.