Bolu kent merkezinde farklı parçacık boyutunda toplanan aerosol örneklerinde iyonik türlerin belirlenmesi
Size-segregated ionic species in aerosol samples collected at urban city center of Bolu
Yazar: BURCU ÜNAL
Danışman: PROF. DR. FATMA ÖZTÜRK
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Atmosferik kirleticiler = Atmospheric pollution ; Bolu = Bolu ; Faktör analizi = Factor analysis ; Hava kirliliği = Air pollution ; Nötralizasyon = Neutralization ; İyon = Ion

Özet:
Ülkemizi de içine alan Doğu Akdeniz bölgesinde gerçekleştirilen çalışmalar bölgede gözlenen hızlı ısınmanın partikül madde (PM) kimyasal kompozisyonu ile yakından ilişkili olduğunu göstermiştir. PM kimyasal kompozisyonu halk sağlığını da olumsuz yönde etkilemektedir. Ancak, ülkemizde hem partikül maddenin boyut dağılımı hem de kimyasal kompozisyonu üzerinde yapılan çalışmalar son derece azdır. Bu durum hava kirliliğinin insan sağlığı ve iklim değişikliği üzerindeki etkilerini belirlemede kısıtlar oluşturmaktadır. Bu çalışma, Bolu şehir merkezinde Bolu Meteoroloji İl Müdürlüğü'nün bahçesinde araştırma grubumuz tarafından çalıştırılan hava kalitesi izleme istasyonunda 4/5/2021-6/9/2022 tarihleri arasında gerçekleştirlen örnekleme çalışmasının sonuçlarını içermektedir. Çalışma kapsamında altı farklı fraksiyonda (>7.2, 3-7.2, 1.5-3, 0.95-1.5, 0.49-0.95, <0.49 µm) toplanan PM örnekleri iyonlar (Li^+  Ca^(2+), 〖 Na〗^+, Mg^(2+), K^+, NH_4^+, F^- , Cl^-,Br^-, 〖NO〗_2^- ,NO_3^- , SO_4^(2-) ve PO_4^(3-)) açısından analiz edilmiştir. PM kompozisyon verisi incelendiğinde iyon kosantrasyonlarının 0.002 µg/m3 ile 1.61±0.61 µg/m3 arasında değiştiği belirlenmiştir. Sülfat ve amonyum gibi bazı antropojenik iyonların tek tepeli dağılım gösterirken nitrat gibi bazı iyonlar çift tepeli dağılım göstermiştir Sülfat oksidasyonunun istasyonda sıcaklık, bağıl nem ve rüzgar hızı gibi meteorolojik parametrelerden etkilendiği belirlenmiştir. Öte yandan, nitratın öncüllerinden dönüşümünün örnekleme bölgesinde çok düşük olduğu bulunmuştur. Bu çalışma ayrıca, PM ile ilişkili katyonların anyonları nötralize edebileceğini ve dolayısıyla PM'nin asidik özellik göstermediğini ortaya koymuştur. Son olarak, örnekleme alanını etkileyen kirletici kaynaklarını belirlemek amacıyla veri setine faktör analizi uygulanmıştır. Yanma, toprak ve trafik emisyonları ana kirletici kaynakları olarak belirlenmiştir.

Abstract:
It has been shown in the literature that particulate matter (PM) chemical composition is responsible for higher warming rate at Eastern Mediterranean including our country. PM composition does not only impact climate change in the region but also public health adversely. In contrast to these facts, the number of studies investigating the chemical composition of size-segregated samples is very scarce in our country. This study was conducted at an air quality monitoring station established at the city centerof Bolu. PM samples were collected at six different particle sizes (>7.2, 3-7.2, 1.5-3, 0.95-1.5, 0.49-0.95, <0.49 µm) between 4/5/2021-6/9/2022 and analyzed in terms of ions (Li^+  Ca^(2+), Na^+, Mg^(2+), K^+, NH_4^+, F^- , Cl^-,Br^- , 〖NO〗_2^- ,NO_3^-, SO_4^(2-) and PO_4^(3-))The measured levels were ranged from 0.002 µg/m3 to 1.61±0.61 µg/m3. Size distribution analyzes showed that some of the antropogenic ions such as sulfate and ammonium showed unimodal distribution while some of them, for instance, nitrate showed bimodal distribution in the study. Sulfate oxidation is impacted at the station by meteorological parameters such as temperature, relative humidity and wind speed. On the other hand, it has been found that conversion of nitrate from its precursors is very low at the sampling location. This study also showed that the cations associated with PM are capable of neutralizing anions so that PM is not acidic. Lastly, factor analyses applied to generated data revealed that combustion and traffic emissions along with the resuspended dust are affecting the chemical composition of PM in the study area.