Erzurum kent merkezinde ana arter kenarlarında polisiklik aromatik hidrokarboların (PAH'ların) konsantrasyonlarının belirlenmesi
In Erzurum city centre in main artery edges determination of concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)
Yazar: MUHAMMED CEVDET ORHAN
Danışman: PROF. DR. ALPER NUHOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Erzurum kent merkezinde çoklu ana arter yol kenarlarında örnekleme aparatı kullanarak PM faz PAH'ların günlük konsantrasyon dağılımları belirlenmiştir. Ayrıca trafik ve evsel ısınmanın yoğun olduğu alanlardan seçilmiş 3 noktada da PAH bileşenlerinin konsantrasyonlarının günlük tayini gerçekleştirilmiştir. Diğer taraftan 12 noktada yapılmış yer örneklemesinden (partikül faz PAH'lar) elde edilen bulgular vasıtası ile günlük yer örnekleme etkinliği araştırılarak (ana arter yol kenarları, kent merkezi ve kırsal bölge) yüzeysel (toprak ve kar yüzey örneklemesi) 18 PAH bileşeninin PM faz tayini gerçekleştirilmiştir.
Çalışmada, yaz ayında 12 farklı noktada konumlandırılmış yer örneklemesinden elde edilen PAH'ların ortalama konsantrasyonları; 6-154 ng/g aralığında hesaplanırken, kış ayına ait PAH'ların ortalama konsantrasyonları da 12-303 ng/L aralığında hesaplanmıştır. Ayrıca yaz ve kış döneminde 18 PAH türünün partikül faz ortalamalarının toplam konsantrasyonları da sırasıyla; 1234 ng/g ve 2336 ng/L olarak belirlenmiştir. Diğer taraftan yaz ve kış ayına ait en baskın PAH türlerinin sırasıyla; 3, 4 ve 5 halkalı bileşenler olduğu tesbit edilmiştir. Böylece yaz ayına ait en baskın PAH bileşenleri Phe (%12,5; 3 halkalı), Bap (%10,6; 5 halkalı) ve BeP (%10; 5 halkalı) iken, en düşük PAH bileşenleri de Ace (%0,5), Acy (%1,1) ve Flo (%1,4) olarak belirlenmiştir. Kış ayına ait en baskın PAH bileşenleri ise; Phe (%13,3; 3 halkalı), Flu (%9,7; 4 halkalı) ve Pyr (%9,5; 4 halkalı) iken, en düşük PAH bileşenleri de Ace (%0,5), Acy (%1,1) ve Flo (%1,4) olarak belirlenmiştir. Ayrıca örnekleme noktaları açısından en yoğun PAH kirliliği yaz ve kış ayında sırasıyla; Sanayi, Üniversite kavşağı ve AVM bölgesi olduğu görülmüştür. Diğer noktalar ise, yaz ayında sırasıyla; TY>DY>HAY>ÇY>HY>IY>KY> PPOÜ>PDOÜ olarak belirlenirken, kış ayında ise; DY>HAY>IY>HY>ÇY>TY>KY>PPOÜ> PDOÜ olarak tesbit edilmiştir. Belirlenen PAH konsantrasyon değerlerine göre kış ayında elde edilen veriler yaz ayının yaklaşık 2 katı olarak hesaplanmıştır. Diğer taraftan Erzurum kent merkezi giriş (15-25 km) ana arter yol kenarlarında belirlenen PAH konsantrasyonları birbirine yakın, kent merkezinden de oldukça düşük olduğu tesbit edilmiştir. Ayrıca yaz ve kış dönemine ait yer örneklemesinden belirlenen partikül faz PAH'ların kirlilik alansal dağılım haritaları da Surfer 32 paket programıyla çizilmiştir. Genel olarak Erzurum'da PAH türlerinin konsantrasyon seviyeleri literatürde verilmiş endüstriyel ve kentsel alanlara oldukça yakın olduğu görülmüştür. Bu sebeple Erzurum kent atmosferi için ciddi organik kirlilik maruziyeti halen daha gözlenebilmektedir.

Abstract:
Present study determines the concentration distribution of PAHs using PAH samplers on the roadsides of main arteries in the centre of Erzurum city. In addition, daily PAH measurements were conducted at three points predetermined in the areas where heavy traffic load and the high combustion rate for domestic heating are present. Identification of 18 PAH compounds was successfully performed through the findings obtained from passive ground samplings at 12 points (particle phase PAHs) by investigating daily ground sampling effectiveness (roadsides of main arteries, city centre and rural regions) precipitates (soil and snow cover sampling).
Mean PAH concentration obtained from passive ground samplings at 12 different points in summer was calculated in the range between 6 and 154 ng/g while 12 and 303 ng/L in winter. Total concentrations of particle phase means of 18 PAH types in summer and winter seasons are 1234 ng/g and 2336 ng/L, respectively. The most prevalent PAH types in both summer and winter were determined to be 3, 4 and 5 – ring compounds. It was found that the most prevalent PAH compounds in summer were Phe (12,5%; 3 – ring), Bap (10,6%; 5 – ring) and BeP (10%; 5 – ring) while the least prevalent ones were Ace (0,5%), Acy (1,1%) and Flo (1,4%). In winter, the most prevalent PAH compounds are Phe (13,3%; 3 – ring), Flu (9,7%; 4 – ring) and Pyr (9,5%; 4 – ring) while the least prevalent are Ace (0.5%), Acy (1,1%) and Flo (1,4%). In addition, the largest PAH pollution rate was found to be at the points Sanayi, Üniversite crossroad and AVM. Other points were found in summer to sequence in the order of TY>DY>HAY>ÇY>HY>IY>KY>PPOÜ>PDOÜ while in winter they were DY>HAY>IY> HY>ÇY>TY>KY>PPOÜ>PDOÜ. PAH concentration rates were found to be 2 times larger than summer. PAH concentrations measured at the point on the main artery road side determined around the entrance of Erzurum city centre (15-25 km away from the centre) were close to each other and considerably lower than that in the city centre. Surfer 32 software package was used to prepare spatial map of pollution distribution determined from passive ground sampling in summer and winter seasons. Concentrations of PAH types in Erzurum were found to be very close to those given in literature related to industrial and urban areas. From this point of view, exposure to a serious level of organic pollution may still be measured for urban atmosphere of Erzurum city.