İki ham petrol üretim tesisinde BTEX odaklı uçucu organik bileşiklerin araştırılması
Investigation of BTEX-focused volatile organic compounds in two crude oil production plants
Yazar: TALHA KEMAL KOÇAK
Danışman: PROF. DR. AYSEL ÇAĞLAN GÜNAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı / Çevre Bilimleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Ham petrol = Crude oil ; İnsan-çevre etkileşimi = Human-environment interaction

Özet:
Uçucu organik bileşikler (UOB), halk sağlığı ve çevre üzerindeki olumsuz etkilerinden dolayı büyük endişe yaratmaktadır. Petrol sektörü UOB'lerin en önemli kaynaklarından biri olmakla birlikte ekonomilerin vazgeçilmez bir parçasıdır. Bu nedenle sektördeki UOB'lerin anlaşılması büyük bir önem arz etmektedir. Bu çalışmada Benzen, toluen, etilbenzen, m+p ksilen, o ksilen ve 1,3,5-trimetilbenzen Türkiye'deki iki ham petrol üretim tesislerinde ölçüldü. Her bir tesis için 8 pasif numune alma noktası seçildi. Tesislerden biri sadece ham petrol (Eğil Tesisi) üretirken, diğeri hem ham petrol hem de doğal gaz (Nusaybin Tesisi) üretmektedir. Numuneler, bir alev iyonizasyon detektörü ve bir termal desorpsiyon ile birleştirilmiş gaz kromatografisi kullanılarak analiz edildi. Analiz sonuçlarına göre ∑_6▒UOB konsantrasyonu Nusaybin Tesisi'nde 15,24 ile 87,64 μg/m3 arasında, Eğil Tesisi'nde ise 7,70 ile 154,35 μg/m3 arasında değişmektedir. Toluen ve m+p ksilen her iki tesiste de baskın türlerdi. Her iki tesiste de UOB'ler çoğunlukla ham petrol üretiminden kaynaklanıyordu ancak Eğil tesisnde araç aktivitesinin etkisi güçlüydü. Ham petrol tanklarının yakınlarındaki noktalarda tespit edilen UOB konsantrasyonu, tesis sınırı üzerindeki noktalarda tespit edilen UOB konsantrasyonuna kıyasla daha yüksekti. Bunun en önemli sebeplerinden bazıları tanklarda oluşan rutin kaçak emisyonlar ve tesis alanındaki sakin rüzgâr koşullarıydı. ∑_6▒UOB'nin ozon formasyon potansiyeli (OFP) Nusaybin Tesisi'nde 297,47 μg/m3, Eğil Tesisi'nde ise 249,25 μg/m3 olarak tahmin edildi. Literatürle karşılaştırıldığında, her iki değer de kentsel alanlar için bildirilenlerden daha yüksekti ancak endüstriyel alanlar ile yaklaşık aynı aralıktaydı. Sağlık riskleri tahminine göre, her iki tesiste de benzene maruz kalma nedeniyle işçiler için olası bir kanser riski mevcuttu. Ayrıca, ∑_6▒UOB'ye maruz kalmayla ilişkili kanser dışı sağlık riski, Eğil tesisinde potansiyel olarak mevcuttu. Nusaybin tesisinde ise kanser dışı sağlık riski ihmal edilebilir düzeydeydi. Bu çalışma, Türkiye'deki ham petrol üretim tesislerinin neden olduğu UOB kirliliği ve sağlık etkilerine ilişkin veri sağlamaya yönelik ilk girişimdir. Buradaki sonuçların, ham petrol üretim tesislerinin hava kalitesi ve iş maruziyeti üzerindeki etkilerinin anlaşılmasını geliştirmesi beklenmektedir.

Abstract:
Volatile organic compounds (VOC) cause great concern due to their negative impacts on public health and the environment. Petroleum sector is one of the major sources of VOCs but indispensable part of the economies. Therefore, understanding of VOCs in the sector is important. VOCs with an emphasis on benzene, toluene, ethylbenzene, m+p xylene, o xylene, and 1,3,5-trimethylbenzene were measured at 8 passive sampling points for each of two crude oil production plants in Turkey. While one of the plants only produces crude oil (Egil Plant), the other produces both crude oil and natural gas (Nusaybin Plant). Samples were analyzed using gas chromatography coupled with a flame ionization detector and a thermal desorption. The concentration of ∑_6▒VOC ranged from 15.24 to 87.64 μg/m3 in the Nusaybin Plant, and from 7.70 to 154.35 μg/m3 in the Egil Plant. Toluene and m+p xylene were predominant species in both plants. VOCs mainly were originated crude oil production in both plants but the influence of vehicle activity was strong in the Egil Plant. Routine fugitive emissions and calm wind conditions resulted in higher concentration of VOCs close to crude oil tanks compared to those measured at fencelines. The ozone formation potential (OFP) of ∑_6▒VOC was 297.47 μg/m3 in the Nusaybin Plant, and 249.25 μg/m3 in the Egil Plant. Compared to the literature, the both values were higher from those reported for urban areas but around the same range with those in industrial areas. According to health risk estimation, a possible cancer risk was present for workers due to the benzene exposure in both plants. Moreover, non-cancer health risk associated with the exposure of  ∑_6▒VOC was potentially present in the Egil Plant. In the Nusaybin plant, however, non-cancer health risk was negligible. This study was the first attempt to provide data on VOC pollution and health effects caused by crude oil production plants in Turkey. The results here are expected to improve the understanding of the impacts of crude oil production plants on air quality and work exposure.