Antalya ortam havasındaki PM2,5 ve PM10'a bağlı metal konsantrasyonlarının ve kaynaklarının belirlenmesi
Investigation of concentrations and source apportionment of metals attached to PM2.5 and PM10 in Antalya ambient air
Yazar: AHMET MUSTAFA TEPE
Danışman: YRD. DOÇ. DR. GÜRAY DOĞAN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Antalya'da Temmuz 2014 - Temmuz 2015 tarihleri arasında çapı 2,5 µm'den küçük (PM2,5) ve çapı 2,5-10 µm arası partikül maddeler (PM2,5-10) iki günde bir kez 24 saat boyunca Antalya'da bulunan Akdeniz Üniversitesi Mühendislik Fakültesi çatısına yerleştirilen örnekleyici ile toplanmıştır. Toplanan örnekler enerji ayırımlı X-ray floresan (EDXRF) yöntemiyle analiz edilmiş ve Na, Mg, Al, Si, S, K, Ca, Ti, V, Mn, Fe, Cu, Zn, As, Pb olmak üzere toplamda 15 elemente bakılmıştır. İnce (PM2,5) ve kaba (PM2,5-10) fraksiyonlardaki bütün elementler için istatistiksel parametreler hesaplanmıştır. Ti, Ca, Al ve Na gibi toprak kaynaklı elementler çoğunlukla kaba fraksiyonda görülmüştür. Diğer taraftan S, As, Zn, Pb gibi antropojenik elementlerin konsantrasyonları ince fraksiyonda daha yüksek bulunmuştur. Bu çalışmada elde edilen element konsantrasyonları dünyanın çeşitli yerlerinde yapılan çalışmalar ile karşılaştırılmıştır. Neredeyse tüm elementlerin konsantrasyonları literatürdeki değerler ile karşılaştırılabilir bulunmuştur. Kirlilik kaynaklarının belirlenmesi amacıyla kaba ve ince partikül boyutu için Pozitif Matris Faktorizasyonu modeli (PMF) ayrı ayrı uygulanmıştır. Potansiyel Kaynak Katkı Fonksiyonu (PKKF) ve Koşullu Olasılık Fonksiyonu (KOF) analizleri kullanılarak kaynak bölgeler tespit edilmiş, bölgesel ve uzun mesafeli taşınımlar ile gelen kirleticiler birbirinden ayrılmıştır. PMF analizi sonucunda hem ince hem de kaba partikül boyutu için beşer faktör belirlenmiştir. İnce partikül boyutu için belirlenen faktörler Mn madeni emisyonları, ikincil kükürt, yanma kaynaklı emisyonlar, deniz emisyonları ve toprak emisyonları; kaba partikül boyutu kaynaklar ise toprak emisyonları, yanma kaynaklı emisyonlar, deniz tuzu, Mn maden emisyonları ve yol tozu olarak adlandırılmıştır. İnce partikül boyutunda yanma, kaba partikül boyutunda ise yol tozu en önemli faktörler olarak belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, particulate matter with diameters less than 2.5 µm (PM2.5) and with diameters between 2.5 and 10 µm (PM2.5-10) were collected once in a two day period for 24 hours between July 2014 and July 2015 in Antalya with air sampler which is placed on the flat roof of Faculty of Engineering building in the Akdeniz University. Samples were analyzed using an energy-dispersive X-ray fluorescence (EDXRF) for a total of 15 elements which are Na, Mg, Al, Si, S, K, Ca, Ti, V, Mn, Fe, Cu, Zn, As, Pb. Statistical parameters were calculated for all measured elements in fine (PM2.5) and coarse (PM2.5-10) fraction. Crustal elements, such as Ti, Ca, Al and Na were abundant in the course fraction. On the other hand, anthropogenic elements, such as S, As, Zn, Pb found in higher concentrations in the fine fraction. Element concentrations which are obtained in this study were compared with other studies at various sites around the world. Concentrations of most of the elements were found comparable with the values in the literature. Positive Matrix Factorization (PMF) was applied to coarse and fine particle fractions to determine sources separately. Source locations were determined using Potential Source Contribution Function (PSCF) and Conditional Probability Function analysis and pollutants arriving with local and long range transportation were separated from each other. Five factors were determined for both fine and coarse particle fractions. Fine particle fraction factors were identified as Mn mining emissions, secondary sulfate, combustion emissions, sea emissions and dust emissions; while coarse fraction factors were named as crustal dust, combustion emissions, sea salt, Mn mining emissions and road dust. Major sources in fine and coarse particulate fractions were identified as combustion and road dust factors, respectively.