İstanbul'un hava kalitesinin uzun yıllar periyodunda incelenmesi
Investigation of Istanbul's air quality over long-term period
Yazar: SEMİH YILMAZ
Danışman: PROF. DR. ARSLAN SARAL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada, İstanbul'un hava kalitesinde etkili olan SO2, PM10, CO, NO, NO2, NOx ve O3 parametrelerinin uzun yıllar periyodundaki değişimleri incelenmiş olup veriler İstanbul Büyükşehir Belediyesi'ne ait Aksaray, Alibeyköy, Avcılar, Başakşehir, Beşiktaş, Büyükada, Çatladıkapı, Esenler, Esenyurt, Göztepe, Kadıköy, Kağıthane1, Kağıthane2, Kandilli1, Kandilli2, Kartal, Kumköy, Maslak, Mecidiyeköy, Sarıyer, Selimiye, Silivri, Sultanbeyli, Sultangazi1, Sultangazi2, Sultangazi3, Sultangazi4, Şile, Şirinevler, Ümraniye1, Ümraniye2, Üsküdar1, Üsküdar2 ve Yenibosna hava kalitesi ölçüm istasyonlarından alınmıştır. 
Kirleticilerin değişimlerinin ve dağılımının istatistiksel olarak belirlenmesi amacıyla standart sapmaları ve dörtte birlik fraksiyonları hesaplanmıştır. Eksik veri oranı %50 olarak seçilmiştir ve parametrelerin yıllık ortalamaları hesaplanmıştır.
R programlama diline ait openair paketi kullanılarak yıllık ortalamalarla trend grafikleri, saatlere, günlere, aylara ve gün içerisindeki saatlere göre ortalama varyasyonları grafiklendirilmiştir. 
Surfer yazılımı kullanılarak kirlilik haritaları oluşturulmuş ve parametrelerin yıllara göre dağılımı ve değişimleri incelenmiştir. 
SO2, PM10 ve NO2 parametrelerinin yıllık ortalamaları hedef endeks değerlerine bölünmüştür ve yıllık ortalama hava kalitesi endeksleri bulunmuş ve analizleri yapılmıştır. 
Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Yönetmeliği'ne uygunluğu kontrol edilen ölçüm verilerinin, yönetmelikte belirtilen yıl içerisindeki limit değer aşım sayısı limitlerinin istasyon ve yıl bazında kontrolü yapılmıştır. 
Parametrelerin günlük ortalama değerlerine bakıldığında SO2 için 0-354 μg/m3 (24 Şubat 1998, Esenler), PM10 için 0-5565 μg/m3 (24 Nisan 2018, Sultangazi1), CO için 0-17097 μg/m3 (7 Şubat 2002, Kadıköy), NO için 0-2453 μg/m3 (10 Temmuz 2014, Alibeyköy), NO2 için 0-1361 μg/m3 (17 Ocak 2005, Ümraniye), NOx için 0-1376 μg/m3 (24 Mayıs 2018, Göztepe) ve O3 için 0-193 μg/m3 (23 Kasım 2016, Başakşehir) değerleri arasında değiştiği görülmüştür. 
Aylık ortalamalara bakıldığında, uzun yıllar periyodunda O3 parametresi genel artış eğilimi gösterirken, ölçülen diğer parametreler, SO2, PM10, CO, NO, NOx ve NO2 genel azalma eğilimi göstermiştir. Parametreler bazında en kötü hava kalitesine; PM10 için Esenler ve Kartal istasyonlarının, SO2 için Aksaray ve Beşiktaş istasyonlarının, CO için Kadıköy ve Üsküdar2 istasyonlarının, NO, NO2 ve NOx için Aksaray ve Beşiktaş istasyonlarının, O3 için Beşiktaş ve Alibeyköy istasyonlarının sahip olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, the changes in the SO2, PM10, CO, NO, NO2, NOx and O3 parameters, which are effective in the air quality of Istanbul, over the long years were examined and the data were taken from the Aksaray, Alibeyköy, Avcılar, Başakşehir, Beşiktaş, Büyükada, Çatladıkapı, Esenler, Esenyurt, Göztepe, Kadıköy, Kağıthane1, Kağıthane2, Kandilli1, Kandilli2, Kartal, Kumköy, Maslak, Mecidiyeköy, Sarıyer, Selimiye, Silivri, Sultanbeyli, Sultangazi1, Sultangazi2, Sultangazi3, Sultangazi4, Şile, Şirinevler, Ümraniye1, Ümraniye2, Üsküdar1, Üsküdar2 and Yenibosna air quality measurement stations belonging to the Istanbul Metropolitan Municipality. 
Standard deviations and quartiles were calculated for the statistical determination of the changes and distribution of the pollutants. The missing data rate was chosen as 50% and the annual averages of the parameters were calculated. 
Using the openair package of the R programming language; trend graphs and average variations according to hours, days, months and hours in the day are plotted with annual average data. 
Pollution maps were created using Surfer software and the distribution and changes of parameters over the years were examined.
Annual averages of SO2, PM10 and NO2 parameters were divided into target index values, and annual average air quality indexes were found and analyzed. 
The measurement data, whose compliance with the Air Quality Evaluation and Management Regulation were checked, and the limit value exceeded limits within the year specified in the regulation were checked on station and year basis 
Looking at the daily average values of the parameters; 0-354 μg/m3 for SO2 (24 February 1998, Esenler), 0-5565 μg/m3 for PM10 (24 April 2018, Sultangazi1), 0-17097 μg/m3 for CO (7 February 2002, Kadıköy), 0-2453 μg/m3 for NO (July 10, 2014, Alibeyköy), 0-1361 μg/m3 for NO2 (January 17, 2005, Ümraniye), 0-1376 μg/m3 for NOx (May 24, 2018, Göztepe) and 0-193 μg/m3 for O3 (23 November 2016, Başakşehir) values were found to varies between. 
Looking at the monthly averages; Over the long-term period, the O3 parameter showed a general increasing trend, while the other measured parameters, SO2, PM10, CO, NO, NOx and NO2 showed a general decreasing trend. The worst air quality on the basis of parameters; Esenler and Kartal stations for PM10, Aksaray and Beşiktaş stations for SO2, Kadıköy and Üsküdar2 stations for CO, Aksaray and Beşiktaş stations for NO, NO2 and NOx, Beşiktaş and Alibeyköy stations for O3 have been observed. 
Using the openair package of the R programming language; trend graphs and average variations according to hours, days, months and hours in the day are plotted with annual average data.