Size separationand dry deposition fluxes of particles in the eastern mediterranean basin

öz DOĞU AKDENİZ HAVZASI'NDAKİ PARÇACIKLARIN BOYUTSAL AYRIŞTIRILMASI ve KURU ÇÖKELME AKILARI KULOĞLU, Esra Yüksek Lisans Tezi, Çevre Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Gürdal Tuncel Eylül 1997, 121 sayfa Bu çalışmada kullanılan boyutlarına göre ayrılmış aerosal örnekleri, Ülkemizin Akdeniz kıyı şeridinde kurulmuş olan bir istasyonda Haziran 1993- Mayıs 1994 tarihleri arasında toplanmıştır. Toplanan örnekler atomik absorbsiyon spektrometrisi, nötron aktivasyon analizi, iyon kromatografisi ve kolorimetrik yöntemler kullanılarak eser element ve ana iyonlar için analiz edilerek elementlerin partikül boyut dağılımları belirlenmiştir. Elementlerin genel olarak log-normal bir dağılım gösterdiği gözlenmiştir. Denizden kaynaklanan elementlerin boyutlarının çaplarının en büyük olduğu görülmektedir. Diğer taraftan antropojenik kaynaklı elementlerin ise en küçük çaplı parçacıklarda bağlı olduğu anlaşılmıştır. Elementlerin kuru çökelme akıları ve hızları, Slinn ve Slinn (1980) tarafından geliştirilen bir çökelme modeli yardımıla bulunmuştur. Parçacıkların boyut dağılımları üç farklı şekilde hesaplanarak elde edilen değerler modelde kullanılmış ve bu şekilde farklı boyut dağılımlarının çökelme akılarını ne şekilde etkilediği incelenmiştir, ilk olarak akılar bütün parçacıkların massmedyan çapta olduğu varsayılarak hesaplanmıştır (1 -boyut yaklaşımı). Aerosol örnekleri birçok çalışmada boyutlarına ayrılmadan toplandığından, bu yaklaşım kuru çökleme akılarının hesaplanmasında sıkça kullanılmaktadır. İkinci aşamada, atmosferdeki parçacıkların yedi boyuta ayrıldığı, bu boyutlarında impaktorun 7 katmanına karşı geldiği kabul edilmiştir (7-boyut yaklaşımı). Üçüncü yaklaşımda ise, daha gerçekçi olarak, atmosferdeki parçacıkların sürekli bir boyut dağılımı olduğu düşünülmüş ve her element için boyut dağılım eğrisi impactor verilerine uygulanan bir regrasyon tekniği ile çıkartılmıştır. Daha sonra bu sürekli eğri 100 bölüme ayrılmış ve parçacıkların kuru çökelme akıları, model yardımıyla, bu 100 boyut için ayrı ayrı hesaplandıktan sonra elde edilen değerler toplanarak elementlerin toplam çökleme akıları bulunmuştur (100-boyut yaklaşımı). Her üç yaklaşımla elde edilen akı değerleri karşılaştırıldığında, 7 ve 100 -boyut yöntemleriyle elde edilen sonuçların birbirine yakın olduğu, ancak 1 -boyut yöntemiyle elde edilen akı değerlerinin ise oldukça farklı olduğu görülmüştür. Slinn Modelle hesaplanan akılar aynı istasyonda teflon plakalar üzerinde toplanan kuru çökelme örneklerinden akılarla karşılaştırılmıştır. Hesaplanan ve ölçülen kuru çökelme akılan arasında, yöntemlerden kaynaklanan belirsizliklere rağmen, 100 tabaka yaklaşımıyla sonuçlarla uyumlu olduğu görülmüştür. Selüloz yapısındaki filtrelerin düşük hava akım hızlarında parçacıkları tutma etkinliklerinin düşmesi nedeniyle antropojenik kökenli elementlerin kuru çökelme akılarının hesaplanan değerlerinin ölçülen değerlerinden daha düşük olduğu görülmüştür. Bu çalışmada elde edilen kuru çökelme akıları aynı istasyonda daha önce ölçülmüş olan yaş çökelme akılarıyla karşılaştırılmış ve toprak kökenli elementlerin kuru çökelme akılarının yaş çökelme akılarından daha yüksek olduğu görülmektedir. Bölgede yağmurlar genellikle cephe sistemlerinden kaynaklandığından yağmurla birlikte gözlenen sert rüzgarlar yağmursırasında atmosferdeki deniz tuzu konsantrasyonunu artırdığından, deniz tuzunun göstergesi olan Na ve Cl için yaş çökelme akılarının kuru çökelme akılarının kuru çökelme akılarından daha yüksek olduğu görülmektedir. Antropojenik kökenli elementler için yaş ve kuru çökelme akıları arasında belirgin farklar bulunmamaktadır. Elde edilen sonuçlar literatürde dünyanın başka benzer yöreleri için verilen kuru çökelme akılarıyla karşılaştırıldığında, Doğu Akdeniz bölgesinde toprak kökenli elementlerin kuru çökelme akılarının daha yüksek ancak antropojenik elementlerin kuru çökelme akılarının ise diğer yörelerde elde edilen akılardan çok farklı olmadığı görülmektedir. Elementlerin kaynağını belirleyebilmek için zenginleştirme faktörleri hesaplandı ve faktör analizleri yapıldı. Ayrıca mevsimsel değişikliklerin kütlesel medyan çapları ve ortalama konsantrasyonları üzerindeki etkileri araştırıldı.