Cumulative impact of the proposed coal-fired thermal power plants on air quality in Canakkale province

Türkiye'de endüstrileşmenin artmasıyla birlikte hava kirliliği de artış göstermektedir. Hava kirliliği boyutunun belirlenmesini ve kirliliğin artışının önlenmesini amaçlayan çalışmalar yapılmaktadır. Mevcuttaki kirliliğin tespiti, hava kalitesinin değerlendirilmesi ve kirliliğin yönetilebilmesi için yeterli olmamakta ve sanayileşmenin hava kirliliğine ve dolayısıyla çevreye yapacağı etkilerin üzerinde durulması gerekmektedir. Nüfus artış hızı yüksek olan Türkiye'nin enerji politikası, yerli tüm kaynakların kullanılması ve nüfus ihtiyacını karşılayacak şekilde enerji üretiminin arttırılması yönündedir. Bu kapsamda işletilen 20 kömür yakıtlı termik santrale ek olarak Türkiye genelinde yaklaşık 80 adet kömür yakıtlı termik santralin kurulması ile planlanmaktadır. Bir kısmı rapor yazım aşamasında olan bu santrallerin bir kısmının ise yalnızca duyurusu yapılmıştır, on tanesi ise inşa aşamasındadır. Önerilen kömür yakıtlı termik santrallerin Türkiye genelinde dağılımına bakıldığında bazı illerde santrallerin yoğunlaştığı ve diğer illere göre daha fazla sayıda kurulması planlandığı görülmektedir. Planlanan termik santrallerin kurulu güçlerine bakıldığında Çanakkale, Kahramanmaraş ve Hatay illerine önerilen kömür yakıtlı termik santrallerin planlanan toplam kurulu güçleri, diğer illerinkine oranla daha yüksektir. Çanakkale ve Adana illerindeki bölgesel kirliliklere rağmen bu bölgelere sayısı onu geçen kömür yakıtlı termik santral kurulmasının önerilmesi dikkat çekmektedir. Çanakkale'de, İÇDAŞ'ın işletmesinde olmak üzere Biga ve Bekirli Termik Santralleri ile 18 Mart Çan Termik Santrali olmak üzere toplamda üç adet kömür yakıtlı termik santral bulunmakta ve hali hazırda işletilmektedir. İkisi inşa halinde olmak üzere on adet daha kömür yakıtlı termik santralin kurulması önerilmektedir. İnşası süren santraller Cenal Termik Santrali ve Çan- 2 Termik Santrali olup önerilen diğer santrallerin isimleri ise Ağan Termik Santrali, Karaburun Termik Santrali, Kirazlıdere Termik Santrali, Biga Termik Santrali, Naren Termik Santrali, Çırpılar Termik Santrali, Kocadalyan Termik Santrali ve Namal Termik Santrali'dir. Bu santraller Karabiga, Bekirli ve Çan Bölgesi'nde yoğunlaşmaktadır. Sanayi Kaynaklı Hava Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği'nde belirtilmiş olan kütlesel debi değerinin aşılması durumunda, bu tesislerin hava kalitesine etkisinin araştırılması için bu yönetmelik gereğince Çevresel Etki Değerlendirmesi raporlarında bir hava kalitesi dağılım modeli ile bölgedeki kirliliğe yapacağı katkı değeri hesaplanmaktadır. ÇED raporlarında, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından önerilen hava kalite dağılım modeli AERMOD kullanılmaktadır. Fakat Çanakkale Bölgesi gibi kara-su-kara geçişli coğrafi özelliklere sahip bölgelerde diğer dağılım modellerine göre CALPUFF dağılım modelinin, daha iyi sonuç verdiği bilinmektedir. Bu çalışmada da ikisi inşa halinde olmak üzere önerilen on adet santralin kükürt dioksit (SO2) kirliliğine katkısı CALPUFF dağılım modeli kullanılarak belirlenmiştir. ÇED raporlarında, santrallerin, Gelibolu Yarımadası'nın karşı kıyısı olan Biga Yarımadası'nın özellikle kuzey kıyısında yoğunlaştığı ÇED raporlarından bilinmektedir. Bu durumun bölgedeki kirliliği arttıracağı tahmin edilmektedir. ÇED raporları incelendiğinde görülmektedir ki kurulması önerilen santraller için ithal kömür tedarik edilmesi ve çok az sayıda santral için yerli kömür kullanılması planlanmaktadır. Santrallerden kaynaklanması muhtemel SO2 kirletici konsantrasyonları farklı senaryolar için hesaplanmıştır. Modelin tüm tesisleri kapsayacak şekilde çalıştırılması birden fazla termik santralin hava kirliliğine kümülatif katkısının belirlenmesi için önemlidir. Bu nedenle model her santral için hem ayrı ayrı hem de birlikte çalıştırılmıştır. Böylelikle her birinin tek başlarına yapacakları katkı ile kümülatif olarak yapacakları katkı belirlenmiştir. Model alanı 150x 150 km2 ve hücre boyutları 1 km olarak belirlenmiştir. Modelleme yılı seçilirken 2014 2016 yılları arasındaki üç yılın meteorolojik verileri değerlendirilmiştir. Kirliliğin de son yıllarla kıyaslandığında en yüksek olarak belirlenmiş olduğu 2014 yılı, modelin çalıştırılacağı yıl olarak seçilmiştir. Ayrıca rüzgar hızı, rüzgar yönü, sıcaklık, bulut yüksekliği, bulut kapalılığı ve yağış miktarı gibi verilerin 2014 yılında diğer yıllara göre ulaşılabilen en fazla veriye sahip olduğu yıl olması da bu yılın model yılı olarak seçilmesinin bir diğer sebebidir. Arazi kullanım verileri Avrupa Çevre Ajansı sorumluluğunda hazırlanmış olan CORINE arazi kullanım veri tabanından Çanakkale İli verileri yine aynı ajansın internet sitesinden elde edilmiştir. ArcGIS programı ile CALPUFF ön işlemcisinin okuyabileceği hale getirilmiş ve ardından bu ön işlemci tarafından arazi kullanım haritası oluşturulmuştur. Arazi yükseklik bilgileri ise Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırmaları Kurumu internet sitesinden indirilmiş ve CALPUFF ön işlemcisi ile arazi yükseklik haritası oluşturulmuştur. Her iki veri seti ve oluşturulan haritalar da konsantrasyon tahminlerinin doğruluğu açısından önemlidir. Kurulması önerilen santrallerin muhtemel konsantrasyon hesabından önce, Ulusal Hava Kalite İzleme Ağı'ndan Çanakkale'de bulunan dört hava kalite gözlem istasyonu verileri bu internet sitesinden elde edilerek Çanakkale'nin mevcut hava kalitesi değerlendirilmiştir. CALPUFF modeli, kurulması önerilen santrallerin ÇED raporlarından elde edilen baca ve emisyon bilgileri kullanılarak kurulu üç termik santralin mevcut kirliliğe muhtemel katkısı hesaplanmış ve taşınma doğrultusu belirlenmiştir. NASA'nın internet sitesinden temin edilen ve ArcGIS ile işlenen uydu verileri ile kirleticinin taşınma doğrultusu desteklenmiştir. ÇED raporlarında katkı değerlerinin belirlenmesi için kullanılan AERMOD modeli tek meteoroloji istasyonu ile çalıştırılmıştır. Dağılım modelinde kullanılan meteorolojik istasyon sayısının modelin çalışma performansına etkisinin olabileceği öngörülmüş ve model farklı sayıda meteoroloji istasyonları verisi ile çalıştırılmıştır. ÇED raporlarında rüzgar alanlarının hesaplanması için bir adet yüzey seviyesi ve bir adet ravinsonde meteoroloji istasyonu kullanılmıştır. Bu çalışmada ise ildeki tüm meteoroloji istasyonları çalışmaya dahil edilmiştir. Çanakkale'de ravinsonde istasyonu bulunmamaktadır. İle en yakın mesafede İstanbul ve İzmir illerinde bulunan ravinsonde istasyonları, yüksek seviye verileri için kullanılmıştır. Model, öncelikle bir yüzey ve bir ravinsonde meteoroloji istasyonu (Senaryo 1), ardından 22 yüzey ve bir ravinsonde meteoroloji istasyonu (Senaryo 2) ve son olarak da 22 yüzey ve iki ravinsonde meteoroloji istasyonu (Senaryo 3) ile çalıştırılmıştır. Yüzey ve ravinsonde meteoroloji verileri ise Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nden temin edilmiştir. Kirletici dağılımın belirlenmesinde kullanılan rüzgar alanları CALMET ile oluşturulmuştur. ÇED Raporlarında tesis etki alanı baca yüksekliğinin 50 katı olarak belirlendiğinden, kümülatif katkı değerleri hesaplanmasına yalnızca tesis etki alanında kalan termik santraller dahil edilmektedir. Ayrıca tesis etki alanının baca yüksekliğinin sadece 50 katı uzaklığı kapsayacak şekilde belirlenmesiyle, kurulması planlanan termik santrallerden kaynaklanacak kirliliğin ildeki hava kirliliğine katkısının tam olarak yansıtılamayacağı düşünülmektedir. Bu sebeple aynı yıl, aynı büyüklükte model alanı ve aynı baca bilgileri kullanılarak CALPUFF modeli çalıştırılmış ve AERMOD modelinin kullanıldığı ÇED raporları sonuçları ile değerlendirilmiştir. Kurulması planlanan kömür yakıtlı termik santrallerin bölgedeki hava kirliliğine muhtemel katkısı mevzuattaki sınır değerler ile kıyaslanmıştır. Sonuç olarak, meteoroloji verilerindeki değişikliğin muhtemel konsantrasyon hesabına etkisi olduğu ve çalışma alanı büyüklüğünün ise santrallerden kaynaklanan maksimum kirletici etkisinin çalışma alanı dışında hesaplandığı görülmüştür. Farklı sayıda ve çalışma alanının farklı bölgelerinde bulunan yüzey meteoroloji istasyonlarının sonuçlara etkisinin yüksek olduğu fakat ravinsonde istasyonlarının, çalışma alanına uzaklığına bağlı olarak görece daha az etkisi olduğu görülmüştür. Mevzuatta verilmiş olan saatlik sınır değer (350 g/m3) yılda en fazla 24 defa aşılabilmektedir. Günlük ve yıllık sınır değerler (125 g/m 3 ve 20 g/m3) için aşma sayısı bulunmamaktadır. Model sonuçlarına göre çalışma alanında maksimum saatlik konsantrasyonlar 1394 g/m 3 (Senaryo 1), 3881 g/m 3 (Senaryo 2) ve 2709 g/m 3 (Senaryo 3) değerlerine ulaşmaktadır. Model alanının geniş seçilmesi ile bölgede ortaya çıkabilecek yüksek konsantrasyonlar hesaplanmış ve kirliliğin taşınma yerleri ayrıntılı olarak görülmüştür. Maksimum günlük ortalama konsantrasyonlar sırasıyla 213 g/m3, 377 g/m 3 ve 416 g/m3'dür. Her üç senaryo için de bazı bölgelerde saatlik ve günlük sınır değerler aşılmaktadır. Maksimum yıllık ortalamalar ise sırasıyla 13.7 g/m3, 27.6 g/m 3 ve 26.5 g/m 3 olarak bulunmuştur. Çalışma alanında Senaryo 1 için yıllık sınır değerler aşılmazken, Senaryo 2 (82 noktada) ve 3 (71 noktada) için sınır değerler aşılmaktadır. ÇED raporlarında ise tesis etki alanının yeterli büyüklükte olmaması sebebiyle kirletici, yer seviyesine inmeden model alanının dışına doğru taşınmakta ve bazı durumlarda maksimum konsantrasyonlar bu alan içerisinde gözlenmemektedir. CALPUFF modeline göre görülmüştür ki çalışma alanının ÇED raporlarında verilen büyüklükte seçilmesi ile maksimum muhtemel katkı değerleri kümülatif etki için çoğunlukla çalışma alanlarının dışında kalmaktadır. Alan yeterli büyüklükte olmadığında ise bu değerler model tarafından tahmin edilememektedir. Son olarak, hava kalite gözlem istasyonlarında muhtemel kirlilik katkı değerleri hesaplanmıştır. Çanakkale'nin meteorolojik koşulları, yüzey şekilleri ile bu istasyonların konumları dikkate alındığında model sonuçlarında bölgede görülen en yüksek muhtemel katkı değerlerinin bu konumlarda olmadığı görülmüştür. Bu istasyonlarda daha düşük katkılar gözlenmiştir. Uydu ve hava kalite gözlem istasyonu ölçümleri incelendiğinde mevcut kirliliğin çoğunlukla Çan Bölgesi'ne ve Çanakkale'nin güneyine doğru taşındığı görülmüştür. Biga'da kurulu tesislerin kirliliği Çan bölgesine, 18 Mart Çan Termik Santrali'nin kirliliği ise Çanakkale'nin güneyine doğru taşınmaktadır. Model sonuçlarına göre kurulması önerilen diğer sekiz ve kurulu iki termik santralden kaynaklanacak muhtemel kirlilik Lapseki Bölgesi tarafına doğru taşınırken, 18 Mart Çan Termik Santrali civarında kurulacak diğer iki tesisin kirliliği Çan Bölgesi ve Çanakkale'nin güneyine doğru taşınacaktır.