Air pollution modeling in İskenderun region of Turkey
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2003
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MUHAMMAD TAHİR CHAUDHARY
Danışman: AYSEL ATİMTAY
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:İskenderun Körfez Bölgesi, Türkiye'nin güney doğusunda bulunan ve demir- çelik endüstrisinin en yoğun olduğu bir bölgedir. Bu bölgede, Türkiye'nin ikinci en büyük entegre demir-çelik tesisi olan ISDEMIR ve daha birçok demir- çelik haddehaneleri bulunmaktadır. Bölgede demir-çelik endüstrisinin yoğun olarak bulunması ve bu tesislerde çevre kirliliğini azaltıcı önlemlerin alınmamasından dolayı, özellikle hava kirliliği problemi önemli boyutlara ulaşmıştır. Bu kirlilik bölgede yaşayan insanların sağlığı ve ekosistem üzerinde zararlı etkiler yapmaktadır. Bu çalışmada, İskenderun bölgesinde hava kirleticileri için daha önce yapılmamış olan ve ilk kez bu çalışmada ele alınan bir "emisyon envanteri" gerçekleştirilmiştir. Emisyon envanterine dahil edilen emisyon kaynaklan: endüstriyel kaynaklar, evsel ısınma kaynaklan ve bölgedeki hem şehirlerarası hem de şehiriçindeki yollardaki trafiktir. Emisyon envanteri yapılan kirleticiler: Partiküler Madde (PM), S02, NOx, CO ve uçucu hidrokarbonlardır (NMVOC). Emisyon envanteri sonuçlan atmosfere yılda 19951 ton partiküler madde, 40883 ton S02, 10764 ton NOx, 109938 ton CO ve 5665 ton NMVOC atıldığını göstermiştir. Emisyon kaynaklan arasında endüstriyel kaynaklann, PM ve SO2 için toplam emisyonun %95 'inden sorumlu olduğu anlaşılmıştır. Bu oran NOx ve CO için sirasi ile %68 ve %73 olarak bulunmuştur. Ancak, toplam NMVOC emisyonunun sadece %4'ü endüstriden kaynaklanmaktadır. Trafikten kaynaklanan NOx ve CO oranlan, toplam emisyonun sırasıyla %3 1 ve %27 si olarak tesbit edilmiştir. İskenderun bölgesinde emisyonlardan kaynaklanan PM, SO2, NOx ve CO için yer seviyesi konsantrasyonlan, "Dağılım Modeli" kullanılarak hesaplanmıştır. Kullanılan model A.B.D.'de EPA tarafından geliştirilen ve onaylanan ISCST3 (3. sürüm) (Industrial Source Complex-Short Term) modelidir. Modelleme için göz önüne alınan alan 25 km x 50 km büyüklüğündedir. Bölgede topografik koşullar, bir tarafta Akdeniz'in diğer tarafta Amanos dağlannın bulunmasından dolayı oldukça komplekstir. Bu çalışmada topografya verileri de modellemeye dahil edilmiştir. Meteoroloji verileri, hakim rüzgar yönlerinin Güney ve Batı olduğunu göstermiştir. Aynca, kirleticiler için yaş ve kuru çökelme de modellemede göz önüne alınmıştır. Modelleme çalışması sonunda elde edilen sonuçlardan eş konsantrasyon eğrileri çizilerek, hava kirliliği haritalan hazırlanmıştır. Çalışma bölgesi içindeki bazı alanlarda Türk Hava Kalitesi Korunması Yönetmeliği(1986)'nde, Dünya Sağlık Teşkilatı ve Avrupa Birliği yönetmeliklerinde verilen sınır değerlerin aşıldığı görülmüştür. Diğer taraftan İskenderun, Dörtyol ve Payas gibi kentsel alanlarda hava kirliliğinin büyük ölçüde evsel ısınma ve şehiriçi trafik kaynaklı olduğu bulunmuştur. Ancak, Dörtyol ve Payas gibi yerleşim bölgelerindeki hava kirliliğinde, bu bölgelerin güney ve günebatısmda yerleşik olan İSDEMİR ve demir-çelik haddehanelerinden kaynaklanan kirliliğin de etkili olduğu görülmüştür. Model sonuçlan İskenderun'da hava kirliliği ölçüm istasyonunda yapılan SO2 ölçümleri ile karşılaştınlmıştır. Aynca model sonuçlan ile istatistiksel analiz yapılmış ve bu analizler sonunda modelin, yer seviyesindeki SO2 konsantrasyonunu %67 doğrulukla hesaplayabildiği bulunmuştur. Modelle bulunan değerler ölçüm değerlerinin altındadır. İncelenen hava kirleticilerinin yer seviyesi konsantrasyonlarını azaltabilme olasılıklarını değerlendirmek amacıyla, evsel ısınma ve endüstriyel emisyon kaynaklan için dört değişik "Hava Kalitesi Yönetim Senaryosu" geliştirilmiştir. Bu senaryoların incelenmesi sonucunda ISDEMIR'dan çıkan PM emisyonları kontrol edilirse ve demir-çelik haddehanelerinde %6 kükürt içeren fuel-oil yerine %1.5 kükürt içeren fuel-oil kullanılırsa, sadece Dörtyol ve Payas civannda değil, tüm İskenderun Körfez Bölgesi 'nde hava kalitesinin iyileşebileceği görülmüştür. Bu senaryoların uygulanması ile yıllık ortalama PM ve SO2 konsantrasyonlarında sırası ile %70 ve %40 oranında azalma sağlanacaktır. Demir-çelik haddehanelerinin baca yüksekliği 25 m den 50 m ye çıkarıldığında Dörtyol and Payas'ta yıllık ortlama SO2 kontrasyonu %30 oranında azalacak, evsel ısınmada kömür yerine doğal gaz kullanıldığında ise şehirlerde PM ve SO2 problemi ortadan kalkacaktır. Bu çalışma sonunda bölgede yapılması gereken "Temiz Hava Planı" için de öneriler geliştirilmiştir.Anahtar Kelimeler: Hava kirliliği tesbiti, Emisyon envanteri, Hava kalitesi modellemesi, ISCST3 modeli, Hava kalitesi, Demir-Çelik endüstrisinden kaynaklanan emisyonlar.