ATMOSFERİK PARTİKÜL MADDELERİN (PM) KİMYASAL KARAKTERİZASYONUNUN BELİRLENMESİ VE KAYNAKLARININ TESPİT EDİLMESİ: ŞANLIURFA ÖRNEĞİ

Abstract

Yer yüzünün 1/5 ‘i çöllerle kaplı olup meteorolojik etkilerle çöllerde bulunan partikül maddeler (PM) atmosferik olarak farklı bölgelere taşınmaktadır. Bu taşınım sürecinde, Kuzey Afrika kökenli Sahra çöl tozları PM’lerin en önemli kaynağı olarak bilinmektedir. PM’ler farklı bileşimlere sahip olan ve solunabilir boyutlarda olması nedeniyle insan sağlığının yanı sıra iklim üzerinde etkileri yüksek olan önemli bir kirleticidir. Şanlıurfa, coğrafi konumu ve jeolojik yapısı nedeniyle başta Sahra olmak üzere Suriye, Arap Yarımadası ve Ortadoğu çöl bölgelerinden gelen PM’lerden etkilenmektedir. Bu çalışmada; i)Şanlıurfa Harran Üniversitesi Çevre Mühendisliği bina çatısında bulunan Partisol 2025 ID örnekleme cihazı ile toplanan 248 adet ince partikül madde (PM2.5) ve 248 adet kaba partikül madde (PM10) filtrelerinin elementel kompozisyonunun belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda PM2.5 ve PM10 filtreleri bünyesindeki Ag, Al, As, Au, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Dy, Er, Eu, Fe, Ga, Gd, Ge, Hf, Hg, Ho, K, La, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Nd, Ni, P, Pb, Pd, Pr, Pt, Rb, Rh, Sb, Sc, Se, Si, Sm, Sn, Sr, Ta, Tb, Te, Th, Ti, Tl, U, V, W, Y, Yb, Zn, Zr olmak üzere toplam 62 element ICP-MS cihazı kullanılarak analiz edilmiştir. Analiz sonucunda toplam PM filtrelerindeki toprak kökenli element konsantrasyonları yüksek ölçülmüştür. Ca, Fe, Al, Mg, Na ve K elementlerinin ortalama konsantrasyonları sırasıyla 3535, 640, 626, 316, 228 ve 224 ng/m3 olarak hesaplanmıştır. Bu elementlerin toplam ortalama konsantrasyonları toplam element konsantrasyonunun %53,9’unu oluşturmuştur. Ayrıca Si elementi bu elementler arasında 3361 ng/m3 ile en yüksek konsantrasyon değerine sahip element olmuştur. ii) Çalışma kapsamında bölgedeki hava hareketleri HYSPLIT geri yörünge analizi ile belirlenmiştir. Geri yörünge ve kümeleme analizi sonucuna göre bölgeye ulaşan 5 yörüngeden ikisinin aynı yönden geldiği tespit edilmiş ve nihai olarak Orta Doğu-Arap Yarımadası Bölgesi, Sahra-Akdeniz Bölgesi, Doğu Avrupa-Türkiye Bölgesi yörüngeleri olmak üzere toplamda 3 adet yörünge belirlenmiştir. iii) PM’lerin olası kaynak faktörlerini ve katkı oranlarını belirlemek amacıyla Pozitif Matris Faktorizasyon (PMF) modeli kullanılmıştır. PMF modeli PM2.5 ve PM10 filtreleri için uygulanmış; çalışmada belirlenen 3 yörünge için kaynak belirlemesi gerçekleştirilmiştir. Yüksek toz oranına sahip günler için PMF modellemesi sonucunda toprak (%38), toz taşınımı (%35), trafik-bölgesel (%18), bölgesel veya taşınım (%7) ve endüstriyel (%2) olmak üzere 5 ana kaynak belirlenmiştir. Sonuç olarak; bu çalışmada Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nde ölçülen PM konsantrasyonlarının muhtemel ana kaynakları ve bu kaynakların katkı oranları tespit edilmiştir. Çalışmada belirlenen 3 farklı yörünge için PM’lerin kimyasal kompozisyonu belirlenmiştir. Bu çalışma, PM’lerin kimyasal içerik ve konsantrasyonlarının bölgede yaşayan insanların sağlığı üzerine, ziraai faaliyetlere ve güneş panellerine etkileri gibi birçok multidisipliner çalışmalara imkan sağlayacaktır.