KOCAELİ İLİ ÇEVRE HAVASINDA AZOT OKSİT KİRLİLİĞİNİN İNCELENMESİ

Transkript

1 KOCAELİ İLİ ÇEVRE HAVASINDA AZOT OKSİT KİRLİLİĞİNİN İNCELENMESİ INVESTIGATION POLLUTION OF NITROGEN OXIDES IN AMBIENT AIR IN THE CITY OF KOCAELI Şenay ÇETİN, Savaş AYBERK Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, İZMİT ÖZET Bu çalışmada, Türkiye nin en fazla endüstrileşmiş bölgesi olan Kocaeli İli nde çevre havasındaki azot oksit (NO X ) kirliliği değerlendirilmiştir. Ortam havasındaki NO X ölçümleri; belirlenen 10 istasyonda, 21 Aralık Temmuz 2006 tarihleri arasında 6,5 ay boyunca, ölçüm yapılan alanlardaki saatlik, günlük, hafta içihafta sonu ve mevsimsel değişimi ortaya koyacak şekilde yapılmıştır. Yapılan ölçümlerle istasyonların herbirinde izlenen, saatlik NO 2 konsantrasyonları Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Yönetmeliği (HKDYY) ve Dünya Sağlık Örgütü (WHO) Limit Değeri olan 200 µg/m 3 ile, 24 saatlik (günlük) NO konsantrasyonları Hava Kalitesinin Korunması Yönetmeliği Kısa Vadeli Sınır Değeri (HKKYKVS) olan 600 µg/m 3 ile, 24 saatlik (günlük) NO 2 konsantrasyonları ise HKKYKVS ve HKDYY Geçiş Dönemi sınır değeri olan 300 µg/m 3 ile karşılaştırılmış ve izlenen tüm konsantrasyonların sınır değerlerin altında olduğu gözlenmiştir. HKDYY Ek1B Limit değerler, değerlendirme ve uyarı eşikleri ne göre 200 µg/m 3 olarak verilen limit değerinin, tarihinde 100 µg/m 3 e ve tarihine kadar sıfıra düşecek şekilde her 12 ayda bir eşit miktarda yıllık olarak azaltılmasını yine yönetmeliğin aynı maddesi tolerans payı olarak vermektedir. Dolayısıyla ölçüm sonuçları bu anlamda incelendiğinde, istasyonlardan biri olan İzmitAnıtpark da saatlik NO 2 konsantrasyonlarının 9 saat ve yine istasyonlardan biri olan Yahya Kaptan da 7 saat 100 µg/m 3 ün üstüne çıktığı gözlenmiştir. Diğer istasyonlarda 100 µg/m 3 ü geçen saatlik NO 2 konsantrasyonlarına rastlanılmamıştır. Yönetmelikte verilen limit değerin bir takvim yılında 18 kereden fazla aşılmayacağı göz önünde bulundurulduğunda, tarihi için istenen 100 µg/m 3 lük şartın bugün için sağlandığı gözlenmiş, ancak tarihi için istenen şartın sağlanabilmesi için çeşitli tedbirlerin alınmasının gerekli olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Hava kirliliği, azot oksit, Kocaeli. ABSTRACT The ambient air NOx pollution was assessed in details in Kocaeli, the most industrialized region of Turkey, in the study. NOx concentrations in the ambient air were monitored at 10 stations through 6.5 months (between and ) to observe hourly, daily, weekweekend and seasonally changes in the ambient air NOx concentrations. With measurements made in each stations, the hourly NO 2 concentrations compared with Turkish Air Quality Evaluation and Control Act (HKDYY) and World Health Organization (WHO) Limit Value of 200 µg/m 3, the daily NO 1

2 concentrations compared with Turkish Air Quality Control Act Short Term Limit Value (HKKYKVS) while are given 600 µg/m 3, the daily NO 2 concentrations compared with HKKYKVS and HKDYY Passing Period Limit Value of 300 µg/m and it is observed that all concentrations are below limit values. According to the HKDYY Appendix1B Limit Value, assessment and warning threshold limit value of 200 µg/m 3 should be reduced to 100 µg/m 3 until the date of and should be reduced to 0 µg/m 3 until the date of by the equal annual reductions. Monitoring results showed that hourly NO 2 concentrations in IzmitAnıtpark stations are higher then 100 µg/m for 9 hour and Yahya Kaptan stations are higher then 100 µg/m 3 for 7 hour. Since limit value can not be exceeded for more than 18 times in one year, condition of 100 µg/m 3 which is planed for the date is satisfied for the present but the measures should be taken for the conditions required by Keywords: Air pollution, nitrogen oxides, Kocaeli. 1. GİRİŞ Azot oksitlerin (NO X ) atmosferde anahtar kimyasallar haline gelmesindeki en önemli neden, fotokimyasal sis oluşumundaki önemli rolleridir. Gün ışığının varlığında azot dioksit (NO 2 ) in fotolizinin bir sonucu olarak çeşitli reaksiyonlarla ozon (O 3 ) meydana gelmektedir. Bu oluşum prosesi fotokimyasal sis olarak adlandırılmakta ve hava kalitesini azaltan ana kirleticilerden biri olarak tanımlanmaktadır. O 3 bilindiği gibi canlı yaşamını güneş radyasyonundan koruyucu özelliği ile atmosferin üst katmanlarında çok önemli bir işleve sahip olmasına rağmen, atmosferin yeryüzüne yakın katmanlarında zararlı bir gaz olarak kabul edilmektedir. NO X ler, sağlığa doğrudan etki etmesi ve asit yağışı gibi etkileri nedeniyle de önemlidirler. Bugün endüstrileşmiş ülkelerde ana konu haline gelmiş, bu ülkelerde NO X emisyonlarının denetimi için yasalar onaylanmış ve limitler uyulması zorunlu hale getirilmiştir [15]. Bizim ülkemizde de tarihinden itibaren yürürlüğe giren Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Yönetmeliği ile ortam havasındaki NO X ler için verilen limit değerin tarihine kadar %50 düşürülmesi, tarihine kadar ise sıfıra düşecek şekilde her 12 ayda bir eşit miktarda yıllık olarak azaltılması öngörülmektedir. Bu nedenle, NO X emisyonları, hava kirliliği çalışmalarında önemli bir yer kazanmıştır. Türkiye nin önde gelen sanayi bölgelerinden birisi olan Kocaeli İli, 1960 ı izleyen son 45 yılda yoğun bir kentleşmeye sahne olmuştur. Hızla artan sanayileşme, yoğun nüfus artışı ve taşıt araçları sayısındaki artışa bağlı olarak kirlilik yüksek düzeylere çıkmıştır. Ayrıca İl de 1995 yılından sonra kent merkezinden başlayarak doğal gaz yaygınlaştırılmış ve halen de devam etmektedir. Bilindiği gibi doğal gazın yanmasında işletme koşullarına bağlı olarak is, karbon monoksit (CO) ve yanmamış hidrokarbon (HC) emisyonları oluşmasına rağmen, iki ana kirletici azot monoksit (NO) ve azot dioksit (NO 2 ) dir [67]. Bu nedenle İl de NO X kirlilik çalışmaları büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, Kocaeli İli çevre havasında azot oksit kirliliğinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, bölgenin NO X kirliliği yönünden incelenerek belirlenen konsantrasyonların standartlarla karşılaştırılması ve NO X konsantrasyonlarının zamana bağlı değişkenlik (temporal variability) inin incelenerek (saatlik, günlük, hafta içihafta sonu ve mevsimsel), değişimlerin 2

3 nedenlerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Çalışma alanı olarak, Kocaeli İli nin doğubatı yönünde 26 km kuzeygüney yönünde 10,5 km olmak üzere toplam 273 km 2 lik bir alanı seçilmiştir. Bu alan İzmit Körfezi nin doğu bölümünü oluşturması ve metropolitan bölge olması nedeniyle önemlidir. Bu alan içerisinde 10 ölçüm istasyonu belirlenmiştir. Belirlenen istayonlar; 1Yeniköy, 2Yahya Kaptan, 3İzmitAnıtpark, 4Köseköy, 5KörfezTüpraş, 6Körfezİgsaş, 7KörfezPetkim, 8Değirmendere, 9Sopalı ve 10Yuvam ölçüm istasyonlarıdır (Şekil 1). Şekil 1: Ölçüm istasyonları 2. MATERYAL VE METOD Ortam havasında NO X ölçümleri, kış ve bahar mevsimlerinde 10 istasyonda, yaz mevsiminde 5 istasyonda (Yeniköy, Yahya Kaptan, İzmit Anıtpark, Körfezİgsaş ve Değirmendere) olacak şekilde tarihleri arasında her bir istasyonda en az 1 er hafta yapılmıştır. Örnekleme süresi; saatlik, günlük, hafta içihafta sonu ve mevsimsel değişimi ortaya koyacak şekilde seçilmiştir. Örnekleme aktif örnekleme tekniği ile yapılmış, ölçümlerde kimyasal ışıma ilkesine göre ölçüm yapan 200 E Model NO X ölçüm cihazı kullanılmıştır. Dakikalık ölçüm sonuçlarının 10 dakikalık aritmetik ortalaması şeklinde NO X ölçüm cihazında kayıtlı olan ölçüm değerlerinin, ortanca (medyan) değerleri alınarak saatlik veriler elde edilmiştir. Verilerde sapan değerler olduğunda ortanca, verileri aritmetik ortalamadan daha iyi betimleyeceği için ortanca değerleri tercih edilmiştir [8]. Bulunan saatlik değerler, Hava Kalitesi Değelendirme ve Yönetimi Yönetmeliği Limit Değeri (1 Saatlik) (HKDYY) ve Dünya Sağlık Örgütü Limit Değeri (1 Saatlik) (WHO) ile karşılaştırılmıştır. Günlük verilerde %95 lik santil değerleri kullanılmıştır. HKDYY ve HKKY (Hava Kalitesinin Korunması Yönetmeliği) de kısa vadeli standartlar, tüm ölçüm sonuçlarının sayısal değerleri günlük ortalamalar veya istatistikler şeklinde büyüklük olarak düzenlendiğinde, ölçüm sonuçlarının %95 ini aşmaması gereken değerler (%95 santil değerleri) olarak tanımlanmaktadır. Günlük ölçüm sonuçları HKDYY ve HKKY deki kısa vadeli standartlar ile karşılaştırıldığından 3

4 günlük verilerin elde edilmesinde, saatlik ölçüm sonuçlarının (24 saat) %95 lik santil değeleri kullanılmış ve standartlarla karşılaştırılmıştır. Mevsimsel değişim ve sıcaklıkla değişim değerlendirmesinde de günlük değerler kullanıldığından, bunlar da %95 lik santil değerlerdir. İstasyonlarda kaydedilen değerlerden hesaplanan konsantrasyon dağılımları, ARCMap 8.1 programı kullanılarak koordinatlı olarak haritalanmıştır. Noktalar arasında Natural Neighbor yöntemi ile enterpolasyon yapılarak, dağılım haritaları elde edilmiştir. Bu yöntemde, ağırlıklı ortalama kullanılır. Farklı değerlere sahip dağılmış ve örneklenmiş veri noktalarının belirlenmiş değerlerinin en uygununun bulunmasında kullanılan bir yöntemdir. Enterpolasyon tekniklerinin genel amacına uygun bir yere sahiptir. 3. BULGULAR VE TARTIŞMA Çalışma alanı içerisinde belirlenen istasyonların herbirinde, izlenen saatlik NO 2 konsantrasyonları HKDYY ve WHO Limit Değeri olan 200 µg/m 3 ile, 24 saatlik (günlük) NO konsantrasyonları HKKYKVS değeri olan 600 µg/m 3 ile, 24 saatlik (günlük) NO 2 konsantrasyonları ise HKKYKVS ve HKDYY Geçiş Dönemi sınır değeri olan 300 µg/m 3 ile karşılaştırılmış ve izlenen tüm konsantrasyonların sınır değerlerin altında olduğu gözlenmiştir. İstasyonlarda yapılan ölçüm sonuçlarına göre, kirlilik düzeyleri (NO, NO 2, NO X sırasıylaortanca değerler şeklinde): kış mevsiminde; Yahya Kaptan da 57, 48, 111 µg/m 3, Körfezİgsaş da 31, 28, 55 µg/m 3, İzmitAnıtpark da 20, 25, 46 µg/m 3, Sopalı da 18, 17, 36 µg/m 3, Değirmendere de 15, 10, 26 µg/m 3, Yeniköy de 4, 18, 21 µg/m 3, Yuvam da 9, 5, 17 µg/m 3, KörfezPetkim de 3, 12, 16 µg/m 3, Köseköy de 12, 0, 13 µg/m 3, KörfezTüpraş da 7, 0, 8 µg/m 3 şeklinde, bahar mevsiminde; İzmitAnıtpark da 40, 25, 78 µg/m 3, Yahya Kaptan da 11, 29, 41 µg/m 3, Körfezİgsaş da 17, 21, 39 µg/m 3, Köseköy de 10, 22, 39 µg/m 3, KörfezTüpraş da 5, 22, 27 µg/m 3, Değirmendere de 11, 17, 27 µg/m 3, Yeniköy de 7, 12, 21 µg/m 3, KörfezPetkim de 4, 10, 15 µg/m 3, Sopalı da 6, 10, 15 µg/m 3, Yuvam da 6, 6, 11 µg/m 3, şeklinde, yaz mevsiminde; İzmitAnıtpark da 15, 6, 21 µg/m 3, Değirmendere de 9, 13, 20 µg/m 3, Yahya Kaptan da 6, 12, 19 µg/m 3, Yeniköy de 2, 6, 8 µg/m 3, Körfezİgsaş da 3, 1, 5 µg/m 3 şeklindedir. Kış ölçümlerinin yapıldığı 21 Ocak3 Şubat tarihleri arasında ilde, doğal gaz kesintileri yaşanmıştır. Dolayısıyla kesinti, bu tarihlerde ölçümlerin yapıldığı Köseköy, KörfezTüpraş ve Körfezİgsaş ölçüm istasyonlarında belirlenen ölçüm sonuçlarını da etkilemiştir. İstasyonlarda kaydedilen değerlerden hesaplanan konsantrasyonlara göre elde edilen dağılım haritaları Şekil 2 de görüldüğü gibidir. 4

5 (a) (b) (c) Şekil 2: NO X kirlilik haritası 5

6 Bu dağılım haritalarında görüldüğü gibi, kirliliğin diğer yerlere göre yüksek olduğu 3 bölge; kış mevsiminde sırasıyla, Yahya Kaptan, Körfezİgsaş ve İzmitAnıtpark (Şekil 2.a), bahar mevsiminde İzmitAnıtpark, Yahya Kaptan ve Körfezİgsaş (Şekil 2.b) bölgeleridir. Yaz mevsiminde ise 5 istasyondaki ölçüm sonuçlarına göre kirliliğin diğer yelere göre yüksek olduğu 3 bölge; İzmit Anıtpark, Değirmendere ve Yahya Kaptan bölgeleridir (Şekil 2.c). Dolayısıyla ölçümlerin yapıldığı tüm istasyonlar ve mevsimler göz önünde bulundurulduğunda İzmitAnıtpark ve Yahya Kaptan bölgelerinin diğer yerlere göre daha kirli olduğu söylenebilir. Bu durumla ilgili olarak, bu bölgelerin konumlarının oldukça etkili olduğu düşünülmektedir. Yahya Kaptan; konut yoğunluğunun yüksek olduğu (2000 yılı sayım sonucuna göre 5487 konut) bir alandır ve tüm konutlarda doğal gaz kullanılmaktadır. Yerleşim alanının kuzeyinden TEM otoyolu (2003 yılında araç/gün), güneyinden D100 (2003 yılında araç/gün) karayolu geçmektedir. Her iki yolun da araç geçiş yoğunluğu oldukça yüksektir. Ayrıca kuzeyinde otogar bulunmaktadır. Şehirlerarası otobüsler ve ilçelere kalkan minibüslerin oluşturduğu araç yoğunluğu yüksektir. Ölçüm yapılan okul bahçesi ticaret merkezinin karşısında olup önünden mahalle içi trafiğin en yoğun olduğu yol geçmektedir. Bu yolda özellikle sabah ve akşam saatlerinde araç geçiş yoğunluğunda belirgin bir artış gözlenmektedir. Yerleşim yeri ayrıca sanayi tesislerine çok yakındır. Yörede, 3 büyük lastik sanayi etkindir. Bölge, ağırlıklı olarak SE yönünden gelen sanayi, trafik ve konut kaynaklı NO X emisyonları ile N yönünden gelen konut ve trafik kaynaklı NO X emisyonlarının etkisi altındadır. İzmitAnıtpark ise; yerleşim (2000 yılı sayım sonucuna göre 8083 konut) ve araç yoğunluğunun (şehiriçi trafiği) oldukça yüksek olduğu bir bölgedir. Anıtpark'ın önemli bir özelliği, Perşembe günleri semt pazarının kurulmasıdır. Semt pazarının kurulduğu ve dağıldığı saatlerde yoğun bir araç trafiği görülmektedir. Bunun dışında Gölcük ve kent merkezi yönünden gelen araç trafiğinin getirdiği yoğunluk Perşembe dışı günlerde de devam etmektedir. Bölge ağırlıklı olarak SE ve N yönlerinden gelen konut ve trafik kaynaklı NO X emisyonlarının etkisi altındadır. Ancak SE yönünde kalan tesislerin emisyonlarına da maruz kalmaktadır. Ayrıca her iki bölgedeki hava akımlarının, kirliliği dağıtacak kadar etkili olmaması bu bölgeler için dezavantajdır. Konsantrasyonlar incelendiğinde, İzmitAnıtpark daki kış mevsimindeki (NONO 2 NO X sırasıylaortanca değerler) 20, 25, 46 µg/m 3 düzeyindeki konsantrasyonların bahar mevsiminde 40, 25, 78 µg/m 3 e yükseldiği ve yaz mevsiminde tekrar 15, 6, 21 µg/m 3 düzeyine düştüğü gözlenmektedir. Buna karşılık Yahya Kaptan daki 57, 48, 111 µg/m 3 düzeyindeki kış mevsimi konsantrasyonlarının, bahar ve yaz mevsimlerinde 11, 29, 41 µg/m 3 ve 6, 12, 19 µg/m 3 düzeylerine azaldığı gözlenmektedir (Şekil 3). Ancak ortanca değerler baz alınarak çizilen Şekil 3, %95 lik santil değerlerine göre çizildiğinde İzmit Anıtpark da görülen bahar mevsimindeki yükselmenin olmadığı aksine kış, bahar ve yaz mevsimleri sırasıyla azalmanın olduğu görülmektedir (Şekil 4). Konsantrasyon değerleri İzmitAnıtpark da (NO, NO 2, NO X sırasıyla%95 lik santil değerleri) kış mevsiminde; 272, 120, 380 µg/m 3, bahar mevsiminde; 204, 62, 254 µg/m 3, yaz mevsiminde; 56, 36, 82 µg/m 3, Yahya Kaptan da ise kış mevsiminde; 441, 122, 539 µg/m 3, bahar mevsiminde; 94, 68, 148 µg/m 3, yaz mevsiminde; 38, 39, 69 µg/m 3 şeklindedir. Ortanca değer olarak İzmit 6

7 Anıtpark daki konsantrasyonun, bahar mevsiminde kış mevsimine göre yüksek olması, kış mevsiminde düşük konsantrasyonlara maruz kalınmasından kaynaklanmamakta, aksine %95 lik santil değerinde görüldüğü gibi kışın yüksek konsantrasyona maruz kalındığını ancak maruz kalınan düşük konsantrasyonların ortalamayı etkileyip düşürdüğünü göstermektedir. Dolayısıyla santil değerleri göz önünde bulundurulup değerlendirildiğinde, kış, bahar ve yaz mevsimleri sırasıyla azalmanın olması, ısınma kaynaklı NO X lerin etkisini düşündürmektedir. İki istasyon birbiriyle kıyaslandığında, Yahya Kaptan da İzmitAnıtpark a göre daha yüksek konsantrasyonlara maruz kalındığı, ancak maruz kalınan düşük konsantrasyonlar sebebiyle ortalamanın düştüğü ve bu nedenle ortanca değer olarak İzmitAnıtpark da konsantrasyonun daha yüksek olduğu gözlenmektedir (Şekil 34). 120 Konsantrasyon (μg/m 3 ) İzmit Anıtpark KIŞ İzmit Anıtpark BAHAR İzmit Anıtpark YAZ Yahya KaptanKIŞ Yahya Kaptan BAHAR Yahya Kaptan YAZ İzmit Anıtpark ORTANCA Yahya Kaptan ORTANCA NO NO2 NOX Şekil 3: Ölçümlerin yapıldığı istasyonlar içinde kirliliğin diğer yerlere göre yüksek olduğu 2 bölgedeki mevsimsel değerler (ortanca değerlere göre) Sınır Değerler (μg/m 3 ) İzmitAnıtparkKIŞ İzmitAnıtpark BAHAR İzmitAnıtpark YAZ Yahya KaptanKIŞ Yahya Kaptan BAHAR Yahya KaptanYAZ İzmitAnıtpark %95LİK SANTİL Yahya Kaptan %95LİK SANTİL Konsantrasyon (μg/m 3 ) 600NO için HKKYKVS; NO NO2 NOX 300NO2 için HKKYKVS ve HKDYYGDS Şekil 4: Ölçümlerin yapıldığı istasyonlar içinde kirliliğin diğer yerlere göre yüksek olduğu 2 bölgedeki mevsimsel değerler (%95 lik santil değerlerine göre) 7

8 Ölçümlerin yapıldığı istasyonlar içinde kirliliğin diğer yerlere göre yüksek olduğu İzmitAnıtpark ve Yahya Kaptan istasyonlarındaki, saatlik NO 2 konsantrasyonları HKDYY Limit Değeri olan 200 µg/m 3 ile karşılaştırıldığında, ölçüm sonuçlarının bu sınır değeri aşmadığı gözlenmiştir. Ancak yönetmeliğin aynı maddesi, bu sınır değer için tarihinde 100 µg/m 3 e ve tarihine kadar sıfıra düşecek şekilde her 12 ayda bir eşit miktarda yıllık olarak azaltılmasını tolerans payı olarak vermektedir. Dolayısıyla ölçüm sonuçları bu anlamda incelendiğinde, İzmitAnıtpark da saatlik NO 2 konsantrasyonlarının 9 saat, Yahya Kaptan da ise 7 saat 100 µg/m 3 ün üstüne çıktığı gözlenmiştir. Yönetmelikte verilen limit değerin bir takvim yılında 18 kereden fazla aşılmayacağı göz önünde bulundurulduğunda, tarihi için istenen 100 µg/m 3 lük şartın bugün için sağlandığı görülmekle birlikte, tarihi için istenen şartın sağlanabilmesi için çeşitli tedbirlerin alınması gerektiği düşünülmektedir. Diğer istasyonlardaki konsantrasyonlar incelendiğinde, 100 µg/m 3 ü geçen saatlik NO 2 konsantrasyonunun olmadığı gözlenmiştir. Ancak bu bölgelerde de konsantrasyonların azaltılması ve kademe kademe sıfıra düşürülmesi için gerekli tedbirler alınması şarttır. Gün içerisinde yapılan saatlik tüm ölçüm sonuçları incelendiğinde, NO değerlerinin pik yaptığı, NO 2 değerlerinin ise hafif değişim gösterdiği görülmüştür. Bu NO nun NO 2 ye göre daha reaktif olmasından kaynaklanmaktadır [5]. Yine tüm istasyonlardaki saatlik veriler incelendiğinde, NO X konsantrasyon artışlarının istasyondan istasyona farklı günler için farklı saatlere denk geldiği görülse de, ortak nokta; konsantrasyon yükselmelerinin ağırlıklı olarak sabah, akşam ve gece saatlerinde olmasıdır. Bu durum daha çok ısınma kaynaklı NO X lere bağlı olarak kalorifer yanma saatleri ile trafiğin yoğun olduğu saatlere bağlı olarak açıklanabilir. Ayrıca öğle saatlerinde konsantrasyonların daha düşük olmasının, NO X lerin öğle saatlerinde kimyasal reaksiyonlarda rol oynamasına da bağlı olduğu söylenebilir [5]. Kış, bahar ve yaz mevsimlerinde istasyonlarda gün içerisinde yapılan tüm ölçümlerin %95 lik santil değerlerine göre, en yüksek NO X konsantrasyonu ile en düşük NO X konsantrasyonu incelendiğinde, Yeniköy de 19116; Yahya kaptan da 64518; İzmitAnıtpark da 3815; Köseköy de 16711; KörfezTüpraş da; 1309; Körfezİgsaş da; 1966; KörfezPetkim de 30711; Değirmendere de 9530; Sopalı da; 17212; Yuvam da 827 µg/m 3 şeklinde olduğu görülmüştür. Bu değerlerden de açıkça anlaşıldığı gibi en yüksek konsantrasyon ile en düşük konsantrasyon arasında, en yüksek farkın gözlendiği istasyon Yahya Kaptan ölçüm istasyonudur. Hafta içihafta sonu değerlendirmesi yapıldığında; Yeniköy, Yahya Kaptan, İzmitAnıtpark, KörfezTüpraş, KörfezPetkim, Değirmendere ve Yuvam istasyonları olmak üzere 7 istasyonda hafta içi konsantrasyonlarının daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Bu istasyonların çoğunda, hafta içi trafik yoğunluğunun yüksek olmasının bir sonucu olarak, konsantrasyonların yüksek olduğu düşünülmektedir. Köseköy, Körfezİgsaş ve Sopalı istasyonlarında ise hafta içihafta sonu ayırımı yapılamamıştır. Ölçümlerin yapıldığı tarihlerdeki doğal gaz kesintilerinin Köseköy ve Körfezİgsaş ölçüm istasyonlarında belirlenen ölçüm sonuçlarını etkilemesinin ve Sopalı ölçüm istasyonunun bulunduğu bölgenin meskun bölge olmasının, hafta içihafta sonu ayırımını etkilediği düşünülmektedir. 8

9 Mevsimsel olarak değerlendirildiğinde, Köseköy ve Tüpraş ölçüm istasyonlarında bahar mevsimindeki konsantrasyonların, kış mevsimine göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Daha önce de belirtildiği gibi, kış döneminde bu istasyonlarda yapılan ölçümler esnasında ildeki bazı sanayi tesislerinde yapılan doğal gaz kesintilerinin etkisinin olduğu düşünülmektedir. Değirmendere de yaz mevsiminde ölçülen NO X konsantrasyonunun kış ve bahar mevsimlerine göre daha yüksek olduğu, Yuvam da ise fazla fark olmamakla birlikte bahar mevsimindeki konsantrasyonun kış mevsimine göre daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Hava sıcaklıklarındaki artışa bağlı olarak yakıt tüketiminin azalması ve buna bağlı olarak NO X konsantrasyonlarında azalma beklenirken, azalmanın olmaması bu bölgelerde NO X ler için ısınmadan çok trafiğin etkisini düşündürmektedir. Kirleticilerin yer seviyesinde tutulmasına ve birikmesine neden olan inversiyon olayı, yüksek basınç sistemleri, düşük rüzgar hızları gibi hava kirliliği yönünden olumsuz meteorolojik koşullar mevcut hava kirliliği konsantrasyonlarının değişiminde etkili olabilecek nedenler olmasına rağmen, bu istasyonlarda NO X CO ilişkisi üzerine bir çalışma yapılmış ve çalışma sonucunda gözlenen orta dereceli ilişkiler trafiğin etkisini göstermiştir. Diğer istasyonlarda ise, konsantrasyonların kış mevsiminde, bahar ve yaz mevsimlerine göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Görülen bu farklılık, yazın ısınma amaçlı kullanılan yakıtların yakılmaması ile kış sezonunu temsil eden aylarda olumsuz meteorolojik koşulların mevcut hava kirliliği konsantrasyonlarının değişiminde etkili olduğu gibi nedenlere bağlanmaktadır [910]. Ayrıca yaz aylarında fotokimyasal reaksiyonlarla NO X lerin tüketilip O 3 üretilmesi de, yaz aylarındaki konsantrasyonun düşük olmasının nedenlerinden biridir [11]. Sıcaklık azalmasına bağlı olarak NO X konsantrasyonlarında artış olup olmadığını belirlemek için NO X Sıcaklık ilişkilerine bakılmıştır. Korelasyon katsayısının gücü ile ilgili olarak, değişkenlerden birisinin artışına bağlı olarak diğerinde azalma olan doğrusal ilişkinin olduğu durumlar için yapılan tanımlamalar Tablo 1 de, NO X Sıcaklık ilişkileri Tablo 2 de verilmiştir [12]. Tablo 1: Korelasyon katsayısının gücü [12] (0,00) (0,26) (0,50) (0,70) (0,90) (0,25) (0,49) (0,69) (0,89) (1) Çok zayıf ilişki Zayıf ilişki Orta ilişki Yüksek ilişki Çok yüksek ilişki Birinin artışına bağlı olarak diğerinde azalma olan doğrusal ilişki 9

10 Tablo 2: NO X Sıcaklık ilişkileri ÖLÇÜM KORELASYON KATSAYILARI İSTASYONLARI KIŞ BAHAR YAZ YENİKÖY 0,134 0,329 0,443 Teknopark Binası (Çok Zayıf İlişki) YAHYA KAPTAN Ticaret Merkezi 0,216 (Çok Zayıf İlişki) 0,460 0,357 (Zayıf İlişki) İZMİT 0,829 0,521 0,154 KOÜ Anıtpark Binası KÖSEKÖY 0,470 0,213 Köseköy MYO KÖRFEZ 0,946 0,290 Tüpraş (Çok Yüksek İlişki) KÖRFEZ İgsaş 0,667 (Orta İlişki) 0,434 0,453 (Zayıf İlişki) KÖRFEZ 0,333 0,632 Petkim (Zayıf İlişki) (Orta İlişki) DEĞİRMENDERE Atatürk Cad. 0,163 0,230 0,396 (Zayıf İlişki) SOPALI 0,430 0,530 Devlet Hastanesi (Zayıf İlişki) YUVAM Hasan Tahsin Cad. 0,430 0,097 (Çok Zayıf İlişki) Buna göre sıcaklık azalmasına bağlı olarak NO X konsantrasyonlarında artışı ifade eden, çok yüksek ve orta dereceli ilişkiler Körfez bölgesinde (Körfez Tüpraş, Körfezİgsaş, KörfezPetkim) görülmüştür. Yeniköy, Yahya Kaptan, Değirmendere, Sopalı ve Yuvam ölçüm istasyonlarında her mevsim olmasa da en az birer mevsim zayıf ve çok zayıf ilişkiler gözlenmiştir. İzmitAnıtpark ve Köseköy ölçüm istasyonlarında ise, tüm mevsimlerde herhangi bir ilişki görülmemiştir. Gözlenen bu durum NO X emisyonlarının sadece ısınma kaynaklı değil, aynı zamanda sanayi ve trafik kaynaklı olduğunu da göstermektedir. 4. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Bu çalışmada, Kocaeli İli nde belirlenen 10 istasyonda yapılan ölçümlerle çevre havasındaki NO X kirliliği değerlendirilmiştir. Yapılan ölçümlerle istasyonların herbirinde izlenen konsantrasyonlar standartlarla karşılaştırılmış ve NO X konsantrasyonlarının zamana bağlı değişkenliği incelenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda, izlenen tüm konsantrasyonların sınır değerlerin altında olduğu gözlenmiştir. İstasyonlardaki ölçüm sonuçları kıyaslandığında ise, en yüksek konsantrasyonların görüldüğü 2 bölgenin İzmit Anıtpark ve Yahya Kaptan bölgeleri olduğu anlaşılmıştır. Körfez bölgesinde atmosfere verilen NO X emisyon miktarı daha fazladır. Ancak NO X konsantrasyonu, sadece atmosfere verilen emisyon miktarına bağlı olmayıp, aynı zamanda emisyonun verildiği baca yüksekliklerine, kirliliğin dağılmasını geciktirecek ortamdaki engellere ve hava koşullarına da bağlıdır. Bu nedenle Yahya Kaptan ve İzmitAnıtpark bölgelerinin; yer seviyesinde olan trafik emisyonları ve hava akımlarının kirliliği dağıtacak kadar etkili olmamasından ötürü diğer bölgelere göre daha kirli olduğu tespit edilmiştir. Tüm ölçüm sonuçları incelendiğinde, NO değerlerinin pik yaptığı, NO 2 değerlerinin ise hafif değişim gösterdiği görülmüştür. Yine tüm istasyonlardaki 10

11 saatlik veriler incelendiğinde, NO X konsantrasyon artışlarının istasyondan istasyona farklı günler için farklı saatlere denk geldiği görülse de, ortak nokta; konsantrasyon yükselmelerinin ağırlıklı olarak sabah, akşam ve gece saatlerinde olmasıdır. Gün içerisinde yapılan tüm ölçümlerin %95 lik santil değerlerine göre, en yüksek NO X konsantrasyonu ile en düşük NO X konsantrasyonu arasında en yüksek farkın gözlendiği istasyon, Yahya Kaptan ölçüm istasyonudur. Hafta içihafta sonu değerlendirmesi yapıldığında; ölçüm yapılan 10 istasyonun 7 sinde ve bu istasyonların çoğunda da trafik yoğunluğunun yüksek olmasının bir sonucu olarak, hafta içi konsantrasyonlarının daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Mevsimsel olarak değerlendirildiğinde, 2 istasyonda ölçülen bahar mevsimindeki konsantrasyonların, kış mevsimine göre daha yüksek olduğu gözlenmiş ve bunda ölçüm tarihlerinde ildeki bazı sanayi tesislerinde yapılan doğal gaz kesintilerinin etkisinin olduğu düşünülmüştür. 1 istasyonda yaz mevsiminde ölçülen NO X konsantrasyonunun kış ve bahar mevsimlerine göre daha yüksek olduğu ve yine 1 istasyonda fazla fark olmamakla birlikte bahar mevsimindeki konsantrasyonun kış mevsimine göre daha yüksek olduğu gözlenmiştir. 6 istasyonda ise, kış mevsimindeki konsantrasyonların, bahar ve yaz mevsimlerine göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Yapılan çalışmada sıcaklık azalmasına bağlı olarak NO X konsantrasyonlarında artış olup olmadığını belirlemek için NO X Sıcaklık ilişkilerine de bakılmış, bölgede NO X emisyonlarının sadece ısınma kaynaklı değil, aynı zamanda sanayi ve trafik kaynaklı olmasından ötürü, çok yüksek ve orta dereceli ilişkiler sadece Körfez bölgesinde (KörfezTüpraş, Körfezİgsaş, KörfezPetkim) görülmüştür. HKDYY Ek1B Limit değerler, değerlendirme ve uyarı eşikleri ne göre 200 µg/m 3 olarak verilen limit değerinin, tarihinde 100 µg/m 3 e ve tarihine kadar sıfıra düşecek şekilde her 12 ayda bir eşit miktarda yıllık olarak azaltılmasını yine yönetmeliğin aynı maddesi tolerans payı olarak vermekte ve verilen limit değerin bir takvim yılında 18 kereden fazla aşılmaması belirtilmektedir. Dolayısıyla ölçüm sonuçları bu anlamda incelendiğinde, tarihi için istenen 100 µg/m 3 lük şartın bugün için sağlandığı gözlenmiş, ancak tarihi için istenen şartın sağlanabilmesi için çeşitli tedbirlerin alınmasının gerekli olduğu görülmüştür. Her ne kadar çalışılan bölge kirlilik yönünden iyi seviyede olsa da, kirliliği daha da azaltmak ve yönetmeliğin belirttiği hedefe ulaşmak için, yerel yönetimlerden merkezi yönetimlere kadar bütün yetkili makamların, sanayi kuruluşlarının, bilim kuruluşlarının ve tek tek bütün vatandaşların küçük ya da büyük sorumlulukları bulunmaktadır. Bu noktadan yola çıkarak, halk bu konuda bilinçlendirilmeli ve bilgilendirilmelidir. Kaynaklanan kirliliğin önlenmesi için gerekli teknolojik geliştirmeler ve yasal düzenlemeler yapılmalıdır. Bunun yanısıra, kentsel oluşumda fiziki planlamalara da özen gösterilmelidir. Bunun için; binalarda ısı yalıtımına uyulması, ormanların ve kent içi yeşil alanların korunması, yaygınlaştırılıp geliştirilmesi, nazım planlarda şehirlerin gelişmesinde topografik ve meteorolojik şartların göz önüne alınması gibi temel öğelerin gerçekleştirilmesine ve gözetilmesine gereksinim vardır. Kentsel tasarım yapılırken, kentsel doku yoğunluğu ile hava akımlarının dolaşımı ve kirlilik 11

12 yoğunlaşması ilişkileri üzerinde durulmalıdır. Kent içinde ana hava akım yolları tıkanmamalıdır. Endüstri bölgesi olan Kocaeli için yapılan bu çalışma, diğer hava kirleticileri, özellikle organik kirleticiler, için yapılarak bölgesel kirlilik düzeyleri, yoğunlukları ve kirleticilerin birbirleri arasındaki ilişkileri yönünden açıklayıcı veri tabanı oluşturulmalıdır. Ayrıca Türkiye nin diğer endüstrileşmiş bölgeleri için de yapılarak ulusal kirlilik düzeyleri için açıklayıcı veri tabanı hazırlanmalıdır. 5. KAYNAKLAR 1. Radojevic, M., 1998, Reduction of Nitrogen Oxides in Flue Gases, Environmental Pollution, 102 (S1), RSHM, 2004, Refik Saydam Hıfzısıhha Merkezi Başkanlığı, Çevre Sağlığı Araştırma Müdürlüğü, 60 sayfa. 3. Graham, J.A., Grant, L.D., Folinsbee, L.J., Kotchmar, D.J., Garner, J.H.B., 1997, Nitrogen Oxides (Second Edition), Environmental Health Criteria 188, WHO; Geneva, ISBN: WHO, 2000, Air Quality Guidelines for Europe, Second Edition, WHO regional publications, Europen series, No:91, [online], who.int/document/e71922.pdf, (Ziyaret Tarihi: ). 5. Mayer, H., 1999, Air Pollution in Cities, Atmospheric Environment, 33, Arayıcı, S., 1995, Doğal Gaz Yanmalarında NO X Oluşumu, II. Hava Kirlenmesi, Modellemesi ve Kontrolu Sempozyumu 95, İstanbul Teknik Üniversitesi, Sonibare, J.A., Akeredolu, F.A., 2004, A Theoretical Prediction of Nonmethane Gaseous Emissions from Natural Gas Combustion, Energy Policy, 32, Gazi, V., 2006, İstatistik, [online], dersnotlari/bolum08.ppt#1, (Ziyaret tarihi: ). 9. Beyazıt, N., Düzovalı, G., Akdemir, A., Ergun, O.N., 2004, Samsun Şehir Merkezinde Ölçülen KükürtdioksitDuman Konsantrasyonlarının Meteorolojik Parametrelerle İlişkilerinin Değerlendirilmesi, Çevre 2004 I. Ulusal Çevre Kongresi, Sivas, Gupta, A., Kumar, R., Kumari, K.M., Srivastava, S.S., 2003, Measurement of NO 2, HNO 3, NH 3 and SO 2 and Related Particulate Matter at a Rural Site in Rampur, India, Atmospheric Environment, 37, Müezzinoğlu, A., Atmosfer Kimyası, Dokuz Eylül Mühendislik Fakültesi Yayınları, Köse, K.S., 2006, Korelasyon ve Regresyon Analizi [online], toraks.org.tr/msepptpdf/kenan_kose3.pdf, (Ziyaret tarihi: ). 12