Megakent- Çevreye Yakından Bakış: Hava Kirliği için Olası Çözümler-Doğu Akdeniz 4 th of April 2012

Transkript

1 Institute of Marine Sciences Megakent- Çevreye Yakından Bakış: Hava Kirliği için Olası Çözümler-Doğu Akdeniz 4 th of April 212 Mustafa Koçak Institute of Marine Sciences Middle East Technical University mkocak@ims.metu.edu.tr

2 Ana Hat CityZen- megacity - Zoom for the ENvironment Materyal and Metod Örnekleme Hava Kütleleri Kaynak belirleme Kaynak bölgeler/olası etki Sonuçlar ve Tartışma Özet Olası Çözümler

3 CityZen- megacity - Zoom for the ENvironment AB (FP7) / 1 Eylül Ağustos 211 Çizelge 1: CityZen Ortakları Ortak isimleri Kısaltma Ülke Meteorologisk institutt (Coordinator) METNO Norway Peking University PKU China LATMOS, Centre National de la Recherche Scientifique CNRS France Institut National de l'environnement Industriel et des Risques INERS France Institut für Umweltphysik, Universität Bremen IUP-UB Germany Rhenish Institute for Environmental Research at the University of Cologne FRIUUK Germany Forschungszentrum Jülich GmbH FZJ Germany Environmental Chemical Processes Laboratory, University of Crete ECPL Greece Consiglio Nazionale Delle Ricerche ISAC CNR-ISAC Italy Norsk Institutt for Luftforskning NILU Norway Universitetet i Oslo UiO Norway Institute of Marine Sciences, Middle East Technical University METU Turkey University of Leicester ULeic UK International Institute for Applied Systems Analysis IIASA Austria National Observatory of Athens (NOA) NOA Greece Center for Environmental Hazard Mitigation, Cairo University CEHM Egypt Istanbul Technical University (Subcontractor) ITU Turkey

4 CityZen: Amaç Megakentler/sıcak noktalar ve çevre bölgelerde hava kirliliğinin dağılım ve gelişimini anlamak/belirlemek

5 Amaç: Doğu Akdeniz de PM 1 (ve PM 2.5 ) kaynaklarının belirlenmesi PM 1 (ve PM 2.5 ) sınır değer aşımlarının kimyasal kompozisyon göz önüne alınarak belirlenmesi İstanbul ve Erdemli yi etkileyen olası bölgeler Mega-kent İstanbul un çevre bölgelere olası etkileri Hava kirliliği için olası çözümler

6 Materyal and Metod Örnekleme Sahaları (Mega City)* Suburban-ITU campus P: 12,573,412 (Small City) + P: 198,412 (Island) + P: 8,672 (Rural) + P: 47, P: Population, 27

7 Aerosollerin Toplanması 2.5

8 Örneklerin Ölçülmesi Samples were measured at ECPL-UoC. Instrument Ion Chromatography Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry Thermo-optical Carbon analysis Species Na +, NH 4+, K +, Mg 2+, Ca 2+, Cl -, NO 3-, C 2 O 2-4, SO 2-4, MS - Al, Fe, Mn, Ca, Cr, Cu, Zn, Pb, Cd Organic and Elemental Carbon

9 Hava kütle geri/ileri yörüngeleri Kaynak belirleme HYSPLIT Dispersion Model (HybridSingle Particle Langrangian Integrated Trajectory; Draxler and Hess, 1998) PMF2: Positive Matrix Factorization Kaynak bölgeler/olası etki Olası Kaynak Katkı (PSCF)

10 Sonuçlar ve Tartışma Değişkenlik

11 Sonuçlar ve Tartışma Kimyasal Kompozisyon

12 Sonuçlar ve Tartışma PM1 aşımları: Örnek

13 Sonuçlar ve Tartışma İstanbul üzerinde PM1

14 Sonuçlar ve Tartışma İstanbul üzerinde PM1

15 Measured-PM 1 (µg m -3 ) Kaynak Belirleme (PMF) 6 kaynak ölçülen PM 1 nun 95 % ini açıkladı 7 kaynak ölçülen PM 1 nun 98 % ini açıkladı 35 3 PMF (c) PMF (y =.99x + 2.7;R 2 =.96) PMF Erdemli Estimated-PM 1 (µg m -3 ) İstanbul

16 Kaynak Belirleme 6 kaynak ölçülen PM 1 nun 95 % ini açıkladı 36 µg m -3 7 kaynak ölçülen PM 1 nun 98 % ini açıkladı 39 µg m µg m -3 ~ 39 µg m -3 Erdemli İstanbul

17 PM 1 ( µg m -3 ) 1 PM 1 aşımlarının kökeni 5 EU limit value (> 5 gm µg m µg EU-limit value ( >5 µg m -3 ) b) Secondary c) Ref use Incineration A M J J A S O N D J F M A (a) Sınıflama a) Doğal b) Melez c) İnsan Erdemli EU limit value (> 5 gm d)traffic a) PM 1 Sınıflama a) Doğal b) Melez c) İnsan İstanbul ND J F M A M J J A S O N D b) J Secondary F A M J

18 PM 1 ( µg m -3 ) PM 1 aşımlarının kökeni Erdemli µg EU-limit value ( >5 µg m -3 ) (a) Sınıflama a) Doğal: M. toz 4% b) Melez c) İnsan A M J J A S O N D J F M A th May 21 Residual (4.5%) Ionic Mass (2.3%) Sea Salt (25%) Mineral Dust (68.2%) PM µg m -3

19 PM 1 ( µg m -3 ) PM 1 aşımlarının kökeni Erdemli µg EU-limit value ( >5 µg m -3 ) (a) Sınıflama a) Doğal:D. Tuzu 5% b) Melez c) İnsan A M J J A S O N D J F M A th December 21 Residual (1.2%) Ionic Mass (2.3%) Sea Salt (77.2%) Mineral Dust (1.4%) PM 1 61 µg m -3

20 PM 1 ( µg m -3 ) PM 1 aşımlarının kökeni Erdemli µg EU-limit value ( >5 µg m -3 ) (a) Sınıflama a) Natural b) Melez: 1% c) İnsan A M J J A S O N D J F M A rd June 21 Residual (29.9%) Ionic Mass (34%) Sea Salt (16%) Mineral Dust (2.1%) PM 1 55 µg m -3

21 1 PM 1 aşımlarının kökeni 5 EU limit value (> 5 gm PM 1 (87 µg m -3 ) Unknown (.9 %) Sea Salt (.9 %) b) Secondary µg m Crustal (57.1 %) Solid Fuel (1.4 %) Fuel Oil (13.2 %) c) Ref use Incineration 2 Traffic (9.2 %) Refuse Incineration (2.4 %) Secondary (14.9 %) EU limit value (> 5 gm d)traffic a) PM 1 İstanbul Sınıflama a) Doğal:M. toz 2 % b) Melez c) İnsan ND J F M A M J J A S O N D b) J Secondary F A M J

22 1 PM 1 aşımlarının kökeni 5 EU limit value (> 5 gm PM 1 (17 µg m -3 ) Unknown (11.2 %) Sea Salt (.8 %) Crustal (43.3 %) b) Secondary µg m Solid Fuel (4.5 %) c) Ref use Incineration Fuel Oil (11.8 %) Traffic (7.4 %) Refuse Incineration (2.6 %) Secondary (18.4 %) EU limit value (> 5 gm d)traffic a) PM 1 İstanbul Sınıflama a) Doğal b) Melez : 7 % c) İnsan ND J F M A M J J A S O N D b) J Secondary F A M J

23 1 PM 1 aşımlarının kökeni 5 EU limit value (> 5 gm PM 1 (129 µg m -3 ) Unknown (5.4 %) Sea Salt (.8 %) Crustal (43.3 %) Solid Fuel (4.5 %) b) Secondary 1 Fuel Oil (11.8 %) µg m -3 4 Traffic (7.4 %) c) Ref use Incineration 3 2 Ref use Incineration (26.4 %) Secondary (.3 %) EU limit value (> 5 gm d)traffic a) PM 1 İstanbul Sınıflama a) Doğal b) Melez c) İnsan: 91 % ND J F M A M J J A S O N D b) J Secondary F A M J

24 PM 1 ( µg m -3 ) 1 PM 1 aşımlarının kökeni 5 EU limit value (> 5 gm µg m µg EU-limit value ( >5 µg m -3 ) b) Secondary c) Ref use Incineration A M J J A S O N D J F M A (a) Erdemli Sınıflama a) Doğal 9% b) Melez 1 % c) İnsan d)traffic a) PM EU limit value 1 3 (> 5 gm ND J F M A M J J A S O N D b) J Secondary F A M J Sınıflama a) Doğal 2 % b) Melez 7 % c) İnsan 91 % İstanbul 2

25 PM 2.5 ( µg m -3 ) PM 2.5 aşımlarının kökeni Erdemli EPA-limit value ( >15 µg m -3 ) (b) 5 A M J J A S O N D J F M A (a) 3 th July 21 Residual (3%) PM µg m -3 OM (11.6 %) BC (2.9 %) Ionic Mass (7.5%) Sea Salt (4.1%) Mineral Dust (7.9%) (b) 16 th February 21 Residual (5.9%) OM (51.6 %) BC (13.9 %) Ionic Mass (25.7%) Sea Salt (1.1%) Mineral Dust (2.8%) PM µg m -3 Sınıflama a) Doğal: dust 8 % b) Melez c) İnsan 92 %

26 Olası Kaynak Bölgeler Erdemli İstanbul

27 Olası Kaynak Bölgeler Mineral Toz

28 Olası Kaynak Bölgeler Erdemli İstanbul (Pollution-1, winter, refuse incineration, traffic, fuel oil and solid fuel) (Pollution-2, summer, secondary)

29 Olası Kaynak Bölgeler-ERDEMLİ

30 Olası Kaynak Bölgeler-İSTANBUL

31 Mega-kent İstanbul un çevre bölgelere olası etkileri Black Sea Bulgaria Romania Moldova Ukraine Belarus (Pollution-1, winter, refuse incineration, traffic, fuel oil and solid fuel)

32 Mega-kent İstanbul un çevre bölgelere olası etkileri

33 Mega-kent İstanbul un çevre bölgelere olası etkileri Aegean Levantine Sea Greece Libya-coastal SE Egypt (Pollution-2, summer, secondary)

34 Mega-kent İstanbul un çevre bölgelere olası etkileri

35 Özet Erdemli Istanbul 1) Aerosol Kimyasal Kompozisyon Doğal kaynaklar baskın Doğal: 64 % İnsan: 31 % 1) Aerosol Kimyasal Kompozisyon İnsan menşeyli kaynaklar baskın Doğal: 17 % İnsan: 8 % 2) PM 1 aşımları Doğal kaynaklar baskın Doğal: 9 % Melez: 1 % İnsan: none 2) PM 1 exceedances İnsan menşeyli kaynaklar baskın Natural: 2 % Melez: 7 % İnsan: 91 %

36 Özet Erdemli İstanbul 3) Kaynak Bölgeler Toprak kökenli: Kuzey Afrika İkincil: Yöresel+Doğu-BS Fuel Oil: Güney Almanya Kuzey İtalya, Doğu Fransa, Orta Polonya, eski Yugoslavya 3) Kaynak Bölgeler Toprak kökenli: Kuzey Afrika Pollution-1(Secondary): Doğu Avrupa Pollution -2: Balkanlar ve Batı Avrupa

37 Özet İstanbul 4) Mega-kent İstanbul un çevre bölgelere olası etkileri Kış: batı Kara Deniz, Bulgaristan, Romanya, Moldovya, Ukrayna and Belarus Yaz: Ege and Levant Denizi

38 Olası Çözümler 1- Doğal aşımlar kaçınılmazdır, yasal PM sınırlamaları Sahara ve Orta Doğu çöllerinden kaynaklanan mineral toz taşınımı ve deniz tuzu gibi doğal olaylar göz önüne alınarak hazırlanmalıdır

39 Olası Çözümler 2- Çalışma; Avrupa, Avrasya ve Kuzey Afrika arasında aktif bir atmosferik taşınım olduğunu ortaya koymuştur. Bundan dolayı, a) Akdeniz in özellikle insan kaynaklı aersoller için bir depo gibi davrandığı b) Sadece bir ülkenin çabalarıyla insan kaynaklı aerosollerin etkili bir şekilde kontrol altına alınmasında yeterli olmayacağı, geçmişte karşılaşılmış olan asit yağmurları felaketi unutulmamalı c) İnsan meşeyli partikül madde ve aerosol emisyonlarının etkili bir şekilde kontrol altına alınması için bölge ülkelerin ivedilikle üzerinde anlaşacakları yasal düzenlemeye ihtiyaç vardır.

40 Institute of Marine Sciences Teşekkürler