ANTAKYA ŞEHİR ATMOSFERİNDEKİ PARTİKÜLLERİN METAL İÇERİĞİNİN VE KAYNAĞININ BELİRLENMESİ

Hava Kirliliği ve Kontrolü Ulusal Sempozyumu 2008, 22 25 Ekim 2008, HATAY ANTAKYA ŞEHİR ATMOSFERİNDEKİ PARTİKÜLLERİN METAL İÇERİĞİNİN VE KAYNAĞININ BELİRLENMESİ Melda ŞAMLIOĞLU, Sermin ÖRNEKTEKİN (*) Mustafa Kemal Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Tayfur Sökmen Yerleşkesi, Antakya/ Hatay ÖZET Hava partiküllerinden kaynaklanan hava kirliliği en önemli çevre problemlerinden biridir. Yapılan hava kalitesi çalışmaları 10 µm çapındaki partiküllerin (PM 10 ) insan sağlığını etkilediğini göstermektedir. Bu çalışma Antakya atmosferindeki PM 10 partiküllerinin metal element bileşimini, derişimini ve kaynaklarını belirlemek amacıyla yapılmıştır. Örnekler Ocak 2006- Temmuz 2007 dönemleri arasında, Mustafa Kemal Üniversitesinin Antakya şehir merkezindeki yerleşkesinde kurulan örnekleme yerinde PM 10 başlıklı yüksek hacim hava örnekleme cihazı ( HVS-PM 10 ) ile toplanmıştır. Selülozik filtre kağıdı üzerinde toplanan PM 10 partikülleri mikrodalga fırında eritildikten sonra indüktif eşleşmiş plazma atomik emisyon spektrometresi (ICP-AES) cihazı ile analizleri yapılmıştır. PM 10 partiküllerin de Ca, Na, K, Cr, Fe, Mn, Pb, Cu, Al, Ba, Zn ve Mg elementleri bulunmuş, Co, Ni, Cd elementlerine ise rastlanmamıştır. Metal derişimleri oldukça yüksek ve Türkiye ve Dünyada( İzmir, Antalya, Florence/İtalya, Zaragoza/İspanya gibi) çeşitli şehir merkezlerinde ölçülen değerlerle karşılaştırılabilir düzeydedir. Elementlerin derişimleri mevsimlere ve zamana göre önemli ölçüde değişim göstermektedir. Çalışmada değerlendirilen metallerin kaynağını belirlemek için meteorolojik veriler kullanılmış, metallerin zenginleştirme faktörleri ve korelasyon katsayıları hesaplanmıştır.bu sonuçlar Antakya şehir atmosferinde bulunan yüksek derişimli elementlerden Ca, K, Na, Mg, Al, Fe doğal kaynaklardan, Pb,Cu, Cr ve Zn elementlerinin ise antropojenik kaynaklardan atmosfere taşındığını ve metal derişimine katkıda bulunan ana kaynakların toprak ve toprağa dayalı faaliyetler, deniz, trafik ve şehir merkezine yakın olan küçük sanayi bölgesi olduğunu göstermiştir. ANAHTAR SÖZCÜKLER PM 10, Antakya, Hava Kirliliği, Metaller, Partikül Madde GİRİŞ Teknolojideki gelişmeler, sanayi toplumuna geçişi hızlandırmakta, buda kentleşme olgusunu artırmaktadır. İnsan kaynaklı faaliyetler sonrasında atmosfere salınan zehirli ve zararlı metallerin biyosferde taşınması, bu metallerin jeokimyasal döngüsü açısından önemlidir. Kentlerdeki evsel, endüstriyel ve enerji üretme faaliyetleri gibi sabit kaynaklardan ve taşıtların egzoz gibi hareketli kaynaklardan önemli miktarda içinde metal iyonları içeren partikül maddeler, doğal emisyon miktarlarını üstünde atmosfere salınmakta, sonrada tekrar * sermin@mku.edu.tr 708

yeryüzüne dönerek toprak ve suya karışmaktadırlar. Hava kirleticiler içinde partikül maddeler (PM) önemli bir yere sahiptirler. 10 µm aerodinamik çaptan daha küçük partiküller (PM 10 ) solunum yolu ile yutularak akciğerlere kadar ulaşmaktadırlar. İçlerindeki metaller toksik etki yapmakta, yavaş yavaş kana karışarak akut zehirlenmelere sebep olmaktadır (USEPA,1997;Chapman vd.,1997; Prahalad vd.,1999). Bunu için son zamanlarda atmosferdeki partikül maddeler ve PM 10, PM 2.5 içinde bulunan metal elementlerinin derişimleri, kaynakları ve insan sağlığı üzerindeki etkilerini ortaya koymak için çeşitli çalışmalar yapılmaktadır (Braga vd.,2004; Fang vd., 2004; Vallius vd.,2004; Lopez vd.,2005; Lee vd., 2006; Vardoulakis ve Kassomenos, 2006).Antakya nında içinde bulunduğu Akdeniz bölgesinde İspanya dan Lübnan a kadar çeşitli ülkelerde hava kirliliği ve kontrolü üzerinde araştırmalar devam etmektedir ( Carmine vd., 1999; Al Momani vd., 1995;Ozyılmaz ve Ornektekin.,1999; Gulu vd.,2000 Odabası vd.,2002; Lopez vd., 2005; Yatkin ve Bayram 2007). Akdeniz in kuzeydoğusunda yer alan, toprakları son derece verimli olan Amik ovası üzerinde kurulan Antakya şehri hızla artan nüfusu ve buna bağlı yoğun tarımsal faaliyetleri, artan trafiği ve gelişmekte olan sanayisi ile atmosfere saldığı emisyonlar her geçen gün artmaktadır. Geçmişte bir çok medeniyete eve sahipliği yapmış olan ve toprakları Türkiye yüzölçümünün % 0.8 ini oluşturan Hatayın merkez ilçesi Antakya şehrinde içinde bulunduğu Kuzeydoğu Akdeniz bölgesinin, Arap yarımadası ve Afrika çöllerinden gelen Sahra tozlarının etkisi altında kaldığı bilinmektedir.(kubilay vd.,1995; Kubilay ve Saydam, 1995;Saliba vd.,2007) Bu çalışma Antakya şehrinde yapılan ilk hava kalitesini ölçme ve değerlendirme çalışması olup, şehrin gelişim planına katkı sağlamayı hedeflemektedir. MATERYAL VE METOD Çalışma Bölgesinin Özellikleri ve Örnekleme Yeri Antakya Akdeniz e kıyısı olan Hatay ilinin merkez ilçesi olup Anadolunun en erken yerleşim merkezlerinden birisidir. Asi Nehir yatağı çöküntüsü olan Amik ovasını ve Antakya şehrini Lübnan dağlarından çıkarak Akdenize dökülen Asi nehri ikiye bölmektedir. Hatayın tarım arazisi Türkiye deki tarım arazilerinin %1ni oluşturmaktadır. Türkiyedeki pamuk üretimin %11, zeytin üretimin %7.5 ve sebze üretimin % 4 bu bölgeden karşılanmaktadır. Türkiye de yapılan deri üretimin %10 u Antakya dan karşılanmaktadır.(atso,2004). Antakya ve civarında Akdeniz iklim tipi egemendir. Bu nedenle kentte yazlar sıcak ve kurak, kışlar ılık ve yağışlı geçer. Antakya'da yıllık sıcaklık ortalaması 18.2 0 C ve yıllık ortalama nem oranı %69'dur. Temmuz ve Ağustos aylarında hiç yağış almaz. Örnekleme yeri şehrin yerleşim yerlerini de içine alan ve küçük sanayi sitesine yakın bir konumda olan Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi merkez yerleşkesi içinde seçilmiş; örnekleme cihazı yerden yüksekliği yaklaşık 15m olan Eğitim Fakültesinin çatısına yerleştirilmiştir. Örnekleme yeri yerleşim yerlerinin arasında olup, hem hakim rüzgarlara açık, hem de şehir trafiğine yakın bir bölgededir. Çalışma bölgesinin konumu Şekil1 de verilmiştir. Örnek toplama süresince çalışma bölgesindeki meteorolojik koşullar Hatay Meteoroloji Müdürlüğünden alınan verilerle takip edilmiştir(hmm). Meteorolojik veriler Tablo 1 de verilmiştir. 709

Şekil1. Çalışma bölgesi ve örnekleme yeri Tablo 1. Örnek toplama dönemlerindeki meteorolojik veriler Aylar Basınç (mb) Max. Ortalama Sıcaklık ( 0 C) Min. Ortalam a Sıcaklık ( 0 C) Ortalama Sıcaklık ( 0 C) Ortal ama Nem Ortalama.Rüzgar Hızı (m.dk -1 ) Hakim Rüzgar Yönü Toplam Yağış (mm) Ocak 2006 1007,2 11,5 4,4 7,5 72,5 1,6 SW 180,5 Şubat 2006 1003,9 14,7 6,8 10,4 70,8 1,5 SSW,NNE 134,0 Mart 2006 1002,2 19,1 10,0 14,2 72,9 2,0 SW 182,7 Nisan 2006 999,0 22,9 14,4 18,0 68,0 2,8 SSW 39,0 Mayıs 2006 1000,2 27,3 17,2 21,9 65,3 3,3 SSW 14,9 Haziran 2006 997,8 29,3 22,3 25,3 68,0 4,3 SSW 0,0 Temmuz2006 994,0 31,1 24,5 27,3 72,4 4,9 SW 0,0 Ağustos 2006 993,9 32,1 25,5 28,2 74,7 4,7 SSW 0,0 Eylül 2006 998,8 31,7 21,9 25,9 65,9 2,8 SSW 62,7 Ekim 2006 1001,2 26,4 16,9 20,9 73,0 1,8 WSW,SSW 98,2 Kasım 2006 1006,6 19,0 7,8 12,5 67,6 1,2 SW 123,4 Aralık 2006 1010,1 14,9 2,9 8,4 57,3 1,2 NE 6,5 Ocak 2007 1010,2 13,2 2,8 7,6 70,1 1,5 NE 109,4 Şubat 2007 1002,9 15,1 7,0 10,6 77,0 1,4 SSW 198,8 Mart 2007 1002,1 19,2 9,3 13,9 66,4 1,9 SW 130,4 Nisan 2007 1000,6 21,0 11,2 15,9 64,6 2,1 SW 124,2 Mayıs 2007 998,6 28,1 18,6 22,6 68,5 2,9 SSW 32,7 Haziran 2007 994,8 30,1 21,9 25,6 63,5 3,9 SSW 4,4 Temmuz2007 992,9 33,0 24,7 28,2 67,0 4,3 SSW 0,0 Örneklerin Toplanması Örnekleme dönemi Ocak 2006 Temmuz 2007 ayları arasında 19 ay boyunca sürmüştür. Örnekler, PM 10 başlıklı Andersen GMV marka HVS cihazı ile 48 saatlik periyotlarla alınmış ve yaklaşık 260 örnek toplanmıştır. HVPM 10 (havada bulunan 10 µm ve daha altındaki partikülleri toplayan yüksek hacim hava örnekleme cihazı) ile PM 10 parçacıkları, emiş tablasına yerleştirilen selüloz filtre kâğıtları üzerinde toplanmıştır. Toplanan filtre kâğıtları, 710

analiz edilinceye kadar hava geçirmeyen plastik torbalara konularak, nemden uzak tutmak amacıyla desikatörde bekletilmiştir. Örneklerin Analize Hazırlanması PM 10 un toplandığı filtre kâğıtları 4 parçaya bölünmüştür. Toplam 260 örnekle çalışılmıştır. Filtre kağıtlarının yaklaşık 1/4 lük kısmı alınarak Üzerlerine 10 ml kral suyu ( 7,5 ml HCl ve 2,5 ml HNO 3 ) ve 10 ml HF eklendi ve,mars5 CEMXP1500 marka mikrodalga fırında 220 o C sıcaklık ve 260PSI basınçta çözünürleştirme işlemi yapılmıştır. Mikrodalga fırından çıkan örnekler % 4 lük borik asit çözeltisi ile 50 ml ye seyreltilmiş ve Varian Liberty Series II ICP- AES cihazında analiz edilmiştir.plazma gaz hızı 15 l dak -1, PMT voltaj 650 V olup 3 replikasyon yapılmış ve ICP-AES cihazını doğruluğu BCR-142 R referans örneği kullanılarak test edilmiştir. Kalibrasyon için High Purity Standarts - multi element standart çözeltisi kullanılmıştır. Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Al, Ca, Fe, K, Mg, Na ve Zn elementleri için kalibrasyon yapılarak ve örnekler analiz edilmiştir. SONUÇLAR Metallerin Antakya Atmosferindeki Ortalama Değerleri 19 aylık sürede yapılan örnekleme çalışmasında PM 10 partikülleri içinde bulunan metaller ve ortalama derişimleri standart sapmaları ile birlikte Tablo 2 de verilmiştir. Antakya şehir atmosferinde Ba, K, Na, Ca, Mg, Zn, Cu, Mn, Cr, Fe, Pb ve Al metalleri bulunmuş, Ni, Co ve Cd metallerine ise rastlanmamıştır.tablo2 görüldüğü gibi en yüksek derişimli elementler Na, K, Ca, Mg ve Al olup, bu elementler toprak ve deniz kökenlidir. Antakya atmosferinde bulunan en yüksek derişimli antropojenik elementler ise sırası ile Pb (0.468 µg m -3 ) ve Cu (0.467 µg m -3 ) metalleridir. Tablo 2. Çalışılan dönemde metal derişimlerinin, aritmetik ortalamaları, standart sapma değerleri (SSD) Metal Ortalama Derişim (µgm -3 )± SSD Metal Ortalama Derişim (µgm -3 )± SSD Ba 0,021 ± 0,010 Cu 0,467 ± 0,274 K 2,342 ± 1,262 Mn 0,033 ± 0,003 Na 1,803 ± 0,479 Cr 0,301 ± 0,087 Ca 3,892 ± 2,742 Fe 0,943 ± 0,531 Mg 1,411 ± 0,861 Pb 0,468 ± 0,409 Zn 0,349 ± 0,093 Al 1,248 ± 0,823 Meteorolojik ve Mevsimsel Faktörlerin Metal Derişimleri Üzerindeki Etkileri Metallerin derişimlerinin aylara bağlı değişimleri Şekil 2 den Şekil 5 e kadar olan grafiklerle gösterilmiştir.meteorolojik faktörler Antakya şehir atmosferindeki metal derişimlerini etkilemiştir. Çalışma bölgesinde tüm metal derişimleri genel olarak 2007 yılı Ocak-Temmuz döneminde, 2006 yılı Ocak-Temmuz döneminden çok daha yüksek bulunmuştur. Antakya da 2006 yılının Ocak-Haziran aylarında (Şubat hariç) hakim rüzgar yönü SW ve SSW olup, 2007 de rüzgar rejimi değişkenlik göstermiş ve SW ve SSW nin yanı sıra NE ve NNE yönünden esmiştir. Bu değişken yönlerde esen rüzgârlarla, şehrin kuzeydoğusunda yer alan küçük sanayi sitesinden, Türkiye nin en büyük tarım arazilerinden biri olan Amik Ovasın ndan ve ölçüm istasyonuna yakın bir konumda olan trafiğin yoğun olduğu karayolundan antropojenik ve yer kabuğu kökenli elementlerle beraber, güneybatıda yer alan 711

Samandağ grabeni üzerinden deniz kökenli elementler aynı anda şehir atmosferine taşınmaktadırlar. Bu da 2007 yılı metal derişimlerinin, 2006 yılından çok daha yüksek çıkmasına neden olmuştur. 12 10 derişim(µgm-3) 8 6 4 2 Ca K 0 Oca.06 Şub.06 Mar.06 Nis.06 May.06 Haz.06 Tem.06 Ağu.06 Eyl.06 Eki.06 Kas.06 Ara.06 Oca.07 Şub.07 Mar.07 Nis.07 May.07 Haz.07 Tem.07 aylar Şekil-2 Ca ve K element derişimlerinin aylara bağlı değişimi derişim(µgm-3) 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Mn Zn Cr Ba 0 Oca.06 Şub.06 Mar.06 Nis.06 May.06 Haz.06 Tem.06 Ağu.06 Eyl.06 Eki.06 Kas.06 Ara.06 Oca.07 Şub.07 Mar.07 Nis.07 May.07 Haz.07 Tem.07 aylar Şekil-3 Mn,Zn,Cr ve Ba element derişimlerinin aylara bağlı değişimi derişim(µgm-3) 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Pb Cu 0 Oca.06 Sub.06 Mar.06 Nis.06 May.06 Haz.06 Tem.06 Ağu.06 Eyl.06 Eki.06 Kas.06 Ara.06 Oca.07 Şub.07 Mar.07 Nis.07 May.07 Haz.07 Tem.07 aylar Şekil-4 Pb ve Cu element derişimlerinin aylara bağlı değişimi 712

4 3,5 derişim(µgm-3) 3 2,5 2 1,5 1 Na Mg Fe Al 0,5 0 Oca.06 Şub.06 Mar.06 Nis.06 May.06 Haz.06 Tem.06 Ağu.06 Eyl.06 Eki.06 Kas.06 Ara.06 Oca.07 Şub.07 Mar.07 Nis.07 May.07 Haz.07 Tem.07 aylar Şekil-5 Na,Mg,Fe ve Al element derişimlerinin aylara bağlı değişimi Tüm metal derişimleri göz önüne alındığında, genel olarak 2007 değerlerinin 2006 dan çok daha yüksek olduğu görülmektedir. Bu durum Antakya şehrinin 2007 yılında 2006 yılından daha düşük rüzgar hızı ortalamasına sahip olması ile açıklanabilir. Rüzgar hızının düşük olduğu dönemlerde havadaki partiküller şehir atmosferinde daha uzun süre asılı kalmaktadırlar. 2006 yılı Eylül, Ekim, Kasım ve Aralık aylarında rüzgar hızları oldukça düşük olduğu dönemde Ba, Fe, Al, Mn, Cr, Zn, Pb, K, Mg, Cu ve Na metallerinin derişimlerinin arttığı görülmektedir. Çalışma bölgesinde PM 10 bileşimindeki metallerin yaz ve kış dönemi yüzde derişim farklarını görebilmek için kış dönemi olarak yağışın daha bol olduğu Kasım-Nisan ayları arası; yaz dönemi olarak da yağışın az/hiç olmadığı Mayıs- Ekim ayları arası alınarak, metallerin aylık ortalamalarının toplamları hesaplanmış ve sonuçlar Şekil6 da verilmiştir. Yaz döneminde alınan yağış tüm yıl alınan yağış toplamının % 22.3 ünü, kış dönemi ise %77.7 sini temsil etmektedir. Cr, Zn, Na, Fe, Mg, Ca, Al, Ba ve Mn elementlerinin yaz aylarında yüzdeleri kış dönemine göre kent atmosferinde daha yüksek yüzde derişimde bulunmaktadır. Buna karşılık K, Cu ve Pb kış mevsiminde daha yüksek oranda bulunmaktadırlar. Doğal ve antropojenik kaynaklı elementlerin derişimlerindeki mevsimsel değişimde bölgesel yağmurlar etkili olmakta, yağmurun yağmadığı yaz döneminde elementlerin derişimleri daha yüksek çıkmaktadır. Yatkın ve Bayram ın 2007 de İzmirde yaptıkları çalışmada (Ca, Al, Zn hariç) ve Güllü vd.,2000 de Antalyada yaptıkları çalışmada (Na, K, Pb hariç) buldukları mevsimsel değişim oranları bu çalışmada bulunan elementlerin yaz ve kış mevsimsel değisim oranları ile paralellik göstermektedir. 100% 80% 60% 40% 20% 0% Al Ca Cr K Cu Mg Fe Mn Na Pb Zn kış yaz Şekil-6 Metallerin yaz-kış dönemi Antakya atmosferinde bulunma yüzdeleri 713

Akdeniz bölgesinde yapılan çalışmalarda ortaya konduğu gibi Sahra tozları bahar ve yaz dönemlerinde Kuzeydoğu Akdeniz atmosferinde görülmektedir. Çalışma bölgemizde rüzgarlar bahar ve yaz dönemlerinde SW ve SSW den estiğinden, Afrika üzerinden gelen Fe ve Al yönünden zengin olan Sahra tozlarını Antakya atmosferine taşımaktadırlar. Bu taşınım yaz döneminde Fe ve Al metallerininde içinde bulunduğu yer kabuğu kökenli elementlerin derişimlerinin yüksek çıkmasına katkıda bulunmaktadır. Zenginleştirme Faktörleri Çalışılan bölgede metal derişimlerine antropojenik katkının ne kadar olduğunun belirlenmesi amacıyla elementlerin zenginleştirme faktörleri(ef) E hesaplanmış ve Tablo3 de verilmiştir. Herhangi bir element için (EF) E değerinin hesaplanmasında kullanılan formül: (EF) E = (C E \ C Al ) ÖRNEK \ (C E \ C Al ) YER KABUĞU (1) (EF) E : E elementi için zenginleştirme faktörü, (C E \ C Al ) ÖRNEK : Partikül madde içindeki E metali derişiminin partikül madde içindeki Al metali derişimine oranı,(c E \ C Al ) YER KABUĞU: Yer kabuğunda E metali derişiminin yer kabuğundaki Al metali derişimine oranıdır. Hesaplamalarda kullanılan yer kabuğu elementlerinin ve Al metalinin derişimi Taylor ve Mc Lennan 1985, verilerinden alınmıştır. Tablo3. Antakya Atmosferinde bulunan Elementlerin zenginleştirme faktörleri Element Ze Zenginleştirme Faktörü Element Ze Zenginleştirme Faktörü Ba 3,51 Mn 4,34 K 7,39 Pb 2500 Cu 704,41 Mg 2,87 Fe 1,10 Zn 329,94 Na 4,25 Cr 347,89 Ca 5,66 Al ----- EF değeri 1,10-7,39 arasında bulunan Ba, K, Fe, Na, Ca, Mn ve Mg elementleri doğal kaynaklardan; EF değeri 329,94-2500 arasında bulunan Cu, Pb, Zn ve Cr elementleri ise antropojenik kaynaklardan atmosfere salındığı bulunmuştur. Antropojenik elementlerin Antakya atmosferinde bulunma bolluğu incelendiğinde; 2006 yılının 12 aylık çalışma süresinde antropojenik elementlerin bulunma bolluğu %18 dir. 2007 yılının 7 aylık çalışma süresinde antropojenik elementlerin bulunma bolluğu %13dir. Bu sonuçlar bize antropojenik kaynaklı metal derişimlerinin arttığını göstermektedir. Derişimi en fazla artan metal Pb olup 2006 yılında %2.4 bulunma yüzdesi 2007 yılında %4.7 değerine yükselmiştir. Korelasyon Katsayıları Elementlerin aynı veya benzer kaynaklardan gelip gelmediğini anlamak için korelasyon katsayıları (r) hesaplanmış ve sonuçlar Tablo 4 de verilmiştir. Tablo 4 den de görüldüğü gibi Antropojenik kaynaklı Pb ve Cu arasında(r=0.68), Cr ve Zn elementleri arasında (r=0.59) gibi yüksek korelasyon bulunmaktadır.k,na,ca,mg gibi doğal kaynaklı elementlerle hem Pb hemde Cu korelasyon göstermektedir.ayrıca Cu elementi, 714

Fe(r=0.63) ve Al(r=0.62) ile, Pb elementi de Ba(r=0.73) ile korelasyon göstermekte olup Zn un ise hiçbir doğal kaynaklı element ile korelasyonu yoktur.pb, Cu ve Cr elementlerinin hem antropojenik hemde doğal kaynaklı elementlerle korelasyon göstermesi bu metallerin farklı kaynaklardan Antakya şehir atmosferine taşındığını göstermektedir. Hatay daki zengin krom yataklarının katkısı bunlardan biri olabilir. Ayrıca deniz kökenli olan Mg ve Ca elementi arasında r =0,85 değeri ile yüksek korelasyon katsayısı bulunmuştur. Deniz yatağında bulunan Antakya da, Mg elementinin deniz kökenli Na(r=0.92) ve Ca(r=0.85) elementleri ile korelasyonu yüksek çıkmıştır. Tablo 4. Antakya Atmosferinde bulunan elementler arasında korelasyon değerleri Ba K Na Ca Mg Zn Cu Mn Cr Fe Pb Al Ba 1.00 K 0.67 1.00 Na 0.63 0.79 1.00 Ca 0.44 0.61 0.87 1.00 Mg 0.68 0.69 0.92 0.85 1.00 Zn 0.19 0.04 0.39 0.48 0.57 1.00 Cu 0.44 0.68 0.82 0.65 0.63 0.20 1.00 Mn 0.25 0.24 0.21 0.01 0.04-0.28 0.36 1.00 Cr 0.39 0.30 0.61 0.37 0.52 0.59 0.55 0.04 1.00 Fe 0.35 0.23 0.57 0.42 0.48 0.41 0.63-0.04 0.69 1.00 Pb 0.73 0.91 0.78 0.64 0.76 0.06 0.68 0.21 0.16 0.29 1.00 Al 0.63 0.41 0.72 0.60 0.75 0.53 0.62-0.05 0.58 0.78 0.58 1.0 Çalışma bölgesinde yüksek derişimde çıkan Fe, Al ve Ba metalleri toprak kökenli olup özellikle, hem toprağa bağlı faaliyetlerden, hem de rüzgarın SW, SSW den estiği bahar ve yaz dönemlerinde Sahra tozları ile taşınabildiği göstermektedir. Pb metali insanların şehir dışına çıktıkları yaz aylarında düşük derişimlerde bulunmuştur. Bu durum Pb metalinin trafik emisyon kaynaklı olması ile açıklanabilir. Elde edilen sonuçlar, bölgedeki krom yataklarının ve kaplamacılık faaliyetlerinin partiküler madde içindeki Cr metali derişimine katkı sağladığı düşünülmektedir. Na, Mg ve Ca metallerinin SW ve SSW den esen rüzgarlarla, Samandağ üzerinden şehir atmosferine taşındığı düşünülmektedir. Ancak Ca metalinin bir kısmı da Antakya toprağında var olan Ca bileşiklerinden gelmektedir. Rüzgar hızının düşük olduğu dönemlerde metallerin havadaki derişimleri daha yüksek bulunmuştur. 2007 yılı Ocak-Temmuz ayı rüzgar rejimi, 2006 yılı Ocak-Temmuz ayı rejimine göre değişiktir. Rüzgarlar sadece SW, SSW den değil, NNE ve NE den esmeye başladığından, bu da antropojenik kaynaklı elementlerle, zirai faaliyetlerden gelen elementlerin şehir atmosferine katılmasında etken olmuştur. Cu, Cr, Zn, Pb elementlerinin ise Antakya şehrinin kuzey doğusunda yer alan ve içinde deri, mobilya, kaplama ve oto bakım sanayi gibi faaliyetlerin sürdürüldüğü küçük sanayi sitesinden; K metalinin bir tarım arazisi olan Amik Ovası üzerinde kurulmuş olan Antakya şehrinde tarımsal faaliyetlerin yıl boyu sürmesi ile gübreleme gibi zirai faaliyetlerden geldiği düşünülmektedir 715

Çalışma verilerinin başka bölgelerde yapılan çalışma verileri ile karşılaştırılması Antakya atmosferinde toplanan PM 10 partikülleri içindeki metallerin ortalama derişim değerlerinin, Akdeniz bölgesinde ve diğer bölgelerde yer alan kentsel çalışma sonuç değerleri ile karşılaştırmaları Tablo 5 de verilmiştir. Buna göre Antakya atmosferinde bulunan yer kabuğu kökenli metallerin derişimi diğer çalışma bölgeleri ile karşılatırıldığında, Ca(Payas dışında), Mg(İskenderun, Payas, İzmir dışında), Fe( İzmir ve Payas dışında), Na (İskenderun, Payas dışında), Al( Payas dışında), Mn (İzmir dışında), K metal derişimleri yüksek bulunmuştur. Antropojenik kaynaklı Cu, metali Payas ve İskenderundan düşük, diğer bölgelerden yüksek, Pb metali İskenderun hariç tüm bölgelerden daha yüksek, Zn İzmir Hariç tüm bölgelerden daha yüksek, Cr ise tüm diğer bölgelerden daha yüksek derişimde bulunmuştur. Belirlenen değerler açıkça gösteriyor ki, Antakya şehir atmosferinde, partikül madde içerisinde ağır metaller artmaktadır. Gelecekte buna bağlı olarak hava kirliliği sorunu yaşanabilir. Partikül hareketi ve taşınmasında, bölgenin coğrafik konumu ve meteorolojik şartları etkili olmaktadır. Sanayi bölgesi olan İskenderun a göre metal derişimlerinin genel olarak düşük çıkması, bölgenin kuzeyinde kalan Amanos dağlarının İskenderun dan partikül madde taşınmasında bir engel olabileceğini düşünülebilir. Bu çalışmanın pasif örnekleyicilerle desteklenmesi, sadece katyonların değil anyonların da analizinin yapılması ve uçucu organik bileşiklerin Antakya şehir atmosferi için tespit edilmesi, Antakya atmosferindeki kirleticilerin ortaya konması açısından gereklidir. Çünkü Antakya şehri büyük bir tarihi açık hava müzesine sahiptir. Bu tarihin korunması herşeyden önce temiz bir hava ortamı ile gerçekleştirilebilir. Ancak şu anda sadece küçük sanayi sitelerinin var oluşu bile, şehir merkezinde belirlenen partikül madde içeriğinde antropojenik kaynaklı elementlerin yüksek derişimde çıkmasına neden olmuştur. Şehrin hemen kuzeydoğusunda yer alan ve Türkiye nin önemli bir tarım arazisine sahip olan Amik Ovası nda, yılda iki defa ürün alınması sonucu gerçekleşen tarımsal faaliyetlerle, havaya hem yer kabuğu kökenli hem de antropojenik kaynaklı elementler atılmaktadır. Ayrıca çalışmanın insan sağlığı üzerindeki etkilerinin de korelasyonlu olarak araştırılması; hava kirleticiler ve insan sağlığı arasındaki ilişkiyi görmek için önemlidir. 716

Tablo5.Sonuçların farklı çalışma bölgelerinde yapılan çalışmalarla Karşılaştırılması ( Metal Derişim Birimi μg m -3 ) Metal Antakya Şehir M. İzmir (a) Karade niz (b) İskenderun (c) Payas (c) Güney Brezilya Porto Alegre (d) İspanya, Zaragoza (e) İtalya, Florence (f) Tayvan Şehir m. (g) Ba 0,022 --- -- 0,506 4,284 --- 0,0331 -- -- -- Akdeniz, Antalya (h) K 2,342 --- -- 0,511 0,0132 0,0626 1,010 0,08 -- 0,365 Cu 0,522 0,154 -- 0,935 1,436 0,0488 0,0228 0,04 0,046 -- Fe 0,738 3,438 0,138 0,209 8,393 0,5912 0,666 0,67 0,086 0,390 Na 1,803 --- 0,470 3,386 13,860 --- 0,935 0,30 -- 1,90 Ca 3,892 0,040 0,600 1,859 18,634 0,1526 1,060 0,96 -- 2,10 Mn 0,050 0,135 0,020 0,071 0,161 0,0176 0,0247 0,01 0,007 -- Pb 0,524 0,111 0,019 0,639 --- --- 0,0187 0,02 -- 0,021 Mg 1,411 3,890 0,620 5,560 17,720 --- 0,367 0,11 0,055 0,365 Zn 0,349 0,733 0,017 1,064 7,938 0,0326 0,212 0,02 0,057 -- Cr 0,301 0,011 0,0092 0,0603 0,037 0,0172 0,0077 0,01 0,002 0,003 Al 1,248 0,145 0,960 0,373 3,980 --- 2,690 0,16 -- 0,54 (a)odabaşı,m. vd.,(2002) (b) Kubilay vd,.(1995) (c) Özyılmaz ve Örnektekin (1999) (d) Braga vd.(2004) (e) Lopez vd.,(2006) (f) Carmine vd.,(1999) (g) Fang vd.,(2004) (h) Güllü vd.(1999) KAYNAKLAR ATSO. Hatay İli Genel Bilgiler. Antakya Sanayi ve Ticaret Odası, Antakya, 2004. Braga, C.F., Teixeira, E.C., Meira, L., Wiegand F., Yoneama M.L. ve Dias, J.F. Elemental composition of PM 10 and PM 2.5 in urban environment in South Brazil. Atmospheric Research, 39, 1801-1815, Brezilya, 2004. Carmine, P.D., Lucarelli, F., Mando, P.A., Valerio, M., Prati, P. ve Zucchiatti, A. Elemental composition of size-fractionated urban aerosol collected in Florence, İtaly; preliminary results. Nuclear İnstruments and Methods inphysics Research, 150, 450-456, İtalya, 1999. Chapman. R.S., Watkinson, W.P., Dreher, K.L. ve Costa, D.L. Ambient particulate matter and cardiovascular illness in adults: particle-borne transition metals and the heart-lung axis. Environmental Toxicology and Pharmacology 4(3-4), 331-338, 1997. 717

Chester, R., Bradshaw, G.F. ve Corcoran, P.A. Trace metal chemistry of the North Sea particulate aerosol: concentrations, sources and sea water fates. Atmospheric Environment 28 (17), 2873-2883, 1994. Chung, Y.S., Kim, S.H., Moon, J.H., Kim, Y.J., Lim, J.M. ve Lee, J.H. Source identification and long-term monitoring of airborne particulate matter (PM 2.5 /PM 10 ) in urban region of Korea. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 1, 35-48, Kore, 2005. Fang, G.C., Chang, C.N., Wu, Y.S., Chen, M.H., Ho, T.T. ve Huang, S.H. A study of metallic elements at suburban and industrial regions in central Taiwan during 2002-2003. Atmospheric Research, 70, 131-142, Tayvan, 2004. Ghio, A.J., Stonehuerner, J., Dailey, L.A. ve Carter, J.D. Metals associated with both the water-soluble and insoluble fractions of an ambient air pollution particle catalyze an oxidative stress. Inhalation Toxicology 11 (1), 37-49, 1999. Güllü, G.H., Ölmez, İ. ve Tuncel G. Temporal variability of atmospheric trace element concentrations over the eastern Mediterranean Sea. Spectrochimica Acta Part, 55, 1135-1150, Türkiye, 2000. HMMM. Hatay Meteoroloji İstasyon Müdürlüğü, 2006. Kubilay, N., Yemenicioğlu, S. ve Saydam, A.C. Airborne Material Collections and Their Chemical Composition Over the Black-Sea, Mar.Pollut.Bull., 30(7); 475-483,1995a. Kubilay, N. ve Saydam, A.C. Trace Metal Characterisation of Airborne Particles from the North-Eastern Mediterranean. Fresenius Environment Bull,3, 344-448, 1995b. Lopez, J.M., Callen, M.S., Murillo, T.G., Navarro, M.T. ve Mastral, A.M. Levels of selected metals in ambient air PM 10 in an urban site of Zaragoza (Spain). Environmental Research, 99, 58-67, İspanya, 2005. Odabaşı, M., Müezzinoğlu, A. ve Bozlaker, A. Ambient Concentrations and Dry Deposition Fluxes of Trace Elements in İzmir, Turkey. Atmospheric Environment, 36, 5841-5851, 2002. Özyılmaz, G. ve Örnektekin, S. İskenderun Körfezinde Endüstri Kuruluşlarının Neden Olduğu Hava ve Toprak Kirliliği. M.K.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Antakya, 127s, 1999. Prahalad, A.K., Soukup, J.M., Immon,J., Willis, R., Ghio, A.J., Becker, S. ve Gallagher, J.E. Ambient air particles: effects on celluar oxidant radical generation in relation to particulate elemental chemistry. Toxicology and Applied Pharmacology 158 (2), 81-91, 1999. Saliba, N.A., Kouyoumdijan, H. ve Roumie, M. Effect of local nad long-range transport emissions on the elemental composition of PM 10-2.5 and PM 2.5 in Beirut, Atmospheric Environment 41,6497-6509, 2007. 718

The United States Environmental Protection Agency, (USEPA). Technology Transfer Network OAR Policy and Guidance Website. http://www.epa.gov/ttn/oarpg/naaqsfin/pmhealth.html, 1997. Yatkın, S. ve Bayram, A. Elemental Composition and Sources of Particulate Matter in the Ambient Air of a Metropolitan City. Atmospheric Research, 85,126-139, Türkiye, 2007. 719