TMMOB Çevre Mühendisleri Odası V. ULUSAL ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ONGRESİ ORTA ANADOLU BÖLGESİNDE ATMOSFERİN OMPOZİSYONUNUN BELİRLENMESİ Ebru Yörük, Canan Yeşilyurt 2, Banu Bayar 3, Gürdal Tuncel 4 () MSc. Öğrencisi, Çevre Mühendisi, ODTÜ Çevre Müh. Bölümü, ebru_yoruk@yahoo.com (2) imya Mühendisi, Sağlık Bakanlığı Refik Saydam Hıfzıssıha Enstitüsü, 653 Ankara (3) imya Yüksek Mühendisi, Sağlık Bakanlığı Refik Saydam Hıfzıssıha Enstitüsü, Ankara (4) Prof. Dr., Öğretim Üyesi, ODTÜ Çevre Müh. Bölümü, gtuncel@metu.edu.tr ÖZET Bu çalışmada Ankara nın yaklaşık 5 km uzağında bulunan Çubuk ta konuşlandırılan kırsal bir istasyondan 993 ve 2 yılları arasında yaklaşık sekiz yıl toplanan SO 2, NO 2, HNO 3, NH 3, SO 4, NO 3, NH + 4, Pb, Cd, V, Mg, Ca, gibi aerosol ve gaz fazlı kirleticilere ait veriler değerlendirilmiştir. İstasyon bir EMEP istasyonu olup 993 ten beri Sağlık Bakanlığı tarafından işletilmektedir. Toplanan örnekler EMEP prosedürlerine uygun olarak Sağlık Bakanlığı, Refik Saydam Hıfzıssıha Araştırma Müdürlüğü laboratuarlarında analiz edilmiştir. Yapılan çalışmada elde edilen veriler Avrupa ve Türkiye deki diğer istasyonlardan elde edilen verilerle karşılaştırılmış ve Orta Anadolu nun SO 2 dışındaki bütün parametreler için düşük kirlilik düzeylerine sahip olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca ölçülen parametrelerin zenginleşme faktörleri hesaplanmış ve V, Mg, Ca, ın toprak kökenli, bunların dışında kalan iyon ve elementlerin ise antropojenik kökenli olduğu tespit edilmiştir. Son olarak parametreler arasında birbiriyle ilişkili olanları tespit etmek amacıyla kirletici konsantrasyonları arasındaki korelasyon ilişkileri incelenmiştir. Anahtar kelimeler: Orta Anadolu, kirlilik düzeyi, zenginleşme faktörleri, korelasyon ilişkileri COMPOSITION OF ATMOSPHERE AT CENTRAL ANATOLIA ABSTRACT In this study, the data for aerosol and gaseous pollutants like SO 2, NO 2, HNO 3, NH 3, SO 4, NO 3, NH + 4, Pb, Cd, V, Mg, Ca, collected for nearly eight years between 993 and 2 from a rural station at Çubuk, which is located 5 km from Ankara, were interpreted. The station is an EMEP station and it is operated by Ministry of Health since 993. The samples were analyzed at the Ministry of Health, Refik Saydam Hygiene Center in accordance with EMEP procedures. Data obtained from the study has been compared with the data of the other stations in Europe and Turkey, and it has been seen that Central Anatolia had lower pollution levels for all parameters except for SO 2. Moreover, enrichment factors of the parameters were calculated and it has been determined that V, Mg, Ca and are soil originated; ions and elements except for these are antropogenic. Finally, correlations between the pollutants were investigated to understand groups of measured parameters that show similar pollutants. eywords: Central Anatolia, pollution level, enrichment factor, correlation matrix
GİRİŞ Atmosferdeki gaz fazlı kirleticilerin atmosferik olaylarda önemli bir rol oynadığı (Erduran ve Tuncel, 2) ve atmosferik aerosollerin Dünya nın iklimi üzerinde etkili olduğu (Bardouki ve diğerleri, 23) uzun zamandır bilinmektedir. Türkiye yi çevreleyen Akdeniz, Ege ve aradeniz bölgelerindeki aerosol ve gaz fazlı kirleticilerin kimyasal kompozisyonu ve bu kirleticilerin kaynakları ve kaynak bölgeleri üzerine literatürde bir dizi çalışma yapılmıştır (Odabaşı ve diğerleri, 22; Erduran ve Tuncel, 2; Güllü ve diğerleri, 2; ubilay ve diğerleri, 2; ubilay ve Saydam, 995; Hacısalihlioğlu ve diğerleri, 992). Bu çalışmalarda Türkiye nin atmosferinin üç ana kaynaktan etkilendiği tespit edilmiştir. Bunlar, uzun mesafeli taşınımla Avrupa ve Rusya üzerinden gelen antropojenik kökenli kirleticiler, Afrika üzerinden gelen toprak kökenli kirleticiler ve Akdeniz, Ege Denizi ve aradeniz in kendilerinden kaynaklanan deniz kökenli kirleticilerdir. Atmosferdeki kirleticilerin kuru ve yaş çökelme yoluyla yıkanması sulu ortamların kimya, biyokimya ve sediman oluşumunu etkilemekte (Guerzoni ve diğerleri, 999) ve ormaların ekosistemlerine ciddi bir zarar vermektedir (ScarasciaMugnozza ve diğerleri, 2). Bu yüzden elde edilen bütün veriler hayati öneme sahiptir. Günümüzde Orta Anadolu ve aradeniz bölgelerinde hala büyük bir veri eksiği bulunmaktadır. Yapılan çalışmada Orta Anadolu daki veri eksiğinin giderilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla Anadolu Platosun na konuşlandırılan kırsal bir istasyondan elde edilen veriler Avrupa ve Türkiye deki diğer istasyonlardan elde edilen verilerle karşılaştırılarak Orta Anadolu daki kirlilik düzeyi tespit edilmiştir. Ayrıca zenginleşme faktörleri yöntemiyle toprak kökenli kirleticilerin toplam kirleticilere oranı belirlenmiştir. Son olarak ölçülen parametreler arasındaki ilişkiler korelasyon faktörleri kullanılarak incelenmiştir. DENEYSEL Bu çalışmada kullanılan örnekler, Ankara ya yaklaşık olarak 5 km mesafede, Çubuk ta kurulmuş olan bir istasyonda toplanmıştır. İstasyon en yakın yerleşim birimi olan Çubuk a 2 km mesafede olup, etrafında herhangi bir nokta veya alan kaynağı bulunmamaktadır. Çubuk istasyonu Türkiye nin tek EMEP istasyonu olduğundan, istasyonda yapılan örnekleme ve bunu takip eden analizler EMEP prosedürlerine göre yapılmaktadır. Aerosol örnekleri HiVol örnekleyici yardımıyla seluloz filtreler üzerine toplanmıştır. Örnekleme sürekli olup, fitreler 24 saatde bir değiştirilmiştir. Gaz fazlı kirleticiler olan SO 2, HNO 3, NH 3 değişik kimyasallarla impregne edilmiş filtreler üzerinde toplanmıştır. Toplanan bütün örnekler, Ankara da Sağlık Bakanlığı, Refik Saydam Hıfzıssıha Araştırma Müdürlüğü laboratuarlarında analiz edilmiştir. SO 4 ve NO 3 analizleri iyon kromatografisi yöntemiyle Dionex iyon kromatografisi kullanılarak yapılmıştır. Bu analizler için iyonları içeren filtreler yarım saat süre ile su içersinde ultrasonik banyoda bırakılarak iyonlar çözeltiye geçirilmiş ve daha sonra çözeltiden µl alınarak iyon kromatografa enjekte edilmiştir. Metal analizleri Perkin Emler B atomik adsorbsiyon spektrometresi ve buna bağlı HGA 7 grafit fırınlı atomlaştırıcı kullanılarak yapılmıştır. Metaller içen filtreler önce HNO 3 HF karışımı ile çözünürleştirilmiş ve daha sonra AAS ile analiz edilmiştir. Daha önce belirtildiği gibi, istasyon bir EMEP istasyonu olduğundan, örnekleme ve analiz yöntemleri EMEP in çok sıkı veri kalite programından geçirilmektedir. Bütün QA/QC programını burada tartışmak çok uzun olacaktır. QA/QC programında, alan ve laboratuar kör örneklerinin rutin analizi, yapılan analizlerin standart referans maddelerle kontrolü, bazı örneklerin tekrar analizleri, çift örnek analizleri gibi çalışmaları içermektedir. Örneklerin analize hazırlanması HEPA filtresinden geçirilmiş hava altında yapılmakta ve bu şekilde 325
kontaminasyon şansı en aza indirilmektedir. Sağlık Bakanlığı nın yukarıda sözü edilen laboratuarı, her sene, gerek EMEP ve gerekse WMO tarafından organize edilen interkalibrasyon çalışmalarına katılmaktadır. SONUÇLAR ve TARTIŞMA Ölçülen Parametrelerin konsantrasyonları irlilik düzeylerinin belirlemesi için standartların kullanılması düşük konsantrasyon değerlerine sahip Çubuk gibi kırsal bölgeler için çok anlamlı değildir. Orta Anadolu daki kirlilik düzeyinin belirlenmesinin bir diğer yolu da ölçülen konsantrasyonların dünyada ve Türkiye de kirlilik düzeyi bilinen diğer bölgelerle karşılaştırılmasıdır. Bu çalışma kapsamında Çubuk ta ölçülen aerosol ve gaz fazlı kirleticilerin ortalama konsantrasyon değerleri EMEP istasyonlarında ölçülen konsantrasyonlarla karşılaştırılmıştır. EMEP (Avrupa İzleme ve Değerlendirme Programı), Avrupa daki hava kirleticilerinin uzunmesafeli taşınımının izlenmesi ve değerlendirilmesine yönelik kooperatif bir programdır. EMEP Hava irliliğinin Uzun Mesafeli Taşınımı Anlaşması na bağlı olarak 978 den beri Avrupa kapsamında 35 ülkede den fazla istasyonda ölçüm yapmaktadır. EMEP istasyonlarının tümünde aynı saha seçimi, örnekleme ve analiz prosedürleri uygulanmaktadır. Bu yüzden Anadolu Platosu ndaki kirlilik düzeyinin belirlenmesinde kendisi de bir EMEP istasyonu olan Çubuk tan elde edilen veriler diğer EMEP istasyonlarından elde edilen verilerle karşılaştırılmıştır. EMEP istasyonlarında ve Çubuk ta ölçülen aerosol ve gaz fazlı kirleticilerin ortalama konsantrasyon değerleri Şekil de verilmiştir. Bu şekilden de anlaşılacağı gibi SO 2 dışındaki bütün parametrelerin Çubuk ta ölçülen değerleri Avrupa nın çeşitli bölgelerinde ölçülen değerlerden çok farklı değildir. Hatta NO 2, NH 3, HNO 3, NO 3 ve NH + 4 konsantrasyonlarının Avrupa da ölçülen değerlerden daha düşük olduğu görülmektedir. Yalnız SO 2 konsantrasyonlarının Avrupa daki pek çok ölçümden yüksek olduğu tespit edilmiştir. SO 2 nin atmosferde kaldığı süre birkaç gün ile sınırlı olduğundan, Çubuk istasyonunu etkileyen lokal kaynakların olduğu söylenebilir. Bu kaynak büyük bir ihtimalle Ankara dır. Şekil de Antalya ve Amasra istasyonlarında ölçülen SO 4, NO 3 ve NH + 4 konsantrasyoları da gösterilmiştir. Bu şekillerde dikkat çeken nokta, Akdeniz ve aradeniz sahillerinde ölçülen SO + 4, NO 3 ve NH 4 değerleri birbirine oldukça yakın iken, Çubuk ta ölçülen değerlerin bunlardan 45 kere daha düşük olmasıdır. Bunun nedeni tam olarak bilinmemekle beraber sahillere olan taşınım mekanizması ile Anadolu platosunun ortasına olan taşınım mekanizması besbelli ki birbirinden oldukça farklıdır. Bu mekanizmaların neler olduğunu ve aralarındaki farklılıkları anlamak için model ve yüksek irtifalarda ölçümleri içeren daha kapsamlı bir izleme programı gerekmektedir. Ölçülen Parametrelerin Zenginleşme Faktörleri Aerosoller ve gaz fazlı kirleticiler doğal ve antropojenik bir çok kaynaktan salınmaktadır. Zenginleşme faktörleri (EF c ) ölçülen parametrelerin ne kadarının antropojenik kökenli olduğunu gösterdiğinden kirletici kaynaklarının tespitinde kullanılan çok yararlı bir yöntemdir. EF c değerleri ölçülen parametrenin havadaki konsantrasyonunun referans elementin havadaki konsantrasyonuna oranının ölçülen parametrenin topraktaki konsantrasyonunun referans elementin topraktaki konsantrasyonuna oranına bölünmesiyle hesaplanabilir (Herut, 2). Bu çalışmada Mason ın toprak kompozisyonu (Mason, 966) referans olarak alınmıştır. EF c değerlerinin hesaplanmasında ortalama toprak kompozisyonunun kullanıldığı durumlarda, yerel toprak kompozisyonuyla ortalama toprak kompozisyonu arasındaki farklılıklar dikkate alınarak, dan küçük EF c değerleri ölçülen parametrenin toprak kaynaklı, dan büyük değerler ise antropojenik kaynaklı olduğunu göstermektedir (Odabaşı ve diğerleri, 22). 326
onsantrasyon (ug m3),, NO 2 onsantrasyon (ug m3), NH 3 onsantrasyon (ug m3),, SO 2 konsantrasyon (ug m3), HNO 3 onsantrasyon (ug m3), SO 4 onsantrasyon (ug m3), NO 3 onsantrasyon (ug m3), NH 4 Amasra Antalya Çubuk Şekil. EMEP istasyonlarında ve Çubuk ta ölçülen parametrelerin ortalama konsantrasyon değerleri EFc değerlerinin hesaplanmasında toprak için kullanılacak referans element oldukça önemlidir. Referans olarak kullanılacak elementin topraktan başka kaynağının olmaması ve bütün örneklerde ölçülmüş olması gerekmektedir. EF c hesaplarında, toprak referans elementi olarak genellikle Al kullanılmaktadır. Bunun nedeni Al un hem topraktan başka kaynağının olmaması hem de bu elementin birçok analitik yöntemle doğru bir şekilde analizinin mümkün olmasıdır. Al un olmadığı durumlarda Fe, Co, Si, Sc gibi toprak kökenli elementler de referans olarak kullanılabilir. Bu çalışmada referans olarak kullanılmaya uygun olan elementlerin hiç birisi ölçülmemiştir. Ölçülen parametreler arasında Ca,, ve Mg un bu bölgedeki en önemli kaynağı toprak olduğundan söz konusu elementlerden birisinin EF c hesaplarında kullanılması düşünülebilir. Ancak her 3 elementin de toprağın minerolojisine bağlı olarak bir yerden diğerine önemli farklılıklar gösterdiği bilinmektedir. Ayrıca bu elementler sadece 993 yılında ölçülmüştür ve 327
bu nedenle Ca, Mg, ve dan birisinin EF c hesaplarında referans element olarak kullanılması halinde EF c hesaplarının sadece yıl için yapılması mümkün olacaktır. Bu nedenle 993 996 yılları arasında daha uzun bir süre ölçülmüş olan V un toprak için referans elementi olarak kullanılıp kullanılamayacağı incelenmiştir. Vanadyumun fuel oil yanmasıyla atmosfere önemli bir miktarda atıldığı bilinmektedir. Dolayısı ile atmosferde ölçülen V konsantrasyonlarının bir bölümü antropojenik kökenlidir. Bu nedenle normal koşullarda V un toprak referans elementi olarak kullanılması tercih edilen bir yöntem değildir. Akdeniz bölgesi gibi, çoraklık nedeniyle atmosferde toprak aerosolü düzeylerinin çok yüksek olduğu durumlarda, antropojenik V bileşeninin, topraktan kaynaklanan V düzeylerine nazaran çok daha düşük olduğu düşünülebilir. Yapılan çalışmada V un toprak referans elementi olarak kullanılıp kullanılamayacağı incelenmiştir. Şekil 2 de V,, Ca ve Mg un referans elementi olarak kullanılmasıyla SO 4 iyonu için hesaplanmış olan EF c değerlerinin birbirleri arasındaki ilişki gösterilmiştir. Şekilden de görüldüğü gibi, V, ve Mg ile hesaplanan EF c değerleri arasında oldukça yakın bir ilişki mevcuttur. Bu, her üç elementin de EF c hesaplarında kullanılabileceğini göstermektedir. Ancak, Ca un referans element olarak kullanılmasıyla elde edilen EF c değerleri, özellikle yüksek değerlerde, diğer elementlerle hesaplanan EF c değerlerinden oldukça farklıdır. Bu da Ca un referans elementi olarak kullanılmasının pek doğru olmayacağını açığa çıkarmaktadır ki bu çok beklenmeyen bir şey değildir. Topraktaki Ca konsantrasyonun bir toprak türünden diğerine önemli farklılıklar gösterdiği bilinmektedir. Dolayısı ile, istasyon noktasına ulaşan farklı toprak türlerindeki, EF c hesabının temelini oluşturan, Element/Ca oranları da farklılıklar göstermektedir. Şekil 3 de Çubuk, Antalya ve Amasra da ölçülen parametrelerin zenginleşme faktörleri gösterilmiştir. Şekilden de görüldüğü gibi, Çubuk ta EF c hesaplarında V veya un referans element olarak kullanılması sonuçlar açısından önemli bir fark oluşturmamaktadır. Ölçülen parametreler arasında SO 4, Pb ve Cd un ortalama EF c değerleri ile arasında değişmektedir. Toprağa göre çok zenginleşmiş olan bu elementlerin Çubuk atmosferindeki düzeylerini antropojenik emisyonların belirlediği, doğal kaynakların ölçülen düzeyler üzerinde önemli bir katkısının olmadığı söylenebilir. Buna karşılık V, Mg, Ca ve için bütün istasyonlardaki zenginleşme faktörleri ondan küçüktür. Bu elementlerin atmosferdeki konsantrasyonları ise toprak aerosolleri tarafından belirlenmektedir ve ölçülen düzeylere antropojenik emisyonlarının etkisi olmamaktadır. Sadece Antalya istasyonunda ölçülen Ca un EF c değerinin sınırının üzerinde olduğu görülmektedir. Bunun nedeni antropojenik kaynakların Ca konsantrasyonlarına etkisi değil, Akdeniz bölgesinde topraktaki CaCO 3 düzeylerinin diğer bölgelerden yüksek olmasıdır. Yine şekilde, Çubuk ve Amasra da hesaplanan EF c değerlerinin birbirine çok yakın olduğu, buna karşılık, Antalya da ölçülen EF c değerlerinin diğer istasyonlardan yüksek olduğu görülmektedir. Pb ve SO 4 için bu gözlem Antalya bölgesinin antropojenik emisyonlardan daha çok etkilendiğini gösterebilir. Ancak Antalya daki yüksek EF c değerlerinin sadece antropojenik element ve iyonlarla sınırlı olmayıp, doğal kökenli elementlerin de benzer farklılıklar göstermesi, Antalya daki yüksek EF c değerlerinin antropojenik kaynakların daha fazla etkisinden değil, toprak kompozisyonundaki farklıklardan kaynaklandığı izlenimini vermektedir. 328
MgCa Mg Mg Mg V V VCa V Ca VCa MgCa V Mg Ca Ca Ca Şekil 2. V,, Ca ve Mg un referans elementi olarak kullanılmasıyla SO 4 hesaplanmış olan EF c değerlerinin birbiri arasındaki ilişkisi iyonu için 329
EFc, SO4 Pb Cd V Mg Ca Çubek Ref V ÇubukRef Amasraref Al AntalyaRef Al Şekil 3. Çubuk, Antalya ve Amasra da ölçülen parametrelerin zenginleşme faktörleri 5 SO4 3 Pb kons (ug m3) 5 AS kons (ug m3) 2 AS EI EI 3 Mg Ca kons (ug m3) 2 kons (ug m3) 4 2 AS AS EI EI kons (ug m3) 3 2 AS kons (ug m3) 3 2 Cd AS EI EI Şekil 4. Ölçülen parametrelerin zenginleşme faktörlerinin mevsimsel değişimleri Ölçülen parametrelerin zenginleşme faktörlerinin mevsimsel değişimleri Şekil 4 de gösterilmiştir. Bu şekilden SO 4, Ca, Mg, iyon ve elementlerinin EF c değerlerinin yaz aylarında yüksek kış aylarında düşük olduğu gözlenmektedir. Ca,, Mg toprak kökenli elementlerdir ve yaz aylarında atmosferdeki toprak konsantrasyonu kışa nazaran yüksektir. ış aylarında çamur ve buzla kaplı toprak yüzeyinde toprak parçacıklarının rüzgarla aerosol haline gelmesi minimum düzeyde olmaktadır. Yaz aylarında ise kuru toprak yüzeyi aerosol oluşumuna çok uygundur. Bu nedenle, Ca, Mg için yaz aylarında yüksek EFc değerleri beklenmektedir. SO 4 iyonunun EF c lerinin yaz aylarında yüksek olmasının nedeni ise diğerlerinden farklıdır. Antropojenik kökenli bir iyon olan SO 4 nin yaz ayları konsantrasyonlarının yüksek olması, SO 4 nin yaz aylarında Çubuğa taşınımın daha çok, kış mevsiminde daha düşük olması ise bu 33
mevsimde taşınımın daha az olmasıyla açıklanabilir. ış süresince hava kütleleri kaynak bölgelerden Anadolu ya taşınırken sıkça yağmurla yıkanır ve içersindeki diğer element ve iyonlarla birlikte SO 4 de yıkanır. Bu nedenle kış mevsiminde uzun mesafeli taşınım ile bölgeye ulaşan kirletici düzeyleri düşüktür. Pb ve Cd elementlerinde ise farklı bir mevsimsel değişim gözlenmektedir. Şekilden de görülebileceği gibi antropojenik kökenli olduğu bilinen bu elementlerin EF c değerleri kış mevsiminde daha yüksektir. Bunun iki nedeni olabilir: () kış mevsiminde atmosferdeki toprak aerosolleri daha az olduğundan EF c konsatrasyonları aynı ölçüde azalmayan elementlerin EF c değerlerinde bir artış beklenir, (2) Pb ve Cd daha lokal kaynaklardan atmosfere atılıyorsa, bunlar uzun mesafeli taşınım ile bölgeye gelen iyonlar kadar yıkanmadıklarından kış konsantrasyonları yüksek olabilir. Bu bildiride gösterilmemekle beraber bu elementlerin konsantrasyonlarındaki mevsimsel değişimlere bakıldığında, kış mevsimi konsantrasyonlarının da yüksek olduğu görülmektedir. Dolayısı ile, Pb ve Cd un EF c değerlerinin kışın yüksek olmasının nedeni, toprak aerosollerindeki azalmadan ziyade bu elementlerin kış mevsimi konsantrasyonlarının yüksek olmasıdır. Ölçülen parametreler arasındaki korelasyon ilişkisi irletici konsantrasyonları arasındaki korelasyonlar, parametreler arasında birbirleriyle ilişkili olanları gösterdiğinden önemlidir. Ölçülen parametreler arasındaki ilişki, kentler ve endüstri bölgelerinde genellikle kirleticilerin aynı kaynaktan atmosfere atılmasından kaynaklandığından, bu bölgelerde parametreler arasındaki korelasyonun yüksek olması kirleticilerin atmosfere atıldığı kaynaklar hakkında bilgi verebilir. ırsal bölgelerde ölçülen kirletici konsantrasyonları hiç bir kaynağın doğrudan etkisi altında olmadığından, bu tür bölgelerde yapılan çalışmalarda ölçülen parametreler arasındaki korelasyonlar kirleticilerin benzer kaynaklardan atmosfere atılmasından kaynaklanabileceği gibi, atmosfere atılan kirleticilerin taşınım sırasında geçirdiği benzer değişimlerden de kaynaklabileceğinden, korelasyon sabitleri hem kirletici kaynakları ve hem de atmosferdeki kimyasal prosesler hakkında bilgi vermektedir. Çubuk istasyonunda ölçülen parametreler arasındaki korelasyon ilişkileri Şekil 5 de gösterilmiştir. Şekilden Anadolu platosunda iki grup parametrenin kendi içerlerinde ilişkili oldukları görülmektedir. Birinci grup Ca, Mg ve dan oluşmaktadır. endi aralarında oldukça güçlü ([P(r,n)]<.) korelasyon gösteren bu elementlerin atmosferdeki ana kaynağı toprak kökenli parçacıklardır. Her üç elementin de aynı kaynaktan atmosfere atılıyor olması nedeniyle aralarındaki korelasyonun kuvvetli olması şaşırtıcı değildir. endi aralarında kuvvetli korelasyon gösteren diğer grup ise SO 4, NO 3, NH + 4, SO 2 ve HNO 3 den oluşmaktadır. Bunlar arasında özellikle SO 4, NO 3 ve NH + 4 arasındaki ilişki oldukça güçlüdür. Gerek SO 4 ve gerekse NO 3 atmosferde fotokimyasal reaksiyonlar sonucunda oluştuklarından, her ikisinin de oluşumunu belirleyen parametreler (sıcaklık, radyosyon gibi) aynıdır. Dolayısı ile bu iyonların benzer değişimleri benzer kimyasal reaktivitelerden kaynaklanmaktadır. NH + 4 iyonunun da SO 4 ve NO 3 ile kuvvetli korelasyon göstermesinin nedeni, atmosferde oluşan H 2 SO 4 ve HNO 3 ün NH 3 tarafından nötrlenerek NH 4 NO 3 ve (NH 4 ) 2 SO 4 oluşturmasıdır. Dolayısı ile atmosferdeki NO 3 ve SO 4 iyonlarının bir bölümünün NH 4 NO 3 ve (NH 4 ) 2 SO 4 halinde olması nedeniyle, NH + 4 iyonunun da SO 4 ve NO 3 iyonlarıyla korelasyon göstermesi beklenir. Ölçülen SO 2 konsantrasyonlarının SO 4 iyonu ile, NO 2 konsantrasyonlarının da NO 3 iyonuyla korelasyon gösterdiği görülmektedir. SO 2 ile NO 2, SO 4 ve NO 3 iyonlarının oluştuğu gazlar olduğundan, bunların atmosferdeki konsantrasyonlarının yüksek olduğu hallerde oluşan SO 4 ve NO 3 konsantrasyonları da yüksek olmakta, SO 2 ve NO 2 konsantrasyonlarının düşük olduğu durumlarda ise SO 4 ve NO 3 konsantrasyonları da düşük olmaktadır. Bu şekilde bir ilişki de söz konusu parametreler arasında gözlenen korelasyonlara neden olmaktadır. 33
SO2 NO2 HNO3 NH3 SO4 NO3 NH4 Pb Cd V Mg Ca Şekil 5. Ölçülen parametreler arasındaki korelasyon ilişkileri Özetle söylemek gerekirse, bu çalışmada ölçülen parametrelerden toprak kökenli olanlar arasındaki korelasyonlar, aynı kaynaktan atmosfere atılmalarından, ikincil parametreler ve bunların oluştuğu gazlar arasındaki korelasyonlar ise atmosferdeki kimyasal proseslerden kaynaklanmaktadır. Her iki gruba da girmeyen Pb, Cd gibi antropojenik elementler ise hiç bir parametre ile güçlü bir korelasyon ilişkisi göstermemektedir. SONUÇLAR + Yapılan bu çalışmada Çubuk ta ölçülen NO 2, NH 3, HNO 3, NO 3 ve NH 4 konsantrasyonlarının Avrupa da ölçülen değerlerden daha düşük olduğu, SO 2 konsantrasyonlarının ise Avrupa daki pek çok ölçümden yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bu durum Çubuk istasyonunun muhtamelen Ankara dan etkilendiğini göstermektedir. Ayrıca, Çubuk ta ölçülen SO + 4, NO 3 ve NH 4 konsantrasyonlarının Antalya ve Amasra istasyonlarında ölçülen konsantrasyonlardan düşük olduğu tespit edilmiştir. Zenginleşme faktörleri (EF c ) kirlilik kaynaklarının tespitinde sıkça kullanılan bir yöntemdir. SO 4, Pb ve Cd un ortalama EF c değerlerinin yüksek olması bu iyon ve elementlerin antropojenik kökenli olduğunu, buna karşılık V, Mg, Ca ve düşük EF c göstermesi ise bu elementlerin toprak kökenli olduğunu açığa çıkarmaktadır. Yapılan çalışmada Çubuk ta ölçülen parametrelerin EF c değerleri Antalya ve Amasra istasyonlarıyla karşılaştırılmış ve Antalya da ölçülen EF c değerlerinin Amasra ve Çubuk istasyonlarından yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bu durum, Antalya bölgesinin toprak kompozisyonunun diğer bölgelerden farklı olmasıyla açıklanabilir. Ölçülen parametrelerin zenginleşme faktörlerinin mevsimsel değişimleri de incelenmiş ve SO 4, Ca, Mg, yaz aylarında yüksek kış aylarında düşük, Pb ve Cd un ise kış aylarında yüksek yaz aylarında düşük EF c değerleri gösterdiği tespit edilmiştir. Ca, Mg ve gibi toprak kökenli elementler için bu durum yaz aylarında toprak yüzeyinden rüzgarla aerosol oluşumunun fazla kış aylarında ise düşük olmasıyla açıklanabilir. Antropojenik kökenli SO 4 nin yaz konsantrasyonlarının yüksek olmasının nedeni ise bu iyonunun bölgeye uzun mesafeli taşınımla taşınması ve kış aylarında taşınım sırasında 332
havadan daha fazla yıkanan iyonun yaz aylarında bölgeye daha çok taşınmasıdır. Pb ve Cd un EF c değerlerinin kışın yüksek olması ise bu elementlerin kış mevsimi konsantrasyonlarının yüksek olmasıyla açıklanabilir. Bu bildiri de son olarak ölçülen parametreler arasındaki korelasyon ilişkileri incelenmiştir ve ölçülen parametrelerin korelasyon ilişkileri bakımından üç gruba ayrıldığı tespit edilmiştir. Birinci grupta yer alan Ca, Mg ve elementleri toprak kökenli elementlerdir ve aynı kaynaktan atmosfere atılmalarından dolayı güçlü bir korelasyon göstermektedirler. SO 4, NO 3, NH + 4, SO 2 arasındaki korelasyonlar ise atmosferdeki kimyasal proseslerden kaynaklanmaktadır. Her iki gruba da girmeyen Pb, Cd gibi antropojenik elementler ise hiç bir parametre ile güçlü bir korelasyon ilişkisi göstermemektedir. AYNALAR Bardouki, H., Liakakou, H., Economou, C., Sciare, J., Smolik, J., Ždimal, V., Eleftheriadis,., Lazaridis, M., Dye, C., and Mihalopoulos, N. (23) Chemical composition of sizeresolved atmospheric aerosols in the eastern Mediterranean during summer and winter, Atmospheric Environment, 37:9528. Erduran, M. S., and Tuncel, S. G. (2) Gaseous and particulate air pollutants in the Northestern Mediterranean coast, The Science of the Total Environment, 28: 2525. Guerzoni, S., Chester, R., Dulac, F., Herut, B., LoÿePilot, M., Measures, C., Migon, C., Molinaroli, E., Moulin, C., Rossini, P., Saydam, C., and Ziveri, P. (999) The role of the atmospheric deposition in the biochemistry of the Mediterranean Sea, Progress in Oceanography, 44:479. Güllü, G. H., Ölmez, İ. and Tuncel, G. (2) Temporal variability of atmospheric trace element concentrations over the eastern Mediterranean Sea, Spectromica Acta Part B, 55:355. Hacisalihlioğlu, G., Eliyakut, F., Ölmez, İ., Balkas, T. I., and Tuncel, G. (992) Chemical composition of particles in the Black Sea atmosphere, Atmospheric Environment, 26A/7:327328. Herut, B., Nimmo, M., Medway, A., Chester, R., rom, M. D. (2) Dry atmospheric inputs of trace metals at the Mediterranean coast of Israel (SE Mediterranean): sources and fluxes, Atmospheric Environment, 35:8383. ubilay, N. and Saydam, A. C. (995) Trace elements in atmospheric particulates over the Eastern Mediterranean; concentrations, sources, and temporal variability, Atmospheric Environment, 29/7:228923. ubilay, N., Nickovic, S., Moulin, C., Dulac, F. (2) An illustration of the transport and deposition of mineral dust onto the eastern Mediterranean, Atmospheric Environment, 34, 29333. Mason, B. (966) Principles of Geochemistry, 3rd ed. Wiley, New York. Odabasi, M., Muzzinoglu, A. and Bozlaker, A. (22) Ambient concentrations and dry deposition fluxes of trace elements in Izmir, Turkey, Atmospheric Environment, 36:584 585. ScarasciaMugnozza, G., Oswald, H., Piussi, P., Radoglou,. (2) Forests of the Medıterranean region: gaps in knowledge and research needs, Forest Ecology and Management, 32:979. 333