ESKİŞEHİR KENT MERKEZİ YANMA KAYNAKLI EMİSYON ENVANTERİ ÇALIŞMASI Sunan: Arş. Gör. Hicran Altuğ Anadolu Üniversitesi MMF Çevre Mühendisliği Bölümü MATRA Eskişehir ve İskenderun da Temiz Hava için Elele Projesi İkinci İletişim Platformu Toplantısı 2 Nisan 2008,Eskişehir
İçerik Emisyon evanteri tanımı Emisyon envanteri hazırlama metodolojisi Çalışma alanı ile ilgili bilgi Bulgular Emisyon haritaları Sonuç
Emisyon Envanteri nedir? Belirli bir coğrafi alanda mevcut kirletici kaynaklardan havaya verilen başlıca hava kirleticilerinin emisyonlarının belirli bir zaman aralığı için kütlesel miktar olarak listelenmesi. Listeleme emisyon miktarı (ton/gün, yıl/ton gibi) ve kirlilik kaynağı (ısınma, trafik vs.) göz önüne alınarak yapılır.
Emisyon envanteri kullanım alanları Yerel ve bölgesel yönetimler ancak böyle envanterler yardımıyla hangi tür kaynaklarda hangi kirleticiler için ne miktar kısıntı yapılması gerektiği ve bunun sonucunda hava kalitesinde ne kadar iyileşme sağlanacağını görme şansına sahip olabilirler, genel inanç ve yaygın kanaatlerle karar vermek suretiyle yapabilecekleri pahalı hatalardan kurtulabilirler. Ayrıca, emisyon envanterleri hava kalitesi modelleme çalışmalarında da kullanılmaktadır.
Emisyon Hesaplama Metodolojisi E = A x EF Denklemde, E = A = EF = Emisyon hızı (SO 2 miktarı/zaman vb.) Emisyon yaratan aktivite verisi (yakılan litre yakıt/zaman, üretilen kg, çimento/zaman gibi.) Emisyon faktörü (birim aktivite başına ortaya çıkan kirletici miktarını belirten katsayılardır. (kg CO 2 /yakılan litre yakıt, kgco 2 /üretilen kg çimento gibi) Örnek hesaplama: Çimento üretiminden kaynaklanan emisyonlar E = A x EF 4.985 ton/gün SO 2 = 10 ton/gün çimento üretimi x 0.4985 ton SO 2 /ton çimento üretimi
Eskişehir Emisyon Envanteri Çalışması Eskişehir de Yaklaşık 20 yıldır farklı amaç ve kapsamda emisyon envanteri çalışmaları gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmalardan bazıları; Döğeroğlu,T., Kara,S.,"Kil Hammaddelerindeki Florür İçeriğinin Isıl Süreçlerden Kaynaklanan Florür Emisyonlarıyla İlişkileri Açisindan Değerlendirilmesi",s.88-96,Hava Kir. ve Kont. Ulusal Semp.,.,Bild.. Kitabı(eds eds:t. :T.Elbir,A.Bayram),326s.,İzmir,27-2929 Eyl.1999., Atasoy E, Eskişehir de uçucu organik bileşiklerin (VOC) emisyon potansiyelinin belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Eskişehir (2001). Öztürk P, Eskişehir de konutsal ısıtma sistemleri, enerji kullanımı ve emisyon kaynaklarının mahalleler bazında dağılımlarının haritalandırılması,, Yüksek Lisans Tezi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre e Mühendisliği Anabilim Dalı, Eskişehir (2001). Çınar, H. (2003) Hava Kirliliği Envanterinin ve CBS Destekli Hava Kirliliği Haritalarının Oluşturulması, Yüksek Lisans Tezi, Anadolu A Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Eskişehir. Atasoy E., Döğeroğlu,, T., Kara, S., The estimation of NMVOC emissions from an urban-scale wastewater treatment plant,,water Research,, 38, 3265-3274,(2004). Ozden,, O., Altug,, H, Dogeroglu,, T. Evaluation of SO2 pollution in Eskisehir (Turkey) by using monitoring and emission inventory studies, 10th International Conference on Environmental Science and Technology, Kos/Yunanistan, 05-07 07 Eylül 2007. Sunulacak çalışmada; fosil yakıtların yanmasından kaynaklanan kirleticiler esas alınarak, Eskişehir kentsel alanında 2006 senesi için sanayi tesisleri, evsel ısınma ve trafikte tüketilen yıllık yakıt miktarları ve türleri belirlenmiştir. Belirlenen yıllık yakıt tüketim miktarları ile, bu yakıt türleri ve bunların yakıldığı yakma tesisi türlerine ait emisyon faktörlerinin çarpılması ile havaya salınan toplam kirletici emisyon miktarları hesaplanmıştır.
Amaç Eskişehir kent merkezinde yanmadan kaynaklanan hava kirletici emisyonların hesaplanması, Yanma kökenli kaynakların (evsel ısınma, ulaşım ve sanayi tesislerinde yakıt yakılması) hava kirliliğine katkı paylarının ve her bir kirletici türünün toplam kirlenmeye katkı payının belirlenmesi ve Kirlilik haritaları yardımıyla kentsel hava kirliliğinin coğrafi dağılımının ortaya konması
Calışma alanı Nüfus (2006) ~ 570,000 kişi Area: 123.1 km 2 (endüstriyel alan EOSB~ 22 km 2 ); Nüfus yoğunluğu ~5,000 kişi.km -2 Mahalle sayısı : 65 (envanterde dikkate alınan) Bina sayısı ~ 180,000 EOSB deki tesis sayısı ~ 270
İncelenen kirleticiler PM SO 2 CO VOC ler NO X
İncelenen kirletici kaynaklar Evsel ısınma (alan kaynak) Trafik (çizgi ve alan kaynak) Endüstri (nokta ve alan kaynak)
Evsel ısınma Eskişehir genelinde halkın yarısından daha fazlası ısınma amacı ile doğalgaz (8250 kcal/m3) kullanmaktadır. Yerel linyit (Kükürt=1,625%, Kül=10%,4500kcal/kg) yüksek kükürt ve toz içeriği nedeniyle daha düşük kaliteli bir yakıttır. İthal Taş kömürü ise (Kükürt=1,325%, Kül=5%, 6500 kcal/kg) linyit ile karşılaştırıldığında daha kaliteli bir yakıttır. 2006 senesi için yakıt kullanımı Doğal gaz : 194 milyon m 3 (mahalle bazında - resmi veri) Taş kömürü : 110,000 ton (mahalle bazında -hesaplanmış) Linyit : 70,000 ton (mahalle bazında-hesaplanmış) Emisyon faktörleri; * kömür sobaları için: Durmaz ve ark. 1994 *kazanlı sistemler için: EPA (taş kömürü:1996, linyit: 1998 ve doğal gaz: 1998)
Trafikten kaynaklanan hava kirliliği Kent merkezindeki toplam motorlu taşıt sayısı ~ 108,000 - Otomobiller ~ 76,000 (70%) - Kamyonetler ~ 20, 000 (18%) - Kamyonlar ~ 8,000 (7%) - Minibüsler ~ 2,400 (2%) - Otobüsler ~ 2,200 (2%) Emisyon faktörleri; * CORINAIR, 2002 *(gram/km cinsinden) Varsayımlar (hız ve günlük katedile n mesafeler için)
Endüstriyel hava kirliliği Eskişehir Organize sanayi bölgesi tamamen doğalgaz kullanmaktadır ve 2006 senesinde toplam 251.2 milyon m 3 doğalgaz tüketilmiştir. Emisyon faktörleri; * EPA,1998
Bulgular Toplam yıllık emisyon (2006) 8000 Emisyon hızı (ton/yıl) 6000 4000 2000 0 CO N0x SO2 PM VOC
Bulgular Emisyonların kaynak dağılımı (2006) 100% 80% 60% 40% 20% 0% PM SO2 CO VOC N0x Evsel ısınma Trafik Endüstri
Bulgular Emission (ton/yıl) 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Evsel ısınma emisyonları (2006) Kömür dogal gaz PM SO2 CO VOC N0x
Bulgular 100% 80% 60% 40% 20% 0% 0.22 tons/yr 57 tons/yr 233 tons/yr February 2006 August 2006 0.21 tons/yr 57 tons/yr 0.03 tons/yr evsel ısınma trafik endüstri
Bulgular Trafik emisyonları (2006) Emisyon (ton/yıl) 800 600 400 200 0 PM SOX CO VOC NOX Otomobil Minibus Otobüs Kamyonet Kamyon
Bulgular 2006 senesi için araç cisine göre trafik kaynaklı NOx emisyonlarının dağılımı Kamyon 16% Otomobil 10% Minibüs 4% Kamyonet 27% Otobüs 43%
N Legend 0-15 16-40 41-80 81-150 151-250 251-675 Çalışma alanındaki PM emisyonlarının kaynak bazında dağılımı (tons.year -1.km -2 )
Legend 0-15 N 16-40 41-80 81-150 151-250 251-675 Çalışma alanındaki SO 2 emisyonlarının kaynak bazında dağılımı (tons.year -1.km -2 )
N Legend 0-40 41-130 131-260 261-420 421-620 621-1380 Çalışma alanındaki CO emisyonlarının kaynak bazında dağılımı (tons.year -1.km -2 )
N Legend 0-3 4-10 11-25 26-60 61-90 91-190 Çalışma alanındaki VOC emisyonlarının kaynak bazında dağılımı (tons.year -1.km -2 )
N Legend 0-10 11-3 0 31-55 56-175 176-550 551-1100 Çalışma alanındaki NOx emisyonlarının kaynak bazında dağılımı (tons.year -1.km -2 )
Nüfus yoğunluğu (kişi.km -2 ) Trafik yoğunluğu (günlük seyahat daily.km -2 ) Kömür kullanımı (ton. yıl. km -2 ) Doğal gaz kullanımı (m 3.yıl -1.km -2 )
Özet PM, SO2 ve CO emisyonları için en önemli kirletici kaynağın EVSEL ISINMA olduğu görülmektedir. Özellikle evsel ısınma amaçlı olarak linyit ve taş kömürü kullanılması bu kirleticilerin oluşumunda önemlidir. Bu nedenle söz konusu kirleticiler Eskişehir için mevsimsel kirletici özelliği taşımaktadır. TRAFİK ise VOC ve NOx emisyonlarının ortaya çıkmasında önemli paya (sırasıyla %56 ve %51) sahiptir. Özellikle dizel yakıtlı araçlar toplam emisyonlara önemli ölçüde katkıda bulunmaktadır. Örneğin otobüsler kent içindeki toplam NOx kirliliğinin yaklaşık %20 sinden sorumludur. Hesaplana ENDÜSTRİYEL EMİSYONLAR diğer kaynaklar ile karşılaştırıldığında göreceli olarak daha düşük seviyelerdedir. Bunun nedeni ise Organize Sanayi Bölgesindedoğalgaz kullanılmasıdır. Yakıtlar rasında karşılaştırma yapıldığında, doğalgaz kaynaklarının kömür kaynaklı emisyonlara göre daha düşük olduğu yani doğalgaz kullanımının kirliliğe daha az katkıda bulunduğu anlaşılmaktadır. Birim alan başına hesaplanan ve ton/yıl-km2 cinsinden ifade edilen emisyon yoğunlukları ise kent merkezinde daha falza görülmektedir. Bunun nedeni kent içinde nüfus ve trafik yoğunluğunun kenar yerleşimlere göre çok daha fazla olmasıdır.
Özet Türkiye deki ve Dünyanın farklı bölgelerindeki benzer nüfus yoğunluğuna sahip diğer kent yerleşimleri ile karşılaştırıldığında ise emisyon hızlarındaki farklılıkların kullanılan yakıt cinslerinden kaynaklanabileceği düşünülmektedir. Kent içinde doğalgaz kullanımının yaygınlaşması ile hava kalitesinin daha iyileşmesi beklenmektedir. Ayrıca ulaşım sisteminde yapılacak düzenlemelerin kent hava kalitesine önemli katkıda bulunacağı düşünülmektedir.
Teşekkürler!