Çevreye Yakından Bakış
Transkript
Çevreye Yakından Bakış
Institute of Marine Sciences Megakent- Çevreye Yakından Bakış: Hava Kirliği için Olası Çözümler-Doğu Akdeniz 4th of April 2012 Mustafa Koçak Institute of Marine Sciences Middle East Technical University mkocak@ims.metu.edu.tr www.ims.metu.edu.tr 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 CityZen- megaCITY - Zoom for the ENvironment AB (FP7) / 01 Eylül 2008 – 31 Ağustos 2011 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 CityZen: Amaç Megakentler/sıcak noktalar ve çevre bölgelerde hava kirliliğinin dağılım ve gelişimini anlamak/belirlemek • Amaç: • Doğu Akdeniz’de PM10 (ve PM2.5) kaynaklarının belirlenmesi • PM10 (ve PM2.5) 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 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: 47,000 P: Population, 2007 Aerosollerin Toplanması 2.5 Örneklerin Ölçülmesi Samples were measured at ECPL-UoC. Instrument Species Ion Chromatography Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, NO3-, C2O42-, SO42-, MS- Inductively Coupled Al, Fe, Mn, Ca, Cr, Cu, Zn, Plasma Mass Spectrometry Pb, Cd Thermo-optical Carbon analysis Organic and Elemental Carbon Hava kütle geri/ileri yörüngeleri HYSPLIT Dispersion Model (HybridSingle Particle Langrangian Integrated Trajectory; Draxler and Hess, 1998) Kaynak belirleme PMF2: Positive Matrix Factorization Kaynak bölgeler/Olası etki Olası Kaynak Katkı (PSCF) Sonuçlar ve Tartışma Değişkenlik Sonuçlar ve Tartışma Kimyasal Kompozisyon Sonuçlar ve Tartışma PM10 aşımları: Örnek Sonuçlar ve Tartışma İstanbul üzerinde PM10 Sonuçlar ve Tartışma İstanbul üzerinde PM10 Kaynak Belirleme (PMF) 6 kaynak ölçülen PM10’nun 95 %’ini açıkladı 350 (c) PMF PMF PMF (y = 0.99x + 2.07;R2 = 0.96) 300 Measured-PM10 (µg m-3) 7 kaynak ölçülen PM10’nun 98 %’ini açıkladı 250 200 150 100 Erdemli 50 İstanbul 0 0 50 100 150 200 Estimated-PM 10 250 (µg m-3) 300 350 Kaynak Belirleme 6 kaynak ölçülen PM10’nun 95 %’ini açıkladı 36 µg m-3 7 kaynak ölçülen PM10’nun 98 %’ini açıkladı 39 µg m-3 36 µg m-3 ~ 39 µg m-3 Erdemli İstanbul EU limit value ( > 50 gm 100 PM1050 aşımlarının kökeni 0 40 250 326 µg 43 200 30 (a) 302 345 150 20 100 0 EU-limit value ( >50 µg m -3 ) 19 18 22 10 50 µg m-3 PM10( µg m-3 ) Erdemli b) Secondary 20 0 40 A 109 64 37 261 182 66-67 301 300 269 285 294 328 327 39 M 371 329 346 344 370 340 J J A S O c) Ref use Incineration N D J 2001 30 F M Sınıflama a) Doğal b) Melez c) İnsan A 2002 20 10 İstanbul 0 200 60 d)Traf f ic a) PM 10 150 45 EU limit value ( > 50 gm 100 30 15 50 0 0 40 ND J F 2007 30 20 M A M JJ A S 2008 O N D b)J Secondary F AM J 2009 Sınıflama a) Doğal b) Melez c) İnsan PM10 aşımlarının kökeni Erdemli PM10( µg m-3 ) 250 326 µg 43 (a) 302 200 345 150 100 EU-limit value ( >50 µg m -3 ) 19 18 22 20 109 64 37 50 261 182 66-67 301 300 269 285 294 328 371 329 327 39 346 344 370 340 0 A M J J A 2001 13th May 2001 Residual (4.5%) Ionic Mass (2.3%) Sea Salt (25%) Mineral Dust (68.2%) PM10 326 µg m-3 S O N D J F M 2002 A Sınıflama a) Doğal: M. toz 40% b) Melez c) İnsan PM10 aşımlarının kökeni Erdemli PM10( µg m-3 ) 250 326 µg 43 (a) 302 200 345 150 100 EU-limit value ( >50 µg m -3 ) 19 18 22 20 109 64 37 50 261 182 66-67 301 300 269 285 294 328 371 329 327 39 346 344 370 340 0 A M J J A 2001 17th December 2001 Residual (10.2%) Ionic Mass (2.3%) Sea Salt (77.2%) Mineral Dust (10.4%) PM10 61 µg m-3 S O N D J F M 2002 A Sınıflama a) Doğal:D. Tuzu 50% b) Melez c) İnsan PM10 aşımlarının kökeni Erdemli PM10( µg m-3 ) 250 326 µg 43 (a) 302 200 345 150 100 EU-limit value ( >50 µg m -3 ) 19 18 22 20 109 64 37 50 261 182 66-67 301 300 269 285 294 328 371 329 327 39 346 344 370 340 0 A M J J A 2001 3rd June 2001 Residual (29.9%) Ionic Mass (34%) Sea Salt (16%) Mineral Dust (20.1%) PM10 55 µg m-3 S O N D J F M 2002 A Sınıflama a) Natural b) Melez: 10% c) İnsan EU limit value ( > 50 gm 100 PM1050 aşımlarının kökeni 0 40 b) Secondary PM10 (87 µg 30 m-3) Unknown (0.9 %) Sea Salt (0.9 %) 20 µg m-3 10 Crustal (57.1 %) 0 40 c) Ref use Incineration 30 Solid Fuel (1.4 %) Fuel Oil (13.2 %) 20 Traf f ic (9.2 %) Refuse Incineration (2.4 %) Secondary (14.9 %) 10 İstanbul 0 200 60 d)Traf f ic a) PM 10 150 45 EU limit value ( > 50 gm 100 30 15 50 0 0 40 ND J F 2007 30 20 M A M JJ A S 2008 O N D b)J Secondary F AM J 2009 Sınıflama a) Doğal:M. toz 2 % b) Melez c) İnsan EU limit value ( > 50 gm 100 PM1050 aşımlarının kökeni 0 40 Unknown (11.2 %) 30 µg m-3 b) Secondary PM10 (107 µg m-3) 20 Sea Salt (0.8 %) 10 Crustal (43.3 %) 0 40 Solid Fuel (4.5 %) c) Ref use Incineration Fuel Oil (11.8 %) Traf f ic (7.4 %) Ref use Incineration (2.6 %) 30 20 Secondary (18.4 %) 10 İstanbul 0 200 60 d)Traf f ic a) PM 10 150 45 EU limit value ( > 50 gm 100 30 15 50 0 0 40 ND J F 2007 30 20 M A M JJ A S 2008 O N D b)J Secondary F AM J 2009 Sınıflama a) Doğal b) Melez : 7 % c) İnsan EU limit value ( > 50 gm 100 PM1050 aşımlarının kökeni 0 40 b) Secondary PM10 (129 µg m-3) Unknown (5.4 %) Sea Salt (0.8 %) Crustal (43.3 %) Solid Fuel (4.5 %) 30 20 Fuel Oil (11.8 %) µg m-3 10 0 40 Traf f ic (7.4 %) c) Ref use Incineration 30 Ref use Incineration (26.4 %) 20 Secondary (0.3 %) 10 İstanbul 0 200 60 d)Traf f ic a) PM 10 150 45 EU limit value ( > 50 gm 100 30 15 50 0 0 40 ND J F 2007 30 20 M A M JJ A S 2008 O N D b)J Secondary F AM J 2009 Sınıflama a) Doğal b) Melez c) İnsan: 91 % EU limit value ( > 50 gm 100 PM1050 aşımlarının kökeni 0 40 250 326 µg 43 200 30 (a) 302 345 150 20 100 EU-limit value ( >50 µg m -3 ) 19 18 22 10 50 µg m-3 PM10( µg m-3 ) Erdemli b) Secondary 20 0 0 40 A 109 64 37 261 182 66-67 301 300 269 285 294 328 39 M a) Doğal 90% 371 329 327 b) Melez 10 % c) İnsan 346 344 370 340 J J A S O c) Ref use Incineration N D J 2001 30 F M Sınıflama A 2002 20 10 İstanbul 0 200 60 d)Traf f ic a) PM 10 150 45 EU limit value ( > 50 gm 100 30 c) İnsan 91 % 15 50 0 0 40 ND J F 2007 30 20 M A M JJ A S 2008 O Sınıflama a) Doğal 2 % b) Melez 7 % N D b)J Secondary F AM J 2009 PM2.5 aşımlarının kökeni Erdemli PM2.5( µg m-3 ) 30 294 25 20 15 62 9 20 18 120-134 64-65 19 50 5361 66 75 49 57 118 88 107112 103 92 178-179 EPA-limit value ( >15 µg m -3 ) 322 (b) 337 306-308 269 292 270 302 368 328 300 115 10 5 0 A M J J A S O N D 2001 (a) 30th July 2001 Residual (3%) A Residual (5.9%) BC (13.9 %) Ionic Mass (25.7%) PM2.5 24.1 µg m-3 M (b) 16th February 2001 OM (51.6 %) Sea Salt (4.1%) Mineral Dust (7.9%) F 2002 OM (11.6 %) BC (2.9 %) Ionic Mass (70.5%) J Sea Salt (1.1%) Mineral Dust (2.8%) PM2.5 24.4 µg m-3 Sınıflama a) Doğal: dust 8 % b) Melez c) İnsan 92 % Olası Kaynak Bölgeler Erdemli İstanbul 0-0.2 0.2-0.4 0.4-0.6 0.6-1.0 Olası Kaynak Bölgeler Mineral Toz Olası Kaynak Bölgeler Erdemli İstanbul (Pollution-1, winter, refuse incineration, traffic, fuel oil and solid fuel) (Pollution-2, summer, secondary) 0-0.2 0.2-0.4 0.4-0.6 0.6-1.0 Olası Kaynak Bölgeler-ERDEMLİ Olası Kaynak Bölgeler-İSTANBUL Mega-kent İstanbul’un çevre bölgelere olası etkileri Black Sea Bulgaria Romania Moldova Ukraine Belarus 0-0.2 0.2-0.4 0.4-0.6 0.6-1.0 (Pollution-1, winter, refuse incineration, traffic, fuel oil and solid fuel) Mega-kent İstanbul’un çevre bölgelere olası etkileri Mega-kent İstanbul’un çevre bölgelere olası etkileri Aegean Levantine Sea Greece Libya-coastal SE Egypt 0-0.2 (Pollution-2, summer, secondary) 0.2-0.4 0.4-0.6 0.6-1.0 Mega-kent İstanbul’un çevre bölgelere olası etkileri Özet Erdemli 1) Aerosol Kimyasal Kompozisyon Doğal kaynaklar baskın Doğal: 64 % İnsan: 31 % 2) PM10 aşımları Doğal kaynaklar baskın Doğal: 90 % Melez: 10 % İnsan: none Istanbul 1) Aerosol Kimyasal Kompozisyon İnsan menşeyli kaynaklar baskın Doğal: 17 % İnsan: 80 % 2) PM10 exceedances İnsan menşeyli kaynaklar baskın Natural: 2 % Melez: 7 % İnsan: 91 % Özet Erdemli İstanbul 3) Kaynak Bölgeler 3) Kaynak Bölgeler Toprak kökenli: Kuzey Afrika Toprak kökenli: Kuzey Afrika İkincil: Yöresel+Doğu-BS Pollution-1(Secondary): Doğu Avrupa Fuel Oil: Güney Almanya Kuzey İtalya, Doğu Fransa, Orta Polonya, eski Yugoslavya Pollution -2: Balkanlar ve Batı Avrupa 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 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 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. Institute of Marine Sciences Teşekkürler