Çalışma kapsamında Kütahya ve Göbel istasyonlarında yaz ve kış mevsimlerinde ölçülen karboksilik asit bileşikleri ve levoglukosanın derişimleri Çizelge 5.11 ve 5.12’de verilmiştir.
Karboksilik asitler atmosferde geniş yayılıma sahip oksijenlenmiş organik bileşiklerdir. Kentsel atmosferde bulunabildikleri gibi, kırsal atmosferde de bu bileşiklere rastlanabilmektedir. Literatürde birçok çalışmada bu bileşiklerin atmosferde antropojenik kaynaklar (motorlu taşıt emisyonları), biyojenik emisyonlar ve biyokütle yakılması gibi kaynakların yanında büyük oranda atmosferde gaz fazındaki hidrokarbonların foto-oksidasyonu sonucu oluştukları belirtilmektedir (Edney vd., 2003;
Jaoi vd., 2004).
Çizelgelerden görülen en önemli bulgu; karboksilik asit bileşiklerinin genel eğilim olarak yaz mevsimi örneklerindeki derişimlerinin kış mevsimindekilerden daha yüksek olmasıdır. Levoglukosan ise literatürde biyokütle yakılması ve selüloz pirolizi son ürünü olarak tanımlanan önemli bir bileşiktir. Bu bileşiğin derişimleri her iki istasyonda da kış mevsimi örneklerinde önemli bir seviyede artmaktadır. Dikkat çekici olan nokta ise, yaz mevsiminde de levoglukosan bileşiğine her iki istasyonda toplanan örneklerin tamamında rastlanmış olmasıdır. Örnekleme istasyonları yakınında gerçekleştirilen biyokütle yakma işlemleri, anız yakılması gibi faaliyetler levoglukosan bileşiğinin en önemli kaynaklarıdır. Fakat bazı çalışmalarda linyit yakılmasının da levoglukosan derişimlerine katkı sağlayabileceğinden bahsedilmektedir (Oros ve Simoneit, 2000; Elias vd., 2001; Fabbri vd., 2009; Stefanova vd., 2016). Bu sebeple Kütahya’da faaliyet göstermekte olan yüksek kapasiteli iki adet linyit tüketen termik santralin emisyonlarının da özellikle yaz mevsiminde ölçülen levoglukosan derişimlerine katkısının olabileceği düşünülmektedir.
154
Çizelge 5.11. Kütahya kış - yaz karboksilik asit ve levoglukosan derişimleri (ng m-3)
1. Kademe 2. Kademe 3. Kademe 4. Kademe 5. Kademe 6. Kademe
Kış Mevsimi Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Piruvik 0,19 0,06 0,24 0,08 0,33 0,12 0,36 0,13 0,39 0,14 0,97 0,51 Levoglukosan 0,84 0,13 0,96 0,24 1,15 0,28 1,26 0,26 1,47 0,29 3,11 0,75
1,2,4 benzen
trikarboksilik 0,15 0,06 0,18 0,05 0,19 0,08 0,23 0,09 0,27 0,08 0,67 0,17
Benzoik 0,25 0,08 0,26 0,09 0,29 0,11 0,35 0,16 0,36 0,13 0,96 0,41
Oktanoik 0,23 0,14 0,20 0,07 0,21 0,11 0,28 0,12 0,30 0,13 0,74 0,29
p-toluik 0,09 0,04 0,11 0,04 0,13 0,06 0,16 0,07 0,17 0,05 0,40 0,12 Siklohegzan
1,1 dikarboksilik
0,28 0,13 0,28 0,11 0,27 0,07 0,36 0,12 0,37 0,13 0,86 0,25
Laurik 0,08 0,03 0,10 0,04 0,10 0,06 0,12 0,06 0,14 0,06 0,33 0,12
1. Kademe 2. Kademe 3. Kademe 4. Kademe 5. Kademe 6. Kademe
Yaz Mevsimi Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Piruvik 0,34 0,18 0,41 0,25 0,52 0,25 0,62 0,27 0,73 0,27 1,76 0,47 Levoglukosan 0,25 0,04 0,28 0,11 0,29 0,06 0,26 0,04 0,26 0,03 0,50 0,10
1,2,4 benzen
trikarboksilik 0,28 0,05 0,34 0,05 0,34 0,05 0,33 0,06 0,38 0,07 1,13 0,31
Benzoik 0,38 0,05 0,47 0,08 0,48 0,06 0,61 0,09 0,68 0,10 1,96 0,25
Oktanoik 0,17 0,05 0,19 0,07 0,24 0,04 0,28 0,06 0,36 0,08 0,92 0,30
p-toluik 0,15 0,03 0,16 0,04 0,19 0,05 0,24 0,09 0,25 0,08 0,83 0,29 Siklohegzan
1,1 dikarboksilik
0,21 0,07 0,25 0,08 0,32 0,12 0,35 0,13 0,46 0,17 1,05 0,34
Laurik 0,33 0,09 0,42 0,11 0,52 0,13 0,63 0,15 0,79 0,18 1,77 0,28
155
Çizelge 5.12. Göbel kış - yaz karboksilik asit ve levoglukosan derişimleri (ng m-3) (devamı)
1. Kademe 2. Kademe 3. Kademe 4. Kademe 5. Kademe 6. Kademe
Kış Mevsimi Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Piruvik 0,26 0,15 0,26 0,14 0,23 0,15 0,25 0,18 0,42 0,34 0,89 0,74 Levoglukosan 0,98 0,72 1,37 1,00 1,75 1,38 1,49 0,96 2,02 1,64 4,21 3,06
1,2,4 benzen
trikarboksilik 0,13 0,05 0,11 0,06 0,11 0,05 0,11 0,06 0,12 0,05 0,38 0,19
Benzoik 0,12 0,08 0,13 0,09 0,15 0,12 0,18 0,13 0,18 0,11 0,45 0,22
Oktanoik 0,07 0,03 0,08 0,06 0,09 0,04 0,10 0,09 0,08 0,06 0,24 0,15
p-toluik 0,11 0,11 0,11 0,10 0,11 0,10 0,13 0,12 0,17 0,15 0,32 0,29 Siklohegzan
1,1 dikarboksilik
0,28 0,33 0,30 0,39 0,35 0,41 0,40 0,41 0,43 0,50 0,91 0,95
Laurik 0,11 0,05 0,10 0,05 0,10 0,04 0,10 0,05 0,11 0,04 0,30 0,15
1. Kademe 2. Kademe 3. Kademe 4. Kademe 5. Kademe 6. Kademe
Yaz Mevsimi Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Ort Std Sap Piruvik 0,54 0,56 0,59 0,54 0,72 0,46 0,84 0,41 1,02 0,38 2,58 1,21 Levoglukosan 0,34 0,35 0,39 0,36 0,43 0,39 0,45 0,33 0,49 0,34 1,30 1,15
1,2,4 benzen
trikarboksilik 0,34 0,36 0,37 0,33 0,38 0,35 0,45 0,38 0,56 0,42 1,29 0,93
Benzoik 0,12 0,05 0,16 0,10 0,19 0,10 0,21 0,11 0,24 0,10 0,61 0,27
Oktanoik 0,17 0,07 0,21 0,11 0,24 0,12 0,27 0,11 0,31 0,13 0,80 0,32
p-toluik 0,11 0,16 0,14 0,17 0,15 0,18 0,19 0,23 0,22 0,25 0,61 0,73 Siklohegzan
1,1 dikarboksilik
0,26 0,14 0,38 0,24 0,45 0,30 0,52 0,30 0,55 0,29 1,39 0,67
Laurik 0,20 0,19 0,24 0,12 0,28 0,15 0,32 0,10 0,41 0,22 1,06 0,60
156
Kütahya istasyonunda yaz mevsiminde ölçülen karboksilik asit bileşikleri ve levoglukosana ait boyut dağılımı grafikleri Şekil 5. 39’da görülmektedir. Partikül boyut dağılımına bakıldığında özellikle piruvik asit bileşiğinin PM0-0,69 partikülleri üzerinde oldukça yüksek derişimlerde olduğu görülmektedir. Levoglukosan ve laurik asit bileşikleri PM boyutları arasında önemli artış-azalışlar göstermezken, diğer karboksilik asit bileşikleri yoğun olarak PM0,69-1,3 boyutlarında bulunmaktadır.
Biyokütle yakılmasında kaynaklanan levoglukosan bileşiğinin önemli bir boyut dağılımı göstermemesi özellikle yaz mevsiminde normalken, ikincil organik aerosol oluşumu neticesinde PM fazında derişimi arttığı düşünülen karboksilik asit bileşiklerinin ince partiküller üzerinde bulunması da yine olağan bir durumdur (Wang vd., 2011; Dhananjay vd., 2016).
Şekil 5.39. Kütahya yaz mevsimi karboksilik asitler ve levoglukosan boyut dağılımları
0 1 2 3
10.2- 4.2-10.20 2.1-4.2 1.3-2.1 0.69-1.3 0-0.69
derişim(ng m-3)
157
Kütahya kentsel istasyonunda kış mevsiminde ölçülen karboksilik asit ve levoglukosan derişimleri Şekil 5.40’ta verilmiştir. Kış mevsiminde bileşiklerin boyut dağılımı incelendiğinde; laurik asit, p-toluik asit, piruvik asit ve levoglukosan’ın diğer organik bileşiklere benzer şekilde bimodal veya unimodal olarak tanımlanabilecek bir dağılım göstermedikleri göze çarpmaktadır. Karboksilik asit derişimlerinde yarı-yarıya bir azalma gözlenirken, levoglukosan derişimlerinde yaklaşık 5 katlık bir artışın gözlenmesi, kentsel atmosferde birçok yanma kaynaklı organik bileşiğin (PAH’lar gibi) yaz/kış derişim farkına benzer şekilde gerçekleşmektedir. Evsel ısınma amaçlı fosil yakıt ve biyokütle yakılmasının artması bu bileşenlerin kış mevsimi derişimlerini arttırırken, hava sıcaklığının azalması sebebiyle atmosferik karışma yüksekliklerinin düşmesi gibi doğal sebepler de kış mevsiminde ölçülen kirletici derişimlerinin artmasındaki diğer önemli faktörlerdir (Finlayson Pitts ve Pitts, 2000).
Şekil 5.40. Kütahya kış mevsimi karboksilik asitler ve levoglukosan boyut dağılımları
0 2 4
10.2- 4.2-10.20 2.1-4.2 1.3-2.1 0.69-1.3 0-0.69
derişim(ng/m3)
158
Göbel istasyonunda yaz mevsiminde ölçülen karboksilik asit bileşikleri ve levoglukosana ait boyut dağılımı grafikleri Şekil 5.41’de görülmektedir. Yaz mevsiminde bu istasyonda ölçülen bütün karboksilik asit bileşiklerinin unimodal boyut dağılımı gösterdikleri görülürken, levoglukosan bileşiğinin de Kütahya’dan farklı olarak bu şekilde dağıldığı görülmektedir. Karboksilik asit derişimleri bileşen bazında Kütahya kentsel istasyonunda yaz mevsiminde ölçülen derişimlere yakın seviyelerde ölçülürken, levoglukosan derişimlerinin Göbel istasyonunda yaz örneklerinde Kütahya’ya göre daha yüksek seviyelerde olduğu görülmektedir.
Şekil 5.41. Göbel yaz mevsimi karboksilik asitler ve levoglukosan boyut dağılımları
0 1 2 3
10.2- 4.2-10.20 2.1-4.2 1.3-2.1 0.69-1.3 0-0.69
derişim (ng m-3)
159
Göbel istasyonunda kış mevsiminde ölçülen karboksilik asitler ve levoglukosan derişimleri ise Şekil 5.42’de verilmiştir. Karboksilik asit derişimleri Göbel istasyonunda kış mevsiminde yaz mevsimine göre daha düşük seviyelerdedir. İstasyondaki örneklerden elde edilen karboksilik asit derişimleri, aynı zamanda Kütahya istasyonu kış örneklerinden de %20-%50 seviyelerinde daha düşüktür. Bunun tersine levoglukosan derişimleri Göbel istasyonu kış örneklerinde Kütahya istasyonu kış örneklerinden boyutlara göre %15-%35 aralığında değişen oranlarla daha yüksek bulunmuştur. İstasyon yakınlarındaki yerleşimlerin kış mevsimindeki evsel ısınma amaçlı yakıt tercihlerinin bu durumun gözlenmesinde etkili olduğu düşünülmektedir.
Piruvik asit ve levoglukosan bileşikleri birbirlerine benzer bir boyut dağılımı gösterirken, diğer karboksilik asit bileşikleri unimodal bir dağılım göstermektedir.
Şekil 5.42. Göbel yaz mevsimi karboksilik asitler ve levoglukosan boyut dağılımları
0
10.2- 4.2-10.20 2.1-4.2 1.3-2.1 0.69-1.3 0-0.69
derişim (ng m-3)
160