Yüksek Hacimli Hava Örnekleyicisi (YHHÖ)

Atmosferik konsantrasyon ve çökelme örneklerinin toplanması amacıyla kullanılan cihaz ve düzeneklere ilişkin detaylar aşağıda ayrıntıları ile verilmiştir.

3.3.1. Yüksek Hacimli Hava Örnekleyicisi (YHHÖ)

Dış ortam hava örnekleri modifiye edilmiş yüksek hacimli hava örnekleyicisi (YHHÖ) (GPS 11 model, Thermo-Andersen, ABD) kullanılarak toplanmıştır. YHHÖ, partikül faz ve gaz fazın ayrı ayrı olarak tutulduğu iki kısımdan meydana gelmektedir. Partikül faz gözenek çapı 1,6 μm olan 90 mm çaplı cam elyaf filtre üzerinde tutulurken, gaz fazdaki kirleticiler ise yoğunluğu 0,0225 g/cm³, yüksekliği 55 mm ve uzunluğu 65 mm olan poliüretan köpük (poliurethane foam, PUF) kartuşlar içerisinde tutulmaktadır.

YHHÖ kalibrasyonu üreticinin önermiş olduğu şekilde standart orifis manometre kiti kullanılarak yapılmıştır. Her bir örnekleme için ortalama debi ve örnekleme hacmi yaklaşık olarak 0.20 m³/dak ve 260 m³'tür. Örnekleme debisi, örneklemeye başlamadan önce ve örneklemeden sonra kalibre edilmiş debimetre ile kontrol edilmiştir. YHHÖ ile YHHÖ'de kullanılan filtre ve PUF kartuşu şematik olarak Şekil 3.6 ve Şekil 3.7'de gösterilmektedir.

Şekil 3.6. Yüksek Hacimli Hava Örnekleyicisi (YHHÖ)

Şekil 3.7. YHHÖ'de kullanılan Puf Kartuş ve cam elyaf filtre 3.3.2 Su Yüzeyi Örnekleyicisi (SYÖ)

Partikül ve gaz fazdaki kirleticilerin kuru çökelme akılarının belirlenmesi amacıyla su yüzeyi örnekleyicisi (SYÖ) literatürde farklı araştırmacılar tarafından kullanılmıştır (Taşdemir ve ark. 2005, Taşdemir ve Holsen 2005, Taşdemir ve Esen 2007). Su yüzeyi örnekleyicisi paslanmaz çelik ve teflon malzemeler kullanılarak imal edilmiştir. Çalışma prensibi olarak su yüzeyinden savaklanan su toplama kanalları toplandıktan sonra teflon borular vasıtasıyla su haznesine ulaşmaktadır. Su haznesinden sonra yer alan filtre kısmında partikül fazdaki kirleticiler tutulmaktadır. Filtreden çıkan su gaz fazdaki kirleticilerin tutulmasını sağlamak amacıyla içerisinde XAD-2 (Amberlite Supelco, ABD) reçine bulunan reçine kolonundan geçirilmektedir. Reçine kolonundan çıkan su sistemdeki pompa vasıtası ile tekrar su yüzeyine sirküle edilmektedir. Su yüzeyinin tepsisi 59,5 cm çapında, 0,5 cm yüksekliğinde olup paslanmaz çelikten imal edilmiştir.

Tepsinin oturduğu tencerenin ağız kısmına dik olarak 20 cm rüzgar kenarlıkları ilave edilmiştir. Rüzgar kenarlıkları, rüzgarın oluşturacağı dalgalanma ile meydana gelecek

türbülans etkisini en aza indirmek amacıyla yapılmıştır (Taşdemir ve ark. 2005, Taşdemir ve Holsen 2005). SYÖ şematik olarak Şekil 3.7'de gösterilmektedir.

Şekil 3.8. Su Yüzeyi Örnekleyicisi (SYÖ) 3.3.3. Islak Kuru Çökelme Örnekleyicisi (IKÇÖ)

Literatürde ıslak çökelme örneklerinin toplaması amacıyla kullanılan farklı tiplerde çökelme örnekleyicileri bulunmaktadır (Cindoruk ve ark. 2008). Islak çökelme örnekleyicilerini genel olarak iki gruba ayırmak mümkündür. Birinci gruptaki örnekleyiciler paslanmaz çelikten imal edilmiş olup sadece yağışlı dönemlerde kullanılmaktadırlar (Agrell ve ark. 2002, Backe ve ark. 2002, Mandalakis ve Stephanou 2004). İkinci grupta yer alan ıslak çökelme örnekleyicileri ise yağmur sensörüne sahip olup yağışın başlaması ile otomatik olarak örnekleyicinin kapağını açmaktadır (Simcik ve ark. 2000, Park ve ark. 2001, Van Ry ve ark. 2001, Blanchard ve ark. 2006, Sun ve ark. 2006). Bu örnekleyiciler ile sadece ıslak çökelme akıları ölçülebilmekte olup kuru

çökelme akılarının tespiti için diğer örnekleyicilerin kullanılmasına ihtiyaç duyulmaktadır.

Bu çalışma kapsamında literatürde var olan ıslak çökelme örnekleyicisi PAH'ların ıslak ve kuru çökelme akılarının belirlenmesi amacıyla grubumuz tarafından modifiye edilerek kullanılmıştır (Günindi ve Taşdemir 2011, Birgül ve ark. 2011) Islak kuru çökelme örnekleyicisi (IKÇÖ) tamamıyla paslanmaz çelik ve teflon malzemeden imal edilmiş olup, iki kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısımda yağışın olmadığı dönemlerde kuru çökelme örnekleri toplanmakta olup bu kısım kuru çökelme bölümü olarak adlandırılmaktadır. İkinci kısımda ise yağışlı dönemlerdeki ıslak çökelme örnekleri toplanmakta olup bu kısım ıslak çökelme bölümü olarak adlandırılmaktadır.

IKÇÖ üzerinde hareketli bir kapak bulunmakta olup, bu kapak yağmur sensöründen aldığı komut ile çalışmaktadır. Yağmurun başlaması ile birlikte hareketli kapak yağmur sensöründen aldığı komut ile kuru çökelme bölümünün üzerini kapatarak içeriye yağmur suyunun girişini engellemektedir. Dolayısı ile yağışın olduğu süre boyunca IKÇÖ ile ıslak çökelme örnekleri toplanmaktadır. Yağışın sona ermesi ile hareketli kapak kuru çökelme bölümünün üzerini açıp ıslak çökelme bölümünün üzerini kapatmaktadır.

IKÇÖ'nin ıslak ve kuru çökelme bölümlerinin her biri 40 cm x 40 cm boyutunda olup 70 cm derinliğindedir. Örnekleme bölümlerinin altında 0,5 cm çapında örnek toplama deliği yer almaktadır. Islak çökelme bölümümün altında partikül fazdaki PAH'ların toplanması amacıyla kullanılan filtre ünitesi yer almaktadır. Yağışın olmadığı zamanlarda filtre ünitesi buharlaşmaya maruz kalacak olup bu sorunun önüne geçmek amacıyla filtre ünitesinin sürekli ıslak kalmasını sağlamak amacıyla filtre ünitesinden önce mini bir rezervuar sisteme yerleştirilmiştir. Çözünmüş haldeki PAH'lar ise filtre ünitesinden sonra yer alan içerisinde XAD-2 reçine bulunan reçine kolonunda tutulmaktadır. Reçine kolonundan geçen yağmur suyu temizlenmiş olarak büyük rezervuara aktarılmaktadır. IKÇÖ üzerinde yer alan ısıtıcı rezistans, soğuk kış aylarında toplanan örneklerin donmasını engellemektedir. Örnekleyici üzerinde yer alan zaman sayaçları vasıtası ile yağışın olduğu ve yağışın olmadığı süreler net bir şekilde tespit edilebilmektedir. IKÇÖ şematik olarak Şekil 3.8'de gösterilmektedir.

Şekil 3.9. Islak Kuru Çökelme Örnekleyicisi (IKÇÖ) 3.3.4. Toplam Çökelme Örnekleyicisi (TÇÖ)

Çalışma kapsamında Uludağ Üniversitesi Kampusu ve Yavuzselim örnekleme noktalarından toplam çökelme örnekleyicisi (TÇÖ) ile örnek toplanmıştır. TÇÖ literatürde farklı araştırmacılar tarafından da kullanılmıştır (Esen ve ark. 2008, Birgül ve Taşdemir 2011).

TÇÖ paslanmaz çelikten imal edilmiş olup 60,5 cm çapında ve 19 cm derinliğindedir.

Rüzgarın oluşturacağı türbülans etkisinin en aza indirilmesi amacıyla etrafında 2 cm genişliğinde rüzgar kenarlığı yer almaktadır. Örnekleyicinin tam ortasında numunelerin toplanmasını sağlayan bir toplama deliği yer almaktadır. TÇÖ şematik olarak Şekil 3.9'da gösterilmektedir.

Şekil 3.10. Toplam Çökelme Örnekleyicisi (TÇÖ) 3.4. Meteorolojik Veriler

Meteorolojik parametrelerin (sıcaklık, rüzgar yönü, rüzgar hızı, nem, basınç vb.) belirlenmesi amacıyla her bir örnekleme istasyonunda meteoroloji istasyonu (Vantage Pro 2 Model, Davis, ABD) yer almaktadır. Meteorolojik veriler 15'er dakikalık periyotlar halinde kaydedilmiş olup hesaplamalarda ortalama değerleri alınarak kullanılmıştır. Dört farklı örnekleme bölgesinden elde edilen meteorolojik değerler Çizelge 3.1-3.4 arasında verilmektedir.

Çizelge 3.1. Örnekleme periyodu boyunca UÜK örnekleme bölgesinde kaydedilen meteorolojik veriler

No Tarih Sıcaklık (ºC) Hakim Rüzgar Yönü Rüzgar Hızı (m/s) Bağıl Nem (%) Basınç (Bar) 1 02.06-03.06.2008 18,2 ± 4,1 K 2,9±2,1 54,1±14,0 1013,8±0,7 30 29.10-30.10.2008 13,4 ±3,4 KKB 0,6±0,8 76,5±12,0 1018,9±1,0 31 30.10-31.10.2008 16,7 ±3,6 KKB 0,4±0,5 68,2±11,5 1016,7±1,3 32 08.11-08.11.2008 15,8 ±2,2 K 1,1±0,8 69,5±7,5 1022,5±0,4 33 08.11-09.11.2008 13,6 ±0,5 KKD 0,6±0,5 79,9±1,7 1024,6±0,6 34 09.11-09.11.2008 16,2 ±0,6 K 2,3±0,5 64,1±3,8 1025,1±0,6 35 09.11-10.11.2008 10,1 ±2,2 KKD 0,6±0,9 80,5±7,0 1025,8±0,4 36 03.12-04.12.2008 16,6 ±1,2 DKD 5,1±1,4 47,6±4,2 1013,2±0,8 37 04.12-05.12.2008 17,8 ±2,6 DKD 1,9±1,4 41,2±8,3 1013,6±1,7 38 20.01-21.01.2009 9,1 ±1,6 DKD 2,1±1,6 65,1±4,8 1017,0±0,8 39 21.01-21.01.2009 12,8 ±1,1 DKD 2,1±1,1 55,5±1,8 1017,3±0,6 40 21.01-22.01.2009 10,4 ±1,8 DKD 1,8±0,9 63,3±5,2 1017,7±0,5 41 22.01-22.01.2009 13,4 ±1,6 DKD 2,7±1,0 52,4±3,7 1016,9±1,1 42 04.02-05.02.2009 16,5 ±1,6 GGB 3,7±1,7 40,9±7,1 1008,5±0,4 43 06.02-06.02.2009 15,4 ±2,2 B 2,0±1,2 55,5±10,0 1009,6±1,1

45 18.03-19.03.2009 5,6 ±2,6 GB 1,8±1,9 80,8±13,4 1010,5±1,8 46 28.03-29.03.2009 6,6 ±4,4 KKB 0,9±0,9 59,8±16,0 1021,4±1,4 47 03.04-04.04.2009 8,3 ±4,2 K 1,0±1,6 73,7±15,7 1017,6±0,5 48 04.04-04.04.2009 12,4 ±2,9 B 1,7±1,2 69,6±9,3 1016,6±1,2 49 04.04-05.04.2009 8,2 ±2,4 GB 0,5±0,8 84,6±8,5 1015,4±0,6 50 29.04-29.04.2009 14,0 ±1,7 KB 1,1±1,0 72,2±10,0 1008,5±0,2 51 29.04-30.04.2009 10,7 ±1,0 BGB 0,3±0,4 91,5±1,9 1008,5±0,3 52 30.04-30.04.2009 17,1 ±2,7 GB 2,6±0,8 60,5±14,3 1007,5±0,9 53 30.04-01.05.2009 13,4 ±3,1 KKB 0,4±0,7 72,0±11,7 1006,7±0,5 54 11.05-11.05.2009 21,7 ±3,0 K 2,3±1,5 41,9±10,6 1016,7±1,0 55 11.05-12.05.2009 14,2 ±4,4 KKD 0,5±0,9 64,8±15,1 1016,0±0,7 56 12.05-12.05.2009 22,9 ±3,2 KB 1,0±0,7 40,7±11,0 1016,1±0,8 57 12.05-13.05.2009 15,4 ±4,3 BKB 0,3±0,5 58,5±14,3 1015,1±0,4 58 27.05-27.05.2009 21,2 ±1,9 K 3,6±1,4 41,4±6,8 1016,1±0,6 59 27.05-28.05.2009 15,0 ±4,5 K 1,5±1,7 65,2±14,0 1016,5±0,9 60 28.05-28.05.2009 22,1 ±2,5 K 2,7±1,4 39,5±9,0 1016,5±0,9 61 28.05-29.05.2009 14,7 ±4,0 K 0,9±1,3 68,4±13,7 1015,0±0,3 62 11.06-11.06.2009 26,8 ±3,1 K 1,4±0,7 54,6±12,5 1010,0±1,1 63 11.06-12.06.2009 21,3 ±4,4 KB 0,5±0,9 77,0±17,1 1007,4±0,4 64 12.06-12.06.2009 26,0 ±3,0 KB 1,4±0,8 62,2±13,8 1007,3±0,3 65 12.06-13.06.2009 19,2 ±3,6 K 1,7±1,4 60,2±6,1 1014,9±1,3 66 24.06-24.06.2009 30,4 ±2,7 KB 1,3±0,9 40,1±5,4 1003,9±0,9 67 24.06-25.06.2009 24,6 ±4,8 B 0,9±1,0 52,6±11,9 1004,9±1,3 68 25.06-25.06.2009 27,1 ±2,0 GB 1,4±0,7 41,3±5,7 1004,8±0,7 69 25.06-26.06.2009 19,0 ±3,6 KB 1,0±2,0 69,7±11,9 1006,8±0,8

UÜK örnekleme bölgesinde gündüz saatlerinde ölçülen hava sıcaklığı, basınç, rüzgar hızı ve güneş radyasyonu gibi meteorolojik parametreler gece saatlerine oranla daha yüksektir.

Çizelge 3.2. Örnekleme periyodu boyunca YS örnekleme bölgesinde kaydedilen

Çizelge 3.3. Örnekleme periyodu boyunca TB örnekleme bölgesinde kaydedilen

Çizelge 3.4. Örnekleme periyodu boyunca Mudanya örnekleme bölgesinde kaydedilen