Zonguldak kent merkezi atmosferik partikül madde kirliliğinin; PM2,5 ve PM10 boyut dağılımı, kaynak ve metalik kompozisyon temelinde incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Aralık 2004 - Ekim 2005 döneminde Zonguldak`taki PM2.5 ve PM2.5-10 partiküllerin kütle ve iz element konsantrasyonları incelenmiştir. PM2.5, PM2.5-10 ve PM10 ortalama kütle konsantrasyonları sırasıyla; 29.38 ?g/m3, 23.85 µg/m3 ve 53.72 µg/m3' tür. PM2,5 partiküllerin kıs ve yaz sezonu ortalamaları sırasıyla 34.17 µg/m3, 25.03, PM10 partiküllerin kıs ve yaz sezonu ortalamaları ise 63.59 µg/m3, 41.83 µg/m3' tür. Her iki partikül grubunda da ısınma mevsiminde yaza göre daha yüksek konsantrasyonlar gözlenmiştir. PM elementel kompozisyonları (Al, Si, Ca, Fe, Ti, Mg, Zn, Pb, S, K, Mn, Cu, Ni, Cr) XRF yöntemiyle belirlenmiştir. PM10 partiküllerdeki konsantrasyonları ng/m3 olarak sırasıyla 590.61, 1358.22, 1187.80, 405.39, 58.18, 159.53, 84.63, 19.75, 1132.57, 408.69, 19.64, 120.70, 5.89, 7.47' dir. Çalışma periyodu ortalamalarına göre Pb, Zn ve S elementlerinin ince partiküllerde; Mg, Fe, Al, Ca, Ti, Si elementlerin kaba partiküllerde daha yoğun bulunduğu, Ni, Cr, Cu, K ve Mn elementlerinin ise iki partikül boyutunda yakın konsantrasyonlarda bulunduğu tespit edilmiştir. Karasal zenginleşme değerlerine göre S, Cu, Pb, Zn, Ni ve Cr elementlerinin hem ince hem de kaba partiküllerde en çok zenginlesen elementler olduğu tespit edilmiştir. Karasal zenginleşme ve faktör analizleri PM metal kompozisyon kaynağının daha çok antropojenik olduğunu göstermiştir. İnce partiküllerde Si-Al- Ca-Fe-Ti-Mg elementlerinin yerkabuğu, toprak ve deniz; Zn-Pb-S-K-Mn elementlerinin trafik; Cu-Ni-Cr elementlerinin kentsel ısınma ve endüstri kaynaklı olduğu tespit edilmiştir. Kaba partiküllerde Fe-Ca-Ti-Mg-Al-K-Mn elemetlerinin yerkabuğu, toprak ve deniz; Cu-Ni-Cr-Zn elemetlerinin kentsel ısınma ve endüstri; Pb-S-Si elementlerinin ise trafik kaynaklı olduğu tespit edilmiştir.

In this work, the total weight and metal concentration of PM2.5 ve PM2.5-10 has been measured during December 2004 to October 2005. During this study period, the average mass concentration of PM2.5, PM2.5-10 and PM10 was found as 29.38 µg/m3, 23.85 µg/m3 and 53.72 µg/m3 respectively. The average mass concentration in heating seasons and in summer time was found 34.17 µg/m3, 25.03 for Pm2,5 and 63.59 ?g/m3, 41.83 µg/m3 for PM10. Both of fine and coarse particles concentration was higher in heating seasons than in summer time. Elemental concentration of PM (Al, Si, Ca, Fe, Ti, Mg, Zn, PB, S, K, Mn, Cu, Ni, Cr) was determined by XRF technique. Average values of elements for PM10 particles are found 590.61, 1358.22, 1187.80, 405.39, 58.18, 159.53, 84.63, 19.75, 1132.57, 408.69, 19.64, 120.70, 5.89, 7.47 as ng/m3. During the study period Pb, Zn and S were higher in fine particles; Mg, Fe, Al, Ca, Ti, Si were higher in coarse particles. Ni, Cr, Cu, K ve Mn were nearly same in both of fine and coarse particles. According to enrichment values S, Cu, Pb, Zn, Ni and Cr were enriched in both of fine and coarse fractions of aerosols. The statistical treatment of the data set using enrichment factor (EF) and Factor analysis (FA) point out that the heavy metals are mainly enriched due to anthropogenic effects.. Factor analysis (FA) point out that for PM2,5 Si-Al- Ca-Fe-Ti-Mg were emitted from natural crustal and marine sources, Zn-Pb-S-K-Mn emitted from traffic source, Cu-Ni-Cr were emitted from domestic heating and industrial sources; for PM2,5-10 Fe-Ca-Ti-Mg-Al-K-Mn were emitted from natural crustal and marine sources, Cu-Ni-Cr-Zn domestic heating and industrial sources, Pb-S-Si were emitted from traffic sources.