İstanbul atmosferinde Polisiklik Aromatik Hidrokarbon konsantrasyonunun belirlenmesi

Özet

Çalışmada, İstanbul’da ikisi şehir atmosferini (Yıldız, DMO) ve biri kırsal alanı yansıtan (Kilyos) üç örnekleme noktasından, dört mevsimi kapsayacak şekilde, Eylül 2006-Aralık 2007 tarihleri ara-sında seçilmiş örnekleme periyodunda, alınan numunelerde EPA (Environmental Protection Agency) tarafından öncelikli kirleticiler listesinde bulunan 16 tür PAH (Polisiklik Aromatik Hidro-karbon) ve TSP (Toplam Askıda Katı) analizi yapılmış ve bulunan sonuçlar zamana, mekana bağlı ve kaynak belirlemeye yönelik olarak değerlendirilmiştir. Yıldız örnekleme noktasından 135, DMO’dan 129 ve Kilyos’tan 62 adet olmak üzere toplam 326 adet numunede analiz yapılmıştır. Or-talama PAH konsantrasyonu Yıldız, DMO ve Kilyos istasyonları için sırasıyla 100.66±61.26, 84.63±46.66 ve 25.12±13.20 ng/$m^ 3$ ve TSP konsantrasyonu 101.16±53.22, 152.31±99.12, 49.84±18.47 μg/ $m^ 3$ olarak ölçülmüştür. Tüm istasyonlardan alınan sonuçlar arasında, en yüksek toplam PAH değerleri Yıldız örnekleme noktası için ve en yüksek TSP değerleri DMO istasyonu için tespit edilmiştir. En düşük konsantrasyonlar Kilyos istasyonu için belirlenmiştir. Tüm istasyonlarda PAH türleri arasında konsantrasyonu en yüksek değerlerde gözlenenler molekül ağırlığı düşük PAH’lar olmuştur. Şehir atmosferini temsil eden alanlarda güçlü bir mevsimsel değişim gözlenmiş-tir. En yüksek PAH konsantrasyonları kış aylarında ve şehir atmosferinde gözlenmiş en düşük kon-santrasyonlara ise yaz aylarında ve kırsal alanda rastlanmıştır. PAH’ların kaynaklarını belirlemek amacıyla “kaynak tanımlama katsayıları” ile yapılan belirlemede Yıldız ve DMO istasyonları için trafik emisyonunun ağırlıklı olduğu ve tüm belirleme oranları için dizel emisyonlarının benzinli araç emisyonlarına oranla baskın olduğu gözlenmiştir.

Abstract

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are semi-volatile organic compounds consisting of two or more fused aromatic rings. These compounds are produced in the atmosphere as by-products of the incomplete combustion of almost any fuel. After emitting the atmosphere, this pollutants fallout to the ground as dry or wet deposition depends on its form and many factors. The concentration of PAH in the atmosphere is in the order of ng/m3. Atmos-pheric PAHs are partitioned between the par-ticulate and the gaseous phases. PAHs have re-ceived increased attention in recent years in air pol-lution studies because some of these compounds are highly carcinogenic or mutagenic. Some PAHs were classified as probable or possible carcinogens to humans. For this reason, especially after 1980’s years, concentrations of these pollutants have been monitored continuously, especially in water mass and atmosphere. In many metropolitans, concentra-tions and potential toxicity of PAHs to city ecosys-tem have been determined in monitoring network or individual studies. In the base of these monitoring programs, sources of PAHs identified and quantified at receptor locations with different techniques. This study is the first about atmospheric concentration of PAHs in Istanbul. In this study, 16 EPA`s PAHs and TSP (Total Suspended Solids) concentration were performed in three sampling stations for four sea-sons in the period of September 2006-December 2007 in Istanbul. Spatial and temporal profiles were determined and diagnostic ratios were applied for source apportiontment of the pollutants. Airborne samples were collected using PS-1 sam-plers with GFF filter to collect airborne particle-bound PAH and TSP. The filter was followed by a glass cartridge containing polyurethane foam plug and XAD-2 resin. All sampled filters and glass car-tridges were extracted by soxhlet method with n-hexane:diethylether mixture for 20 h. The extract was then concentrated and cleaned up with silica gel column using procedures by EPA. Analysis of all extracts were performed by means of reversed-phase HPLC using UV-visible and fluorescence detectors in series. A total of 326 airborne samples were col-lected and analyzed for 16 PAHs and TSP in the pe-riod at three monitoring stations; Yildiz (135 sam-ples-urban site), DMO (129 samples-urban site) and Kilyos (62 samples-rural site). Total average PAH concentrations were 100.66±61.26, 84.63±46.66 and 25.12±13.34 ng $m^ {-3}$ and TSP concentrations were 101.16±53.22, 152.31±99.12, 49.84±18.58 μg $m^ {-3}$ for Yildiz, DMO and Kilyos stations respectively. When comparing average concentration, maximum PAH values were observed for Yildiz station but maximum TSP values were observed for DMO sta-tion. At all the sites, the lighter compounds (MW