Site menu:

English

HAVA KALİTESİ MODELLEMESİ

Modelleme Alanı ve Veri Gereksinimi

Çalışma alanı, İstanbul metropol alanını içine alacak 170 km x 85 km ‘lik bir alan olarak seçilmiştir. Aynı zamanda modelleme alanı olarak ta kullanılan bu alanda Calpuff  dağılım modeli ile hava kalitesi tahminleri yapılmıştır. Daha önce çalışma alanı içinde rüzgar ve diğer meteorolojik parametrelerin üç boyutlu bileşenlerini hesaplayan CALMET ve MM5 meteoroloji modelleri kullanılmıştır. Meteorolojik modelleme için daha geniş bir alan (250 km x 140 km) seçilmiştir. 1 km çözünürlüğe sahip grid sistemi her iki alan içinde kullanılmıştır. Modelleme alanları aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

 Dağılım modellerinde kullanılan veriler aşağıdaki tabloda özetlenmiştir.

28
 Meteoroloji ve dağılım modeli alanları

29
 Dağılım modellerinde kullanılan veriler

 

Model Sonuçları

Sanayi, evsel ısınma ve trafikten kaynaklanan kirletici konsantrasyonları beş ayrı kirletici (PM10, SO2, NOX, NMVOCs and CO) için haritalandırılmıştır. İstanbulda detaylı hava kirliliğini ortaya koyabilmek için, aşağıdaki süreçler için haritalar hazırlanmış ve tartışılmıştır.

·         Yıllık

·         Kış Sezonu

·         Yaz Sezonu

·         Episod (iki veya üç günlük sürekli yüksek kirlilik dönemi)

 

Bütün bu haritalar aşağıdaki şekillerde gösterilmiştir. Calpuff modeli tarafından hesaplanan yıllık ortalama SO2 konsantrasyonları aşağıdaki haritada verilmiştir. Kirletici sektörlerin katkısını görebilmek için  sanayinin evsel ısınmanın  ve trafik kaynaklarının yıllık ortalama SO2 konsantrasyonları hazırlanmış ve sırasıyla aşağıdaki şekillerde gösterilmiştir.

Sonuçlar, enerji tesisinin çevresinin en kirli alan olduğunu göstermektedir. 2007 yılı boyunca şehir merkezinde en yüksek yıllık ortalama SO2 konsantrasyonu (~175 mg/m3) Büyükçekmece’nin güney bölümünde meydana gelmektedir. Aşağıdaki şekillerden görüldüğü gibi bu konsantrasyonların %99’unun sanayi tesislerinden kaynaklandığı görülmektedir. Bu yüksek konsatrasyon grid sisteminde (639900, 4538500) koordinatlarında meydana gelmektedir. Organize sanayi bölgelerinde kirlilik konsanatrasyonu 20-100 mg/m3 aralığında meydana gelir. Bağcılar, Bahçelievler, Bayrampaşa, Fatih, Güngören, Kağıthane, Beşiktaş, Beykoz and Ümraniye gibi birçok bölgenin evsel ısınmayla yıllık ortalama konsantrasyona katkıları yaklaşık 5mg/m3’tür. Zeytinburnu, Bakırköy, Eminönü, Beyoğlu, Eyüp, Şişli, Sarıyer, Üsküdar, Maltepe and Kartal bölgeleri yaklaşık olarak aynı değerlere sahiptirler.

30
 Yıllık ortalama SO2 konsantrasyonları, mg/m3 (Tüm kirletici kaynaklardan)

31
 Yıllık ortalama SO2 konsantrasyonları, mg/m3 (Endüstriyel kaynaklı)

32
 Yıllık ortalama SO2 konsantrasyonları, mg/m3 (Evsel ısınma kaynaklı)

33
 Yıllık ortalama SO2 konsantrasyonları, mg/m3 (Trafik kaynaklı)

 

Calpuff modeli tarafından hesaplanan toplam yıllık ortalama PM10 konsantrasyonları aşağıdaki şekillerde verilmiştir. Aşağıdaki şekiller sırasıyla sanayi , evsel ısınma ve trafik kaynakları için hazırlanmışlardır. Benzer şekilde yıllık ortalama NOX konsantrasyonlarıda devam eden şekillerde gösterilmiştir.

Sonuçlardan görüldüğü üzere PM10 açısından en kirli alan Gaziosmanpaşa, Eminönü ve Fatih’in bazı kısımlarıdır. 2007 yılı boyunca en büyük yıllık ortalama değer olan  90 mg/m3 PM10 konsantarsyonu Gaziosmanpaşa bölgesinde bulunan taş ocağı tesisleri civarında meydana gelmiştir. Bu konsantrasyon grid sistemi içerinde (657500, 4553500) koordinatlarında meydana gelmiştir. Büyükçekmece’nin güneyi, bölge içerisinde bulunan büyük çimento fabrikasından dolayı PM10 için ikinci kirli alan olarak bulunmuştur. Bahçelievler, Bayrampaşa, Fatih, Güngören, Kağıthane, Beşiktaş, Beykoz and Ümraniye gibi çok kalabalık bölgeler evsel ısınma nedeniyle yıllık ortalama 6 mg/m3‘lük en yüksek konsantrasyona sahiptirler. Trafik de yıllık ortalama 90 mg/m3 lük katkısıyla ana kirletici sektörlerden biridir. En büyük konsantarasyonlar otoyollar (TEM, D-100) ve onların kentle olan bağlantılarında meydana gelmektedir.

Sonuçlara göre, NOX için en fazla kirliliği yaratan sektör %99’luk katkısıyla trafiktir . 2007 yılı boyunca Fatih ve Eminönü’nde yıllık ortalama en büyük NOX konsantrasyonu 1.607 mg/m3 olarak görülmüştür. En yüksek kirlilik konsantrasyonun grid sisteminde görüldüğü koordinat (664500, 4542500) dır. Ayrıca Büyükçekmece bölgesinde  birçok sanayi kuruluşu yıllık ortalama 50mg/m3 NOX kirliliği yaratır. Evsel ısınma sektörünün katkısı ise yaklaşık 4 mg/m3 ile oldukça azdır.

34
 Yıllık ortalama PM10 konsantrasyonları, mg/m3 (Tüm kirletici kaynaklardan)

35
 Yıllık ortalama PM10 konsantrasyonları, mg/m3 (Endüstri kaynaklı)

36
 Yıllık ortalama PM10 konsantrasyonları, mg/m3 (Evsel ısınma kaynaklı)

37
 Yıllık ortalama PM10 konsantrasyonları, mg/m3 (Trafik kaynaklı)

38
 Yıllık ortalama NOX konsantrasyonları, mg/m3 (Tüm kirletici kaynaklardan)

39
 Yıllık ortalama NOX konsantrasyonları, mg/m3 (Endüstri kaynaklı)

40
 Yıllık ortalama NOX konsantrasyonları, mg/m3 (Evsel ısınma kaynaklı)

41
 Yıllık ortalama NOX konsantrasyonları, mg/m3 (Trafik kaynaklı)

 

Meteorolojideki mevsimsel değişimler hava kirleticilerinin taşınımını etkileyebilir.  Özellikle rüzgar yönü ve hızı kirliliğinin dağılım yönünü ciddi şekilde değiştirir. Daha önce de bahsedildiği gibi, İstanbul’da yaz ve kış mevsimleri için rüzgar dağılım karakteristiği oldukça farklıdır. Dolayısıyla, bu çalışmada yaz ve kış kirlilik dağılım konsantrasyonları ayrı ayrı çalışılmıştır. Aşağıdaki  şekiller sırasıyla kış ve yaz mevsimleri için ortalama SO2, PM10 ve NOX konsantrasyonlarını göstermektedir.

Büyükçekmece Bölgesi’nin güney kısmında, hakim rüzgar yönüne (KD, KKD) göre 80-220 mg/m3 SO2 konsantrasyonları görülmüştür. Büyük miktarda enerji santralinden kaynaklanan bu kirlilik düzeyleri, İstanbul’un kentsel hava kalitesi açısından oldukça önem taşır. Bunun bir başka önemli sonucu ise santralin, şehrin hemen hemen tüm bölgelerindeki yıllık ortalama SO2 konsantrasyonuna olan ve 1-5 mg/m3 arasında değişen katkısıdır. Ayrıca PM10 ve NOX için de sırasıyla 2 - 4 mg/m3 ve 1 - 2 mg/m3 katkısı söz konusudur.

 Kış sezonu için PM10 kaynaklı kirletici sektörlerin başında evsel ısınma gelirken ısınmanın olmadığı yaz sezonu için baskın kirletici sektörler endüstri ve trafiktir. Kışın maksimum yıllık ortalama PM10 konsantrasyonu yaklaşık olarak 220 mg/m3 iken yazın bu değer 120 mg/m3 ‘e düşmektedir.

42
 Kış sezonu için ortalama SO2 konsantrasyonları, mg/m3

43
 Yaz sezonu için ortalama SO2 konsantrasyonları, mg/m3

44
 Kış sezonu için ortalama PM10 konsantrasyonları, mg/m3

45
 Yaz sezonu için ortalama PM10 konsantrasyonları, mg/m3

46
 Kış sezonu için ortalama NOX konsantrasyonları, mg/m3

47
 Yaz sezonu için ortalama NOX konsantrasyonları, mg/m3