Antalya kent atmosferindeki toz miktarının geliştirilen örnekleme yöntemi ile belirlenmesi

Bu çalışma partiküler maddeye (PM) bağlı metal örneklemesinde kullanılan konvansiyonel yönteme, düşük hacimli ve doğa tabanlı alternatif yaratmak amacıyla bir örnekleyici geliştirilmesi ve bunun performansının konvansiyonel sistemlerle birlikte kentsel bir atmosferde denenmesi üzerine kurulmuştur. Bu kapsamda konvansiyonel yöntemdeki filtrenin yerine biyo-materyal olarak karayosunu kullanılmıştır. Geliştirilen örnekleyici konvansiyonel yöntemde belirli bir hacim çekişinde ön impaktör görevi görerek 10 µm aerodinamik çapa sahip partiküler maddeden (PM10) büyük partikülleri örnekleme alanının dışında tutmakta ve örnekleme yerindeki rüzgâr ile taşınan partikülün enerjisini kullanmaktadır. Geliştirilen örnekleyici yüzeyindeki hava direnci kaynaklı enerji düşüşünü dengelemek ve örnekleyici içerisinde kısmi bir negatif basınç oluşturmak için küçük bir fan kullanılmıştır. Tez kapsamında laboratuvar ortamında yetiştirilmesi hedeflenen karayosunu kullanılması hedeflenmiş olsa da kontaminasyon sebebiyle bu işlem başarısız olmuş; B planı olarak doğada kendiliğinden yetişen karayosunları temin edilmiş ve bu karayosunları ön işlemden geçirildikten sonra örnekleyicinin içerisine yerleştirilmiştir. Geliştirilen cihazlar tez kapsamında Antalya kent merkezinde iki ayrı kampanya periyodunda 8 aylık bir süreçte (her biri bir ay olmak üzere 8 ayrı örnekleme döneminde) kullanılmıştır. Aynı dönemde konvansiyonel cihazlar ile birinci kampanya periyodunda (21/09/2021-21/12/2021) her gün bir PM2.5 ve bir PM2.5-10 örneği toplanmıştır. İkinci kampanya periyodunda (19/01/2022-19/06/2022) ise konvansiyonel örnekleyiciler ile her üç günde bir kesintisiz 72 saat olacak şekilde bir PM2.5 ve bir PM2.5-10 örneği toplanmıştır. Birinci kampanya periyodunda toplanan örneklerin elementel analizleri ODTÜ Merkezi Laboratuvarı'nda, ikinci kampanya periyodunda toplanan örneklerin analizleri ise IYTE Tümleşik Araştırma Merkezlerinde ICP-MS ve ICP-OES cihazları ile yapılmıştır. Mevsimsel geçişlerdeki kirletici kaynaklarının etkisini incelemek için ikinci kampanya periyodunda toplanan örneklerin sadece 21/03/2022 ile 19/06/2022 tarihleri arasındaki üç aylık dönemde toplanan kısmı analiz edilmiştir. İlk kampanya dönemi sonuçları incelendiğinde doğadan toplanarak ön işlemden geçirilen karayosunlarının maruz kaldıkları topraktan ayrıştırılamamasından dolayı sonuçlar konvansiyonel sistemlerden farklılık gösterdiği tespit edilmiştir. İkinci kampanya dönemindeki son iki örnekleme sürecinde karayosunlarının ön yıkama prosedürü geliştirilmiştir. Ancak yıkama işlemindeki değişikliklerin sonuçlara olumlu olarak yansımadığı gözlenmiştir. Genel olarak Na ve As gibi bazı elementlerin konsantrasyon değişimlerinde konvansiyonel ve geliştirilen örnekleme sistemleri sonuçları arasında benzerlikler tespit edilmiştir. Yapılan toprak zenginleştirme faktörü ve kaynak belirleme analizlerinde, karayosunlarının toprak kökenli elementleri bünyelerinde daha fazla bulundurduğu ve antropojenik etkilerden daha az etkilendiği tespit edilmiştir. Geliştirilen örnekleyicinin homojen bir örnekleme ortamı yaratamaması ve artan rüzgâr hızı ile örnekleme hızının fazlalaşması sebebiyle oluşan sapmanın düzeltilememesi, konvansiyonel örnekleyici ile elde edilen sonuçlar arasında farklılık gözlenmesinin diğer nedenleri olarak ön plana çıkmaktadır. Yapılan kaynak belirleme çalışması sonrasında toprak faktörünün, geliştirilen örnekleme sisteminde kullanılan karayosunlarının bünyesinde yer almasının bir sapmaya neden olduğu belirlenmiştir. Bu nedenle diğer faktörlerin (antropojenik, yanma ve yağ yanması) daha düşük katkılarla da olsa kaynakların zaman içerisindeki dağılımını benzer şekilde göstermiş olmaları değerli bulunmuştur. Geliştirilen örnekleyici ile daha uzun çalışmalar yapılarak belirsizliklerin giderilmesinin faydalı olacağı; ayrıca karayosunlarındaki geri plan konsantrasyonu genel olarak düşük PAH ve PCB gibi antropojenik yarı uçucu kirleticilerin tayini konusunda çalışmalar gerçekleştirilebileceği düşünülmektedir.