Poliklorlu dibenzo-p-dioksinler ve poliklorlu dibenzo-furanların atmosferik konsantrasyonları ve partikül-gaz dağılımlarının araştırılması

Abstract

Poliklorlu dibenzo-p-dioksinler (PCDD’ler) ve poliklorlu dibenzofuranlar (PCDF'ler) insan ve çevre sağlığı açısından ciddi bir tehdit oluşturan önemli bir hava kirletici grubudur. Bu çalışmada, Bursa şehrinin üç farklı bölgesinde Haziran 2022 – Haziran 2023 tarihleri arasında PCDD/F ölçümleri yapılmıştır. Bursa şehrinde daha önce PCDD/F ölçüm çalışması yapılmamış olup bu çalışmada bildiren sonuçlar ile şehir havasındaki PCDD/F kirliliğinin ilk kez araştırılması amaçlanmıştır. Üç bölge için ölçülen ortalama toplam (gaz+partikül) konsantrasyon değerlerinin 522,47±155,61 fg/m3, 410,07±179,83 fg/m3 ve 243,67±49,72 fg/m3 olduğu belirlenmiştir. Dünyada yürütülen diğer çalışmalar ile karşılaştırıldığında, ölçülen konsantrasyon değerlerinin benzer özellikteki bölgeler için bildirilen değerlerle genellikle uyum içinde olduğu görülmüştür. Konsantrasyon değerleri hava sıcaklığına göre değişim göstermiş, soğuk aylarda sıcak aylara göre daha yüksek değerlerin ölçüldüğü gözlemlenmiştir. Kaynakların belirlenmesi için Temel Bileşen Analizi (TBA) yapılmıştır. Sonuçlar üç bölgenin de evsel ısınma, organize sanayi bölgeleri ve metal geri dönüşüm tesislerinden etkilendiğini göstermekle birlikte, araç emisyonlarının temel kirletici kaynağı olduğu belirlenmiştir. Üç farklı yaş grubu için PCDD/F’lerin oluşturduğu kanser ve kanser dışı risk değerleri hesaplanmıştır. Sonuçlar, bütün yaş grupları için ihmal edilebilir kanserojen riski işaret etmiş, Bursa şehir havasındaki PCDD/F kirliliğinin sağlık riski oluşturmayacak kadar düşük olduğu belirlenmiştir. Gaz/partikül (G/P) dağılımı, kirleticilerin akibetlerine hükmeden önemli bir faktördür. Bu çalışmada G/P dağılımının belirlenmesinde 9 farklı model kullanılmıştır. Daha önce hiçbir çalışmada PCDD/F’lerin G/P dağılımı bu kadar çok sayıda model kullanılarak incelenmemiştir. Böylelikle bu çalışma ile PCDD/F’lerin G/P dağılımının detaylıca araştırılması ve etkin mekanizmaların anlaşılması amaçlanmıştır. Yeni bir model olan Li-Ma-Yang modeli gösterdiği üstün performansla öne çıkmış, çökelme mekanizmalarının PCDD/F’lerin gaz/partikül dağılımında ihmal edilemeyecek bir öneme sahip olduğu belirlenmiştir.Polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) are an important group of air pollutants that pose a serious threat to human and environmental health. In this study, PCDD/F measurements were carried out in three different regions of Bursa between June 2022 and June 2023. The average total (gas+particle) concentration values measured for the three regions were 522.47±155.61 fg/m3, 410.07±179.83 fg/m3 and 243.67±49.72 fg/m3. No PCDD/F measurement study has been conducted in Bursa before and the results reported in this study aim to investigate PCDD/F pollution in the city air for the first time. When compared with other studies carried out in the world, it was observed that the measured concentration values were generally in agreement with the values reported for regions with similar characteristics. Concentration values varied according to the air temperature and it was observed that higher values were measured in colder months compared to warmer months. Principal Component Analysis was performed to identify the sources. The results showed that all three regions were affected by domestic heating, organised industrial zones and metal recycling plants, but vehicle emissions were the main pollutant source. Cancer and non-cancer risk values of PCDD/Fs were calculated for three different age groups. The results indicated negligible carcinogenic risk for all age groups, and it was determined that PCDD/F pollution in Bursa city air was too low to pose a health risk. The gas/particle (G/P) partitioning is an important factor that governs the fate of pollutants. In this study, 9 different models were used to determine the G/P partitioning. No previous study has examined the G/P distribution of PCDD/Fs using such a large number of models. Thus, this study aimed to investigate the G/P partitioning of PCDD/Fs in detail and to understand the effective mechanisms. Li-Ma-Yang, a newly developed model, has shown outstanding performance and it has been determined that deposition mechanisms have a non-negligible importance in the gas/particulate partitioning of PCDD/Fs.