Afet bölgesinde yer alan kentlerde PM10 ve SO2 düzeylerindeki değişimlerin incelenmesi

Abstract

Hava, yaşamın sürdürülebilmesi için gereken temel parametrelerden biridir. Sağlıklı bir yaşam için ise, hava kalitesinin de sağlıklı bir aralıkta bulunması oldukça önemlidir. Hava kirliliği; doğa veya insan kaynaklı salınımlar sonucu, atmosferde bulunan kirleticilerin belirli seviyeleri aşması ve uygun meteorolojik koşullar altında canlı ve cansız varlıklar üzerinde olumsuz etkilere neden olması olarak tanımlanmaktadır. Kirletici seviyelerinin atmosferde belirli eşik değerleri aşması sonucu yaşam alanları ile toplumsal alanların hava kalitesi düşmektedir. İngiltere'de temelleri atılan endüstriyel devrim, sonrasında Avrupa kıtasında, Amerika ve Japonya'da etkilerini göstermiş ve buharlı makineler kullanılarak sürdürülen endüstriyel üretimler sonraki süreçte birçok ülke tarafından kullanılmaya başlamıştır. Hava kalitesi ve hava kirliliği üzerinde bir dönüm noktası olan sanayileşme, beraberinde istihdam olanaklarını ve dolayısıyla ekonomik kalkınmayı getirmiştir. İnsanların istihdam olanakların daha yüksek olduğu sanayi kentlerine göç etmesi, hızlı nüfus artışlarının önünü açmış, nüfus artışlarıyla beraber hanelerde evsel ısınma ihtiyacı sonucu kullanılan fosil yakıt ürünleri miktarı artış göstermiş ve bireysel motorlu taşıt kullanım oranı artmıştır. Sanayi devrimi ve sonrasında gelişen süreç, hava kirliliğine etki eden antropojenik sebepler arasında yer alırken, orman yangınları, volkanik faaliyetler, çöl tozları, depremler ve benzeri birtakım doğal döngüler de atmosfere birtakım kirleticilerin salınmasına yol açarak hava kirliliği üzerine etki edebilen doğal süreçlerin başında gelmektedir. Ayrıca, kirleticilerin bir bölgeden başka bir bölgeye taşınmasında, bir yerleşim bölgesi üzerinde askıda kalmasında rüzgar, basınç ve enverziyon sahaları gibi birtakım meteorolojik parametrelerin de etkisi olduğu bilinmektedir. Dolayısıyla tüm bu süreçlerin neticesinde, atmosfere salınan kirletici parametrelerin emisyon kaynakları birçok farklı alanda çeşitlilik arz etmiş, zaman içerisinde hava kirliliği üzerine tartışmalar ve yapılan çalışmalar hız kazanmıştır. Hükümetler ve birçok sivil toplum kuruluşu tarafından hava kalitesinin iyileştirilmesine yönelik adımlar atılmaya başlanmış, yapılan uluslararası antlaşmalar, mutabakat ve protokoller ile birçok ülke kirletici emisyonlarının azaltılmasına yönelik metinlerin altına imza atmıştır. Ayrıca, hava kalitesinin sağlıklı olduğu aralıktan tehlikeli seviyelere ulaştığı aralığa kadar farklı renk tonlarıyla ifade edildiği ve renk tonlarının karşılık geldiği hassas grupları ifade eden Hava Kalitesi İndeksi (HKİ) oluşturulmuştur. Partikül madde (PM10) ve kükürt dioksit (SO2) de antropojenik ve doğal süreçlerin sonunda atmosfere salınan birincil hava kirleticilerinin başında yer almaktadır. Bu çalışmada da, çapı 10 μm'den küçük olan partikül madde (PM10) ve kükürt dioksit (SO2) parametrelerinin 06.02.2023 tarihli Kahramanmaraş merkezli 7.7 ve 7.6 büyüklüğündeki depremlerden sonra "Genel Hayata Etkili Afet Bölgesi" olarak ilan edilen kentlerdeki dağılımları incelenmiştir. Kirletici verileri 01.12.2018 ile 29.02.2024 tarih aralıkları için elde edilerek, deprem dönemindeki dağılımlarının yanı sıra her iki kirleticinin de Covid-19 pandemisi öncesinde dağılımları ile pandemi dönemindeki dağılımları da ortaya konmaya çalışılmıştır. Kirletici verileri Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Ulusal Hava Kalitesi İzleme Ağı veritabanından belirtilen tarihler için elde edilmiş ve sonrasında 01.12.2018 ile 29.02.2020 tarihleri arası pandemiden önceki dönemi, 01.03.2020 ile 30.11.2022 tarihleri arası kentlerde pandemi dönemini, 01.12.2022 29.02.2024 tarihleri arası ise Kahramanmaraş merkezli depremler ve sonrasındaki süreci temsil etmek üzere üç farklı alt periyoda ayrılmıştır. Elde edilen veriler incelenmiş, belirlenen eksik veriler ise SPSS İstatistik programında uygun kayıp veri atama yöntemleri kullanılarak giderilmiştir. Ardından kirleticilerin çalışma alanı içerisindeki tüm istasyonlarda belirlenen üç farklı dönem için mevsimsel olarak zaman serisi çıktıları elde edilmiştir. Çalışma alanı içerisindeki 10 kentte yer alan 14 hava kirliliği ölçüm istasyonunda elde edilen zaman serileri ile kirletici parametrelerin belirlenen üç farklı dönem içerisindeki dağılımları incelenmiş ve yorumlanmıştır. Kirletici parametrelerin istasyon çevresindeki dağılımlarının belirlenmesinin yanı sıra, bu dönemlerde PM10 bağımsız değişken, SO2 ise bağımlı değişken olarak seçilerek %95 güven aralığı için basit doğrusal regresyon modeli kurulmuş, hesaplamalar sonucunda elde edilen korelasyon katsayıları, determinasyon katsayıları ve kurulan modelin anlamlılığını ifade eden p değerleri yorumlanarak aralarındaki ilişki tespit edilmiştir. Son aşamada ise, istasyonlarda ölçümleri yapılan kirletici parametrelerin çalışma periyodundaki üç farklı ana dönem için hesaplamalar neticesinde elde edilen mevsimsel ortalama konsantrasyon değerleri ile limit değer aşım sayıları birbirleri ile karşılaştırılmış ve yorumlanmıştır. Çalışmada yapılan mevsimsel analizler sonrasında elde edilen sonuçlara göre, partikül madde seviyelerinin özellikle Elbistan, Osmaniye, Malatya, Meteoroloji istasyonlarında yüksek seviyelerde seyrettiği belirlenmiştir. Belirtilen istasyonlar kış, ilkbahar, yaz ve sonbahar mevsimlerine yönelik incelemelerde yaz mevsimlerine doğru kirletici konsantrasyonları kademeli olarak düşüşe geçmiş olsa da, çalışma alanı içerisindeki istasyonlar arasında en yüksek partikül madde seviyelerinin gözlemlendiği ve limit değer aşımlarının en çok yaşandığı istasyonlar olarak öne çıkmıştır. Farklı dönemlerde yapılan ölçümlerde ise Çatalan, Diyarbakır, Doğankent, Adıyaman ve Elazığ istasyonları partikül madde seviyelerinin en düşük seyrettiği ve bu anlamda hava kalitesinin daha iyi olduğu istasyonlar olarak belirlenmiştir. Kükürt dioksit ölçümleri ile yapılan mevsimsel analizler sonucunda ise, kirletici seviyelerinin en yüksek seyrettiği istasyonlar Şanlıurfa ve Onikişubat istasyonları başta olmak üzere Elbistan, Osmaniye ve Malatya olarak belirlenmiştir. Küküt dioksit seviyelerinde limit değer aşımı partikül maddeye kıyasla oldukça az sayıda gerçekleşmiş ve partikül madde incelemelerinde karşılaşıldığı gibi, yaz mevsimlerinde en düşük konsantrasyonların ölçüldüğü, kış mevsiminin ise en yüksek kirletici seviyelerinin kaydedildiği belirlenmiştir. Kükürt dioksit seviyelerinin en düşük seyrettiği istasyonların ise Çatalan, Elazığ, Adıyaman, Diyarbakır olduğu belirlenmiştir. Belirtilen istasyonlar bu yönüyle her iki kirleticide de en düşük konsantrasyonlara sahip istasyonlar olarak dikkat çekmiştir. Kirleticiler arasında mevsimsel olarak her bir dönem için kurulan basit doğrusal regresyon modeline göre, kış ve sonbahar aylarında kirleticiler arasındaki doğrusal ilişkinin daha güçlü olduğu, dolayısıyla bu dönemlerde kirletici ölçüm değerlerinin birbiriyle paralellik gösterdiği belirlenirken, ilkbahar ve yaz aylarında kirleticiler arasındaki korelasyon katsayıları ile determinasyon katsayılarının daha düşük seviyelerde seyrettiği görülmüştür. Zaman serilerine göre, pandemi sürecinin ilk aylarında ve depremlerden sonra yaşanan ilk haftalarda bazı istasyonlarda kirletici konsantrasyonlarında ciddi dalgalanmalar tespit edilmiştir. Çalışmada alanı olarak ele alınan bölgede yoğun nüfusu ile dikkat çeken kentlerin varlığı, çevresinde büyük ölçekli sanayi kuruluşları olan istasyonların bulunması, bazı istasyonların, çevresindeki trafik kaynaklı kirletici emisyonlarına açık bir alan üzerinde kurulu olması ve benzer şekilde yoğun nüfuslu ilçe çevrelerinde bulunan istasyonların evsel ısınmada kullanılan fosil yakıtlar sonucu atmosfere salınan kirletici emisyonlarına yoğun şekilde maruz kalması, termik santral gibi çevre ve insan için birçok olumsuz etkisi bulunan güç santrallerinin varlığı, pandemi dönemi başlangıcı ile gelen süreçten sonra dönem dönem tam kapanma ve kademeli olarak normale dönme adımlarının bir yansıması olarak evsel ısınmaya olan talebin, trafik kaynaklı emisyonların iniş çıkışlar göstermesi, ardından yaşanan büyük depremlerle yine bölgedeki kirletici emisyonlarının artışa geçmesi, ele alınan çalışma alanının, Türkiye'de toz taşınımının sık görüldüğü bir coğrafi bölgede yer alması gibi kirletici seviyelerini etkilemesi beklenen faktörler, çalışma sonuçlarına büyük ölçüde yansımıştır.