Determination and modeling of emission factors using a highway tunnel

Abstract

Karbon monoksit, azot oksitler, partikül maddeler, toplam askıda partikül maddeler ve naftalen, asenaftelen, asenaften, fluoren, fenantren, antrasen, fluoranthene, piren, benz (a) antrasen, chrysene, benzo (b) fluoranhene, benzo (k) fluoranthene, benzo (a) piren, indeno (1,2,3,cd) piren, dibenz (a,h) antrasen, benzo (l,g,h,i) perilen gibi on altı poli aromatik hidrokarbon bileşikleri İzmir Karşıyaka tünelinde incelendi ve emisyon faktörleri örnekleme ölçümleri ve MOVES modeli ile hesaplandı. Karşıyaka tüneli örneklemeleri tünelin girişi ve çıkışı olmak üzere iki örnekleme bölgesinde yapılmıştır ve örneklemeler yaz ve kış aylarında tekrarlanmıştır. Yapılan ölçümler sonucunda karbon monoksit için bir kilometre de araç başına düşen ortalama emisyon faktörü 2263,34 ve azot oksitler için bir kilometre de araç başına düşen ortalama emisyon faktörü 1047,1 miligram olarak hesaplanmıştır. İzmir Büyükşehir Belediyesine ait araçla ölçülen parametreler içerisinde en yüksek emisyon faktörü karbon monoksite aittir. Gaz ve partikül fazdaki poli aromatik hidrokarbon konsantrasyonları toplam olarak göz önüne alındığında, taranan 16 poli aromatik hidrokarbon bileşiği içinde bir kilometre de araç başına düşen en yüksek emisyon faktörü 110,27 mikrogram ile naftalen dir. Aerodinamik çapı 10 mikrometre den küçük partikül maddenin bir kilometre de araç başına düşen ortalama emisyon faktörü ise 67,11 miligramdır. Toplam askıda partikül maddenin bir kilometre de araç başına düşen ortalama emisyon faktörü ise 159,99 miligramdır. Örneklerin sonuçları ile modelleme sonuçları arasındaki fark ortalama yüzde 6dır. Carbon monoxide, nitrogen oxides, particulate matter, total suspended solids and sixteen polyaromatic hydrocarbon compounds including naphthalene, acenaphthylene, acenaphthene, fluorene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene, benz(a)anthracene, chrysene, benzo(b)fluoranhene, benzo(k)fluoranthene, benzo(a)pyrene, indeno(1,2,3,cd)pyrene, dibenz(a,h)anthracene, benzo(g,h,i)perylene were investigated in the tunnel air of the Karşıyaka tunnels in Izmir, with the aim to calculate emission factors based on tunnel sampling data and estimations by the vehicle emission simulator MOVES. Karşıyaka tunnel air sampling was carried out at two locations in the tunnel and in two seasons (winter and summer) to study seasonal variations of carbon monoxide, nitrogen oxides and sixteen poly aromatic hydrocarbons. As a result of the tunnel measurements, emission factors are calculated as 2263.34 and 1047.1 milligrams per vehicle per kilometer for carbon monoxide and nitrogen oxides, respectively. The highest polyaromatic hydrocarbon emission factor determined for naphthalene was 110.27 micrograms per vehicle per kilometer, if the concentrations of gaseous and particulate phase polyaromatic hydrocarbons are taken as total concentration. Average emission factor of particulate matter smaller than 10 micrometer diameter are calculated as 67.11 milligrams per vehicle per kilometer. Emission factor for total suspended solids was determined as 159.99 milligrams per vehicle per kilometer. Emission factors were also estimated using the vehicle emission model MOVES. The average difference between the results of modeling with the results of the samples was 6 percent.