A study of semi-volatile toxic organic air pollutants in Aliağa heavy industrial region

Abstract

Dış hava, kuru çökelme ve toprak örnekleri, yaz ve kış örnekleme dönemleri boyunca Aliağa endüstri bölgesine yakın bir noktadan toplanmışÃ¦ ayrıca Aliaga genelinde 48 farklı noktadan toprak örnekleri alınmıştır. Yarı uçucu toksik organik hava kirleticileri (SOC'lar: PAH'lar, PCB'ler ve OCP'ler) tüm örneklerde incelenmiştir. Dış havada ölçülen PAH seviyelerinin, evsel ısınmaya bağlı olarak kış mevsiminde arttığı görülmektedir. Yaz mevsiminde artan PCB ve OCP seviyeleri, önceden kirletilmiş olan yüzeylerden bu bileşiklerin sıcaklıkla orantılı olarak artan buharlaşma oranlarına ve kullanımda olan pestisitlerin bu mevsimde artan tarımsal uygulamalarına bağlı olabilir. Her iki mevsimde alınan dış hava örneklerinde düşük molekül ağırlıklı PAH'lar (phenanthrene, fluorene, fluoranthene) ve PCB'ler (tri-, tetra-, penta-CBs) baskındır. Yaz periyodu için dış havada ölçülen en yüksek seviyeler sırasıyla endosulfan-I, endosulfan-II ve chlorpyrifos'a, kış periyodunda ise chlorpyrifos, ?-HCH ve endosulfan-I'e aittir. PCB'lerin tersine, partikül fazındaki PAH'lar ve OCP'ler yaz mevsiminde daha yüksek kuru çökelme akılarına sahiptirler. SOC'lar icin hesaplanan partikül çökelme hızları literatürdeki değerlerle tutarlıdır. Dış hava-toprak arakesitindeki net gaz akısı hesaplanmışÃ¦ önceden kirletilmiş olan toprak yüzeyinin, düşük molekül ağırlıklı PAH'lar ve PCB'ler için atmosfere ikincil bir kaynak gibi davrandığı, daha ağır bileşikler içinse deponi vazifesi gördüğü gözlenmiştir. Chlordane grubundaki OCP'ler ve p,p'-DDT yaz mevsimindeæ ?-CHL, ?-CHL, t-nonachlor, endosulfan sulfate ve p,p'-DDT ise kış mevsiminde toprak yüzeyinden buharlaşma eğilimindedir. Çalışılan SOC'ların hava ile toprak arasındaki geçişleri tüm olası mekanizmalar için önemli ise de, toprakta absorpsiyonun daha baskın olduğu görülmüştür. Bunu, kuru ve yaş çökelme izlemektedir. Ambient air, dry deposition, and soil samples were collected during the summer and winter periods at a sampling site close to the Aliaga industrial region in Izmir, Turkey. Soil samples were also taken from additional 48 different sites around the study area. All samples were investigated for SOCs (PAHs, PCBs, and OCPs). Atmospheric PAH concentrations were higher in winter than in summer, indicating that wintertime concentrations were affected by residential heating emissions. On the contrary, increased atmospheric PCBs and OCP levels were observed in summer, probably due to increased volatilization at higher temperatures and seasonal agricultural applications of in-use pesticides. Low molecular weight PAHs (phenanthrene, fluorene, fluoranthene) and PCBs (tri-, tetra-, penta-CBs) were the most abundant compounds in air for both seasons. For OCPs, they were endosulfan-I, endosulfan-II and chlorpyrifos in summer, and chlorpyrifos, ?-HCH, and endosulfan-I in winter, respectively. In contrast to PCBs, particulate fluxes of PAHs and OCPs were generally higher in summer than in winter. Overall average deposition velocities calculated for SOCs agree well with the literature values. Calculated net gas fluxes at the soil-air interface indicated that the contaminated soil is a secondary source to the atmosphere for lighter PAHs and PCBs and as a sink for heavier ones. OCPs tending to volatilize were chlordane related compounds and p,p'-DDT in summer, and in winter, they were ?-CHL, ?-CHL, t-nonachlor, endosulfan sulfate, and p,p'-DDT. All mechanisms were comparable for the studied compounds, but their input was generally dominated by gas absorption, followed by dry and wet deposition.