An investigation on atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Izmir

Abstract

İzmir bölgesinde 14 adet polisiklik aromatik hidrokarbon bileşiği (PAHlar) (fluorene, phenanthrene, anthracene, carbazole, fluoranthene, pyrene, benz[a]anthracene, chrysene, benzo[b]fluoranthene, benzo[k]fluoranthene, benzo[a]-pyrene, indeno[1,2,3-cd]pyrene, dibenzo[a,h]anthracene, benzo[g,h,i]perylene) dış havada, toprakta ve su örneklerinde incelenmiştir. Dış hava çalışmaları üç örnekleme noktasında (yarıkentsel ve 2 kentsel) gerçekleştirilmiş ve PAH'ların mevsimsel ve yerel değişimleri incelenmiştir. Tüm ölçüm noktalarında ve örneklerde en çok bulunan bileşiğin phenanthrene olduğu ve düşük moleküler ağırlıklı PAH bileşiklerinin baskın olduğu gözlenmiştir. Absorpiyon ile absorpsiyon ve adsorpsiyon tabanlı modeller kullanılarak PAH'ların gaz-partikül dağılımları incelenmiştir. Kuru çökelme akıları yarıkentsel ve kentsel örnekleme bölgelerinde dış hava örnekleriyle eş zamanlı olarak ölçülmüş ve bu veriler kullanılarak partikül kuru çökelme hızları hesaplanmıştır. Toprak örnekleri yarı kentsel örnekleme noktasından alınmıştır. Dış hava örneklerinde olduğu gibi toprak örneklerinde de düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerin baskın olduğu gözlenmiştir. Dış hava-toprak arakesitindeki net akı hesaplanmıştır. Fluorene, phenanthrene, anthracene ve carbazole kışın havadan toprağa çökelme eğilimi gösterirken, bu bileşiklerin yazın topraktan buharlaşma eğiliminde oldukları gözlenmiştir. Diğer bileşiklerin (flouranthene- benzo[g,h,i]perylene) ise her iki mevsimde de havadan toprağa çökelme eğilimi gösterdiği bulunmuştur. Dış hava ve su konsantrasyonları İzmir körfezi kıyısındaki bir noktada eş zamanlı olarak ölçülmüştür. Hava-su arakesitindeki net akı hesaplanmış ve örnekleme süresince havadan suya çökelme eğiliminde olduğu bulunmuştur. Anahtar Sözcükler: Polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAHlar), dış hava, gaz-partikül dağılımı, kuru çökelme, çökelme hızı, hava/su arakesitinde taşınım, hava/toprak arakesitinde taşınım. Fourteen PAH compounds including fluorene, phenanthrene, anthracene, carbazole, fluoranthene, pyrene, benz[a]anthracene, chrysene, benzo[b]fluoranthene, benzo[k]fluoranthene, benzo[a]pyrene, indeno[1,2,3-cd]pyrene, dibenzo[a,h]-anthracene, benzo[g,h,i]perylene were investigated in ambient air, soil and water samples in Izmir. Ambient air studies were carried out at three sampling sites a suburban and two urban sites and their spatial and seasonal variations were investigated. Phenanthrene was the most abundant compound at all sites, and all samples were dominated by low molecular weight PAHs. Gas-particle partitioning of PAHs were examined using octanol-based and soot-based partitioning models. Dry deposition samples were collected in suburban and urban sampling sites concurrently with ambient air samples. Particle dry deposition velocities were calculated using particle concentrations and fluxes. Soil samples were collected at suburban sampling site. Like the air samples the PAH profile in soil was dominated by lower molecular weight compounds. The net air-soil exchange of PAH fluxes were examined. Fluorene, phenanthrene, anthracene and carbazole were deposited to soil in winter while they were volatilized in summer seasons. Other compounds (flouranthene- benzo[g,h,i]perylene) were deposited to soil in both periods. Concurrent ambient air and water concentrations were measured at a coastal site of Izmir Bay. The net air-water exchange PAH fluxes were also examined. Net PAH fluxes were mainly deposition from air to water during the sampling periods. Keywords: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), ambient air, gas/particle partitioning, dry deposition, deposition velocity, air/water exchange, air/soil exchange.