İstanbul Boğazı'nda gemi kaynaklı egzoz emisyonlarının hesaplanması ve hava kalitesine etkisinin Aermod Dispersiyon Modeli ile belirlenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, GEMİ İNŞAATI VE GEMİ MAKİNELERİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ARAKS EKMEKÇİOĞLU
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Uğur Buğra Çelebi
Eş Danışman: Kaan Ünlügençoğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Deniz taşımacılığı sektörü, fosil yakıtlara bağımlılığı ve kıyı bölgelerine yakınlığı nedeniyle önemli bir çevresel risk oluşturmaktadır. Deniz trafiği ve çevresel etkilerin, özellikle de hava kirliliğinin kesişimi, giderek artan bir endişe ve kapsamlı araştırma alanı haline gelmiştir. Uluslararası Denizcilik Örgütü, değişen koşullara uyum sağlamak için emisyon önleme tedbirlerini düzenli olarak güncellemektedir. Bu tez, İstanbul Boğazı'ndan geçiş yapan gemilerden kaynaklanan egzoz emisyonlarını ve bunların hava kalitesi üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. Büyük bir kentsel alanı ayıran hayati bir su yolu olan İstanbul Boğazı, yoğun trafiği ve yoğun nüfuslu bölgelere yakınlığı göz önüne alındığında, bu çevresel etkileri anlamak için bir vaka çalışması sunmaktadır. Bu çalışma, 2014'ten 2021'e kadar sekiz yıllık bir süre boyunca Boğaz'dan geçen transit gemilerden kaynaklanan azot oksit, partikül madde, karbon monoksit ve kükürt dioksit emisyonlarını hesaplamaktadır. Çalışma ikili bir yaklaşım kullanmaktadır, emisyonların sayısal tahmini ve yer seviyesindeki kirletici konsantrasyonlarını hesaplamak için hava kalitesi dağılım modellemesi. Çalışmanın kapsadığı sekiz yıllık dönem boyunca, İstanbul Boğazı'ndaki deniz trafiğinden kaynaklanan emisyonlar kapsamlı bir şekilde tahmin edilmiş ve ölçüm istasyonlarının ortam hava kalitesi verileriyle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar daha sonra, kirleticiler için sınır değerler belirleyerek hava kalitesini korumayı ve iyileştirmeyi amaçlayan Türkiye'de Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Yönetmeliği tarafından belirlenen hava kalitesi standartlarıyla karşılaştırılmıştır. Denizcilik faaliyetlerinden kaynaklanan önemli kirleticilerin yer seviyesi konsantrasyonlarını hesaplamak için AERMOD dağılım modeli kullanılmıştır. Hesaplanan bu konsantrasyonlar daha sonra Kandilli hava kalitesi izleme istasyonundan alınan ölçüm verileriyle karşılaştırılmıştır. Bu yaklaşım, denizcilik sektörünün özellikle hava kalitesine ilişkin çevresel ayak izinin odaklanmış bir şekilde incelenmesini sağlamıştır. Sayısal emisyon hesaplamalarını gerçek ölçümler ile karşılaştıran bu çalışma, teorik tahminler ile gözlemlenebilir çevresel etkiler arasındaki boşluğu doldurmaktadır. Çevresel modellemede sofistike bir araç olan AERMOD Dağılım Modelinin kullanılması, yer seviyesindeki emisyon dağılımlarının ayrıntılı bir şekilde incelenmesine olanak sağlamaktadır. Bu uygulama, tahmin edilen emisyon rakamlarını mekânsal ve zamansal olarak çözümlenmiş çevresel etki haritalarına dönüştürerek gemi emisyonlarının Boğaz bölgesinin hava kalitesi üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. Bu çalışmadan elde edilen bulgular, çevre politikası ve düzenleyici çerçeveler için önemli çıkarımlara sahiptir. Çalışma, deniz trafiğinin bölgesel azot oksit ve kükürt dioksit emisyonlarına önemli katkısını vurgulamakta ve Uluslararası Denizcilik Örgütü kükürt üst sınırı gibi düzenleyici tedbirlerin kükürt dioksit seviyelerini azaltmadaki etkinliğini göstermektedir. Politikacılar ve denizcilik sektörü, gelişmiş emisyon azaltma teknolojilerinin benimsenmesine öncelik vermeli ve İstanbul'da ek Emisyon Kontrol Alanları uygulamayı düşünmelidir. Boğaz'ın hava kalitesini iyileştirmek için hava kalitesini olumsuz etkilemeyen alternatif yakıtların teşvik edilmesi agresif bir şekilde sürdürülmelidir. Daha hassas önlemler için daha iyi zamansal çözünürlüğe sahip ayrıntılı bir emisyon envanterinin geliştirilmesi de gereklidir. Böyle bir yaklaşım çevresel etki değerlendirmelerinin daha doğru yapılmasını sağlayacak ve geleceğe yönelik tahminlerin doğruluğunu arttıracaktır. Bulguların politika oluşturma sürecine entegre edilmesi sadece bilimsel bilgiyi ilerletmekle kalmayacak, aynı zamanda daha sürdürülebilir bir denizcilik endüstrisini teşvik edecek ve böylece kentsel hava kalitesi ve halk sağlığı üzerindeki etkisini azaltacaktır. Çalışmada hava kirliliğini azaltmak ve halk sağlığını korumak için kapsamlı ve ileri görüşlü stratejilerin benimsenmesinin gerekliliğini vurgulamaktadır. İstanbul'da emisyon envanteri için sağlam bir temel sunan bu araştırma, daha temiz denizcilik uygulamalarının ilerlemesini desteklemekte olup küresel sürdürülebilirliğe ulaşmayı ve iklim değişikliği hedeflerini ele almayı amaçlayan gelecekteki çevre politikalarına rehberlik edecektir.