Emisyon Envanteri ve Modelleme
İsmail ULUSOY
Çevre Mühendisi
Ennotes Mühendislik
İçerik
• Emisyon Envanteri
• Emisyon Kaynaklarına Göre Bilgiler
• Emisyon Faktörleri ve Hesaplamalar
• Modelleme
Emisyon Envanteri
• Kapsamlı ve Güncel Bir Emisyon Listesidir
• Emisyon Kaynağı
• Belirli Bir Coğrafi Bölge
• Belirli Bir Zaman Aralığı
Emisyon Envanteri
• Ne Kadar Emisyon Oluşuyor?
• Kaynağı Ne?
Emisyon Envanterinin Kullanımı
• Kirlilik Dağılım Haritalarının Hazırlanması
• Emisyon Öngörüleri
• Temiz Hava Politikaları Belirleme
• Modelleme Çalışmaları
Emisyon Kaynakları
İnsan Faaliyetleri
1. Sanayi
2. Isınma
3. Trafik
Doğal Kaynaklar
1. Biyojenik Kaynaklar
2. Sahra Tozları
Sanayi Kaynaklı Emisyonlar
• Yakma Prosesleri (Termik Santraller, Kazanlar vb)
• Üretim Prosesleri
• Ortam Havalandırma
• Depolama Faaliyetleri (Agrega, Kömür, Petrol, Doğal
Gaz vb)
• Üretim Faaliyeti Olmayanlar (Basınç İstasyonları, Benzin
İstasyonları)
Sanayi Emisyonları İçin Gerekli
Veriler
• Tesis/Kaynak Koordinatları
• Baca Çapı- Yüksekliği- Gaz Hızı-Sıcaklığı
• Kirletici Miktarları (kg/saat, ton/yıl vb)
• Üretim/Depolama Miktarı (Toplam Depolama
Hacmi)
SANAYİDEN KAYNAKLANAN EMİSYON YÜKÜNÜN TESPİTİ İÇİN GEREKLİ VERİLER
Tesis ID
Koordinat
(x)
Koordinat
(y)
Baca
Yuksekliği
(m)
Kirletici Parametreler (kg/yıl)
CO
TOZ
NOX
NO2
NO
SO2
VOC
ORGANİK
BUHAR
TOC KLORÜR FLORÜR - FLOR
HİDROJEN
SÜLFÜR
Isınma Kaynaklı Emisyonlar İçin
Gerekli Veriler
• Bölge Adı
• Nüfus/Konut Miktarı
• Yakıt Türü ve Kullanım Miktarı
• Bina Katmanı Haritaları (Dijital Ortamda-Resim
Değil)
• Arazi Kullanım Haritası
ISINMADAN KAYNAKLANAN EMİSYON YÜKÜNÜN TESPİTİ İÇİN GEREKLİ VERİLER
Isınma türü (miktar) (ton/saat)
Konut Sayısı (adet)
İlçe Adı
Nüfus Sayısı
Merkezi Isınma Bireysel Isınma
Merkezi Isınma
Kömür
İthal
Yerli
Doğalgaz
Bireysel Isınma
Kömür
Özel Kalofier
Özel Kalofier
Biyo-yakıt
Doğalgaz
Biyo-yakıt
Yakıtı
Yakıtı
İthal
Yerli
Trafik Emisyonları İçin Gerekli
Veriler
• Yolun Tipi ve Adı
• Yol Uzunluğu
• Araç Tipleri ve Sayıları (Mümkünse Periyodik Değişiklikleri
İçerecek Biçimde)
• Bölgelere Kayıtlı Araç Sayısı
• Bölge Nüfusu
• Yol Katmanı Haritası
• Havaalanları, Demir Yolları
ULAŞIMDAN KAYNAKLANAN EMİSYON YÜKÜNÜN TESPİTİ İÇİN GEREKLİ VERİLER
Yol Tipi
Kesit Adı
Uzunluğu
(km)
Binek Araçlar
Kamyonet Araçlar
Kamyon Araçlar
Otobüs Araçlar
Diğer Araçlar
Sayısı (taşıt/gün)
Sayısı (taşıt/gün)
Sayısı (taşıt/gün)
Sayısı (taşıt/gün)
Sayısı (taşıt/gün)
Benzin
Arter
Şehiriçi
Dizel
LPG
Benzin
Dizel
LPG
Benzin
Dizel
LPG
Benzin
Dizel
LPG
Benzin
Dizel
LPG
Emisyonların Hesaplanması
Emisyon=Emisyon Faktörü x Faaliyet Verisi
Modelleme
• Gerçek Dünyadaki Koşulların Bilgisayar Ortamında
Benzerini Yapmaktır.
• Koşullar Farklı Olsaydı Ne Olurdu Sorusunun
Cevabını Koşullar Değişmeden Verir.
Hava Kalitesi Modelleme
• Kaynaktan Çıkan Kirleticinin Meteoroloji Ve
Topografya Şartlarında Dağılımının Matematiksel
Yöntemlerle Hesaplanması
Hava Kalitesi Modelleme
• Hava Kalitesi Modelleme Çalışmaları; İTÜ Uçak ve
Uzay Bilimleri Fakültesi, Meteoroloji Mühendisliği
Bölümü Öğretim Görevlisi Doç. Dr. Hüseyin TOROS
Tarafından Gerçekleştirilecektir.
Modellemenin Amaçları
• Çevresel İzinler
• Emisyon Ölçümleri
• Kirlilik Öngörüleri
Model İçin Gerekli Veriler
• Kaynak Verileri
• Meteoroloji Verileri
• Arazi Parametreleri
• Alıcı Ortam Verileri
• Verilerin Kalitesi Model Sonucunun Kalitesini Etkiler
Kaynak Verileri
• Evrensel Envanter Verileri (EMEP-CEIP vb)
• Ulusal Emisyon Envanteri
Model Türleri
• Dağılım Modelleri
• Fotokimyasal Modeller
• Reseptör Modelleri
Modelleme Yazılımları
• WRF
• AERMOD
• WRF-CHEM
WRF
• Meteorolojik Modeldir
• Bölgesel Öngörülerde Geniş Spektrumlu (Sinoptik Ve
Orta Ölçekli) Atmosferik Olayların İncelenmesine
Olanak Vermektedir
• Topografik Koşulları Göz Önünde Bulundurur
AERMOD
• Dağılım (Dispersion) Modelidir
• Çok Çeşitli Kaynak Tipleri Girilebilir
• Gelişmiş Bir Meteorolojik Ön İşlemci Kullanır
(AERMET)
• Dağılım Bölgesindeki Alıcı Noktalarda
Konsantrasyonları Hesaplar
WRF-CHEM
• WRF Meteorolojik Modeline Entegredir
• Fotokimyasal Modeldir
• Ozon ve PM parametreleri incelenecektir.
Modelleme Çalışmasının Aşamaları
1. WRF İle Hava Akımlarının Zamansal ve Üç Boyutlu
Hareketlerinin Yüksek Çözünürlükte Belirlenmesi
2. Bu Amaçla (2 km x 2 km) yatay çözünürlükte, (600
km x 420 km) büyüklüğünde bir model alanı, (6 km x 6
km) çözünürlükte ve (900 km x 900 km) büyüklüğünde
ana alanın içine konularak, daha yüksek çözünürlükteki
alana başlangıç ve sınır koşullarını sağlayacaktır
Modelleme Çalışmasının Aşamaları
Modelleme Çalışmasının Aşamaları
3. Numerik modelin dikey çözünürlüğü yerden 20 m
yükseklikte başlayıp 10 km’ye kadar çıkacak, sınır
tabakasını da içine alan ilk 3 km’lik mesafede 20 model
nokta olmak üzere, toplam 35 nokta ile yüksek çözünürlük
sağlayacaktır
4. WRF modeli en son versiyonu kullanılarak, 27 km
çözünürlükte, 6 saatlik aralıklarda atılmış olan, arşivlenmiş
evrensel meteorolojik hava hareketlerini içeren GFS
gözlem analiz verileri kullanılarak model başlangıç ve sınır
şartları hazırlanacak ve 2009-2013 arasına karşılık gelen
son 5 yıllık zaman dilimi içerisinde çalıştırılacaktır.
Modelleme Çalışmasının Aşamaları
5. Model sonuçları, her yıl için ayrı ayrı olmak üzere,
saatlik olmak üzere başlatılıp, haftalık zaman
dilimlerine bölünecek ve hava hareketleri günlük ve
haftalık bazda, bütün 5 yıllık sure içerisinde
incelenecektir.
Modelleme Çalışmasının Aşamaları
6. Meteorolojik model çıktılarının AERMOD için
Başlangıç ve Sınır Şartları Olarak Verilmesi
7. AERMOD Modelinin (2 km x 2 km) yüksek
çözünürlükteki alan üzerinde 5 yıllık zaman aralığı
üzerinde çalıştırılması
8. Envanter Verileriyle Reaksiyon İçermeyen Pasif
Kirleticilerin Modellenmesi
9. WRF-CHEM Modeliyle Fotokimyasal
Modellemenin Yapılması
Sonuçların Değerlendirilmesi
• Model Sonuçlarına Göre Ölçüm Noktalarının
Belirlenmesi
• Model Sonuçları ve Ölçüm Sonuçlarının
Karşılaştırılması
TEŞEKKÜRLER
Download

İsmail ULUSOY