Contribution of residential heating to air pollution in an industrial city of Turkey

Year 2023, Volume: 12 Issue: 4, 1051 - 1058, 15.10.2023

Zeynep İpek , İbrahim Uyanık

https://doi.org/10.28948/ngumuh.1183587

Abstract

In this study, the contribution of fuels (coal + natural gas) used for residential heating in Kayseri city center to air pollution was investigated. For this reason, the amount of emissions released to the atmosphere was calculated by using the natural gas and coal data used in the residences in the 5 (five) year period between 2015-2019 in the province of Kayseri. In addition, the percentage contribution of both residential heating and industrial point sources to air pollution in terms of emissions was compared. The relationship between annual average emission amounts and National Air Quality Monitoring Network data was also revealed. During the 5 years period, the total amount of emissions originating from the fuels used in residences and industries were 6171 tons for PM, 9049 tons for SO2, and 14179 tons for NOx. It has been evaluated that the decrease in PM10 concentrations and the increase in NOX concentrations from 2015 to 2019 may be related to the increase in natural gas use in the city. When evaluated in terms of emission amounts; it has been revealed that PM and SO2 are mostly released from domestic sources, while NOXs are from industrial sources.

Keywords

Natural gas, Coal, Emission, Residential, Industrial

Supporting Institution

-

Project Number

-

Thanks

We have obtained the data to be used in this study; We would like to express our thanks to Kayseri Metropolitan Municipality and KAYSERİGAZ and their staff.

Türkiye’nin bir sanayi şehrinde konut ısıtmasının hava kirliliğine katkısı

Abstract

Bu çalışmada Kayseri il merkezinde konut ısınması amacıyla kullanılan yakıtların (kömür+doğalgaz) hava kirliliğine katkısı araştırılmıştır. Bu nedenle, Kayseri ilinde 2015-2019 yılları arasındaki 5 (beş) yıllık dönemde konutlarda kullanılan doğalgaz ve kömür verileri kullanılarak havaya salınan emisyon miktarları hesaplanmıştır. Ayrıca, hem konut ısınması hem de endüstriyel nokta kaynakların emisyon miktarları açısından hava kirliliğine yüzdesel katkısı karşılaştırılmıştır. Yıllık ortalama emisyon miktarları ile, Ulusal Hava Kalitesi İzleme Ağı verileri arasındaki ilişki ayrıca ortaya çıkarılmıştır. Çalışma süresi olan 2015-2019 yıllarını kapsayan 5 yıllık süre zarfında konut ve endüstrilerde kullanılan yakıtlardan kaynaklı oluşan toplam emisyon miktarları PM için 6171 ton, SO2 için 9049 ton, NOx için 14179 ton şeklindedir. 2015 yılından 2019 yılına doğru gerçekleşen PM10 konsantrasyonlarında azalma ve NOX konsantrasyonlarındaki artışın, kentte doğalgaz kullanımının artması ile ilişkili olabileceği değerlendirilmiştir. Emisyon miktarları açısından değerlendirildiğinde; PM’in ve SO2’nin evsel, NOx’lerin ise çoğunlukla endüstriyel kaynaklardan salındığı ortaya çıkmıştır.

Keywords

Doğalgaz, Kömür, Emisyon, Konut, Endüstri

Project Number

-

References

• D. Apaydın, F. Dadaşer Çelik, Inventory of Emissions fron Area Sources in Kayseri. 2nd. International Conference on Environmental Science e Technology, Antalya, Türkiye, 14-17 Mayıs 2014, ss.1-10, 2014.
• 2020 World Ar Quality Report. https://www.iqair.com/world-air-quality-report, Erişim 12 Kasım 2021.
• F. Dadaşer Çelik, H. Kırmacı, Kayseri İli Kent Merkezinde Kükürtdioksit ve Partiküler Madde Değerlerindeki Değişimlerin İncelenmesi: 1990-2007, Ekoloji Dergisi, 20(79), 2011.
• T. Kartal, H. Akıllı, Ulusaldan yerele Türkiye'de iklim değişikliği politikaları ve uygulamaları: Kayseri örneği. Yüksek Lisans Tezi, Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi, Türkiye, 2018.
• R. Khot, V. Chitre, Survey on air pollution monitoring systems. In 2017 international conference on innovations in information, embedded and communication systems (ICIIECS) (pp. 1-4). IEEE, 2017. https://doi.org/10.1109/ICIIECS.2017.8275846.
• A. Kerimray, L. Rojas-Solórzano, M.A. Torkmahalleh, P.K. Hopke, B.P.O. Gallachóir, Coal use for residential heating: patterns, health implications and lessons learned. Energy for Sustainable Development, 40, 19-30, 2017. https://doi.org/10.1016/j.esd.2017.05.005.
• R. Cichowicz, G. Wielgosiński, W. Fetter, Dispersion of atmospheric air pollution in summer and winter season. Environmental monitoring and assessment, 189(12), 1-10, 2017. https://doi.org/10.1007/s10661-017-6319-2.
• X. Yun G. Shen, H. Shen, W. Meng, Y. Chen, H. Xu, S. Tao, Residential solid fuel emissions contribute significantly to air pollution and associated health impacts in China. Science advances, 6(44), eaba7621, 2020. https://doi.org/10.1126/sciadv.aba7621.
• H. Erol, Ankara’da Hava Kirliliği ve Çözüm Yolları. Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi, Türkiye,1996.
• E. Özşahin, İ. Eroğlu, H. Pektezel, Keşan’da Edirne Hava Kirliliği. Selçuk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, (36), 83-100, 2016.
• M. H. Morcalı, D.S. Akan, Kahramanmaraş hava kirliliği kaynaklarının izlenmesi ve belirlenmesi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20(2), 105-115,2017. https://doi.org/10.17780/ksujes.310602.
• A. Hamit, F. Yaşar, Ş. Altun, B. İşcan, Batman şehir merkezinde hava kirliliği ve kontrolü. Batman Üniversitesi Yaşam Bilimleri Dergisi, 7(1/2), 48-55, 2017.
• A.D. Buldur, S. Sarı, Sıcaklık Terselmesinin Hava Kirliliğine Etkisi: Isparta Şehir Merkezi Örneği. Electronic Turkish Studies, 13(2), 2018. https://doi.org/10.7827/TurkishStudies.12858.
• F. Dadaşer Çelik, Ş.T. Azgın, Forecasting of Primary Air Pollutions: Emission Inventory Sample from Turkey. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 6(1), 66-75, 2020. https://doi.org/10.21324/dacd.584889.
• Kayseri İli Çevre Durum Raporları 2015-2019. http://dozplayer.biz.tr/10112502-T-C-cevre-ve-sehircilik-bakanliği-kayseri-cevre-ve-sehircilik-il-mudurlugu-html, Erişim 20 Nisan 2021.
• BOTAŞ Genel Müdürlüğü. http://www.botas.gov.tr/. Erişim 20 Eylül 2021.
• Ulusal Hava Kalitesi İzleme Ağı. http://www.havaizleme.gov.tr, Erişim 29 Eylül 2021.
• Kayseri İli Temiz Hava Eylem Planı 2014-2019. http://dozplayer.biz.tr/10112502-T-C-cevre-ve-sehircilik-bakanliği-kayseri-cevre-ve-sehircilik-il-mudurlugu-html, Erişim 15 Nisan 2021.
• Z. İpek, İ. Uyanık, Sanayi Kaynaklı Noktasal Emisyonların Hava Kalitesine Katkısı: Kayseri İli Örneği. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 8 (2), 341-350, 2022. https://doi.org/10.21324/dacd.1056806.
• Ulusal Hava Kalitesi İzleme Ağı Veri İşletimi, Veri Validasyonu ve Raporlama, Retrieved 2022, from http://www.haliccevre.com/images/PDF/s-19.pdf. Erişim Tarihi 20 Nisan 2021.
• CITEPA (Centre Interprofessional Technique de la Pollution Atmospherique), Corinair Inventory-Default emission factors handbook, 2nd Edition. CEC-DGXI, Paris, 1992.
• Emep/CORINAIR, Emission Inventory Guidebook – 2009. Combustion in Energy & Transformation Industries, Retrieved 2010. http://www.eea.europa.eu/publications/emep-eea-emission-inventory-guidebook-2009. Erişim 1 Nisan 2021.
• T. İnandı, M. Canciğer Eltaş, B. Kerman, Turkiye’de Havadaki PM10 ve SO2 Duzeyindeki Değişimler, 2005-2015, Turkiye Klinikleri J Med Sci 2018;38(3):209-17, 2017. https://doi.org/10.5336/medsci.2017-57594.
• K. Ulutaş, A.F. Alkarkhi, S.K. Abujayyab, S.S.A. Amr, Multivariate Analysis for Air Contamination and Meteorological Parameters in Zonguldak, Turkey. Jordan Journal of Civil Engineering, 16(4) 2022.
• E. Zeyney, F. Yerdelen Tatoğlu, and T. Akarsu, A statistical evaluation of the effect of natural gas usage for urban heating on the air quality of Erzurum City via SO2 ve PM10. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 28(6), 869-880, 2022. https://doi.org/10.5505/pajes.2021.83548.
• J.Yang, Z. Ji, S. Kang, Q. Zhang, X. Chen, S.Y. Lee, Spatiotemporal variations of air pollutants in western China and their relationship to meteorological factors and emission sources. Environmental Pollution, 254, 112952.2020.https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.07.120.