İstanbul’un farklı yerlerindeki 37 hava kalitesi izleme istasyonundan yedi sene boyunca toplanan veriler, kanserojen ilan edilen ince partikül maddenin (PM2.5) hem kent merkezlerinde hem de kırsal alanlarda Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) sınır değerinin üzerinde olduğunu gösteriyor.
En az tespit edildiği yerlerde dahi, DSÖ’nün önerdiği yıllık ortalama değerden iki kat fazla bulunuyor. Türkiye’nin Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Yönetmeliği’nde bir an önce PM2.5 için sınırlama getirmesi ve kirliliğin; trafik, sanayi, gemi emisyonları gibi temel kaynaklarını azaltacak uygulama ve politikaları hayata geçirmesi gerekiyor.
KONUK YAZAR
Prof. Dr. Ülkü Alver Şahin
İstanbul’un hava kalitesini, şehrin farklı bölgelerinde kurulmuş 37 adet hava kalitesi izleme istasyonu verilerine dayanarak analiz ettiğimiz yeni çalışmamız, yedi yıllık uzun dönem veri analizine dayanması ve İstanbul’da ölçüm yapılan tüm alanları değerlendirmesi bakımından bir ilk olma özelliği taşıyor.
Bu çalışmada, saç telinden dahi 20 kat ince olan ve solunum sisteminin en dip noktalarına kadar ulaşabilen, 2,5 mikrometreden küçük partiküllerin toplamı olan ince partikül maddenin (PM2.5), İstanbul’da ölçüm yapılan tüm noktalarda, Dünya Sağlık Örgütü tarafından tavsiye edilen yıllık ortalama sınır değerden (5 µg/m3) iki ila beş kat daha fazla olduğu görüldü. Ne var ki erken bebek ölümleri, kalp ve solunum rahatsızlıkları ve akciğer kanserine bağlı ölümler gibi birçok sağlık sorununun temel nedenlerinden biri olarak gösterilen PM2.5 parametresi için halk sağlığını koruma amaçlı ulusal bir sınır değer henüz tanımlanmış değil.
Çalışmamızda ayrıca, 10 mikrometreden küçük tüm partikül boyutlarının toplamını temsil eden PM10 yıllık ortalama konsantrasyon değerlerinin de, çoğu ölçüm istasyonunda, Türkiye ulusal yönetmeliğinde tanımlanan yıllık ortalama limitin (40 µg/m3) üzerinde olduğu görüldü. PM10’un en yüksek konsantrasyonları, taş ocakları yakınında bulunan Sultangazi hava kalitesi ölçüm istasyonlarında ölçüldü. PM10’un en yüksek değerler aldığı diğer istasyonlar, sanayi ve yerleşimin yoğun ve yakın olduğu Esenyurt, Başakşehir ve Tuzla istasyonları ile trafiğin yakınında olan Göztepe, Mecidiyeköy, Kağıthane ve Aksaray istasyonları olarak tespit edildi.
Dünya genelinde tüm şehirlerin hava kalitesinde gözlenen eğilime uygun olarak, İstanbul’da da ozon harici hava kirleticilerin ortalama konsantrasyon değerleri yıldan yıla azalıyor. Ancak yine de çalışmamız, diğer birçok dünya şehrinde olduğu gibi İstanbul’da da PM2.5, PM10 ve azot dioksit (NO2)’in birçok ölçüm noktasında sınır değerlerin çok üstünde bulunduğunu ortaya koyuyor. Karayolu trafiğinin yoğunlaştığı alanların, sanayi bölgelerinin bulunduğu ve özellikle yerleşimle yakın olduğu alanların ve gemi kaynaklı emisyonlar nedeniyle İstanbul Boğazı yakınlarının, önemli birer temel hava kirletici kaynak olduğu tespit edildi. Bu kaynakların emisyonlarını sınırlayacak ulusal ve yerel uygulamalar ile şehir planlamalarını hayata geçirmediğimiz takdirde, bu kirleticileri sınır değerler altına düşürebilmek mümkün görünmüyor.
En ince partikül maddeler, anne fetüsüne dahi ulaşabiliyor
İnsan sağlığına en zararlı hava kirleticisi olan partikül maddeler, tek bir maddeden meydana gelmiyor. Fiziksel ve kimyasal özellikleri ve buna bağlı olarak toksik etkileri, oldukça değişken. Kaynaktan doğrudan havaya yayılabildikleri gibi, atmosferde birtakım reaksiyonlar sonucu da oluşabiliyorlar. Bu nedenle birincil ve ikincil partikül maddeler olarak atmosferde bulunabilirler.
PM2.5 ve PM10 olarak adlandırılan iki kirletici arasındaki temel fark ise, partikül çapları ve içerikleri. PM2.5, 2.5 mikrometreden küçük, PM10 ise 10 mikrometreden küçük partiküllerin toplamını ifade eder. Boyutu küçüldükçe, partikül maddenin solunması ve kana karışması daha kolay hale geldiğinden, insan sağlığı için de daha tehlikeli olabilir.
10 mikrometre, insan solunum sistemine giriş yapabilen boyuttur; 2.5-10 mikrometre büyüklüğündeki partiküller, üst solunum yolunda (burun ve boğaz) tutulur. 2.5 mikrometreden küçük olanlar ise solunum sisteminde akciğerlere kadar ulaşabilir Bir mikrometrenin altındaki partiküller alveollere, 100 nm’nin altındaki partiküller ise kan dolaşım sistemine, anne fetüsüne ve beyne ulaşabilir.
Partikül madde boyutu küçüldükçe, sınır değerleri tanımlanan kütlesel konsantrasyonlar azalır ancak solunacak partikül adedi, dolayısı ile yüzey alanı, artış gösterir. Bir günde ortalama 15 m3 hava soluyan yetişkin bir kişi, yüzde 80-90’ı nano boyutlu partiküller olan 7,5×1010 adet partikül tanesine maruz kalır. Bu nedenle DSÖ ve Avrupa Birliği, 2030 ve sonrasında partikül maddenin en ince boyutları olan ve içeriğinde bulunan Ultra İnce Partiküller (UFP, <100 nm toplamı) ve Siyah Karbon (BC) için sınır değer tanımlanması ve izlenme gerekliliğini açıkladı.
PM2.5 değerleri, tavsiye edilenden iki ila beş kat daha yüksek
Çalışmamızda, İstanbul’da PM2.5’un yıllık ortalama konsantrasyonu kırsal alanlarda 15 μg/m³, şehir arka planında 15-20 μm/m³, şehir merkezlerinde ve trafik yakınlarında ise 25 μm/m³ seviyelerinde tespit edildi. Ancak şehir atmosferinde alansal olarak çok büyük bir değişim göstermemektedir. Buna karşın, İstanbul’da ölçüm yapılan tüm noktalarda, DSÖ tarafından tavsiye edilen yıllık ortalama PM2.5 sınır değerinin (5 µg/m3) iki ile beş katı konsantrasyonlar olduğunu, sınır değerlerin aşıldığını gözlemledik.
Diğer kirleticiler söz konusu olduğunda, kirlilik kaynaklarına yakınlık büyük ölçüde belirleyici iken, PM2.5 kirliliğinden korunmak için şehir merkezinden uzaklaşmak yeterli olmuyor. Bunun temel nedeni, atmosferik taşınım ve dönüşüm reaksiyonları ve neticesinde oluşan ikincil partikül maddeler. İnce partiküller kaynaktan çıktıktan sonra atmosferde uzun süre kalabilir ve taşınabilir. Ayrıca kükürt dioksit veya azot oksit gibi gaz kirleticiler, atmosferde reaksiyonlar sonucu partikül madde formuna dönüşebilirler. Tüm bu nedenlerle atmosferde ince partiküller kaynağından uzakta dahi yüksek değerlerde bulunabilir ve gaz kirleticilerin aerosole dönüşmüş halleri önemli bir bileşeni olabilir.
Dizel araçlara sınırlama getirilmeli ve trafikten arındırılmış temiz alanlar yaygınlaştırılmalı
Türkiye’de PM2.5 kirliliği ile mücadele etmenin ilk gerekliliği, yönetmeliği güncelleyerek bu kirletici için halk sağlığını koruyucu bir üst sınır belirlemek. Ayrıca kirliliğin temel kaynaklarını tespit etmek ve azaltmak için gerekli önlemleri almak da önem taşıyor. Karayolu trafiğinin yoğunluğu ve özellikle dizel araçların yarattığı kirlilik, önlem alınması gereken unsurların başında geliyor.
1990’ların sonunda petrole nazaran daha ‘‘çevre dostu’’ bir alternatif olarak öne çıkarılan dizel yakıtlı araçların daha fazla kirliliğe sebep olduğunu artık biliyoruz. Buna tedbir alan Paris, Madrid ve Hamburg gibi birçok Avrupa Birliği şehrinde, şehir merkezlerine dizel araçlarla girmek sınırlandırılıyor. Türkiye İstatistik Kurumu verilerine göre araçların yaklaşık yüzde 40’ının dizel olduğu Türkiye’de ise ne yazık ki henüz böyle bir uygulama yok.
Oysa özellikle hava kirliliğinin haftanın hangi günlerinde daha yüksek olduğuna dair incelememiz, dizel yakıtlı araçların kullanımı ile hava kirliliğinin ilişkili olduğunu ortaya koyuyor. Hava kalitesi izleme istasyonlarından alınan veriler, PM2.5, karbonmonoksit (CO) ve kükürt dioksit (SO2) kirleticilerinin Pazartesi ve Salı günleri en yüksek seviyelerde olduğunu gösteriyor. Endüstriyel, ticari hammaddelerin büyük bir kısmı, kamyonlar ve hafif ticari araçlar tarafından haftanın bu ilk iki günü taşınıyor. Kayıtlı hafif ticari araçların yakıt tiplerine bakıldığında, yüzde 90’ının dizel araçlar olduğunu görüyoruz.
2020’de yayınlanan ve İstanbul trafik istasyonu olan Aksaray hava kalitesi istasyonu verileri ile yapılan bir çalışmada da, azot dioksit kirliliğinin temel sebebi olarak dizel araçlar gösterilmiştir. Bizim çalışmamız da İstanbul genelinde azalan azot dioksit kirliliğinin Aksaray’da yılda yüzde yedi oranında artmaya devam ettiğini ortaya koyuyor. Bu istasyonda 79 μg/m³ olarak kaydedilen yıllık ortalama azot dioksit seviyesi, Türkiye hava kalitesi standartlarında belirlenen üst sınırın neredeyse iki katı.
Bu çalışmalar, trafik kaynaklı kirliliği kısa vadede limit değerlerin altına çekmek için farklı uygulamaların hayata geçirilmesi gerektiğini gösteriyor. Öncelikle trafikteki dizel araçların sayısını azaltmak, raylı sistemleri de şehir genelinde entegre ve yaygın hale getirmek gerekiyor. Avrupa’da örnekleri olan, tarihi merkezleri araç trafiğine tamamen veya kısmen kapatan alanlar, İstanbul’da da tasarlanmalı. Özellikle ticari araçlarda, dizelden elektrikli araçlara doğru bir dönüşümü teşvik etmenin yolları aranmalı.
37 istasyonun 21’inde PM10 üst sınırı aşılıyor
PM10 kirliliği ise yerleşim yerlerinde, sanayi tesislerinin ve trafiğin yoğun olduğu bölgelerde çok daha yüksek değerler alıyor. Çalışmamızda, en düşük yıllık ortalama PM10 konsantrasyonunun 16,7 μg/m³ ile şehir arka planında ölçüldüğünü, buna karşın kentleşmiş ve sanayi tesislerine yakın bölgelerde ortalama konsantrasyonun 91,4 μg/m³’e kadar yükseldiği görülüyor. Türkiye’nin ulusal hava kalitesi yönetmeliğinde (Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Yönetmeliği) PM10 sınır değeri 2019 yılından itibaren 40 μg/m³dür ve sanayi ve yerleşimin iç içe olduğu bölgelerde neredeyse 2-3 katlık bir sınır değer aşımının söz konusu olduğu görülüyor. Araştırmamıza göre, ölçüm yapılan 37 hava kalitesi izleme istasyonunun 21’inde, ulusal sınır değerimiz aşılıyor.
PM10 konsantrasyonları, Avrupa yakasında, Anadolu yakasına kıyasla daha yüksek ölçülüyor. Bunun, Avrupa yakasının neredeyse iki kat daha büyük bir nüfusa ev sahipliği yapması ve buna bağlı olarak trafik yoğunluğunun da daha yüksek olması ile ilgili olduğunu tahmin ediyoruz. Bununla birlikte, PM10 kirliliğinin en yüksek ölçüldüğü yerlere baktığımızda, sanayi tesislerine yakınlık dikkat çekiyor. Endüstriyel alanlarda yapılan ölçümlerde PM10, yerleşim alanlarına kıyasla yüzde 65, kükürt dioksit ise yüzde 33 daha yüksek ölçülüyor.
PM10 seviyelerinin en yüksek olduğu dört istasyondan ikisi, taş ocakları yakınında yer alıyor. Diğer ikisi ise kent merkezinde yer almakla birlikte, Esenyurt ve Beylikdüzü arasındaki sanayi bölgelerine yakın konumlanıyor. Trafik yoğunluğu nedeniyle yol yüzeylerinden havalanan toz ve toprak da bu kirliliğe önemli bir katkı sağlıyor olabilir. Nitekim taş ocaklarından çıkan taşların taşındığı güzergahlarda da yüksek PM10 seviyelerine rastlanıyor.
Sanayi faaliyetleri kaynaklı emisyonlar ve gemi emisyonları kontrol altına alınmalı
Çalışmamıza göre son yedi yılda İstanbul’da ozon hariç diğer kirleticiler azalma eğilimi gösteriyor. Ancak endüstriyel alanlar ve trafik yakını alanlar başta olmak üzere PM10, PM2.5 ve NO2 konsantrasyonları halen sınır değerlerin üzerinde.
Bu azalma eğilimine rağmen, eğer azaltıcı ve önleyici tedbirler alınmazsa, sınırların aşıldığı istasyonlarda hedeflenen değerlere ulaşmak yakın gelecekte mümkün görünmüyor. Benzer şekilde, en iyimser senaryoda dahi, 2030 yılına kadar PM2.5 konsantrasyonunu DSÖ’nün tavsiye ettiği sınırın altına indiremiyoruz. Çalışmamız, bu gidişatı tersine çevirebilmek için, endüstriyel alanlarda faaliyetlerin oluşturduğu emisyonların kontrolü için bütüncül izleme ve kontrol uygulamalarının hayata geçirilmesi gerektiğine dikkat çekiyor.
İstanbul, hem 16 milyondan fazla nüfusa ev sahipliği yapması hem de ekonomik anlamda Türkiye’nin lokomotifi olması dolayısıyla, ciddi hava kirliliği baskısı altında. Ülke ticaretinin yarısından fazlası İstanbul’da yapılıyor ve ürünlerinin dörtte birinden fazlası bu kentte üretiliyor. Tekstil, metal, kimya gibi birçok kirletici sektör, İstanbul ve civarında üretim yapıyor. Kocaeli, Dilovası, Bursa ve Çorlu, sanayi dolayısıyla önemli kirlilik kaynaklarının olduğu yakın alanlar olarak öne çıkıyor. Şehir içi alanlarda faaliyet gösteren ve önemli bir kirlilik kaynağı olan sanayi tesislerine, etki alanları olan çevrelerinde, hava kirliliğini sürekli izleme ve önleyici tedbirler alma zorunluluğu getirilmesi gerekiyor.
Çalışmamızda, SO2, İstanbul’un hiçbir noktasında yıllık sınır değerin üzerinde olmadığı gözlendi. Ancak İstanbul Boğazı kenarında gemi emisyonlarını izleme amacı ile kurulmuş olan Kandilli istasyonunda SO2 konsantrasyonlarının, şehrin yerleşim alanlarına kıyasla iki kat daha yüksek değerler aldığı tespit edildi. Dolayısıyla, Marmara ve Boğazlar’ın gemi emisyon kontrol alanı olarak ilan edilmesi, gemi bacalarından salınan SO2 emisyonlarının şehir atmosferine olan bu katkısını azaltmak için etkili bir yöntem olarak değerlendirilebilir.
Emisyon Kontrol Alanı (ECA) olan denizlerde gemiler, düşük kükürt içeren yakıt kullanmak zorundadır. Akdeniz de, 2025 itibarıyla geçerli olmak koşulu ile, Uluslararası Denizcilik Örgütü tarafından ECA alanları arasına dahil edildi. Türk Boğazlar Sistemi’nin ECA ilan edilmesinin hava kirliliği açısından sonuçları ise 2015 yılında yayınlanan bir akademik makalede incelenmiş ve gemi kaynaklı SO2 emisyonlarında yüzde 90’lık, PM10 ve PM2.5 konsantrasyonlarında ise yüzde 67’lik azalma sağlanabileceği hesaplanmıştı.
Özetle, İstanbul’da hâlâ tavsiye edilen üst sınırların üzerinde ölçülen kirleticileri kontrol altında tutabilmek için kirliliğin kaynaklarını yerel ölçekte tespit etmek ve önlem almak gerekiyor. Çalışmamızın da gösterdiği üzere, kirliliğin en büyük sebepleri olarak karayolu trafiği, sanayi tesisleri ve gemi emisyonları öne çıkıyor. Bu doğrultuda trafikteki fosil yakıtlı taşıtları, özellikle dizel araçları azaltmak, raylı sistemleri entegre şekilde kent geneline yaygınlaştırma önemli. Aksaray gibi tarihi yarımada içinde kirliliğin oldukça yüksek seyrettiği bölgelerde, “ultra düşük emisyon alanı” bölgeleri tasarlanabilir. Ayrıca, şehir ile iç içe bulunan ve yerel konsantrasyonların önemli düzeyde artışına sebep olan sanayi tesislerine daha katı emisyon sınırlandırmaları getirmek, çevresel etki alanlarında izleme ve kontrol tedbirleri almalarını sağlamak da önemli bir azaltım stratejisi olabilir. Son olarak ise Boğazları düşük emisyon salımı yapan gemilerin geçişi için gerekli girişimlerin yapılması değerlendirilmesi gereken çözüm önerileri arasında.
Kaynak makale:
Şahin, Ü. A., Ayvaz, C., Hama, S., Onat, B., Uzun, B., Dogan, M., Bediroglu, G., & Harrison, R. M. (2024). Assessment of ambient particulate matter and trace gases in Istanbul: Insights from long-term and multi-monitoring stations. Atmospheric Pollution Research, 15(5), Article 102089. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.apr.2024.102089
Yazar hakkında
Prof. Dr. Ülkü Alver Şahin, İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Çevre Mühendisliği Bölümü öğretim üyesidir. Başlıca çalışma alanları hava kirliliği izleme, analiz ve ölçüm tekniklerinin geliştirilmesi, kirletici gazların kontrolü ve modellemesi ve iklim değişikliğidir. Son yıllarda atmosferik nanopartiküller, sensörlerle hava kirliliği izleme, bacagazı arıtma ve karbon yakalama teknikleri üzerinde yoğunlaşan çalışmalar yürütmektedir.
Lisans (1996), Yüksek Lisans (1998) ve Doktora (2005) eğitimlerini İstanbul Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü’nde tamamlamıştır. 1998 yılında ayni üniversitede Araştırma Görevlisi olarak çalışmaya başlamış ve 2019 yılından itibarende Prof.Dr. olarak görev yapmaktadır. 2013 yılında Kanada, Carleton University, Environmental Engineering Department ve 2019-2020 yılları arasında da İngiltere University of Birmingham, Earth and Environmental Science bölümlerinde misafir araştırmacı olarak görev yapmıştır.
Ellinin üzerinde yayınlanmış SCI makalesi ve 80’in üzerinde sunum yapılmış sempozyum bildirisi bulunup bu çalışmaları 1000’in üzerinde atıf almıştır. Davetli konuşmacı olarak birçok etkinlikte yer almıştır. Bizim Dünyamız’dan İklim Elçisi ödülü ve Seramik Sanayicileri Birliğinde Proje Birincilik ödülü sahibidir. 6 adet kitap bölüm yazarlığı bulunup Sustainablity ve Earth and Environmental Science başta olmak üzere bazı dergilerde editörlük yapmaktadır. Birçok yüksek lisans ve Doktora öğrencisine danışmanlık yapmış ve yapmaya devam etmektedir. Yürütmekte olduğu ve araştırmacı olarak yer aldığı birçok uluslararası ve ulusal (Tübitak, Kosgep, Universite-Sanayi İşbirliği vb.) destekli projesi bulunmaktadır.
Uzmanlık Alanları: Hava Kirliliği; Nanopartiküller, Sensörler, Gaz ArıtmaTeknikleri; İklim Değişikliği; Karbon Hesabı ve Raporlama; Karbon Yakalama Teknikleri.
