Evaluation of air and noise pollution sourced from road traffic in Trabzon city and examination of the relationship between them


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Marmara University, Faculty of Engineering, Environmental Engineering, Turkey

Approval Date: 2017

Thesis Language: English

Student: MELİKE NEŞE TEZEL

Principal Supervisor (For Co-Supervisor Theses): Sıddık Sinan Keskin

Co-Supervisor: Nesimi Özkurt

Abstract:

Karayolu trafiğinde yoğun olarak kullanılan motorlu araçlar, modern endüstriyel ekonominin önemli bir parçasıdır. Fakat birçok avantajının yanında, çevresel etkiler, trafikte kazalara ve tıkanıklığa neden olmaları gibi negatif etkileri vardır. Karayolu trafiği kaynaklı gürültü ve hava kirliliği, kısa ve uzun vadede insan sağlığını etkileyen iki önemli bileşen olarak sınıflandırılabilir. Epidemiyolojik çalışmalar gürültünün ve hava kirliliğinin kardiyovasküler hastalıklar, kalp krizi ve hipertansiyonun nedenleri olabileceğini göstermektedir. Ölçüm esasına dayalı maruz kalma değerlendirmesinin her zaman uygulanamaması nedeniyle, karayolu gürültüsü ve sağlık araştırmalarında gürültüye maruz kalma riskini tahmin etmek için modeller kullanılmaktadır. Benzer şekilde, trafik kaynaklı hava kirliliğinin yoğunluklarını hesaplamak için dağılım ve / veya simülasyon modelleri kullanılır. Bu çalışmada, hava kirleticilerinin konsantrasyonlarını belirlemek için bir trafik emisyon envanteri hazırlanmıştır. Karayolu trafiğindeki en önemli kirleticilerden biri olan NOx‟un çalışma alanındaki dağılımı, emisyon envanteri sonuçları kullanılarak AERMOD programı ile modellenmiştir. Buna ek olarak, çok sayıda alıcı noktadaki trafik gürültüsü, SoundPLAN programı tarafından Trabzon'da eş değer sürekli A ağırlıklı ses basınç seviyesi (LAeq) olarak hesaplanmıştır. Model sonuçları, farklı istatistiksel araçlar kullanılarak ölçüm verileri ile doğrulanmıştır. Nüfusun karayolu trafiği kaynaklı NOx ve gürültüden ayrı ayrı ve bir aradaki maruziyeti incelenmiştir. Ayrıca, NOx ve gürültü dağılım mekanizmalarında etkili olan meteorolojik ve topoğrafik etkiler tartışılmıştır. Çalışma bölgesindeki NOx ve gürültü kirliliği arasındaki ilişki değerlendirilmiştir. Sonuçlar, Trabzon'da trafik kaynaklı gürültü seviyeleri ile NOx konsantrasyonlarının korelasyonunun oldukça yüksek olduğunu ve dolayısıyla ortak kaynaklara işaret ettiğini göstermektedir. ABSTRACT Motor vehicles, which are heavily used in road traffic, are important parts of the modern industrial economy. Besides their advantages, they have side effects such as; environmental impacts, accidents and congestion. Road traffic related noise and air pollution can be classified as two important components which affect the human health in short and long term exposure. Epidemiological studies show that noise and air pollution could be the reasons of cardiovascular disease, myocardial infarction and hypertension. Due to the unfeasibility of exposure evaluation based on measurement, models are used to estimate noise exposures in road noise and health researches. Similarly, dispersion and/or simulation models are used to estimate concentrations of traffic-generated air pollution. In this study, a traffic emission inventory was prepared to determine the concentrations of air pollutants. NOx distribution, one of the main pollutants from road traffic, was modeled with AERMOD for the study area using emission inventory results. In addition, road traffic noise at many receptors was calculated as the equivalent continuous A-weighted sound pressure level (LAeq) in Trabzon by SoundPLAN. Model results were validated with measurement data by using different statistical tools. Separate and combined exposure of population from road traffic sourced NOx and noise was examined. Moreover meteorological and topographic effects on NOx and noise dispersion mechanisms were discussed. The relationship between NOx and noise pollution in study area was evaluated and results show that, road traffic sourced noise levels and NOx concentrations are highly correlated in Trabzon and therefore point out to their common source.