Partikül maddelerin olumsuz etkileri nedeniyle atmosferdeki konsantrasyon değerlerinin çok önemli olduğu açıkça bilinmektedir. Bu nedenle önleyici tedbirler oluşturmak, hava kirletici olaylarını kontrol etmek ve mevcut hava kirletici kaynaklarını değerlendirmek gereklidir. Bu çalışmada 2020-2024 yılları arasında yıllık ortalama PM10 değerlerinin Türkiye’de zamansal-mekansal dağılımı ile ulusal sınır değeri aşma durumunu tespit etmek amaçlanmaktadır. Çalışmada Türkiye Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı'na ait Çevresel Etki Değerlendirmesi, İzin ve Denetim Genel Müdürlüğü’nden 2020-2021-2022-2023-2024 yıllarına ilişkin hava kalitesi haber bültenlerinden yaklaşık 320 istasyona ait yıllık ortalama PM10 verileri alınmış ve analiz edilmiştir. Eşik değeri aşma haritaları, Hava Kalitesi Kontrol Yönetmeliği’nde belirtilen 40 μg/m3 değeri baz alınarak indicator kriking yöntemiyle oluşturulmuştur. 2020 yılında, genel olarak yıllık ortalama PM10 miktarının daha düşük düzeylerde olduğu ve bu durumun pandemi koşullarıyla uyumlu olduğu söylenebilmektedir. 2021 yılında PM10 düzeylerinde belirgin bir artış eğilimi gözlenmiş ve bu artış pandemi sonrasındaki üretim-tüketim faaliyetlerinin artması ve hareketliliğinin devam etmesi ile ilişkilendirilmektedir. 2022-2023-2024 yılında belirgin bir düşme gözlenmiş olsa da PM10 düzeylerinin hala 2020 yılından daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Ancak Doğu Anadolu ve Güneydoğu Anadolu’da var olan düzeylerin aynı kalması PM10 düzeyleri açısından bu alanlarda riskin devam ettiğini göstermektedir. Sonuç olarak 2020-2024 yılları arasında yüksek ve en yüksek PM10 aşım alanları Doğu ve Güneydoğu Anadolu çevresinde gözlenmiştir. Özellikle Iğdır, Ağrı, Van, Kars, Mardin ve Şırnak’ta kritik eşik değerlerin aşıldığı tespit edilmiştir. Bu nedenle bu alanlarda PM10 düzeylerinin azaltılması için çeşitli önlemler alınması gerekmektedir.
It is well known that atmospheric concentration levels of particulate matter are critically important due to their adverse effects. Therefore, it is necessary to establish preventive measures, control air pollution incidents, and evaluate existing sources of air pollution. This study aims to determine the temporal-spatial distribution of annual average PM10 values in Turkey between 2020 and 2024 and identify cases where national limit values are exceeded. In the study, annual average PM10 data for approximately 320 stations were obtained from the air quality news bulletins for the years 2020-2021-2022-2023-2024 from the General Directorate of Environmental Impact Assessment, Permits, and Inspection of the Ministry of Environment, Urbanization, and Climate Change of Turkey. Threshold value exceedance maps were created using the indicator kriking method based on the value of 40 μg/m3 specified in the Air Quality Control Regulation. In 2020, it can be stated that the annual average PM10 levels were generally lower and that this situation was consistent with the pandemic conditions. A significant upward trend in PM10 levels was observed in 2021, and this increase is associated with the rise in production and consumption activities and continued mobility following the pandemic. Although a significant decline was observed in 2022-2023-2024, PM10 levels were still found to be higher than in 2020. However, the fact that levels in Eastern Anatolia and Southeastern Anatolia remained the same indicates that the risk persists in these areas in terms of PM10 levels. As a result, high and highest PM10 exceedance areas were observed around Eastern and Southeastern Anatolia between 2020 and 2024. In particular, critical threshold values were found to have been exceeded in Iğdır, Ağrı, Van, Kars, Mardin, and Şırnak. Therefore, various measures must be taken to reduce PM10 levels in these areas.
Physical Geography, GIS, Air Pollution, Indicator Kriking, PM10, Turkey.
Structured Abstract:
This study aims to determine the spatiotemporal distribution of annual average PM10 values in Turkey between 2020 and 2024, as well as instances where national threshold limits were exceeded. The expansion of urban populations, industrial production, and traffic has accelerated the emission of air pollutants; however, various measures have been taken in recent years to control air pollution (Li et al., 2014, p. 75). Although various measures have been implemented today to prevent air pollution and improve air quality, concentrations of sulphur dioxide (SO₂) and particulate matter (PM10) remain key indicators for assessing air quality, just as they did in the past (Kurnaz and Demir, 2022, p. 1). Particulate matter consists of a complex mixture of solid and liquid particles suspended in the atmosphere and is of critical importance for both human health and the environment. High levels of particulate matter are associated with an increase in chronic health problems such as asthma, bronchitis, cardiovascular diseases, and cancer, and therefore cause serious health problems by entering the respiratory tract (Zerin and Sayem, 2022, pp. 30–31). Previous studies have examined the temporal and spatial distribution of air pollution (Cichowicz et al., 2017; Kotan and Erener, 2022), its causes (Chandrakar, 2020), its health effects (Kampa and Castanas, 2008), its relationship with meteorological variables (Meng et al., 2024), its environmental impacts (Patrick et al., 2015), and the relationships among pollutants (Bodic et al., 2023), among other topics, have been investigated.
In this study, annual average PM10 data for approximately 320 stations were obtained from the air quality bulletins for the years 2020–2021–2022–2023–2024 issued by the General Directorate of Environmental Impact Assessment, Permits, and Inspection under the Turkish Ministry of Environment, Urbanisation, and Climate Change, which were processed and analysed using GIS. In this study, maps showing exceedances of the threshold value were created for each station using the annual average PM10 values and the threshold of 40 μg/m³ specified in the Air Quality Control Regulation, employing the Indicator Kriging method. Indicator Kriging is based on a binary code of 0 (PM10 ≥ 40 μg/m³) and 1 (PM10 > 40 μg/m³) and provides not only an estimate of values at unsampled locations but also a probabilistic model of uncertainty across the entire area. As a result, probability maps were created showing the likelihood that annual average PM10 values in Turkey will exceed the national threshold. Additionally, by overlaying the threshold exceedance maps created separately for each year, the areas at highest risk across all years were identified using an overlay analysis. The study also identified changes in PM10 levels (increases or decreases) over the years (2020–2024).
The annual limit value for PM10 specified in the Turkish Air Quality Regulation is 40 μg/m³. The number of stations exceeding this limit value was 98 in 2020, 186 in 2021, 190 in 2022, 163 in 2023, and 149 in 2024. Based on this data, the number of stations exceeding the limit value was highest in 2024 and lowest in 2020. Based on the findings, it can be stated that in 2020, annual average PM10 levels were generally lower, a trend consistent with the decline in traffic, production, and industrial activities due to pandemic conditions. In 2021, a distinct and noticeable upward trend in PM10 levels was observed. This increase in 2021 is attributed to the rise in post-pandemic production and consumption activities and the continued level of economic activity. The upward trend in PM10 levels across Turkey in 2021 indicates a deterioration in air quality. Although a significant decline was observed in 2022, PM10 levels remain higher than they were in 2020. In 2023, a noticeable decline in average annual PM10 levels was observed across Turkey; however, the fact that levels remained unchanged in Eastern and Southeastern Anatolia indicates that the risk associated with PM10 levels persists in these regions. In 2024, as in previous years, areas with high PM10 concentrations include Kütahya, Bursa, İzmir, Manisa, the western part of Tekirdağ, the coastal region of Çanakkale, Adana, Osmaniye, Hatay, Gaziantep, Ağrı, Iğdır, Van, Hakkari, and most of Şırnak. In a general assessment, we can state that between 2020 and 2024, the highest PM10 levels were predominantly observed in city centres and areas with heavy traffic. However, the high levels observed in areas such as Bolu-Karaçayır, Denizli-Sümer, and Manisa Ulupark also demonstrate that PM10 levels are not a pollutant specific to urban areas. Between 2020 and 2024, areas with high and very high PM10 exceedances were observed in the Eastern and Southeastern Anatolia regions. It has been determined that critical threshold levels have been exceeded, particularly in Iğdır, Ağrı, Van, Kars, Mardin, and Şırnak. Prolonged exposure to this pollutant in these areas may pose a threat, particularly for respiratory diseases.
In conclusion, this study demonstrates that the precision offered by spatial analysis in environmental risk management plays a critical role in the development of air quality policies. To improve air quality in areas with poor air quality: (1) increasing the number of local monitoring stations in areas with high levels of air pollution and focusing inspection activities on these locations, (2) developing region-specific emission reduction strategies for areas exceeding air quality standards, particularly in Eastern and Southeastern Anatolia, while taking into account local heating sources and topographical effects. This will not only help reduce current pollution but will also directly contribute to achieving sustainable environmental management goals by mitigating the negative long-term effects on public health.
Keywords: Physical Geography, GIS, Air Pollution, Indicator Kriging, PM₁₀, Turkey.
Yapılandırılmış Özet:
Bu çalışmada da 2020-2024 yılları arasında yıllık ortalama PM10 değerlerinin Türkiye’de zamansal-mekansal dağılımı ile ulusal sınır değeri aşma durumunu tespit etmek amaçlanmaktadır. Kentsel nüfus, endüstriyel üretim ve trafiğin genişlemesi hava kirleticilerinin emisyonunu hızlandırmış ancak son yıllarda hava kirliliğini kontrol etmek için de çeşitli önlemler alınmıştır (Li vd., 2014, s.75). Günümüzde hava kirliliğini önlemek ve hava kalitesini iyileştirmek için farklı önlemler oluşturulmuş olsa da, geçmişte olduğu gibi günümüzde de özellikle kükürt dioksit (SO₂) ve partikül madde (PM10) konsantrasyonları, hava kalitesinin belirlenmesinde temel göstergeler olmaya devam etmektedir (Kurnaz ve Demir, 2022, s.1). Partikül maddeler atmosferde asılı duran katı ve sıvı partiküllerden meydana gelen karmaşık bir yapıya sahiptir ve hem insan sağlığı hem de çevre açısından kritik önem taşımaktadır. Yüksek partikül madde düzeyleri; astım, bronşit, kalp-damar hastalıkları ve kanser gibi kronik sağlık problemlerinin artışıyla ilişki içerisindedir ve bu nedenle solunum yollarına girerek ciddi sağlık sorunlarına sebebiyet vermektedir (Zerin ve Sayem, 2022, s.30-31). Önceki çalışmalarda hava kirliliğinin zamansal ve mekansal dağılımı (Cichowicz vd., 2017; Kotan ve Erener, 2022) nedenleri (Chandrakar, 2020) sağlık üzerine etkileri (Kampa ve Castanas, 2008) meteorolojik değişkenlerle ilişkisi (Meng vd., 2024) çevresel etkileri (Patrick vd., 2015) kirleticiler arasındaki ilişkiler (Bodic vd., 2023) vb. araştırılmıştır.
Çalışmada, Türkiye Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı'na ait Çevresel Etki Değerlendirmesi, İzin ve Denetim Genel Müdürlüğü’nden 2020-2021-2022-2023-2024 yıllarına ilişkin hava kalitesi haber bültenlerinden yaklaşık 320 istasyona ait yıllık ortalama PM10 verileri alınmış, CBS de işlenmiş ve analiz edilmiştir. Çalışmada her bir istasyona ait yıllık ortalama PM10 değerleri, Hava Kalitesi Kontrol Yönetmeliği’nde belirlenen 40 μg/m3 değeri kullanılarak eşik değeri aşma haritaları Indicator kriging yöntemi kullanılarak oluşturulmuştur. Indicator Kriging, 0 (PM10 ≥ 40 μg/m3) ve 1 (PM10 > 40 μg/m3) ikili koduna dayanmakta ve yalnızca örneklenmemiş konumlardaki değerlerin bir tahminini değil, aynı zamanda tüm alan üzerindeki belirsizliğin olasılıksal bir modelini de bizlere sağlamaktadır. Sonuç olarak, Türkiye’de yıllık ortalama PM10 değerlerinin ulusal eşik değeri aşma olasılıklarını gösteren olasılık haritaları oluşturulmuştur. Ayrıca her yıl için ayrı ayrı yapılan eşik değeri aşma haritaları üst üste bindirilerek tüm yıllar için en riskli alanlar Overlay analizi ile gösterilmiştir. PM10’nun yıllar içindeki (2020-2024) değişimi (artış yada azalış) de çalışmada tespit edilmiştir.
Türkiye Hava Kalitesi Yönetmeliği’nde PM10 için belirtilen yıllık sınır değer 40 μg/m3'dür. Bu sınır değeri aşan istasyon sayısı 2020 yılında 98, 2021 yılında 186, 2022 yılında 190, 2023 yılında 163, 2024 yılında 149’dür. Bu durumdan hareketle sınır değeri aşan istasyon sayısı 2024 yılında en fazla, 2020 yılında en azdır. Bulgulardan yola çıkıldığında 2020 yılında, genel olarak yıllık ortalama PM10 düzeylerinin daha düşük düzeylerde olduğu ve bu durumun pandemi koşullarına bağlı olarak trafik, üretim ve endüstriyel faaliyetlerdeki düşüşle uyumlu olduğu söylenebilmektedir. 2021 yılında PM10 düzeylerinde belirgin ve gözle görülür bir atış eğilimi gözlenmiştir. 2021 yılındaki bu artış pandemi sonrasındaki üretim-tüketim faaliyetlerinin artması ve hareketliliğinin devam etmesi ile ilişkilendirilmektedir. 2021 yılında Türkiye genelinde PM10 düzeylerinin artış eğilimi hava kalitesinin bozulduğunu işaret etmektedir. 2022 yılında belirgin bir düşme gözlenmiş olsa da PM10 düzeylerinin hala 2020 yılından daha yüksek olduğu görülmektedir. 2023 yılında yıllık ortalama PM10 düzeylerinde Türkiye genelinde bir düşüş-iyileşme durumunun belirginleştiği dikkati çekmiş ancak Doğu Anadolu ve Güneydoğu Anadolu’da var olan düzeylerin aynı kalması PM10 düzeyleri açısından bu alanlarda riskin devam ettiğini göstermektedir. 2024 yılında diğer yıllarda olduğu gibi Kütahya, Bursa, İzmir, Manisa, Tekirdağ’ın batısı, Çanakkale kıyı kesimi, Adana, Osmaniye, Hatay, Gaziantep, Ağrı, Iğdır, Van, Hakkari ve Şırnak’ın büyük kısmı PM10’un yoğun olduğu alanları göstermektedir. Genel bir değerlendirme yapıldığında 2020-2024 yılları arasında en yüksek PM10 değerlerinin büyük oranda kent merkezlerinde ve trafiğin yoğun olduğu alanlarda görüldüğünü söyleyebilmekteyiz. Ancak Bolu-Karaçayır, Denizli-Sümer ve Manisa Ulupark gibi alanlarda gözlenen yüksek değerler, PM10 düzeylerinin sadece kentlere özgü bir kirletici olmadığını da ortaya koymaktadır. 2020-2024 yılları arasında yüksek ve en yüksek PM10 aşım alanları Doğu ve Güneydoğu Anadolu çevresinde gözlenmiştir. Özellikle Iğdır, Ağrı, Van, Kars, Mardin ve Şırnak’ta kritik eşik değerlerin aşıldığı tespit edilmiştir. Bu alanlarda bu kirleticiye uzun süreli maruziyet özellikle solunum yolu hastalıkları için tehdit oluşturabilmektedir.
Sonuç olarak bu çalışma, çevresel risk yönetiminde mekânsal analizin sunduğu hassasiyetin, hava kalitesi politikalarının geliştirilmesinde kritik bir rol oynadığını ortaya koymaktadır. Hava kalitesinin düşük olduğu bölgelerde hava kalitesinin iyileştirilmesi adına; (1) hava kirliliğinin yoğun olduğu alanlarda, yerel izleme istasyon sayılarının artırılması ve denetim faaliyetlerinin bu noktalar üzerinde yoğunlaştırılması, (2) özellikle Doğu ve Güneydoğu Anadolu’daki hava kirliliğinin aşım alanları için, yerel ısınma kaynakları ve topografik etkileri gözeterek bölgeye özgü emisyon azaltım stratejilerinin geliştirilmesi önerilmektedir. Bu durum, sadece mevcut kirliliğin azaltılmasına değil, aynı zamanda uzun vadede halk sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerin azaltılarak sürdürülebilir çevre yönetimi hedeflerine ulaşılmasına doğrudan katkı sağlayacaktır.
Anahtar Kelimeler: Fiziki Coğrafya, CBS, Hava Kirliliği, Indicator kriging, PM10, Türkiye.
ملخص منظم
تهدف هذه الدراسة إلى تحديد التوزيع الزماني والمكاني لمتوسط قيم PM10 السنوية في تركيا بين عامي 2020 و2024، بالإضافة إلى الحالات التي تم فيها تجاوز الحدود القصوى الوطنية. وقد أدى تزايد عدد سكان المدن، والإنتاج الصناعي، وحركة المرور إلى تسريع انبعاث ملوثات الهواء؛ ومع ذلك، فقد تم اتخاذ تدابير مختلفة في السنوات الأخيرة للسيطرة على تلوث الهواء (Li et al., 2014, p. 75). وعلى الرغم من تنفيذ تدابير متنوعة اليوم للوقاية من تلوث الهواء وتحسين جودته، تظل تركيزات ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) والجسيمات (PM10) مؤشرات رئيسية لتقييم جودة الهواء، تمامًا كما كان الحال في الماضي (Kurnaz and Demir, 2022, p. 1). تتكون الجسيمات من خليط معقد من الجسيمات الصلبة والسائلة العالقة في الغلاف الجوي، وهي ذات أهمية حاسمة لكل من صحة الإنسان والبيئة. ترتبط المستويات المرتفعة من الجسيمات بزيادة المشاكل الصحية المزمنة مثل الربو والتهاب القصبات وأمراض القلب والأوعية الدموية والسرطان، وبالتالي فإنها تسبب مشاكل صحية خطيرة من خلال دخولها إلى الجهاز التنفسي (Zerin and Sayem، 2022، ص 30–31). وقد تناولت دراسات سابقة التوزيع الزمني والمكاني لتلوث الهواء (Cichowicz et al., 2017؛ Kotan and Erener, 2022)، وأسبابه (Chandrakar, 2020)، وآثاره الصحية (Kampa and Castanas, 2008)، وعلاقته بالمتغيرات الجوية (Meng et al., 2024)، وآثاره البيئية (Patrick et al., 2015)، والعلاقات بين الملوثات (Bodic et al., 2023)، من بين مواضيع أخرى.
في هذه الدراسة، تم الحصول على بيانات المتوسط السنوي لجسيمات PM10 لحوالي 320 محطة من نشرات جودة الهواء للأعوام 2020–2021–2022–2023–2024 الصادرة عن المديرية العامة لتقييم الأثر البيئي والتراخيص والتفتيش التابعة لوزارة البيئة والتحضر وتغير المناخ التركية، والتي تمت معالجتها وتحليلها باستخدام نظام المعلومات الجغرافية (GIS). في هذه الدراسة، تم إنشاء خرائط توضح حالات تجاوز القيمة الحدية لكل محطة باستخدام متوسط قيم PM10 السنوية والقيمة الحدية البالغة 40 ميكروغرام/متر مكعب المحددة في لائحة مراقبة جودة الهواء، وذلك باستخدام طريقة «كريجينغ المؤشرية» (Indicator Kriging). وتستند طريقة «كريجينغ المؤشر» إلى رمز ثنائي هو 0 (PM10 ≥ 40 ميكروغرام/متر مكعب) و1 (PM10 > 40 ميكروغرام/متر مكعب)، ولا توفر فقط تقديرًا للقيم في المواقع التي لم يتم أخذ عينات منها، بل توفر أيضًا نموذجًا احتماليًا لعدم اليقين في جميع أنحاء المنطقة بأكملها. ونتيجة لذلك، تم إنشاء خرائط احتمالية توضح احتمالية تجاوز متوسط قيم PM10 السنوية في تركيا للعتبة الوطنية. بالإضافة إلى ذلك، من خلال تراكب خرائط تجاوز العتبة التي تم إنشاؤها بشكل منفصل لكل عام، تم تحديد المناطق الأكثر عرضة للخطر على مدار جميع الأعوام باستخدام تحليل التراكب. كما حددت الدراسة التغيرات في مستويات PM10 (الزيادات أو الانخفاضات) على مدار الأعوام (2020–2024).
تبلغ القيمة الحدية السنوية لجسيمات PM10 المحددة في لائحة جودة الهواء التركية 40 ميكروغرام/متر مكعب. وبلغ عدد المحطات التي تجاوزت هذه القيمة الحدية 98 محطة في عام 2020، و186 محطة في عام 2021، و190 محطة في عام 2022، و163 محطة في عام 2023، و149 محطة في عام 2024. واستنادًا إلى هذه البيانات، سجل عدد المحطات التي تجاوزت القيمة الحدية أعلى مستوى له في عام 2024 وأدنى مستوى له في عام 2020. وبناءً على هذه النتائج، يمكن القول إن متوسط مستويات جسيمات PM10 السنوية في عام 2020 كان أقل بشكل عام، وهو اتجاه يتوافق مع انخفاض حركة المرور والإنتاج والأنشطة الصناعية بسبب ظروف الجائحة. وفي عام 2021، لوحظ اتجاه تصاعدي واضح وملحوظ في مستويات جسيمات PM10. ويُعزى هذا الارتفاع في عام 2021 إلى ازدياد أنشطة الإنتاج والاستهلاك في مرحلة ما بعد الجائحة واستمرار مستوى النشاط الاقتصادي. ويشير الاتجاه التصاعدي في مستويات جسيمات PM10 في جميع أنحاء تركيا في عام 2021 إلى تدهور في جودة الهواء. وعلى الرغم من ملاحظة انخفاض ملحوظ في عام 2022، إلا أن مستويات جسيمات PM10 لا تزال أعلى مما كانت عليه في عام 2020. في عام 2023، لوحظ انخفاض ملحوظ في متوسط مستويات PM10 السنوية في جميع أنحاء تركيا؛ ومع ذلك، فإن بقاء المستويات دون تغيير في شرق وجنوب شرق الأناضول يشير إلى استمرار المخاطر المرتبطة بمستويات PM10 في هذه المناطق. في عام 2024، كما في الأعوام السابقة، شملت المناطق ذات التركيزات العالية من جسيمات PM10 كوتاهيا، وبورصة، وإزمير، ومانيسا، والجزء الغربي من تيكرداغ، والمنطقة الساحلية لشاناكالي، وأضنة، وعثمانية، وهاتاي، وغازي عنتاب، وأغري، وإغدير، وفان، وحكاري، ومعظم شيرناك. وفي تقييم عام، يمكننا القول إنه بين عامي 2020 و2024، لوحظت أعلى مستويات جسيمات PM10 بشكل رئيسي في مراكز المدن والمناطق ذات الازدحام المروري الشديد. ومع ذلك، فإن المستويات المرتفعة التي لوحظت في مناطق مثل بولو-كاراجاير، ودنيزلي-سومر، ومانيسا أولوبارك تُظهر أيضًا أن مستويات جسيمات PM10 ليست ملوثًا يقتصر على المناطق الحضرية. بين عامي 2020 و2024، لوحظت مناطق ذات تجاوزات عالية وعالية جدًا لمستويات جسيمات PM10 في منطقتي شرق وجنوب شرق الأناضول. وقد تبيّن تجاوز المستويات الحرجة، لا سيما في إغدير، وأغري، وفان، وكارس، وماردين، وشيرناك. وقد يشكل التعرض المطول لهذا الملوث في هذه المناطق تهديدًا، لا سيما بالنسبة لأمراض الجهاز التنفسي.
في الختام، تُظهر هذه الدراسة أن الدقة التي يوفرها التحليل المكاني في إدارة المخاطر البيئية تلعب دورًا حاسمًا في وضع سياسات جودة الهواء. ولتحسين جودة الهواء في المناطق ذات الجودة الرديئة: (1) زيادة عدد محطات الرصد المحلية في المناطق ذات مستويات التلوث العالية وتركيز أنشطة التفتيش على هذه المواقع، (2) وضع استراتيجيات خفض الانبعاثات الخاصة بكل منطقة للمناطق التي تتجاوز معايير جودة الهواء، لا سيما في شرق وجنوب شرق الأناضول، مع مراعاة مصادر التدفئة المحلية والتأثيرات الطوبوغرافية. ولن يساعد ذلك في الحد من التلوث الحالي فحسب، بل سيسهم أيضًا بشكل مباشر في تحقيق أهداف الإدارة البيئية المستدامة من خلال التخفيف من الآثار السلبية طويلة المدى على الصحة العامة.
الكلمات المفتاحية: الجغرافيا الطبيعية، نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، تلوث الهواء، كريجينغ المؤشرات، PM₁₀، تركيا.
Résumé Structuré:
Cette étude vise à déterminer la répartition spatio-temporelle des valeurs moyennes annuelles de PM10 en Turquie entre 2020 et 2024, ainsi que les cas de dépassement des seuils limites nationaux. L’expansion des populations urbaines, de la production industrielle et du trafic routier a accéléré les émissions de polluants atmosphériques ; toutefois, diverses mesures ont été prises ces dernières années pour lutter contre la pollution atmosphérique (Li et al., 2014, p. 75). Bien que diverses mesures aient été mises en œuvre aujourd’hui pour prévenir la pollution atmosphérique et améliorer la qualité de l’air, les concentrations de dioxyde de soufre (SO₂) et de particules (PM10) restent des indicateurs clés pour évaluer la qualité de l’air, tout comme par le passé (Kurnaz et Demir, 2022, p. 1). Les particules fines constituent un mélange complexe de particules solides et liquides en suspension dans l’atmosphère et revêtent une importance cruciale tant pour la santé humaine que pour l’environnement. Des niveaux élevés de particules fines sont associés à une augmentation des problèmes de santé chroniques tels que l’asthme, la bronchite, les maladies cardiovasculaires et le cancer, et entraînent donc de graves problèmes de santé en pénétrant dans les voies respiratoires (Zerin et Sayem, 2022, pp. 30–31). Des études antérieures ont examiné la répartition temporelle et spatiale de la pollution atmosphérique (Cichowicz et al., 2017 ; Kotan et Erener, 2022), ses causes (Chandrakar, 2020), ses effets sur la santé (Kampa et Castanas, 2008), ses relations avec les variables météorologiques (Meng et al., 2024), ses impacts environnementaux (Patrick et al., 2015) et les relations entre les polluants (Bodic et al., 2023), entre autres sujets.
Dans cette étude, les données relatives à la moyenne annuelle des PM10 pour environ 320 stations ont été obtenues à partir des bulletins sur la qualité de l’air pour les années 2020–2021–2022–2023–2024 publiés par la Direction générale de l’évaluation de l’impact environnemental, des autorisations et de l’inspection, rattachée au ministère turc de l’Environnement, de l’Urbanisation et du Changement climatique ; ces données ont été traitées et analysées à l’aide d’un SIG. Dans cette étude, des cartes indiquant les dépassements de la valeur seuil ont été créées pour chaque station à partir des valeurs moyennes annuelles de PM10 et du seuil de 40 μg/m³ spécifié dans le règlement sur le contrôle de la qualité de l’air, en utilisant la méthode du krigeage indicateur. Le krigeage indicateur repose sur un code binaire de 0 (PM10 ≥ 40 μg/m³) et 1 (PM10 > 40 μg/m³) et fournit non seulement une estimation des valeurs aux emplacements non échantillonnés, mais aussi un modèle probabiliste de l’incertitude sur l’ensemble de la zone. En conséquence, des cartes de probabilité ont été établies, indiquant la probabilité que les valeurs moyennes annuelles de PM10 en Turquie dépassent le seuil national. De plus, en superposant les cartes de dépassement du seuil établies séparément pour chaque année, les zones présentant le risque le plus élevé sur l’ensemble des années ont été identifiées à l’aide d’une analyse de superposition. L’étude a également mis en évidence les variations des niveaux de PM10 (augmentations ou diminutions) au fil des années (2020-2024).
La valeur limite annuelle pour les PM10 spécifiée dans le règlement turc sur la qualité de l’air est de 40 μg/m³. Le nombre de stations dépassant cette valeur limite était de 98 en 2020, 186 en 2021, 190 en 2022, 163 en 2023 et 149 en 2024. D’après ces données, le nombre de stations dépassant la valeur limite a été le plus élevé en 2024 et le plus faible en 2020. Sur la base de ces résultats, on peut affirmer qu’en 2020, les niveaux moyens annuels de PM10 étaient globalement plus bas, une tendance qui correspond à la baisse du trafic, de la production et des activités industrielles due à la pandémie. En 2021, une tendance à la hausse nette et marquée des niveaux de PM10 a été observée. Cette augmentation en 2021 est attribuée à la reprise des activités de production et de consommation après la pandémie, ainsi qu’au maintien du niveau d’activité économique. La tendance à la hausse des concentrations de PM10 dans toute la Turquie en 2021 indique une détérioration de la qualité de l’air. Bien qu’une baisse significative ait été observée en 2022, les concentrations de PM10 restent supérieures à celles de 2020. En 2023, une baisse notable des concentrations annuelles moyennes de PM10 a été observée dans toute la Turquie ; toutefois, le fait que ces concentrations soient restées inchangées en Anatolie orientale et du Sud-Est indique que le risque lié aux concentrations de PM10 persiste dans ces régions. En 2024, comme les années précédentes, les zones présentant des concentrations élevées de PM10 comprennent Kütahya, Bursa, Izmir, Manisa, la partie occidentale de Tekirdağ, la région côtière de Çanakkale, Adana, Osmaniye, Hatay, Gaziantep, Ağrı, Iğdır, Van, Hakkari et la majeure partie de Şırnak. D’une manière générale, on peut affirmer qu’entre 2020 et 2024, les concentrations les plus élevées en PM10 ont été observées principalement dans les centres-villes et les zones à forte circulation. Cependant, les concentrations élevées observées dans des zones telles que Bolu-Karaçayır, Denizli-Sümer et Manisa Ulupark démontrent également que les PM10 ne constituent pas un polluant spécifique aux zones urbaines. Entre 2020 et 2024, des zones présentant des dépassements élevés et très élevés des concentrations de PM10 ont été observées dans les régions de l’Anatolie orientale et du sud-est. Il a été établi que les seuils critiques ont été dépassés, en particulier à Iğdır, Ağrı, Van, Kars, Mardin et Şırnak. Une exposition prolongée à ce polluant dans ces zones peut constituer une menace, notamment en ce qui concerne les maladies respiratoires.
En conclusion, cette étude démontre que la précision offerte par l’analyse spatiale dans la gestion des risques environnementaux joue un rôle essentiel dans l’élaboration des politiques de qualité de l’air. Pour améliorer la qualité de l’air dans les zones où celle-ci est médiocre : (1) augmenter le nombre de stations de surveillance locales dans les zones présentant des niveaux élevés de pollution atmosphérique et concentrer les activités d’inspection sur ces sites, (2) élaborer des stratégies de réduction des émissions spécifiques à chaque région pour les zones dépassant les normes de qualité de l’air, en particulier en Anatolie orientale et du Sud-Est, tout en tenant compte des sources de chauffage locales et des effets topographiques. Cela permettra non seulement de réduire la pollution actuelle, mais contribuera également directement à la réalisation des objectifs de gestion environnementale durable en atténuant les effets négatifs à long terme sur la santé publique.
Mots-clés: géographie physique, SIG, pollution atmosphérique, krigeage par indicateurs, PM₁₀, Turquie.
Resumen Estructurado:
El presente estudio tiene como objetivo determinar la distribución espaciotemporal de los valores medios anuales de PM10 en Turquía entre 2020 y 2024, así como los casos en los que se superaron los límites máximos nacionales. El crecimiento de la población urbana, la producción industrial y el tráfico han acelerado la emisión de contaminantes atmosféricos; sin embargo, en los últimos años se han adoptado diversas medidas para controlar la contaminación atmosférica (Li et al., 2014, p. 75). Aunque en la actualidad se han puesto en marcha diversas medidas para prevenir la contaminación atmosférica y mejorar la calidad del aire, las concentraciones de dióxido de azufre (SO₂) y de partículas en suspensión (PM10) siguen siendo indicadores clave para evaluar la calidad del aire, al igual que lo eran en el pasado (Kurnaz y Demir, 2022, p. 1). Las partículas en suspensión consisten en una mezcla compleja de partículas sólidas y líquidas suspendidas en la atmósfera y revisten una importancia fundamental tanto para la salud humana como para el medio ambiente. Los niveles elevados de partículas en suspensión se asocian a un aumento de los problemas de salud crónicos, como el asma, la bronquitis, las enfermedades cardiovasculares y el cáncer, y, por lo tanto, provocan graves problemas de salud al penetrar en las vías respiratorias (Zerin y Sayem, 2022, pp. 30-31). Estudios previos han examinado la distribución temporal y espacial de la contaminación atmosférica (Cichowicz et al., 2017; Kotan y Erener, 2022), sus causas (Chandrakar, 2020), sus efectos sobre la salud (Kampa y Castanas, 2008), su relación con las variables meteorológicas (Meng et al., 2024), sus impactos medioambientales (Patrick et al., 2015) y las relaciones entre los contaminantes (Bodic et al., 2023), entre otros temas.
En este estudio, se obtuvieron los datos medios anuales de PM10 de aproximadamente 320 estaciones a partir de los boletines de calidad del aire correspondientes a los años 2020–2021–2022–2023–2024 publicados por la Dirección General de Evaluación de Impacto Ambiental, Autorizaciones e Inspección, dependiente del Ministerio de Medio Ambiente, Urbanización y Cambio Climático de Turquía, los cuales se procesaron y analizaron mediante un SIG. En este estudio se crearon mapas que muestran los casos de superación del valor umbral para cada estación, utilizando los valores medios anuales de PM10 y el umbral de 40 μg/m³ especificado en el Reglamento de Control de la Calidad del Aire, empleando el método de kriging indicador. El kriging indicador se basa en un código binario de 0 (PM10 ≥ 40 μg/m³) y 1 (PM10 > 40 μg/m³) y proporciona no solo una estimación de los valores en ubicaciones no muestreadas, sino también un modelo probabilístico de la incertidumbre en toda la zona. Como resultado, se crearon mapas de probabilidad que muestran la probabilidad de que los valores medios anuales de PM10 en Turquía superen el umbral nacional. Además, al superponer los mapas de superación del umbral creados por separado para cada año, se identificaron las zonas de mayor riesgo en todos los años mediante un análisis de superposición. El estudio también identificó cambios en los niveles de PM10 (aumentos o disminuciones) a lo largo de los años (2020-2024).
El valor límite anual para las PM10 especificado en el Reglamento turco sobre la calidad del aire es de 40 μg/m³. El número de estaciones que superaron este valor límite fue de 98 en 2020, 186 en 2021, 190 en 2022, 163 en 2023 y 149 en 2024. A partir de estos datos, el número de estaciones que superaron el valor límite fue mayor en 2024 y menor en 2020. Según los resultados, puede afirmarse que, en 2020, los niveles medios anuales de PM10 fueron, en general, más bajos, una tendencia coherente con la disminución del tráfico, la producción y las actividades industriales debido a las condiciones de la pandemia. En 2021 se observó una tendencia al alza clara y notable en los niveles de PM10. Este aumento en 2021 se atribuye al incremento de las actividades de producción y consumo tras la pandemia y al mantenimiento del nivel de actividad económica. La tendencia al alza de los niveles de PM10 en toda Turquía en 2021 indica un deterioro de la calidad del aire. Aunque en 2022 se observó un descenso significativo, los niveles de PM10 siguen siendo más elevados que en 2020. En 2023 se observó un descenso notable de los niveles medios anuales de PM10 en toda Turquía; sin embargo, el hecho de que los niveles se mantuvieran sin cambios en Anatolia Oriental y del Sureste indica que el riesgo asociado a los niveles de PM10 persiste en estas regiones. En 2024, al igual que en años anteriores, entre las zonas con altas concentraciones de PM10 se encuentran Kütahya, Bursa, Esmirna, Manisa, la parte occidental de Tekirdağ, la región costera de Çanakkale, Adana, Osmaniye, Hatay, Gaziantep, Ağrı, Iğdır, Van, Hakkari y la mayor parte de Şırnak. En una evaluación general, podemos afirmar que, entre 2020 y 2024, los niveles más elevados de PM10 se observaron predominantemente en los centros urbanos y en zonas con mucho tráfico. Sin embargo, los altos niveles observados en zonas como Bolu-Karaçayır, Denizli-Sümer y Manisa Ulupark también demuestran que los niveles de PM10 no son un contaminante específico de las zonas urbanas. Entre 2020 y 2024, se observaron zonas con superaciones altas y muy altas de PM10 en las regiones de Anatolia Oriental y Sudoriental. Se ha determinado que se han superado los umbrales críticos, especialmente en Iğdır, Ağrı, Van, Kars, Mardin y Şırnak. La exposición prolongada a este contaminante en estas zonas puede suponer una amenaza, sobre todo para las enfermedades respiratorias.
En conclusión, este estudio demuestra que la precisión que ofrece el análisis espacial en la gestión de riesgos medioambientales desempeña un papel fundamental en el desarrollo de políticas de calidad del aire. Para mejorar la calidad del aire en las zonas con mala calidad del aire: (1) aumentar el número de estaciones de control locales en las zonas con altos niveles de contaminación atmosférica y centrar las actividades de inspección en estos lugares; (2) desarrollar estrategias de reducción de emisiones específicas para cada región en las zonas que superan los estándares de calidad del aire, especialmente en Anatolia Oriental y del Sureste, teniendo en cuenta las fuentes de calefacción locales y los efectos topográficos. Esto no solo ayudará a reducir la contaminación actual, sino que también contribuirá directamente a alcanzar los objetivos de gestión medioambiental sostenible al mitigar los efectos negativos a largo plazo sobre la salud pública.
Palabras clave: Geografía física, SIG, Contaminación atmosférica, Kriging de indicadores, PM₁₀, Turquía.
结构化摘要:
本研究旨在确定2020年至2024年间土耳其PM10年平均值的时空分布,以及超过国家阈值限值的状况。城市人口的增长、工业生产和交通量的增加加速了空气污染物的排放;然而,近年来已采取了各种措施来控制空气污染(Li等,2014,第75页)。尽管目前已实施了多种措施来预防空气污染并改善空气质量,但二氧化硫(SO₂)和颗粒物(PM10)的浓度仍与过去一样,是评估空气质量的关键指标(Kurnaz 和 Demir,2022,第 1 页)。颗粒物是由悬浮在大气中的固体和液体颗粒组成的复杂混合物,对人类健康和环境都至关重要。高浓度的颗粒物与哮喘、支气管炎、心血管疾病和癌症等慢性健康问题的增加有关,因此通过进入呼吸道会引发严重的健康问题(Zerin 和 Sayem,2022,第 30–31 页)。先前研究已探讨了空气污染的时空分布(Cichowicz 等,2017;Kotan 和 Erener,2022)、其成因(Chandrakar,2020)、其健康影响(Kampa 和 Castanas,2008), 其与气象变量的关系(Meng 等,2024)、其环境影响(Patrick 等,2015)以及污染物之间的关系(Bodic 等,2023)等主题均已得到研究。
本研究从土耳其环境、城市化与气候变化部下属的环境影响评估、许可与检查总局发布的2020–2021–2022–2023–2024年度空气质量公报中,获取了约320个监测站的PM10年平均数据,并利用地理信息系统(GIS)对这些数据进行了处理和分析。本研究利用各监测站的年平均PM10数值及《空气质量控制条例》中规定的40 μg/m³阈值,采用指示克里金法,为每个监测站绘制了超标阈值分布图。指示克里金法基于二进制编码0(PM10 ≥ 40 μg/m³)和1(PM10 > 40 μg/m³),不仅能估算未采样地点的数值,还能提供覆盖整个区域的不确定性概率模型。据此,研究绘制了概率图,显示了土耳其PM10年均值超过国家阈值的可能性。此外,通过叠加为各年份分别绘制的阈值超标图,利用叠加分析法确定了所有年份中风险最高的区域。该研究还识别了2020年至2024年间PM10浓度的变化趋势(上升或下降)。
《土耳其空气质量条例》规定的PM10年限值为40 μg/m³。超过该限值的监测站数量分别为:2020年98个、2021年186个、2022年190个、2023年163个、2024年149个。根据这些数据,超过限值的监测站数量在2024年最高,在2020年最低。基于上述发现,可以得出结论:2020年PM10的年平均浓度总体较低,这一趋势与疫情期间交通、生产和工业活动减少的情况相一致。2021年,PM10浓度呈现出明显且显著的上升趋势。2021年的这一增长归因于疫情后生产和消费活动的回升以及经济活动的持续开展。2021年土耳其全境PM10浓度的上升趋势表明空气质量有所恶化。尽管2022年出现了显著下降,但PM10浓度仍高于2020年的水平。2023年,土耳其全国范围内的年均PM10浓度出现明显下降;然而,东安纳托利亚和东南安纳托利亚地区的浓度水平未见变化,这表明这些地区与PM10浓度相关的风险依然存在。2024年,与往年一样,PM10浓度较高的地区包括库塔希亚、布尔萨、伊兹密尔、马尼萨、特基尔达格西部、恰纳卡莱沿海地区、阿达纳、奥斯曼尼耶、哈塔伊、加济安泰普、阿格里、伊格迪尔、凡城、哈卡里以及希尔纳克的大部分地区。总体而言,2020年至2024年间,PM10浓度最高值主要出现在市中心及交通繁忙区域。然而,博卢-卡拉恰伊尔、代尼兹利-苏梅尔和马尼萨乌卢帕克等地区观测到的高浓度数据也表明,PM10污染并非仅限于城市地区。2020年至2024年间,安纳托利亚东部和东南部地区出现了PM10浓度超标(高水平和极高水平)的区域。研究确定,特别是伊格迪尔、阿格里、凡城、卡尔斯、马尔丁和希尔纳克等地的PM10浓度已超过临界阈值。在这些地区长期暴露于该污染物中可能构成健康威胁,特别是对呼吸系统疾病而言。
综上所述,本研究表明,空间分析在环境风险管理中提供的精准性,对制定空气质量政策起着至关重要的作用。为改善空气质量较差地区的空气质量,应:(1)在空气污染严重的地区增加本地监测站的数量,并将检查工作重点放在这些地点;(2)针对超过空气质量标准的地区(特别是东安纳托利亚和东南安纳托利亚地区),制定针对该地区的减排策略,同时考虑当地供暖来源和地形影响。这不仅有助于减少当前的污染,还将通过减轻对公众健康的长期负面影响,直接促进实现可持续环境管理目标。
关键词: 自然地理学、地理信息系统(GIS)、空气污染、指标克里金法、PM₁₀、土耳其。
Структурированное Резюме:
Целью данного исследования является определение пространственно-временного распределения среднегодовых значений PM10 в Турции в период с 2020 по 2024 год, а также выявление случаев превышения национальных пороговых значений. Рост городского населения, промышленного производства и транспортных потоков привел к ускорению выбросов загрязнителей в атмосферу; однако в последние годы были приняты различные меры по борьбе с загрязнением воздуха (Li et al., 2014, с. 75). Несмотря на то что в настоящее время реализуются различные меры по предотвращению загрязнения воздуха и улучшению его качества, концентрации диоксида серы (SO₂) и твердых частиц (PM10) по-прежнему остаются ключевыми показателями для оценки качества воздуха, как и в прошлом (Kurnaz and Demir, 2022, с. 1). Твердые частицы представляют собой сложную смесь твердых и жидких частиц, находящихся в взвешенном состоянии в атмосфере, и имеют решающее значение как для здоровья человека, так и для окружающей среды. Высокие уровни твердых частиц связаны с ростом числа хронических заболеваний, таких как астма, бронхит, сердечно-сосудистые заболевания и рак, и, следовательно, вызывают серьезные проблемы со здоровьем, попадая в дыхательные пути (Zerin и Sayem, 2022, с. 30–31). В предыдущих исследованиях изучались временное и пространственное распределение загрязнения воздуха (Cichowicz et al., 2017; Kotan и Erener, 2022), его причины (Chandrakar, 2020), его воздействие на здоровье (Kampa и Castanas, 2008), его взаимосвязь с метеорологическими переменными (Meng et al., 2024), его воздействие на окружающую среду (Patrick et al., 2015), а также взаимосвязи между загрязняющими веществами (Bodic et al., 2023) и другие темы.
В рамках данного исследования данные о среднегодовых концентрациях PM10 для примерно 320 станций были получены из бюллетеней по качеству воздуха за 2020–2021–2022–2023–2024 годы, опубликованных Главным управлением по оценке воздействия на окружающую среду, выдаче разрешений и инспектированию при Министерстве окружающей среды, урбанизации и изменения климата Турции, после чего они были обработаны и проанализированы с использованием ГИС. В рамках данного исследования для каждой станции были созданы карты, отражающие случаи превышения порогового значения, с использованием среднегодовых значений PM10 и порогового значения 40 мкг/м³, указанного в Положении о контроле качества воздуха, с применением метода индикаторного кригинга. Индикаторный кригинг основан на двоичном коде 0 (PM10 ≥ 40 мкг/м³) и 1 (PM10 > 40 мкг/м³) и позволяет не только оценить значения в точках, не охваченных отбором проб, но и построить вероятностную модель неопределенности по всей территории. В результате были созданы карты вероятности, отражающие вероятность того, что среднегодовые значения PM10 в Турции превысят национальный порог. Кроме того, путем наложения карт превышения порогового значения, созданных отдельно для каждого года, с помощью анализа наложения были выявлены районы с наибольшим риском на протяжении всех лет. В ходе исследования также были выявлены изменения уровней PM10 (увеличение или уменьшение) на протяжении нескольких лет (2020–2024 гг.).
Годовое предельное значение для PM10, указанное в турецком Положении о качестве воздуха, составляет 40 мкг/м³. Число станций, превышающих это предельное значение, составило 98 в 2020 году, 186 в 2021 году, 190 в 2022 году, 163 в 2023 году и 149 в 2024 году. Судя по этим данным, наибольшее количество станций, превышающих предельное значение, было зафиксировано в 2024 году, а наименьшее — в 2020 году. На основании полученных результатов можно сделать вывод, что в 2020 году среднегодовые уровни PM10 в целом были ниже, и эта тенденция соответствует сокращению транспортных потоков, объемов производства и промышленной деятельности в связи с пандемией. В 2021 году наблюдалась явная и заметная тенденция к росту уровней PM10. Этот рост в 2021 году объясняется увеличением объемов производства и потребления после пандемии, а также сохранением уровня экономической активности. Тенденция к повышению уровней PM10 по всей Турции в 2021 году свидетельствует об ухудшении качества воздуха. Хотя в 2022 году наблюдалось значительное снижение, уровни PM10 остаются выше, чем в 2020 году. В 2023 году по всей Турции наблюдалось заметное снижение среднегодовых уровней PM10; однако тот факт, что уровни остались неизменными в Восточной и Юго-Восточной Анатолии, указывает на то, что риск, связанный с уровнями PM10, сохраняется в этих регионах. В 2024 году, как и в предыдущие годы, к районам с высокой концентрацией PM10 относятся Кютахья, Бурса, Измир, Маниса, западная часть Текирдага, прибрежный регион Чанаккале, Адана, Османие, Хатай, Газиантеп, Агры, Игдир, Ван, Хаккари и большая часть Ширнака. В целом можно констатировать, что в период с 2020 по 2024 год самые высокие уровни PM10 преимущественно наблюдались в центрах городов и районах с интенсивным дорожным движением. Однако высокие уровни, зафиксированные в таких районах, как Болу-Карачайыр, Денизли-Сюмер и Маниса-Улупарк, также свидетельствуют о том, что PM10 не является загрязнителем, характерным исключительно для городских территорий. В период с 2020 по 2024 год районы с высоким и очень высоким превышением норм PM10 наблюдались в Восточной и Юго-Восточной Анатолии. Установлено, что критические пороговые уровни были превышены, в частности, в Игдыре, Агры, Ване, Карсе, Мардине и Ширнаке. Длительное воздействие этого загрязнителя в этих районах может представлять угрозу, особенно в плане развития респираторных заболеваний.
В заключение следует отметить, что данное исследование демонстрирует: точность, обеспечиваемая пространственным анализом в рамках управления экологическими рисками, играет решающую роль в разработке политики в области качества воздуха. Для улучшения качества воздуха в районах с плохим качеством воздуха необходимо: (1) увеличить количество местных станций мониторинга в районах с высоким уровнем загрязнения воздуха и сосредоточить инспекционную деятельность на этих участках; (2) разработать региональные стратегии сокращения выбросов для районов, в которых превышаются стандарты качества воздуха, особенно в Восточной и Юго-Восточной Анатолии, с учётом местных источников отопления и топографических факторов. Это не только поможет снизить текущий уровень загрязнения, но и непосредственно поспособствует достижению целей устойчивого управления окружающей средой за счет смягчения негативных долгосрочных последствий для здоровья населения.
Ключевые слова: физическая география, ГИС, загрязнение воздуха, индикаторный кригинг, PM₁₀, Турция.
संरचित सारांश:
इस अध्ययन का उद्देश्य 2020 और 2024 के बीच तुर्की में वार्षिक औसत PM10 मानों के स्थानिक-कालिक वितरण, साथ ही उन घटनाओं का निर्धारण करना है जहाँ राष्ट्रीय सीमाओं को पार किया गया। शहरी आबादी, औद्योगिक उत्पादन और यातायात के विस्तार ने वायु प्रदूषकों के उत्सर्जन को तेज कर दिया है; हालाँकि, हाल के वर्षों में वायु प्रदूषण को नियंत्रित करने के लिए विभिन्न उपाय किए गए हैं (Li et al., 2014, पृ. 75)। हालांकि वायु प्रदूषण को रोकने और वायु गुणवत्ता में सुधार के लिए आज विभिन्न उपाय लागू किए गए हैं, सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂) और कणिकीय पदार्थ (PM10) का सांद्रता वायु गुणवत्ता का आकलन करने के लिए प्रमुख संकेतक बने हुए हैं, जैसा कि अतीत में थे (कुर्नाज़ और डेमिर, 2022, पृ. 1)। कणिकीय पदार्थ वायुमंडल में निलंबित ठोस और तरल कणों के एक जटिल मिश्रण से बना होता है और यह मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण दोनों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। कणिकीय पदार्थ का उच्च स्तर अस्थमा, ब्रोंकाइटिस, हृदय संबंधी रोग और कैंसर जैसी पुरानी स्वास्थ्य समस्याओं में वृद्धि से जुड़ा हुआ है, और इसलिए यह श्वसन पथ में प्रवेश करके गंभीर स्वास्थ्य समस्याएं पैदा करता है (Zerin and Sayem, 2022, pp. 30–31)। पिछले अध्ययनों ने वायु प्रदूषण के कालिक और स्थानिक वितरण (Cichowicz et al., 2017; Kotan and Erener, 2022), इसके कारणों (Chandrakar, 2020), इसके स्वास्थ्य प्रभावों (Kampa and Castanas, 2008), इसके मौसम संबंधी चरों (मेंग एट अल., 2024), इसके पर्यावरणीय प्रभावों (पैट्रिक एट अल., 2015), और प्रदूषकों के बीच संबंधों (बोडिक एट अल., 2023), सहित अन्य विषयों की जांच की गई है।
इस अध्ययन में, तुर्की के पर्यावरण, शहरीकरण और जलवायु परिवर्तन मंत्रालय के अंतर्गत पर्यावरणीय प्रभाव मूल्यांकन, परमिट और निरीक्षण महानिदेशालय द्वारा जारी 2020–2021–2022–2023–2024 वर्षों के वायु गुणवत्ता बुलेटिनों से लगभग 320 स्टेशनों के लिए वार्षिक औसत PM10 डेटा प्राप्त किया गया, जिन्हें जीआईएस (GIS) का उपयोग करके संसाधित और विश्लेषित किया गया। इस अध्ययन में, संकेतक क्रिगिंग विधि का उपयोग करते हुए, वार्षिक औसत PM10 मानों और वायु गुणवत्ता नियंत्रण विनियम में निर्दिष्ट 40 μg/m³ की सीमा का उपयोग करके प्रत्येक स्टेशन के लिए सीमा मान के उल्लंघन को दर्शाने वाले मानचित्र बनाए गए। इंडिकेटर क्रिगिंग 0 (PM10 ≥ 40 μg/m³) और 1 (PM10 > 40 μg/m³) के बाइनरी कोड पर आधारित है और यह न केवल नमूना न लिए गए स्थानों पर मानों का अनुमान प्रदान करता है, बल्कि पूरे क्षेत्र में अनिश्चितता का एक संभाव्य मॉडल भी प्रदान करता है। परिणामस्वरूप, संभाव्यता मानचित्र बनाए गए जो यह दर्शाते हैं कि तुर्की में वार्षिक औसत PM10 मान राष्ट्रीय सीमा से अधिक होने की संभावना है। इसके अतिरिक्त, प्रत्येक वर्ष के लिए अलग से बनाए गए सीमा उल्लंघन मानचित्रों को ओवरले करके, एक ओवरले विश्लेषण का उपयोग करके सभी वर्षों में उच्चतम जोखिम वाले क्षेत्रों की पहचान की गई। इस अध्ययन में वर्षों (2020–2024) के दौरान PM10 के स्तर में बदलाव (वृद्धि या कमी) की भी पहचान की गई।
तुर्की वायु गुणवत्ता विनियम में निर्दिष्ट PM10 के लिए वार्षिक सीमा मान 40 μg/m³ है। इस सीमा मान से अधिक स्टेशनों की संख्या 2020 में 98, 2021 में 186, 2022 में 190, 2023 में 163 और 2024 में 149 थी। इस डेटा के आधार पर, सीमा मान से अधिक स्टेशनों की संख्या 2024 में सबसे अधिक और 2020 में सबसे कम थी। निष्कर्षों के आधार पर, यह कहा जा सकता है कि 2020 में, PM10 का वार्षिक औसत स्तर आम तौर पर कम था, जो महामारी की स्थितियों के कारण यातायात, उत्पादन और औद्योगिक गतिविधियों में गिरावट के अनुरूप एक प्रवृत्ति है। 2021 में, PM10 के स्तर में एक स्पष्ट और ध्यान देने योग्य बढ़ती प्रवृत्ति देखी गई। 2021 में इस वृद्धि का कारण महामारी के बाद उत्पादन और खपत गतिविधियों में वृद्धि तथा आर्थिक गतिविधि का निरंतर स्तर है। 2021 में पूरे तुर्की में PM10 के स्तर में बढ़ती प्रवृत्ति वायु गुणवत्ता में गिरावट का संकेत देती है। यद्यपि 2022 में एक महत्वपूर्ण गिरावट देखी गई, PM10 का स्तर 2020 की तुलना में अधिक बना हुआ है। 2023 में, पूरे तुर्की में औसत वार्षिक PM10 स्तर में एक ध्यान देने योग्य गिरावट देखी गई; हालाँकि, पूर्वी और दक्षिण-पूर्वी अनातोलिया में स्तरों के अपरिवर्तित रहने का तथ्य यह दर्शाता है कि इन क्षेत्रों में PM10 स्तरों से जुड़ा जोखिम बना हुआ है। 2024 में, पिछले वर्षों की तरह, उच्च पीएम10 सांद्रता वाले क्षेत्रों में कुताह्या, बुर्सा, इज़मिर, मनिसा, टेकिर्डाग का पश्चिमी भाग, चनाककाले का तटीय क्षेत्र, अदाना, उस्मानीये, हातay, गाज़ियान्तेप, अग्री, इग्दिर्, वान, हक्कारी, और शिरनक का अधिकांश भाग शामिल हैं। एक सामान्य मूल्यांकन में, हम कह सकते हैं कि 2020 और 2024 के बीच, सबसे अधिक PM10 स्तर मुख्य रूप से शहर के केंद्रों और भारी यातायात वाले क्षेत्रों में देखे गए। हालांकि, बोलू-काराचायर, डेनिज़ली-सुमेर, और मनिसा उलुपार्क जैसे क्षेत्रों में देखे गए उच्च स्तर यह भी दर्शाते हैं कि PM10 का स्तर केवल शहरी क्षेत्रों तक ही सीमित प्रदूषक नहीं है। 2020 और 2024 के बीच, पूर्वी और दक्षिण-पूर्वी अनातोलिया क्षेत्रों में उच्च और बहुत उच्च PM10 उल्लंघन वाले क्षेत्र देखे गए। यह निर्धारित किया गया है कि महत्वपूर्ण सीमा स्तरों को पार कर दिया गया है, विशेष रूप से इग्दीर, अग्री, वान, कार्स, मारदिन और शिरनाक में। इन क्षेत्रों में इस प्रदूषक के प्रति लंबे समय तक संपर्क रहने से खतरा हो सकता है, विशेष रूप से श्वसन संबंधी बीमारियों के लिए।
निष्कर्षतः, यह अध्ययन दर्शाता है कि पर्यावरणीय जोखिम प्रबंधन में स्थानिक विश्लेषण द्वारा प्रदान की गई सटीकता, वायु गुणवत्ता नीतियों के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। खराब वायु गुणवत्ता वाले क्षेत्रों में वायु गुणवत्ता में सुधार करने के लिए: (1) वायु प्रदूषण के उच्च स्तर वाले क्षेत्रों में स्थानीय निगरानी स्टेशनों की संख्या बढ़ाना और निरीक्षण गतिविधियों को इन स्थानों पर केंद्रित करना, (2) वायु गुणवत्ता मानकों से अधिक वाले क्षेत्रों, विशेष रूप से पूर्वी और दक्षिण-पूर्वी अनातोलिया के लिए, स्थानीय हीटिंग स्रोतों और स्थलाकृतिक प्रभावों को ध्यान में रखते हुए क्षेत्र-विशिष्ट उत्सर्जन कटौती रणनीतियों को विकसित करना।
यह न केवल वर्तमान प्रदूषण को कम करने में मदद करेगा, बल्कि सार्वजनिक स्वास्थ्य पर इसके नकारात्मक दीर्घकालिक प्रभावों को कम करके सतत पर्यावरण प्रबंधन के लक्ष्यों को प्राप्त करने में भी सीधे योगदान देगा।
कीवर्ड: भौतिक भूगोल, जीआईएस, वायु प्रदूषण, इंडिकेटर क्रिगिंग, पीएम₁₀, तुर्की।
By subscribing to E-Newsletter, you can get the latest news to your e-mail.