The Effect of Forest Fires on Air Quality: The Case of Antalya

Abstract

The presence of pollutants that are not in the normal composition of the air in the atmosphere at a concentration that will harm water, soil, living things, and materials for a long enough time is called air pollution. Atmospheric conditions such as low humidity and high temperature observed in Turkey create a suitable environment for forest fires. Forest fires can also become one of the causes of air pollution, as plant residues are released into the atmosphere when decomposed or burned. In this study, the effects of forest fires that broke out between 28 July and 12 August 2021 in Turkey’s air quality were tried to be examined. This province has been chosen because it is the province of Antalya, which was most affected by the fires. According to the results obtained, the average PM10 concentration for the three summer months of 2020 (June, July, and August) was 44.89 μg/m3, and the average PM10 concentration for the three summer months of 2021 was 37.61 μg/m3. The average concentration of PM2.5 in 2020 was 18.38 μg/m3, and the average concentration in 2021 was 19.94 μg/m3. In Antalya, the annual average sulfur dioxide was 5.34 μg/m3 in 2018, 5.40 μg/m3 in 2019, 2.92 μg/m3 in 2020, and 4.13 μg/m3 in 2021. In the period between November 2019 and April 2022, the lowest carbon monoxide (CO) concentration in Antalya was 41.95 (24.05.2020) μg/m3, and the highest was 2151.9 μg/m3 (21.12.2021). The limit values of daily and annual concentrations of PM10, PM2.5, sulfur dioxide (SO2), carbon monoxide (CO), and ozone (O3) parameters, which are the leading air pollutants and measured in this study, were exceeded only for PM10 and PM2.5. Therefore, since the concentrations of the air pollutants evaluated in the study for the three summer months of 2021 are almost similar to those of 2020, it can be said that the forest fire that took place is not the only and important factor affecting the air quality in Antalya and its surroundings.

Keywords

• Air quality
• carbon monoxide
• sulfur dioxide
• forest fire
• particle matter

Orman Yangınlarının Hava Kalitesine Etkisi: Antalya Örneği

Öz

Hava kirliliği, havanın normal karışımında yer alamayan kirleticilerin suya, canlılara, toprağa, ve materyallere zarar verecek konsantrasyonda ve yeterince uzun süre atmosferde bulunması olarak adlandırılmaktadır. Türkiye’de gözlemlenen yüksek sıcaklık ve düşük nem gibi atmosferik koşullar, orman yangınları için uygun ortamı meydana getirmektedir. Bitki artıkları ayrıştığında ya da yakıldığında atmosfere karıştıklarından, orman yangınları da hava kirliliğine neden olan sebeplerden biri haline gelebilmektedir. Buradan hareketle yapılan çalışmada Türkiye’de 28 Temmuz–12 Ağustos 2021 tarihleri arasında çıkan orman yangınlarının hava kalitesine olan etkileri incelenmeye çalışılmıştır. Çıkan yangınlardan en fazla etkilenen Antalya ili olduğundan bu il seçilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre 2020 yılı üç yaz ayı (haziran, temmuz ve ağustos) ortalama PM10 konsantrasyonu 44,89 μg/m3, 2021 yılı üç yaz ayı ortalama PM10 konsantrasyonu 37,61 μg/m3 bulunmuştur. PM2.5’un 2020 yılı ortalama konsantrasyonu 18,38 μg/m3, 2021 yılı ortalama konsantrasyonu 19,94 μg/m3’dür. Antalya’da kükürt dioksit yıllık ortalama olarak 2018’de 5,34 μg/m3, 2019’da 5,40 μg/m3, 2020’de 2,92 μg/m3 ve 2021’de 4,13 μg/m3 olarak elde edilmiştir. 2019 Kasım ile 2022 Nisan ayı arasındaki dönemde Antalya’da karbon monoksit (CO) konsantrasyonu en düşük 41,95 (24.05.2020) μg/m3 ve en yüksek 2151,9 μg/m3 (21.12.2021) olarak tespit edilmiştir. Hava kirleticilerin başında gelen ve bu çalışmada ölçümü yapılan PM10, PM2.5, kükürt dioksit (SO2), karbon monoksit (CO) ve ozon (O3) parametrelerinin günlük ve yıllık konsantrasyonlarının limit değerleri sadece PM10 ve PM2.5 için aşılmıştır. Bundan dolayı, çalışmada değerlendirilmesi yapılan hava kirleticilerin 2021 yılı üç yaz ayına ait konsantrasyonlarının 2020 yılı ile yaklaşık benzerlik göstermesinden, gerçekleşen orman yangınının Antalya ve civarında hava kalitesini aşırı derecede olumsuz yönde etkileyen tek ve önemli bir faktör olmadığı söylenebilir.

Anahtar Kelimeler

• Hava kalitesi
• karbonmonoksit
• kükürt dioksit
• orman yangını
• partikül madde
• Air quality
• carbon monoxide
• sulfur dioxide
• forest fire
• particle matter

References

1. Akmaz, U. (2017). Düzce İli Hava Kalitesi İndeksi (PM10) İzlenmesi ve Durum Tespiti. VII. Ulusal Hava Kirliliği ve Kontrolü Sempozyumu, Bildiriler Kitabı s. 842-852, Kasım 1–3, 2017, Antalya.
2. Bolat, İ. (2021). Toprak Kalitesi ve Sağılığının Göstergeleri (İndikatörleri). Bozdoğan, A.M. ve Bozdoğan, N.Y (Editörler), Bölüm 1, In: Ziraat, Orman ve Su Ürünlerinde Araştırma ve Değerlendirmeler, I, Eylül 2021, Gece Yayınevi, 1-18 s.
3. Bolat, İ. ve Çakıroğlu K. (2022). İklim Değişimi ile Toprak Organik Maddesi ve Toprak Sağlığı Arasındaki İlişkiler. Bolat, A. ve Çavuş, V. (Editörler), Bölüm 9, In: Ziraat & Orman, Su Ürünlerinde Araştırma ve Değerlendirmeler, Ekim 2022, Gece Yayınevi, 159–184 s.
4. ÇŞB (Çevre ve Şehircilik Bakanlığı), (2008). Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Yönetmeliği. Erişim adresi:https://www.mevzuat.gov.tr/Metin.Aspx?MevzuatKod=7.5.12188&MevzuatIliski=0&sourceXml, (Erişim Tarihi: 20.04.2022).
5. ÇŞB (Çevre ve Şehircilik Bakanlığı), (2013). Hava Kalitesi Değerlendirme ve Yönetimi Genelgesi. Erişim adresi:https://webdosya.csb.gov.tr/db/cygm/editordosya/GNG2013-37HavaKalitesiDegerl.pdf, (Erişim Tarihi: 20.04.2022).
6. ÇŞB (Çevre ve Şehircilik Bakanlığı), (2016). Kuzey İç Anadolu Temiz Hava Merkez Müdürlüğü, Bartın İli Hava Kalitesi Analiz Raporu (2010-2016), 98 sayfa. Erişim adresi: https://webdosya.csb.gov.tr/db/bartin/menu/bartin-ili-hava-kalitesi-analiz-raporu-2010-2016_20181004062220.pdf, (Erişim Tarihi: 19.04.2022).
7. ÇŞB (Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı), (2022). Ulusal Hava Kalitesi İzleme Ağı. Erişim adresi:http://sim.csb.gov.tr/STN/STN_Report/StationDataDownloadNew, (Erişim Tarihi: 08.04.2022).
8. Chew, S., Kolosowska, N., Saveleva, L., Malm, T., & Kanninen, K. M. (2020). Impairment of mitochondrial function by particulate matter: Implications for the brain. Neurochemistry International, 135, 104694.

9. Dikmen, A. Ç. (2019). Ulusal hava kalitesi gözlemleri bağlamında Türkiye’de hava kirliliğinin yerel durum ve eğilim görünümlerinin belirlenmesi. Uluslararası Ekonomi ve Yenilik Dergisi, 5 (1), 49–65.
10. Görmez, K. (2010). Çevre Sorunları, Geliştirilmiş. 2. Baskı, Nobel Yayın No: 1138,ISBN: 978-9944-77-137-5, 197 sayfa, Ankara.
11. İncecik, S. ve İm, U. (2013). Mega şehirlerde hava kalitesi ve İstanbul örneği. Hava Kirliliği Araştırmaları Dergisi, 2, 133–45.
12. Kara, Ö., & Bolat, İ. (2007). Impact of alkaline dust pollution on soil microbial biomass carbon. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 31(3), 181-187.
13. Kara, Ö., & Bolat, İ. (2008). The effect of different land uses on soil microbial biomass carbon and nitrogen in Bartın province. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 32(4), 281–288.
14. Karpuzcu, M. (2004). Çevre Kirlenmesi ve Kontrolü. 7. Baskı, Kubbealtı Neşriyatı: 28, ISBN: 975-7663-10–7, 381 sayfa, İstanbul.
15. Kim, E., Park, H., Park, E. A., Hong, Y. C., Ha, M., Kim, H. C., & Ha, E. H. (2016). Particulate matter and early childhood body weight. Environment International, 94, 591–599.
16. Kim, K. H., Kabir, E., & Kabir, S. (2015). A review on the human health impact of airborne particulate matter. Environment International, 74, 136–143.
17. OGM (2022). T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı, Orman Genel Müdürlüğü, 2021 Yılı İdare Faaliyet Raporu, 93 sayfa. Erişim adresi: https://www.ogm.gov.tr/tr/e-kutuphane-sitesi/FaaliyetRaporu/Orman%20Genel%20M%C3%BCd%C3%BCrl%C3%BC%C4%9F%C3%BC%202021%20Y%C4%B1l%C4%B1%20Faaliyet%20Raporu.pdf
18. Polichetti, G., Cocco, S., Spinali, A., Trimarco, V., & Nunziata, A. (2009). Effects of particulate matter (PM10, PM2.5, and PM1) on the cardiovascular system. Toxicology, 261, 1–8.
19. Rai, P. K. (2016). Impacts of particulate matter pollution on plants: Implications for environmental biomonitoring. Ecotoxicology and Environmental Safety, 129, 120–136.
20. San-Miguel-Ayanz, J., Durrant, T., Boca, R., Maianti, P., Liberta`, G., Artes Vivancos, T., Jacome Felix Oom, D., Branco, A., De Rigo, D., Ferrari, D., Pfeiffer, H., Grecchi, R., & Nuijten, D. (2022). Advance report on wildfires in Europe, Middle East and North Africa 2021, EUR 31028 EN, Publications Office of the European Union, Luxembourg, ISBN 978-92-76-49633-5, doi:10.2760/039729, JRC128678.
21. Türkeş, M. (2010). Klimatoloji ve Meteoroloji. Birinci Baskı, Kriter Yayınevi, Yayın No. 63, Fiziki Coğrafya Serisi No. 1, ISBN: 978-605-5863-39-6, 650 + XXII sayfa, İstanbul.
22. URL-1. Erişim adresi: https://www.meteoroloji.org.tr/2021-yilinda-guney-avrupa-buyuk-orman-yanginlari-ile-mucadele-etti (Erişi tarihi 08.04.2022).
23. URL-2. Erişim adresi: https://www.ogm.gov.tr/tr/e-kutuphane/resmi-istatistikler (08.04.2022).
24. Wei, Y., Zhang, J. J., Li, Z., Gow, A., Chung, K. F., Hu, M., Sun, Z., Zeng, L., Zhu, T., Jia, G., Li, X., Duarte, M. & Tang, X. (2016). Chronic exposure to air pollution particles increases the risk of obesity and metabolic syndrome: findings from a natural experiment in Beijing. FASEB Journal, 30, 1–8.
25. WHO (World Health Organization), (2020). Air Pollution. https://www.who.int/health-topics/air-pollution#tab=tab_2, (Date of access: 15 Jun 2022).
26. WHO (World Health Organization), (2022). Ambient (outdoor) air pollution. Erişim adresi: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health (Date of access: 20 April 2022).
27. Yılmaz, M. (2019). Çankırı hava kalitesinin değerlendirilmesi: 2013–2017 (Assessment of Çankırı Air Quality: 2013-2017), Smyrna Tıp Dergisi, 2, 20–27.
28. Zeydan, Ö. (2021). 2019 Yılında Türkiye’deki Partikül Madde (PM10) Kirliliğinin Değerlendirilmesi. Journal of the Institute of Science and Technology, 11 (1), 106–118. DOI: 10.21597/jist.745539.