The Effect of Curfews on the Air Quality of Cities, The Case of Izmir

Abstract

This study was carried out to determine how the PM10 concentrations changed in the Izmir metropolitan area during the days when curfews were imposed because of Covid-19 Pandemic. In this context, data of eight air quality measurement stations were taken as basis. Within the scope of the study, days when curfew was strictly imposed were compared with other days, specifically between January 1, 2020 and July 31, 2020. Besides, by comparing daily measures taken between 2015-2020 on same days, it has been tried to determine how air quality has changed on an annual basis. While analyzing, Independent Sample t-test was used for daily data. For annual data, Friedman test was used to determine which stations had a statistically significant difference, and then Wilcoxon test was applied to determine in which years there was a statistically significant difference compared to 2020 measurements. All in all, it was found that there was an improvement in air quality in terms of PM10 concentrations on the days of curfew. This study revealed that our daily mobility in the city as urban dwellers negatively affect air quality of environment we live in, and showed the need to consider air pollution when planning our cities.

Keywords

• Covid-19 pandemic
• Curfew
• Air Quality
• PM10
• Urban planning

Project Number

117K818

Sokağa Çıkma Yasaklarının Kentlerin Hava Kalitesi Üzerindeki Etkisi, İzmir Örneği

Abstract

Bu çalışma İzmir metropoliten alanında PM10 atmosferik kirleticisinin konsantrasyonlarının Covid-19 Pandemisi önlemleri kapsamında sokağa çıkma yasaklarının uygulandığı günlerde nasıl değiştiğini tespit etmek amacıyla yapılmıştır. Bu kapsamda İzmir’de bulunan sekiz adet hava kalitesi ölçüm istasyon değerleri baz alınmıştır. Sokağa çıkma kısıtının esnetilmeden uygulandığı 2020 yılı Nisan ayı günleri, üç ay öncesini ve üç ay sonrasını da kapsayacak şekilde 1 Ocak ile 31 Temmuz 2020 tarihleri arasındaki diğer günlerle karşılaştırılmıştır. Ayrıca 2015-2019 yılları arası Nisan ayının aynı günleri sokağa çıkma kısıtının uygulandığı günlere ait ölçümlerle karşılaştırılarak yıllık bazda hava kalitesinin nasıl değiştiği tespit edilmeye çalışılmıştır. Değerlerin analizi yapılırken 2020 yılı içerisinde alınan günlük veriler için Bağımsız Örneklem t-testi kullanılmıştır. Yıllık alınan değerlerin analizi için ise önce Friedman testi uygulanarak hangi istasyonlarda istatistiksel olarak anlamlı bir fark olduğu tespit edilmiş, daha sonra Wilcoxon testi uygulanarak hangi yıllar ile 2020 yılı ölçümleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark olduğu araştırılmıştır. Çalışmanın sonucunda, genel olarak sokağa çıkma kısıtınn uygulandığı günlerde hava kalitesinde PM10 konsantrasyonları açısından iyileşme olduğu tespit edilmiştir. Bu bulgular kentli olarak kent içinde günlük hareketliliğimizin, yaşadığımız çevrenin hava kalitesini olumsuz yönde etkilediğini ortaya koymuş, kentlerimizi planlarken hava kirliliğini göz önünde bulundurmamız gerektiği ihtiyacını göstermiştir.

Keywords

• Covid-19 Pandemisi
• Sokağa çıkma yasağı
• Hava kalitesi
• PM10
• Kentsel planlama

Supporting Institution

Tübitak

Project Number

117K818

References

1. Alan M. Voorhees & Associates, Ryckman, Edgerley, Tomlinson and Associates, & United States. Environmental Protection Agency. Office of Air Programs. (1972). A Guide for Reducing Air Pollution Through Urban Planning: Prepared for the Office of Air Programs, the Environmental Protection Agency, December 1971. National Technical Information Service.
2. Arora, S., Bhaukhandi, K. D., & Mishra, P. K. (2020). Coronavirus lockdown helped the environment to bounce back. Science of the Total Environment, 140573.
3. Bahukhandi, K., Agarwal, S., & Singhal, S. (2020). Impact of lockdown Covid-19 pandemic on himalayan environment. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 1-15.
4. Bao, R., & Zhang, A. (2020). Does lockdown reduce air pollution? Evidence from 44 cities in northern China. Science of the Total Environment, 731, 139052.
5. Baysan, C., & Yavaş, S. P. (2020). Covıd-19 Ve Hava Kirliliği; Karantina Boyunca Ne Oldu?. ESTÜDAM Halk Sağlığı Dergisi, 5, 35-46.
6. Bereitschaft, B., & Debbage, K. (2013). Urban form, air pollution, and CO2 emissions in large US metropolitan areas. The Professional Geographer, 65(4), 612-635.
7. Cervero, R., & Kockelman, K. (1997). Travel demand and the 3Ds: Density, diversity, and design. Transportation research part D: Transport and environment, 2(3), 199-219.
8. Clark, L. P., Millet, D. B., & Marshall, J. D. (2011). Air quality and urban form in US urban areas: Evidence from regulatory monitors. Environmental Science & Technology, 45(16), 7028-7035.

9. Collivignarelli, M. C., Abbà, A., Bertanza, G., Pedrazzani, R., Ricciardi, P., & Miino, M. C. (2020). Lockdown for CoViD-2019 in Milan: What are the effects on air quality?. Science of the total environment, 732, 139280.
10. Copernicus. (2020, Şubat). Land Monitoring Service, Corine Land Cover. https://land.copernicus.eu/pan-european
11. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı (2021, Ocak). Hava Kalitesi Bülteni, Kasım 2020. Çevresel Etki Değerlendirmesi, İzin ve Denetim Genel Müdürlüğü, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara.
12. Dantas, G., Siciliano, B., França, B. B., da Silva, C. M., & Arbilla, G. (2020). The impact of COVID-19 partial lockdown on the air quality of the city of Rio de Janeiro, Brazil. Science of the total environment, 729, 139085.
13. Doğan, F., Kitapçıoğlu, G. (2007). İzmir ilinde hava kirliliğinin yıllar itibariyle karşılaştırılması. Ege Tıp Dergisi, 46(3), 129–133.
14. Elbir, T., Altıok, H., Seyfioğlu, R., Bayram, A., Ergün, P., Eren, T., Şimşir, S., Dumanoğlu, Y., Kara, M., Sayır, S. (2008). İzmir kent merkezindeki ana arterlerde hava ki̇rleti̇ci̇leri̇n zamansal değişimlerinin incelenmesi. Hava Kirliliği ve Kontrolü Ulusal Sempozyumu, 22‐25 Ekim 2008, Hatay.
15. Ewing, R., and F. Rong. (2008). The impact of urban form on U.S. residential energy use. Housing Policy Debate, 19(1), 1–30.
16. Frank, L.D., Pivo, G. (1994). Impacts of mixed use and density on utilization of three modes of travel: single- occupant vehicle, transit, and walking. Transportation research record, 1466, 44-52.
17. Grimm, N.B., S.H. Faeth, N.E. Golubiewski, C.L Redman, J. Wu, X. Bai, Briggs, J.M.. (2008). Global change and the ecology of cities. Science. 319, 756–760.
18. Gündel, H., Velibeyoğlu, K. (2020), Düşük karbon mahalle: Yürüme ve bisiklet öncelikli kentsel tasarım. Meltem İzmir Akdeniz Akademisi Dergisi, 8, 5-21.
19. Hadley, M.B., Baumgartner, J., Vedanthan, R., (2018). Developing a clinical approach to air pollution and cardiovascular health. Circulation Journal, 137(7), 725-742.
20. İçişleri Bakanlığı. (2020, Şubat). https://www.icisleri.gov.tr/duyuru1004.https://www.icisleri.gov.tr/17-19-nisan-tarihleri-arasinda-30-buyuksehir-ve-zonguldak-il-sinirlari-icerisinde- sokaga-cikma-yasagi. https://www.icisleri.gov.tr/30-buyuksehir-ve-zonguldak-ilinde-23-24-25-26-nisan-tarihlerinde-uygulanacak- sokaga-cikma-kisitlamasi.
21. İzmir Valiliği. (2020, Şubat). Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü, Temiz Hava Eylem Planı https://izmir.csb.gov.tr /temiz-hava-eylem-plani-i-6545
22. Kalaiarasan, G., Balakrishnan, R.J., Sethunath, N.S., Manoharan, S. (2018). Source apportionment studies on particulate matter (PM10 and PM2.5) in ambient air of urban Mangalore, India. Journal of Environmental Management, 217, 815–824.
23. Kemp, D. D. (2004). Exploring environmental issues: An integrated approach. Routledge.
24. Kumari, P., & Toshniwal, D. (2020). Impact of lockdown measures during COVID-19 on air quality–A case study of India. International Journal of Environmental Health Research, 1-8.
25. Lu, C., Liu, Y. (2016). Effects of China's urban form on urban air quality. Urban Studies, 53, 2607–2623.
26. Meteoroloji 2. Bölge Müdürlüğü (2021, Haziran) https://izmir.mgm.gov.tr/
27. McCarty, J., & Kaza, N. (2015). Urban form and air quality in the United States. Landscape and Urban Planning, 139, 168-179.
28. Nakada, L. Y. K., & Urban, R. C. (2020). COVID-19 pandemic: Impacts on the air quality during the partial lockdown in São Paulo state, Brazil. Science of the Total Environment, 730, 139087.
29. Rodríguez, M. C., Dupont-Courtade, L., & Oueslati, W. (2016). Air pollution and urban structure linkages: Evidence from European cities. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 53, 1-9.
30. Rydell, C.P., Schwarz, G. (1968). Air pollution and urban form: A review of current literature. Journal of the American Institute of Planners, 34(2), 115-120.
31. Sağlık Bakanlığı. (2020, Şubat). https://www.saglik.gov.tr/TR,64383/koronavirus-alacagimiz-tedbirlerden- guclu-degildir.html
32. Singh, J., & Tyagi, B. (2021). Transformation of Air Quality over a Coastal Tropical Station Chennai during COVID-19 Lockdown in India. Aerosol and Air Quality Research, 21.
33. Stone Jr, B., Mednick, A. C., Holloway, T., & Spak, S. N. (2007). Is compact growth good for air quality?. Journal of the American Planning Association, 73(4), 404-418.
34. Tabachnick, B.G., Fidell, L.S. (2013). Using Multivariate Statistics, 6th Edition, Pearson.
35. Urban GreenUp. (2020, Ocak). https://www.urbangreenup.eu/
36. Weng, Q. (2003). Fractal analysis of satellite-detected urban heat island effect. Photogrammetric engineering & remote sensing, 69(5), 555-566.
37. World Health Organization (WHO) (2021, Ocak). Rolling updates on coronavirus disease (Covid-19). https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/events-as-they-happen 454.
38. Yatkın, S., Bayram, A. (2007). İzmir havasında Partikül madde kirliliği: Ölçüm ve değerlendi̇rme. DEÜ Mühendi̇sli̇k Fakültesi̇ Fen ve Mühendislik Dergisi, 9(2), 15–27.
39. Zhou, Y., Levy, J.I. (2008). The impact of urban street canyons on population exposureto traffic-related primary pollutants. Atmospheric Environment, 42, 3087–3098.