ZEYDAN, Özgür    KARADEMİR, Aykan. Comparison of two air quality models in complex terrain near seashore. []. , 37, e53118.   17--2023. ISSN 0187-6236.  https://doi.org/10.20937/atm.53118.

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Air pollution is the most important environmental problem in Zonguldak, Turkey due to excessive coal combustion and thermal power plant emissions. The city center is located on a complex terrain near the Black Sea shore. There exist some previous studies about PM10 pollution in this area, but none of them is related to the spatial distribution of the pollutant. This air quality modeling study aims to fill this gap in the literature. Firstly, a PM10 emission inventory has been prepared for point, line, and area sources for the year 2011, when bituminous coal was the principal fuel for domestic heating in houses and to generate electricity in thermal power plants, therefore particulate matter (PM10) was the leading air pollutant. Emission inventory calculations revealed that 2710.2 t of PM10 have been emitted to the atmosphere from all sources in the study area. Then, the air quality modeling has been performed for PM10 by using two air quality models: AERMOD and CALPUFF. According to the modeling results, PM10 pollution levels may pose a health threat to the inhabitants of Zonguldak. The maximum PM10 concentrations predicted by the CALPUFF model were higher than that of AERMOD. Predicted values plus background concentration were validated against the PM10 measurements by using fractional bias, index of agreement, geometric mean bias, and geometric mean-variance. According to the model performance analysis, CALPUFF showed slightly better performance as compared to AERMOD.

La contaminación del aire es el problema ambiental más importante en Zonguldak, Turquía, debido a la excesiva combustión de carbón y las emisiones de las centrales térmicas. El centro de la ciudad está ubicado en un terreno complejo cerca de la costa del Mar Negro. Existen algunos estudios previos sobre la contaminación por PM10 en esta área, pero ninguno relacionado con la distribución espacial del contaminante. Este estudio de modelado de la calidad del aire tiene como objetivo llenar este vacío en la literatura. En primer lugar, se ha elaborado un inventario de emisiones de PM10 para fuentes puntuales, lineales y de área para el año 2011, cuando el carbón bituminoso fue el principal combustible para la calefacción doméstica en las casas y la generación de electricidad en las centrales térmicas; por lo tanto, el material particulado (PM10) fue el principal contaminante del aire. Los cálculos del inventario de emisiones revelaron que se han emitido 2710.2 t de PM10 a la atmósfera desde todas las fuentes en el área de estudio. A continuación, se ha realizado el modelado de la calidad del aire para PM10 utilizando dos modelos de calidad del aire: AERMOD y CALPUFF. Según los resultados obtenidos, los niveles de contaminación por PM10 pueden representar una amenaza para la salud de los habitantes de Zonguldak. Las concentraciones máximas de PM10 predichas por el modelo CALPUFF fueron más altas que las del modelo AERMOD. Los valores predichos por el modelo más la concentración de fondo se validaron frente a las mediciones de PM10 utilizando el sesgo fraccional, el índice de concordancia, el sesgo de la media geométrica y la varianza de la media geométrica. Según el análisis de rendimiento del modelo, CALPUFF mostró un rendimiento ligeramente mejor en comparación con AERMOD.

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