Assessment of concentrations and air-dust partitioning of azaarenes in an urban primary school

Abstract

Polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar), fosil yakıtların eksik yanma ürünleri olup önemli hava kirleticileridir. Özellikle on altı PAH, kanserojen ve toksik özelliklerinden dolayı çevre ve insan sağlığı üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Son çalışmalar, PAH türevlerinin ana bileşiklerinden daha zararlı olabileceğini ve bazılarının kanserojen özellikler taşıdığını göstermektedir. Bu çalışmada, PAH türevi olan Azaarenlerin (Kinolin, İzokinolin, Akridin Benzo[f]kinolin, Karbazol) derişimleri, 2022-2023 eğitim-öğretim yılı boyunca İzmir'in kentsel alanında yer alan bir ilkokulda, hava ve çökelmiş toz fazlarında ölçülmüştür. Örnekleme okulu, otoyol ve sanayi bölgelerine yakınlığı ve sınıfta mekanik havalandırma bulunması nedeniyle seçilmiştir. Aktif örnekleme hem iç ortamda mekanik (MV) ve doğal havalandırmalı (NV) ve dış ortamda gerçekleştirilmiştir. Sonuçlarda güz dönemi ortalama derişimleri, bahar dönemine göre daha yüksek bulunmuş ve dönemler arasında önemli bir fark görülmüştür. Azaarenler için örnekleme boyunca toplam ortalama (ΣAZA5) derişim değerleri gaz fazı için 27.17 ± 25.19 ng/m3, toz fazında 8.97 ±10.01 μg/g bulunmuştur. En sık tespit edilen bileşikler kinolin ve izokinolindi. Kimyasal denge modeli temelli gaz-oktanol dağılım parametresi olan Koa değerleri bulundu. Bazı limitasyonlara rağmen korelasyon düşük olsa da model yaklaşık tahmin için kullanılmıştır.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are products of incomplete combustion of fossil fuels and are significant air pollutants, with sixteen PAHs particularly noted for their environmental and health impacts due to their carcinogenic and toxic properties. Recent studies indicate that PAH derivatives can be more harmful than their parent compounds, with some exhibiting carcinogenic properties. In this study, concentrations of a specific group of PAH derivatives, Azaarenes (Quinoline, Isoquinoline, Acridine, Benzo[f] quinoline, Carbazole), were measured in the air and dust phases at a primary school located in the urban area of Izmir during the 2022-2023 academic year. The school was selected due to its proximity to a highway and the industrial regions, and mechanical ventilation in a classroom. Active sampling was conducted indoors (Mechanical (MV) and Naturally Ventilated (NV)) and outdoors. Both gas and dust average concentrations were higher in the fall semester than in the spring semester, and a significant difference was found between the concentrations in the semester. The total average concentrations (ΣAZA5) were found to be 27.17 ± 25.19 ng/m3 in the gas phase and 8.97 ±10.01 μg/g in the settled dust phase for sampling duration. Most frequently detected compounds were Quinoline and Isoquinoline. The values of Koa, the gas-octanol partitioning parameter based on the chemical equilibrium model, were found. Despite some limitations, the model was used for approximate estimation even though the correlation was low.