برآورد پراکنش آلاینده های منتشره از منابع متحرک آلودگی هوا (منطقه مورد مطالعه: اهواز)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد آلودگی‌های محیط زیست، گروه علوم محیط زیست، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، اهواز، ایران.

2 استادیار بهداشت، گروه علوم محیط زیست، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور، اهواز، اهواز، ایران.

3 رییس اداره پایش و نظارت اداره کل حفاظت محیط زیست، خوزستان، ایران.

4 استادیار آمار، گروه آمار، دانشکده ریاضیات، دانشگاه شهید چمران، اهواز ، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: رشد و توسعه بی رویه شهرها عوارضی چون آلودگی هوا، تراکم کاربری ها و مصرف منابع را به همراه داشته است، حمل و نقل شهری نیز از این قبیل توسعه به حساب می آید. آلودگی هوا به عنوان یک عنصر فرا ساختاری در سیستم حمل و نقل شهری به عنوان یک شاخص مهم در سلامت زندگی انسان ها در نظر گرفته می شود. لذا در این تحقیق به بررسی انتشار و پراکندگی غلظت آلاینده منوکسیدکربن و ذرات معلق ناشی از منابع متحرک آلودگی هوا پرداخته شده است.  
روش بررسی: در گام اول این تحقیق، منطقه مورد مطالعه شبکه بندی (3در3 کیلومتر) می گردد، سپس در هر شبکه تعداد خودروها بر اساس تفکیک نوع خودرو در ساعات ترافیکی تخمین زده می شود. در ادامه کل انتشار غلظت منوکسیدکربن و ذرات معلق در هر شبکه بر حسب واحد گرم بر ثانیه برای هر نوع خودرو با توجه به عوامل انتشار و نوع سوخت مصرفی و مسافت طی شده محاسبه می گردد. و در انتها برای نمایش بهتر مکانی و گرافیکی نحوه ی توزیع انتشار آلاینده های مذکور از نرم افزار GIS استفاده می شود.
بحث و نتیجه‌گیری: الگوی انتشار آلاینده CO و ناشی 10  PMاز خودروها که به وسیله مدل محاسبه شد، نشان می دهد که بیشترین مقدار انتشار به مناطق مرکزی  شهر و مراکز تجاری و اداری، اختصاص دارد و در نواحی حاشیه ای شهر بسیار کم و حتی صفر محاسبه شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره نوزدهم،ویژه نامه شماره 5 ، تابستان1396

 

برآورد پراکنش آلاینده های منتشره از منابع متحرک آلودگی هوا

(منطقه مورد مطالعه: اهواز)

 

سمیه بنی نعیمه[1]*

s.baninameh@gmail.com

مسعود رفیعی [2]

سیروس کریمی [3]

عبدالرحمن راسخ [4]

تاریخ دریافت: 22/04/1393

تاریخ پذیرش:27/11/1393

 

چکیده

زمینه و هدف: رشد و توسعه بی رویه شهرها عوارضی چون آلودگی هوا، تراکم کاربری ها و مصرف منابع را به همراه داشته است، حمل و نقل شهری نیز از این قبیل توسعه به حساب می آید. آلودگی هوا به عنوان یک عنصر فرا ساختاری در سیستم حمل و نقل شهری به عنوان یک شاخص مهم در سلامت زندگی انسان ها در نظر گرفته می شود. لذا در این تحقیق به بررسی انتشار و پراکندگی غلظت آلاینده منوکسیدکربن و ذرات معلق ناشی از منابع متحرک آلودگی هوا پرداخته شده است.  

روش بررسی: در گام اول این تحقیق، منطقه مورد مطالعه شبکه بندی (3در3 کیلومتر) می گردد، سپس در هر شبکه تعداد خودروها بر اساس تفکیک نوع خودرو در ساعات ترافیکی تخمین زده می شود. در ادامه کل انتشار غلظت منوکسیدکربن و ذرات معلق در هر شبکه بر حسب واحد گرم بر ثانیه برای هر نوع خودرو با توجه به عوامل انتشار و نوع سوخت مصرفی و مسافت طی شده محاسبه می گردد. و در انتها برای نمایش بهتر مکانی و گرافیکی نحوه ی توزیع انتشار آلاینده های مذکور از نرم افزار GIS استفاده می شود.

بحث و نتیجه‌گیری: الگوی انتشار آلاینده CO و ناشی 10  PMاز خودروها که به وسیله مدل محاسبه شد، نشان می دهد که بیشترین مقدار انتشار به مناطق مرکزی  شهر و مراکز تجاری و اداری، اختصاص دارد و در نواحی حاشیه ای شهر بسیار کم و حتی صفر محاسبه شده است.

واژه­های کلیدی: آلودگی هوا، CO،PM10 ، آلودگی های ترافیکی، اهواز.

 

 

 

J.Env. Sci. Tech., Vol 19, Special No.5, Summer 2017

 

 

 

 


Evaluation of the dispersion of pollutants from mobile sources of the pollutant (studying area: Ahvaz)

 

Somayh Baninameh[5]*

s.baninameh@gmail.com

Masoud Rafiei [6]

Syrose Karimi[7]

Abdolrahman Rasekh[8]

 

Abstract

Background and Objective: Today pollution in the large cities has become a basic challenge for the environment. In Ahwaz, 60% of the pollution is related to the mobile sources which produce a huge amount of various pollutants including CO and PM10 that affect the life of the residents in Ahwaz. CO is an important pollutant emitted to the atmosphere from traffic. Generally, pollutant emission to the air has a significant effect on air pollution control. Therefore, the of this study was to investigate the dispersion and density of CO and PM10 from mobile sources.

Method: In this study, at first the study area was zonned (3×3 Km). Then, in each net the number of cars were estimated according to the types of car and hours of traffic. Consequently, the whole diffusion of CO and PM10 concentration in each net was estimated according to gram per second for each car considering the diffusion factors, type of consumed fuel and the distance drived. Finally, for better illustration of places, graphic exhibition, distribution way of the mentioned pollutant and diffusion, GIS a software was used.

Conclusion: The pattern of pollutant diffusion for CO and PM10 emitted from cars, which is calculated by the model, shows that most of the polluted areas are the business and administrative centers. These pollutants were calculated to be very low and even zero at the outskirts of the city.

Keywords: Air pollution, CO, PM10, Traffic pollution, Ahwaz.

 

مقدمه

 

یکی از مشکلات پیچیده ای که در دهه های اخیر همواره در کلان شهرها مطرح است، خسارات جبران ناپذیر ناشی از آلودگی هوا می باشد که با تار و پود زندگی مدرن آمیخته شده است. مهم ترین منبع تولید آلودگی هوا، خودروها هستند و انجام مطالعات و شناخت چگونگی پخش آلاینده های جوی در مناطق شهری لازم و ضروری می باشد(1).   

 حمل ونقل همانند دیگر نیازهای بشر جزء لاینفک زندگی امروزی است که باعث مصرف انواع سوخت های فسیلی شده و دارای پیامدهایی چون تغییر در تعادل طبیعی محیط زیست، کاهش منابع سوخت، تولید انواع پسماندها و مواد زاید می شود(2). فقط در قرن حاضر است که چنین شمار انبوهی از اتومبیل ها در دسترس انسان می باشد. و به دنبال آن توسعه بی رویه جاده های شهری سبب افزایش حجم ترافیک و عوارض زیست محیطی می شود. هم چنین آمارهای سازمان ملل نشان می دهد که 76 درصد آلودگی های هوای جهان متعلق به تردد وسایل حمل و نقل می باشد(3). 

 از زمان استفاده از وسایل نقلیه موتوری، یعنی از قرن نوزدهم به بعد آلودگی به تدریج اهمیت یافته است، ولی امروزه به دلیل افزایش تعداد خودروها، کامیون ها و استفاده از سایر وسایل نقلیه موتوری، تردد جاده ای جزء منابع آلاینده اصلی محسوب می شود. از جمله این آلاینده ها مونوکسیدکربن، اکسیدهای ازت(NO تا NO₂) و مشتقات آن ها، ذرات معلق، هیدروکربورهای اشتعال ناپذیر یا آن هایی که تبخیر می شوند و مواد مشتق شده از افزودنی­ها (4) که از این آلاینده ها تقریبا 50 درصد پیش سازهای ازن، ترکیبات آلی فرار، اکسیدهای ازت و بیش از 90 درصد منوکسید کربن در هوای مناطق شهری وجود دارد (5).

با توجه به ساز و کار عمل گاز منوکسیدکربن در بدن، این گاز  اثر خود را خیلی زود دربدن ظاهر میکند. که باعث سکته قلبی و مغزی می شود. و میزان غلظت خون زیاد می گردد. و از طرفی باعث تغییرات فیزیولوژیک (تاثیر بر قلب و عروق، تاثیر بر رفتارهای عصبی اثر فیبرونولیزیز و اثر بر جنین) و پاتولوژیک و کاهش توان کاری، کاهش تحرک، افت توانایی یادگیری و مشکل در اجرای خواسته های متداول  و نهایتا مرگ می شوند. ذرات معلق، هر ماده ای را شامل می شود، هم چنین فلز سمی، ماده آلی و طیف زیادی از مواد سمی را در بر می گیرد. و اثر مزمن (انواع سرطان ها به ویژه سرطان ریه) و اثر حاد(شامل آلرژی ها مثل آسم و تنگی نفس) بر انسان می گذارد(8،7،6).

شواهد تحقیقاتی در سراسر جهان نشان می دهد که آلودگی هوای محیط اثر منفی بر سلامت جامعه دارد. خسارت های ناشی از مرگ و میر زود هنگام، بستری شدن به علت بیماری های تنفسی ، مراجعه به اورژانس، از دست دادن روزهای کاری، موارد برونشیت مزمن، حمله های آسمی، عفونت دستگاه تنفسی تحتانی در کودکان که با آلودگی هوا ارتباط دارند قابل اندازه گیری و برآورد است(9).

غلظت ذرات معلق بیشتر متاثر از عوامل انسانی می باشد . در اغلب کشورهای اروپایی صنایع و حجم بالای ترافیک بعنوان منابع انسان ساز مطرح می باشند، به خصوص در مناطق شهری ذرات ناشی از فعالیت انسان در سراسر اروپا انتشار یافته اند از طرفی حجم ذرات معلق در مناطق شهری و کارخانجات فوم سازی و استفاده از انواع سوخت در مناطق مسکونی تاثیر گذار می باشد(10).

منوکسید کربن می تواند از هر سوختی که حاوی کربن باشد، بنزین، گاز طبیعی، زغال سنگ، آتش سوزی جنگل و زباله  به گازهای احتراق راه پیدا کند. درحالی که تنها 4/9 درصد از تولیدات CO زمین از منابع مصنوعی هستند. 95 تا 98% از این گاز اتمسفری در یک منطقه شهری ناشی از فعالیت های انسانی است. بالاترین غلظت های CO در مناطق شهری در محل هایی دیده می شود که بار سنگین ترافیک دارد. و اغلب در ماه های سرد سال و یا طی شرایط وارونگی است (1 1،12).

در این راستا آلودگی هوا به عنوان مبحث زیست محیطی مهم و اساسی همواره مورد تاکید متخصصان و برنامه ریزان سلامت شهری بوده است (13).  بنابراین لزوم بررسی هم زمان مباحث آلودگی هوا  و برنامه ریزی حمل و نقل شهری بیش از پیش احساس می شود (14). 

ابزارهای ریاضی و آماری، می تواند نقشی مؤثر و سازنده در از بین بردن چالش­های زیست محیطی و ترافیکی بازی کنند. یکی از این روش­ها  مدل سازی  آلودگی هوا است که از دهه هفتاد میلادی با وارد شدن رایانه به زندگی بشر مورد توجه قرار گرفت. مدل سازی برای پیش بینی غلظت آلاینده ها در محیط و ارزیابی وضعیت کیفی هوا در آینده و نیز در فهم و درک رفتار آلودگی هوا و تاثیرات آن به کار می رود(15).

آقای فانستس و همکارانش،مقاله ای در زمینه مدل انتشار وسایل نقلیه برای پیش بینی انتشار از آنها در مکزیکوسیتی در UNAM  تهیه کردند. آنها در این تحقیق شهر را شبکه بندی نمودند و برای هر شبکه تعداد خودروها در هر ساعت تخمین زده شد. مقدار انتشارات با استفاده از عوامل پخش شناخته شده و اطلاعات آماری از ترکیب وسایل نقلیه و تراکم ترافیک در نقاط مختلف اندازه گیری و محاسبه گردید(16).

با توجه به مسایل یاد شده، برای تخمین میزان انتشار ناشی از وسایل نقلیه جهت استفاده در مطالعات ارزیابی اثرات زیست محیطی منطقه ای، آنالیز کیفیت هوای شهری و منطقه ای، تخمین انتشار در سطح ملی و پیش بینی وضعیت در آینده ضروری می باشد (17،18).                                                                     

شهر اهواز ، در بخش مرکزی شهرستان اهواز واقع گردیده که یکی از کلان شهرهای ایران است. این شهر در موقعیت جغرافیایی 31 درجه و 20 دقیقه عرض شمالی و 48 درجه و 40 دقیقه طول شرقی در بخش جلگه ای خوزستان و با ارتفاع 18 متر از سطح دریا واقع می باشد. وسعت محدوده قانونی شهر اهواز 222 کیلومتر مربع می باشد که به هشت منطقه شهری و 36 ناحیه تقسیم بندی شده است. آلودگی هوا دراین شهر دلایل عمده ای دارد، از جمله افزایش چشم گیر تعداد وسایل حمل ونقل خصوصی ، فرسودگی خودروها، استفاده از سوخت های فسیلی سنگین در ناوگان حمل و نقل عمومی شهر، محدودیت ظرفیت شبکه معابر و استقرار تعداد قابل توجهی از مهم ترین و بزرگ ترین صنایع تولیدی از قبیل شرکت فولاد خوزستان، کربن ایران، صنایع و واحدهای بهره برداری نفت در بافت شهری شهر اهواز عمدتا با تکنولوژی قدیمی، باعث شده تا آلودگی هوا آن به طور جدی نمایان گشته و گروه های آسیب پذیر جامعه را در معرض خطر قرار دهد.

روش انجام تحقیق

هدف این مقاله، به کارگیری ابزارهای مدل سازی برای مطالعه کیفیت هوای شهر در مقیاس محلی  و نیز برآورد میزان انتشار و شبیه سازی شرایط پراکندگی آلاینده منوکسیدکربن و ذرات معلق در اتمسفر،  می باشد. این روش با درنظر گیری پارامتر های مربوط به حمل و نقل شهری به طور خاص در ارزیابی آلودگی های ناشی از ترافیک شهری کارآمد است. در این قسمت به مراحل انجام تحقیق پرداخته می شود:

گام اول: شبکه بندی شهر مورد مطالعه، با توجه به این که وسعت شهر اهواز در محدوده قانونی 222 کیلومتر مربع است، شبکه بندی شده است. برای این مرحله از تحقیق از برنامه گوگل ارث و اتوکد استفاده شد، تا شبکه بندی تمام شهر را پوشش دهد.

ایستگاه­هایی که انتخاب شد بر مبنای همین شبکه ها می باشد.

گام دوم: تخمین آمار تردد وسایل نقلیه در معابر اصلی در هر شبکه،  آمار تردد وسایل نقلیه در معابر اصلی شهر از معاونت حمل و نقل ترافیکی شهر اهواز دریافت گردید، و به طور میانگین تردد خودروها به تفکیک سوخت مصرفی ( بنزین سوز، گازوییل سوز و گاز سوز) در هر شبکه تخمین زده شد.

گام سوم: اندازه گیری طول مسیر معابر اصلی تردد خودروها در هر شبکه، در بررسی انتشار آلاینده ها از منابع متحرک پارامترهای مختلفی از جمله: سوخت های مصرفی، ضرایب انتشار، کیلومتر پیمایش و طول مسیر پیموده شده توسط خودرو مورد نیاز است. طول مسیرهای عبوری برای  خودروها در هر شبکه و خیابان های اصلی (بزرگراه ها) اندازه گیری شدند و معابر فرعی در این تحقیق وارد محاسبات نشدند.

گام چهارم: برآورد میزان انتشار آلاینده ها در هر ایستگاه، در این بخش جمع آوری نوع وسیله نقلیه، سرعت روزانه در شرایط مختلف ترافیکی و شیب مسیر، مهم‌ترین پارامترهای مؤثر بر میزان تولید و نشر آلاینده‌ها از وسایل نقلیه موتوری هستند. غالباً میزان انتشار آلاینده‌ها از وسایل نقلیه، با سرعت رابطه‌ای غیر خطی و با شیب مسیر رابطه‌ای‌ مستقیم دارد، به گونه‌ای که در سرعت‌های کم و زیاد میزان انتشار آلاینده‌ها در واحد پیمایش زیاد بوده و در یک سرعت مشخص به حداقل مقدار خود می‌رسد.

برای منابع متحرک ضرایب انتشار به صورت میزان آلاینده های تولیدی در واحد مسافت پیموده شده در سرعت های مختلف حرکت و شرایط مسیر از لحاظ شیب، برای خودروهای گوناگون بر حسب استاندارد تعریف می شود.

در ادامه اطلاعات مورد نیاز  از ضرایب انتشار آلاینده­های خودروها، مقدار سوخت مصرفی  آن ها در 100 کیلومتر پیمایش تعداد وسایل نقلیه به تفکیک و طول مسیرهای مورد نظر از سازمان محیط زیست و معاونت حمل و نقل ترافیک شهر اهواز تهیه شد. آلودگی کلp   Q ناشی از آلاینده p (مثلا منوکسیدکربن)، برای هر شبکه با توجه به طول معبر و تعداد خودروها به تفکیک در هر شبکه با استفاده از مدل زیر به دست می آمد.

رابطه (1)                  . (Qp = ∑ (

در این رابطه، i بیانگر دسته بندی وسایل نقلیه و   عوامل انتشار آلاینده ها(گرم بر لیتر)،   تعداد وسایل نقلیه در دسته i ، L طول مسیر مورد نظر در هر شبکه (کیلومتر)، Bik  سوخت مصرفی بر حسب 100 کیلومتر پیمایش در دسته i (لیتر)و K کیلومتر پیمایش می باشد و مقدار ثابت (100) دارد.

نمونه محاسبات: محاسبات برای به دست آوردن مقدار آلاینده CO  منتشره از خودروها در هر شبکه برای یک ساعت، در جدول (1) به عنوان نمونه ارایه گردیده است.

 

 

جدول1-تعداد خودروها به تفکیک نوع و طول معبر در شبکه شماره 2
Table 1-Number of vehicles by type and length of route in network number 2

شماره شبکه

تعدادسواری و وانت()

تعداد مینی بوس وکامیونت()

تعداد اتوبوس و کامیون()

تعداد موتور ()

مجموع کل خودرو

طول معبر(L)

(Km)

2

گازسوز

بنزین سوز

7863

5242

151

210

425

13891

3.55

:گازسوز

:بنزینسو

= 10.7+781582++6977.9+21123= 812973.6(gr) میزان انتشارآلاینده منوکسیدکربندرسلول (شبکه) دو

 

 

به همین صورت این معادله برای تمام شبکه ها اعمال خواهد شد و در نهایت نتایج عددی به دست آمده در هر شبکه با هم مقایسه می گردد.

با تلفیق داده های خام جمع آوری شده و اطلاعات نتیجه گیری شده از محاسبات و مدل سازی انجام یافته، میزان انتشار آلاینده  COو 10PM به دست آمد. با استفاده از نرم افزار ArcGIS10 که در محیط GIS عمل می نماید، این اطلاعات را وارد کرده که  برای نمایش بهتر پخش آلودگی حاصل از این مدل به صورت گرافیگی از این نرم افزار استفاده شده است تا زمینه های مدیریتی مباحث آلودگی هوا را پوشش دهند. در سیستم اطلاعات جغرافیایی، راه های مختلفی برای مدل سازی وجود دارد که با توجه به شرایط و پارامترهای موجود در هر مورد، مدل مناسب انتخاب می گردد.

 

یافته ها و نتایج تحقیق

مدل انتشاری که در این مقاله به کار رفته شده است، برای پیش بینی انتشار از وسایل نقلیه در شهر اهواز استفاده شده است. آلودگی انتشار یافته از وسائل نقلیه مختلف با اعمال اطلاعات ترافیکی و ضرایب انتشار بر اساس اطلاعات سال 1390 محاسبه گردید. آلاینده های مورد نظر در این تحقیق  CO وPM10 هستند که به عنوان مهم ترین آلاینده ها در کیفیت هوای شهر به آن ها پرداخته شده است.                                                                                                                  شکل (1) شبکه بندی محدوده مورد مطالعه را نشان می دهد. شبکه ها در ابعاد 3در3 کیلومتر تقسیم بندی شده اند.که جهت محاسبه انتشار ناشی از تردد خودروها  به کار می رود. شهر اهواز به 8 منطقه تقسیم می شود که منطقه 2 و 4 و6 در حوزه غربی و مناطق 1و 3 و 5 و 7 و 8 در حوزه شرقی رودخانه کارون قرار دارند.


 

 

 

 

شکل1- نقشه محدوده شهر اهواز(چپ) شبکه محاسباتی جهت انتشارناشی ازترددخودروها (راست)

Figure 1- Ahwaz City Range Map (Left) Computational Grid for Distribution of Traffic (Right)

 

 

در این مدل سازی شبکه های منطقه ای 21 در 45 کیلومتر از گوشه پایین سمت چپ در موقعیت  ̕ 17˚31 عرض شمالی و ̕44 ˚48 طول شرقی که شامل منطقه شهری اهواز است ترسیم می گردد. که اندازه هر شبکه 3در3 کیلومتر می باشد. مقدار انتشار منوکسیدکربن و ذرات معلق برای هر شبکه برای یک ساعت محاسبه گردید. جدول(2) موقعیت مکانی ایستگاه ها (شبکه ها) را نشان می دهد.

 

 

جدول 2- موقعیت مکانی شبکه ها
Table 2- Networks location

 

 

 

 

 

 

جدول3-  برآورد انتشار آلاینده منوکسیدکربن از خودروها (بر حسب گرم) در شهر اهواز

Table 3- Estimation of carbon monoxide emissions from cars (in grams) in Ahwaz

ایستگاه 7

ایستگاه 6

ایستگاه 5

ایستگاه 4

ایستگاه 3

ایستگاه 2

ایستگاه 1

 شماره ایستگاه

0

0

142560

982520

457920

812974

352080

مقدار انتشار آلاینده co

ایستگاه 14

ایستگاه 13

ایستگاه12

ایستگاه 11

ایستگاه10

ایستگاه 9

ایستگاه 8

شماره ایستگاه

0

0

0

919855

1395146

77060

0

مقدار انتشار آلاینده co

ایستگاه 21

ایستگاه 20

ایستگاه 19

ایستگاه 18

ایستگاه 17

ایستگاه16

ایستگاه 15

 شماره ایستگاه

0

86400

626400

5098726

1962417

252585

66960

مقدار انتشار آلاینده co

ایستگاه 28

ایستگاه 27

ایستگاه 26

ایستگاه 25

ایستگاه 24

ایستگاه 23

ایستگاه 22

شماره ایستگاه

540000

606960

1300320

11896519

238903

310800

36720

مقدار انتشار آلاینده co

ایستگاه35

ایستگاه 34

ایستگاه 33

ایستگاه 32

ایستگاه31

ایستگاه 30

ایستگاه 29

 شماره ایستگاه

0

360720

1225348

1219759

338155

60480

0

مقدار انتشار آلاینده co

ایستگاه 42

ایستگاه 41

ایستگاه 40

ایستگاه 39

ایستگاه 38

ایستگاه 37

ایستگاه36

شماره ایستگاه

0

 

1264262

0

0

0

0

مقدار انتشار آلاینده co

 

 

 

بعد از این که رابطه 1 برای تمام شبکه ها اعمال شد. نتایج عددی حاصل از انجام این تحقیق برای آلاینده منوکسید  کربن در جدول (3) ارایه گردید. که برای ایستگاه 25 (منطقه 1و7)، ایستگاه18(منطقه1)، ایستگاه17(منطقه2)، ایستگاه  32(منطقه7) بیشترین مقدار انتشار آلاینده منوکسیدکربن را منابع متحرک به خود اختصاص دادند و کمترین مقدار انتشار این آلاینده مربوط به ایستگاه های 22، 15، 9 (شامل منطقه 6) و حاشیه های شهر بود.

 

 

   جدول4- برآورد انتشارآلاینده PM₁₀بر حسب گرم از خودروها در شهر اهواز

Table 4- Estimation of PM1O emissions in grams of cars in Ahwaz

ایستگاه 7

ایستگاه 6

ایستگاه 5

ایستگاه 4

ایستگاه 3

ایستگاه 2

ایستگاه 1

شماره ایستگاه

0

0

4471

6707

14040

6028

10872

مقدار انتشار آلاینده PM10

ایستگاه 14

ایستگاه 13

ایستگاه12

ایستگاه 11

ایستگاه10

ایستگاه 9

ایستگاه 8

شماره ایستگاه

0

0

0

6941

10512

568

0

مقدار انتشار آلاینده

ایستگاه 21

ایستگاه 20

ایستگاه 19

ایستگاه 18

ایستگاه 17

ایستگاه16

ایستگاه 15

شماره ایستگاه

0

2685

19188

29984

14055

1641

2088

مقدار انتشار آلاینده co

ایستگاه 28

ایستگاه 27

ایستگاه 26

ایستگاه 25

ایستگاه 24

ایستگاه 23

ایستگاه 22

شماره ایستگاه

16632

18720

28836

7236

13052

9036

1153

مقدار انتشار آلاینده co

ایستگاه35

ایستگاه 34

ایستگاه 33

ایستگاه 32

ایستگاه31

ایستگاه 30

ایستگاه 29

شماره ایستگاه

0

10620

8005

9990

1729

1940

0

مقدار انتشار آلاینده co

ایستگاه 42

ایستگاه 41

ایستگاه 40

ایستگاه 39

ایستگاه 38

ایستگاه 37

ایستگاه36

ایستگاه شماره ایستگاه

0

0

15782

0

0

0

0

مقدار انتشار آلاینده co

 

 

 

 

 

 

جدول (4) نتایج عددی حاصل از انجام این تحقیق برای آلاینده PM10  را نشان می دهد که به ترتیب بیشترین مقدار آلودگی مربوط به ایستگاه های  18 ، 26، 19 و 27 می باشد این ایستگاه ها در مناطق یک و دو شهر اهواز واقع هستند.

در سیستم اطلاعات جغرافیایی، راه های مختلفی برای مدل سازی وجود دارد که با توجه به شرایط و پارامترهای موجود در هر مورد، مدل مناسب انتخاب می گردد. نتایج حاصل از این تحقیق میزان انتشار آلاینده ها در سطح شهر مورد بررسی را بیان می کند. که برای سهولت در تحلیل و تصمیم گیری های مدیریتی و  وضعیت برنامه ریزی انتشار آلودگی ها در شهر، نتایج عددی به دست آمده را به شکل نقشه یا نمودار ارایه می دهند. دراین تحقیق برای نمایش گرافیکی نتایج عددی، برای بهتر نشان دادن پخش آلودگی های مورد نظر از برنامه سیستم اطلاعات جغرافیایی استفاده می شود.

 

 

 


شکل2-پهنه بندی آلودگی هوای شهر اهواز از نظر غلظت CO منتشره از منابع متحرک

Figure 2- Air pollution in Ahwaz City in terms of CO emissions from cars


 

شکل (2) پهنه بندی آلودگی هوا از نظر غلظت منوکسیدکربن را نشان می دهد که جهت نمایش بهتر آلودگی با استفاده از GIS نتایج مورد ارزیابی قرار گرفته و همان طور که در شکل

نشان داده است، مناطق 1 و 7 بیشترین آلودگی را برای گاز منوکسید کربن نشان می­دهد. در واقع مرکز شهر بیشترین آلودگی را نسبت به نواحی شهر دارد.

 

 

 

 

 

شکل3-پهنه بندی آلودگی هوای شهر اهواز از نظر غلظت  PM10 منتشره از منابع متحرک

Figure 3- Air pollution in Ahwaz City in terms of PM10 emissions from cars


 

 

شکل (3) پهنه بندی آلودگی PM10 رانشان می دهد که برای مناطق مرکزی و شرقی شهر اهواز بیشترین مقدار را دارد. در نتیجه بیشترین آلودگی مربوط به محدوده مرکزی و حوزه شرقی رودخانه کارون می باشد که در برگیرنده بخش هایی از خیابان های سلمان فارسی، شریعتی، طالقانی و آزادگان (میدان شهدا) است. و به عنوان پر تراکم ترین منطقه شهر اهواز می باشد. شایان ذکر است مقدار انتشار برای نواحی حاشیه ای صفر محاسبه شده است، به طور کلی می توان گفت که هر چه از مرکز شهر به طرف حاشیه های شهر دور می شویم مقدار انتشار این آلاینده کاهش می یابد. در واقع مهمترین پارامترهای حاکم بر توزیع و پراکنش آلودگی در یک محیط شهری سرعت باد و قدرت انتشار از منبع اصلی  را می توان عنوان کرد.

نتیجه گیری

در دهه های اخیر، افزایش خسارات جبران ناپذیر ناشی از  آلودگی منابع متحرک، چالش بزرگی را در مقابل سیاست گزاران و مسوولان قرار داده است. شهر اهواز با توجه به موقعیت خاص خود از نظر استقرار در محل تقاطع خطوط مواصلاتی مهم کشور در مناطق جنوب غربی و هم چنین استقرار صنایع مختلف، توانسته است بخش قابل ملاحظه ای از آمد و شد شبکه های ارتباطی منطقه جنوب غربی را به خود جذب نماید. و در واقع مانند یک سه راهی عمل می کند، و بیشتر رفت و آمد وسایل نقلیه سبک و سنگین را در مناطق یک، هفت و سه که در حوزه شرقی رودخانه کارون قرار دارند، شامل می شود.

 مدل های ترکیبی ارایه شده با دقت بسیار بالا می توانند در پیش بینی غلظت آلاینده مونواکسیدکربن با توجه به شرایط ترافیکی و جوی به کار روند. هم چنین می توان به راحتی منطقه انتشار آلودگی مربوط به جاده های اصلی و بزرگ راه ها را تشخیص داد. از طرفی با استفاده از GIS می توان بانک اطلاعات انتشار منابع متحرک آلاینده های هوا را تولید نمود، این بانک مورد استفاده مسوولین و دست اندرکاران محیط زیست قرار می گیرد.

با توجه به این که در هر ایستگاه تعداد خودروها به تفکیک نوع سوخت مصرفی تخمین زده شد، نتایج نشان می دهد که مقدار غلظت آلاینده منوکسید کربن در ایستگاه های 17، 18، 25، و 32 (مناطق 1،2،7) بیشترین مقدار را دارد. و پراکنش این  آلاینده در محورهایی با تردد 4000 تا 6000 وسیله نقلیه در روز عمدتا در مناطق یک و هفت دیده می شود. برای آلاینده PM10 بیشترین مقدار غلظت برای ایستگاه های 18،19 ،26، 27می باشد.

نتایج طرح بازنگری کاهش آلودگی هوای شهر اهواز(1390) نشان می دهد که در جنوب شرقی و شرق اهواز بیشترین آلودگی مربوط به آلاینده منوکسید کربن و ذرات معلق می باشد در این تحقیق هم بیشترین آلودگی مربوط به ایستگاه هایی است در قسمت شرق اهواز می باشد. فانستس و همکاران (1993) در زمینه مدل انتشار از وسایل نقلیه شهر مکزیکوسیتی کار کردند که نتایج شان نشان می دهد مقدار انتشار آلاینده منوکسیدکربن در نواحی حاشیه به دلیل تراکم کم جمعیت و خودرو کم می باشد.

در حوزه شرقی رودخانه کارون به دلیل دارا بودن بیشترین طول بزرگ راه ها و بالاترین میزان پیمایش وسایل نقلیه، بیشترین آلودگی احساس می شود. در اطراف محدوده بافت مرکزی شهر اهواز چهار تقاطع مهم (میدان شهدا، خیابان آزادگان، خیابان شریعتی و سلمان فازسی) در چهار گوشه آن وجود دارد که به عنوان قسمت های ورود و خروج وسایل نقلیه به محدوده بافت مرکزی شهر به حساب می آیند که این امر باعث افزایش آلودگی منوکسید کربن می شود.

با استفاده از نتایج این تحقیق، می توان سیستم پشتیبان تصمیم گیری برای مدیریت کیفیت هوای شهری تولید کرد بدین ترتیب که می توان نمودار،قوانین و مقررات کاربری ، اراضی، تراکم بلوک های شهرسازی و نحوه قرار گیری را با استفاده از مدل سازی سلولی انجام شده در قالبگیری واحدهای معماری و ... وضع و کنترل نمود .

 این تحقیق  با درنظر گیری پارامتر های مربوط به حمل و نقل شهری به طور خاص در ارزیابی آلودگی های ناشی از ترافیک شهری کارآمد است. و  جهت کمک به سیاست گزاران در امر مدیریت کیفیت هوا، می تواند گامی مژثر تلقی شود.

منابع

1-      غیاث الدین،م.1385، آلودگی هوا، منابع،اثرات و کنترل. چاپ اول. تهران. موسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران.

2-      Kojima, M, Improving urban air quality in South Asia by reducing emissions from vehicles, World Bank, 2000.

3-      دنورز،نوئل، ترجمه: ترکیان، ایوب ، نعمت پور،کتایون، 1380،مهندسی کنترل آلودگی هوا، جلد اول.دانشگاه صنایع و معادن ایرا ن.

4-      ژیزل، اسکورو، ترجمه: خالدی،شهریار،1380، حمل و نقل و بلایای آب و هوایی و آلودگی، دانشگاه شهید بهشتی.

5-      بیات.رضا،1383، سهم بندی منابع تولید آلودگی هوای شهر تهران، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف.

6-      وارک،کنت، ترجمه: ندافی کاظم، حسنوند. صادق، حیدری. محسن. 1972، آلودگی هوا منشا و کنترل آن. چاپ دوم. 

7-      عباسپور.مجید،1371، مهندسی محیط زیست. جلد اول. مرکز انتشارات علمی دانشگاه آزاد اسلامی.

8-   براری.ک،نظرپور.ا،صولت.ق،1390،مدل سازی و تخمین آلاینده های هوا ناشی از ترافیک شهری جهت افزایش بهره وری و کاهش اتلاف انرژی،اولین کنفرانس بین المللی رویکردهای نوین نگهداشت انرژی ،9،27.تهران.

9-   کرمانی.مجید،1382،بررسی مقادیر  ذرات معلق و ترکیب مواد تشکیل دهنده آن ها در هوای محدوده بیمارستان شریعتی تهران، پایان نامه کارشناسی ارشد.

10-  U.S, Environmental Protection Agency. Particulate matter basic information. http:// epa.gov/oar/paricle-pollution/basic.html

11-  اصیلیان.حسن وهمکاران، 1386،آلودگی هوا,منابع,اثرات,روش های کنترل,قوانین و مقررات،استانداردها.نشر میترا.

12-   Colvile, R.N., et al .2000. High-resolution Integrated Modeling of the Spatial Dynamics of Urban and Regional Systems. Journal of Environment and Urban Systems, 24(5), 383-400.

13-  Xie, X., et al .2005. Thermal Effects on Vehicle Emission Dispersion in an Urban Street Canyon. Journal of Transportation Research Part D: Transport and Environment, 10(3), 197-212.

14-  Fuentes,V.Jazchilevich,A.Agairre,R. Wellens, A, Aysa, J. Rivera, C. 1993, Model metropolitan de gestion de la calidad de air, Informe final, Presenta do a L.

15-  Krause, P, et. Al., Spatial modelling of air pollution in urban areas with GIS: a case study on integrated database development", Advances in Geosciences, vol. 4, p. 63-68, 2004

16-  Forastiere, F & Galassi, C , Self report and GIS based modelling as indicators of air pollution exposure: is there a gold standard? Occupational and Environmental Medicine; 62:508-509, 2005.

17-  عباسپور.مجید،1390، مدلسازی آلودگی هوا،چاپ اول،مؤسسه انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف.

18-  Tanjima Pervin, Ulf-G Gerdtham and Carl Hampus Lyttkens " Societal costs of air pollution-related health hazards: A review of methods and results “, 2008.

 

 


 



1*-(مسوول مکاتبات):کارشناسی ارشد آلودگی­های محیط زیست، گروه علوم محیط زیست، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز، اهواز، ایران.

2- استادیار بهداشت، گروه علوم محیط زیست، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور، اهواز، اهواز، ایران.

[3]- رییس اداره پایش و نظارت اداره کل حفاظت محیط زیست، خوزستان، ایران.

[4]- استادیار آمار، گروه آمار، دانشکده ریاضیات، دانشگاه شهید چمران، اهواز ، ایران.

1-MSc of Environmental Pollution, Department of Environmental Science, Faculty of Agriculture,
Islamic Azad University, Ahvaz, Ahvaz, Iran.* (Corresponding Author)

2-Assistant Professor, Department of Environmental Sciences, School of Public Health,
Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz, Iran.

3- Head of the monitoring and supervision of the Department of Environmental Protection, Tehran, Iran.

[8]-Assistant Professor, Department of Statistics, Faculty of Mathematics, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran.

1-      غیاث الدین،م.1385، آلودگی هوا، منابع،اثرات و کنترل. چاپ اول. تهران. موسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران.

2-      Kojima, M, Improving urban air quality in South Asia by reducing emissions from vehicles, World Bank, 2000.

3-      دنورز،نوئل، ترجمه: ترکیان، ایوب ، نعمت پور،کتایون، 1380،مهندسی کنترل آلودگی هوا، جلد اول.دانشگاه صنایع و معادن ایرا ن.

4-      ژیزل، اسکورو، ترجمه: خالدی،شهریار،1380، حمل و نقل و بلایای آب و هوایی و آلودگی، دانشگاه شهید بهشتی.

5-      بیات.رضا،1383، سهم بندی منابع تولید آلودگی هوای شهر تهران، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف.

6-      وارک،کنت، ترجمه: ندافی کاظم، حسنوند. صادق، حیدری. محسن. 1972، آلودگی هوا منشا و کنترل آن. چاپ دوم. 

7-      عباسپور.مجید،1371، مهندسی محیط زیست. جلد اول. مرکز انتشارات علمی دانشگاه آزاد اسلامی.

8-   براری.ک،نظرپور.ا،صولت.ق،1390،مدل سازی و تخمین آلاینده های هوا ناشی از ترافیک شهری جهت افزایش بهره وری و کاهش اتلاف انرژی،اولین کنفرانس بین المللی رویکردهای نوین نگهداشت انرژی ،9،27.تهران.

9-   کرمانی.مجید،1382،بررسی مقادیر  ذرات معلق و ترکیب مواد تشکیل دهنده آن ها در هوای محدوده بیمارستان شریعتی تهران، پایان نامه کارشناسی ارشد.

10-  U.S, Environmental Protection Agency. Particulate matter basic information. http:// epa.gov/oar/paricle-pollution/basic.html

11-  اصیلیان.حسن وهمکاران، 1386،آلودگی هوا,منابع,اثرات,روش های کنترل,قوانین و مقررات،استانداردها.نشر میترا.

12-   Colvile, R.N., et al .2000. High-resolution Integrated Modeling of the Spatial Dynamics of Urban and Regional Systems. Journal of Environment and Urban Systems, 24(5), 383-400.

13-  Xie, X., et al .2005. Thermal Effects on Vehicle Emission Dispersion in an Urban Street Canyon. Journal of Transportation Research Part D: Transport and Environment, 10(3), 197-212.

14-  Fuentes,V.Jazchilevich,A.Agairre,R. Wellens, A, Aysa, J. Rivera, C. 1993, Model metropolitan de gestion de la calidad de air, Informe final, Presenta do a L.

15-  Krause, P, et. Al., Spatial modelling of air pollution in urban areas with GIS: a case study on integrated database development", Advances in Geosciences, vol. 4, p. 63-68, 2004

16-  Forastiere, F & Galassi, C , Self report and GIS based modelling as indicators of air pollution exposure: is there a gold standard? Occupational and Environmental Medicine; 62:508-509, 2005.

17-  عباسپور.مجید،1390، مدلسازی آلودگی هوا،چاپ اول،مؤسسه انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف.

18-  Tanjima Pervin, Ulf-G Gerdtham and Carl Hampus Lyttkens " Societal costs of air pollution-related health hazards: A review of methods and results “, 2008.