ارزیابی ذرات معلق محیطی PM10 و PM2.5 با روش شاخص کیفیت هوا (مطالعه موردی: مجتمع صنعتی سیمان تهران )

محورهای موضوعی : آلودگی های محیط زیست (آب، خاک و هوا)

رضا کریمی قوزلو ¹ , آیدا احمدی ² , مجید عباسپور ³ , نصرت الله عباس زاده ⁴

1 - کارشناسی ارشد مدیریت ایمنی، بهداشت و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه مدیریت محیط زیست، تهران، ایران.
2 - استادیار، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، گروه مدیریت محیط زیست HSE، تهران، ایران. *(مسوول مکاتبات)
3 - استاد دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مکانیک، تهران، ایران.
4 - استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه اقتصاد انرژی، تهران، ایران.

تاریخ دریافت : 1396/06/13 تاریخ پذیرش : 1397/04/25 تاریخ انتشار : 1400/08/01

کلید واژه: شاخص کیفیت هوا, سیمان, آلاینده ها, ذرات معلق, ارزیابی,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: با توجه به اهمیت صنایع سیمان در رشد اقتصادی کشور و تاثیر آن بر میزان انتشار آلاینده های هوا (ذرات معلق)، در این پژوهش اثرات کارخانه سیمان تهران در محیط اطراف آن مورد بررسی قرار گرفته و هدف اصلی از آن ارزیابی آلاینده ذرات معلق محیطی با شاخص کیفیت هوا در مجتمع صنعتی سیمان تهران می باشد.روش بررسی: در این پژوهش اندازه گیری ذرات معلق PM10 و PM2.5، طی یک دوره یک ساله (1395) در چهار فصل مختلف اندازه گیری شد. برای اندازه گیری ذرات معلق موجود در هوای محیط از دستگاه غبار سنج ۵۳۱ MET ONE GT ساخت شرکت TSI استفاده می شود که قابلیت اندازه گیری ذرات با PM10, PM2.5, PM7, PM1 را داراست. دستگاه بعدی غبارسنج پارتیکل کانتر ۸۵۳۰ TSI Dust Trak II از نوع غبارسنجی رومیزی بوده که دارای قابلیت ثبت داده ها را دارد، استفاده شد. این نمونه برداری ها در 6 ایستگاه اندازه گیری در مجتمع صنعتی سیمان تهران انجام یافت و در نهایت نتایج به صورت AQI فصلی مورد ارزیابی قرار گرفت. در روش AQI که یکی از پرکاربردترین روش های ارزیابی وضعیت کیفیت هوا می باشد، ابتدا شاخص آلودگی در یک ایستگاه اندازه گیری و سپس در همه ایستگاه ها بعنوان بالاترین شاخص کیفیت آلودگی تعیین می شود.یافته ها و نتایج: اولین یافته ای که از پژوهش حاضر بدست آمد این بود که آلاینده مسئول در کل ایستگاه های فصل بهار مربوط به تصفیه خانه بوده که جزو طبقه بندی پاک قرار دارد. در ادامه آلاینده مسئول در کل ایستگاه های فصل تابستان مربوط به جاده عوارضی (طبقه بندی سالم)، آلاینده مسئول در کل ایستگاه های فصل پاییز مربوط به محوطه ورزشگاه (طبقه بندی ناسالم برای گروه های حساس)، آلاینده مسئول در کل ایستگاه های فصل زمستان مربوط به منازل مسکونی (طبقه بندی سالم) قرار دارد. بنابراین آلاینده ترین ایستگاه طی یک سال یا 4 فصل متفاوت مربوط به PM2.5 فصل پاییز می باشد.بحث و نتیجه گیری: بنابراین وضعیت کیفیت هوا با میانگین غلظت mg/m3 2.106 در صنعت سیمان تهران در طبقه بندی ناسالم برای گروه های حساس قرار گرفته که با رنگ نارنجی مشخص می شود. در آخر پیشنهاداتی برای کاهش آلایندگی ذرات معلق در منطقه صنعت ارایه می گردد.

چکیده انگلیسی:

Background and Objective: Considering the importance of cement industries in the country's economic growth and its effect on emissions of air pollutants (particulate matter); in this research, the effects of Tehran cement factory on the environmental of the region have been investigated. The main purpose of this study is an assessment of environmental pollutant particles with air quality index in 2016 in Tehran Industrial Cement Complex. Material and Methodology: In this study, the particulate matter PM10 and PM2.5, was measured during a one-year period (2016), in four different seasons. To measure dust particles in the ambient air of the device is used gauge 531 MET ONE GT TSI Manufacturing Co and it has the ability to measure particles with PM10, PM2.5, PM7, and PM1. The next 8530 TSI Dust Trak II counterparty bombing device is a desktop dust-removing device that has the capability to record data. The samples were taken at 6 measuring stations in the Tehran Cement Industrial Complex, and finally, the results were evaluated as a seasonal AQI. In AQI method, which is one of the most widely used methods for assessing the air quality, at first, the pollution index is measured at a station and then determined at all stations as the highest index of contamination quality.Findings: The first finding from the present study was that the pollutant responsible for the whole spring station was a refinery, which is classified as clean. The other pollutant responsible for the entire summer stations related to the road toll (Healthy classification), Responsible pollutant for the entire autumn season station area (unhealthy classification for sensitive groups), and Responsible pollutant for the whole winter season is related to residential buildings (Healthy Classification). So the most polluting plants or four different seasons of the year is autumn PM2.5.Discussion and Conclusions: So the state of air quality with an average concentration of 106.2 mg/m3 in the Tehran cement industry classified as unhealthy for sensitive groups and were characterized by the orange color. Finally, suggestions are made to reduce particulate emissions in the industrial area. 

منابع و مأخذ:

1. Bai N, Khazaei M, van Eeden SF, Laher I. 2007. The pharmacology of particulate matter air pollution-induced cardiovascular dysfunction. Pharmacol Ther. Vol 113. Pp. 16-29.


2. Dadbakhsh,, Khanjani, N., Bahrampour, A., 2015. Death from respiratory diseases and air pollutants in Shiraz. Environment Pollution and Human Health. Vol.3 (1), pp.4-11.


3. Song,, He, J., Wu, L., Jin, T., Chen, X., Li, R., Ren, P., Zhang L., Mao, H., 2017. Health burden attributable to ambient PM2.5 in China. Environ. Pollut. Vol 223, pp 575-586.


4. Sadat Hulk, F., Kavosy Rahim, A., Banifatemi, M., 2016. Evaluation of pollutant particles in ambient air and study of anions and cations in it (case study). Environmental hazards. Vol 7. (Persian).


5. Evans J, van Donkelaar A, Martin RV, Burnett R, Rainham DG, Birkett NJ, et al, Estimates of global mortality attributable to particulate air pollution using satellite imagery. Environ Res. Vol 120. pp 33-42


6. Shahmoradi, B.,Khobi, j., 2011. Air pollution. Kordestan. Sepehr danesh. (In Persian).


7. Goudarzi G, Geravandi S, Foruozandeh H, Babaei AA, Alavi N, Niri MV, et al, Cardiovascular and respiratory mortality attributed to ground-level ozone in Ahvaz, Environ Monit Assess. Vol 187(8). pp 487.


8. Gourbani, N., Yazdani, j., Etemadinejad, S., 2016. The relation between climate and mortality due to cardiovascular diseases in Mashhad, Mazandaran University of Medical Sciences, Vol 146(26). Pp47-55. (In Persian)


9. Song, C., et al.,Air pollution in China:Status and spatiotemporal variations. Environ. Pollut. Vol 227. pp 334-347.


10. Loomis D, Grosse Y, Lauby-Secretan B, El Ghissassi F, Bouvard V, Benbrahim-Tallaa L, et al. 2013.The carcinogenicity of outdoor air pollution. Lancet Oncol. Vol 14(13). pp 1262-1263.


11. Ranjbar, A, .MihanParast, M, Nouri, F, 2016. Investigation of dust phenomenon in western Iran from a meteorological point og view (long term and short term study). Nivar. Vol 92-93(40). Pp 53-66. (In Persian)


12. Chehregani, H. 2044. Environmental engineering in the cement industry. Hadeq Publishing, Second chapter. (In Persian)


13. Sadhana, Ch., Ashok, T.,Assessment of Ambient Air Quality in the Vicinity of Cement Industries. International Journal of Applied Research and Technology, Vol 1.pp. 39-46


14. Mosavi, A. 2015.Modeling the emission of particulate matter from Tehran cement plant units. Master^’s Thesis. University of Science and Research in Tehran.pp 40-52.(In Persian)


15. Hamekoski, K. The use of a simple air quality index in the Helsinki area Finland, 1998. Environ Manage. Vol 22. Pp.517-520.


16. Guide for calculating, determining and reporting the air quality index, Requirements, 2016. Guidelines for the Center for Environmental Health and Work. Environmental Research Center. (In Persian)


17. Gandmakar, M,. Ansari, Sh. and Ebrahimi, F, Sameni, M,.2016. Cement units and effective factors in improving monitoring and pollution control, First International Conference on Environmental Pollutants Sampling and Refining. Tehran. Iran. (In Persian)


18. Ismail Nejad, M,. Eskandari, M, Bar Zaman, S. Evaluation and zoning of air pollution in Tabriz metropolis. Journal of Regional Planning. Vol 19(5).Pp 173-186. (In Persian)


19. Kermani,H,. et al., 2015 Quantitative and qualitative study of air pollution caused by 2.5 micron suspended particles in District 9 of Karaj Municipality, 2nd International Congress of Earth Sciences and Urban Development, Tabriz, Iran. (In Persian).


20. Adams, M.D., Kanaroglou, P.S. 2015. A criticality index for air pollution monitors. Atmospheric Pollution Research. Vol 7.pp. 482-487.