Study of Persistence of Polluted Days with Carbon Monoxide (CO) in Tehran City Using Markov Chain Model

Subject Areas : environmental management

Jaber Rahimi ¹ , Ali Rahimi ² , Javad Bazrafshan ³

1 - 1- MSc. Student of Agro- meteorology, Irrigation and Reclamation Engineering Dept., University of Tehran, Karaj, Iran.
2 - MSc.Student of Climatology, Science and Research Faculty, Azad University of Tehran, Iran.
3 - Assistant Prof., Irrigation and Reclamation Engineering Dept., University of Tehran, Karaj, Karaj, Iran

Received: 2010-05-01 Accepted : 2010-12-09 Published : 2014-02-20

Keywords: Air pollution, CO, Persistence, Markov chain, Tehran,

Abstract :

AbstractIntroduction & Objective: Air pollution is one indication of the urbanization, populationincensement, excessive use of fossil fuel resources, lack of utilizing environmentally friendlytechnologies and most importantly lack of proper environmental management are some the factorswhich play big roles in this matter. Establishment more than ten million people and excessiveconcentration of industries and factories, alongside with the geographical situation, topography andspecific climatic region, have made Tehran one of the seven polluted cities in the world. In theassessment of air quality, concentration of carbon monoxide gas (CO), among the various pollutants,has a main role and importance.Materials & Methods: In this study, the probability of persistence of two to seven days unauthorizedamounts of pollutants CO in city of Tehran was investigated. For this purpose, the 5-year data (2002-2006) related to five stations measuring air quality of pollution control companies of Tehran werecollected and then using first-order, two-state Markov chain were modeled.Results & Discussion: Results showed that the highest probability of persistence of pollutant CO existin Fatemi station, Bazar and Aqdasiyeh stations are sat at next orders. Many months of the year,Fatemi station has the highest probability of CO and two stations, Bazar and Aqdasiyeh, are located innext ranks. Meanwhile, the persistence of pollutant CO in Shahr-e-Rey station compared to otherstations is the least.

References:

منابع

1. مرکز آمار ایران، آمارنامه جمعیتی ایران، تهران. مرکز آمار ایران، 1385.
   
   
   1. Kaiser, M.S., Daniels, M.J., Furakawa, K. and Dixon, P., 2002, Analysis of Particulate Matter Air Pollution Using Markov Random Field Models of Spatial Dependence. Environmetrics, 13, pp. 615-628.
   
   
   2. Yahaya, A.S., Ramli, N.A., Furakawa, K. and Dixon, P., 2008, Modelling Of Carbon Monoxide Concentration in Major Towns in Malaysia: A Case Study in Penang, Kuching and Kuala Lumpur. Project Report. Universiti Sains Malaysia.
   
   

2. ملکوتیان، م.، آلودگی هوا، تهران. انتشارات دانشگاه آزاد ایران، 1357.


3. دفتر حقوقی سازمان حفاظت محیط‌زیست، مجموعه قوانین و مقرراتحفاظت محیط‌زیست، جلد اول، تهران، سازمان حفاظت محیط‌زیست، 1379.


4. مدنی‌پور، ع.، تهران ظهور یک کلانشهر، تهران. انتشارات پردازش برنامه‌ریزی شهری، 1381.


5. Arakawa, H., 1969, World Survey of Climatology, Elsevier Publishing Company Amsterdam.


6. واحدی،  تهران و مسائل زیست محیطی، خلاصه مقاله سمینار داوم حیات در بافت شهرهای قدیمی، تهران. انتشارات دانشگاه علم و صنعت، 1367، ص: 155-176.


7. پوراحمد، ا.، نقش اقلیم و ساختار جغرافیایی در آلودگی هوای شهر، پژوهش‌های جغرافیایی، شماره34، تهران، انتشارات دانشگاه تهران، 1377، ص: 38-53.


8. سلطانی، ب.، اندازه‌گیری آلودگی هوای شهر تهران، فصلنامه آبادی، شمارة 12، 1373، ص: 72-75.


9. بیگدلی، آ.، تأثیر اقلیم و آلودگی هوای تهران بر بیماری سکتة قلبی، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره 62، مشهد. مؤسسه چاپ و انتشارات آستان قدس رضوی، 1380، ص: 126-140.


10. انتظاری، ع.، مطالعه آماری و سینوپتیکی آلودگی هوای تهران، رساله برای اخذ درجه دکتری، دانشگاه‌ تر بیت معلم تهران، 1384.


11. عباس‌پور، م.،‌ مهندسی محیط‌زیست، تهران. مرکز انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی، 1371.


12. Lin, Gong-Yuh., 1981, Simple Markov Chain Model of Smog Probability in the South Coast Air Basin of California, The Professional Geographer, 33(2). pp. 228 - 236.

15. Dong, M., Yang, D., Kuang, Y., He, D., Erdal, S. and Kenski, D., 2009, PM2.5 Concentration Prediction Using Hidden Semi-Markov Model-Based Times Series Data Mining, Expert Systems with Applications, 36, pp. 9046-9055.


16. U.S. Environmental Protection Agency., 1992, Review of the National Ambient Air Quality Standards for Carbon Monoxide: Assessment of Scientific and Technical Information, OAQPS Staff Paper. Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, NC. EPA/452/R-92-004


17. Gokhale, S., Khare, M., 2004, A Review of Deterministic, Stochastic and Hybrid Vehicular Exhaust Emission Models, International Journal of Transport Management, 2, pp. 59-74.


18. میامئی، ا.، نظریه مقدماتی احتمال و فرآیندهای تصادفی، ترجمه ، مرکز نشر دانشگاهی، 1364،ص: 277-278.


19. ارشقی، ع.، تئوری و مسائل احتمالات، ترجمه، انتشارات نی، 1367، ص: 225-228.