Analysis of the relationship between urban green space and air pollution with emphasis on urban ecology (Case study: Tehran)

Subject Areas : Environmental hazards and human settlements

Maryam Ghorbanpour ¹ , Saeed Sedaghatnia ² , Nader Zali ³

1 - Ph.D Candidate in Urban Planning, Iran University of Science & Technology, Tehran, Iran
2 - Ph.D Candidate in Urban Planning, Iran University of Science & Technology, Tehran, Iran
3 - Associate Professor, Department of Urban Planning, University of Guilan, Rasht, Iran

Received: 2021-07-29 Accepted : 2022-03-08 Published : 2023-08-23

Keywords: Regression, Ecology, air pollution, interpolation, green space,

Abstract :

IntroductionAir pollution as one of the most important factors affecting the environment, especially in large cities has caused many problems for residents. On the other hand, green spaces as one of the emphasized elements in urban ecology, play an important role in reducing air pollution. Therefore, studying the type and intensity of the relationship between urban green space and air pollution can show the extent of the impact of urban greenery on pollutants.GoalThe main purpose of this study is to analyze the relationship between green space and changes in air pollutants by regions in the metropolis of Tehran with an emphasis on urban ecology.MethodologyThis research is descriptive-analytical by nature and applied in terms of results and mixed (quantitative-qualitative) in terms of methodology. In this research, the method of interpolation functions in ArcMap 10.7 software and regression analysis in SPSS 21 software have been used. To integrate the current situation of the variables with regression relationship and determine the priority of action by regions, qualitative coding has been done at four levels from high to low.Geographical area of researchA case study of the research is the metropolis of Tehran.Results and DiscussionThe findings indicate that there is an inverse and significant relationship between green space and CO, SO2 and PM2.5 pollutants. With 95% confidence level, the impact of green space on CO, SO2 and PM2.5 pollutants based on Beta coefficient is -0.500, -0.508 and -0.452, respectively. The results of qualitative coding of the current situation of variables with regression relationship show that regions 9, 10, 18 and 21 due to the low level of green space and high concentrations of these pollutants, are in the first priority category to apply suggestions. ConclusionThe results showed that the presence of green space does not affect the changes in the concentration of all air pollutants. It only affects CO, SO2 and PM2.5 in Tehran. Finally, despite the need for suggestions aimed at controlling air pollutants, the focus of this study is on green space-based suggestions to reduce air pollutants based on the priority of actions by regions. These suggestions are presented in the form of top-down and bottom-up approaches in two short-term and long-term periods.

References:

ابراهیم زاده، عیسی؛ شاطریان، محسن؛ حسینی، سید احمد و امیریان، سهراب. (1397). ارزیابی فضای سبز شهری با استفاده از مدل تحلیل شبکه راهبردی جهت دستیابی به توسعه پایدار (مطالعه موردی: منطقه بی سیم زنجان). فصلنامه مطالعات برنامه­ریزی سکونتگاه­های انسانی، 13(1)، 68-53.

اشتهاردیان، احسان­الله و فائضی راد، محمدعلی. (1393). به‌کارگیری شبکه عصبی مصنوعی برای قیمت‌گذاری شناور مجوز طرح ترافیک تهران جهت مدیریت بهینه شهر با هدف کاهش آلودگی هوا. فصلنامه مدیریت شهری، 13(36)، 154-145.

باستان فرد، متین. (1397). کنترل آلودگی هوا توسط پوسته‌های زیست‌مبنا (راهکاری برای کنترل آلودگی هوای شهر تهران). فصلنامه باغ نظر، 15(65)، 40-25.

پوراحمد، احمد؛ اباذری، نسرین؛ حیدری، اصغر و غنی­زاده قاسم‌آبادی، هادی. (1397). تحلیل اکولوژی شهر تهران با تأکید بر شاخص‌های اکولوژی امنیتی. فصلنامه کاوش‌های جغرافیایی مناطق بیابانی، 6(1)، 148-119.

جمعه پور، محمود. (1392). برنامه‌ریزی محیطی و پایداری شهری و منطقه‌ای (اصول، روش‌ها و شاخص‌های محیطی پایداری سرزمین). چاپ اول، تهران: انتشارات سمت.

حبیب پور، کرم و صفری، رضا. (1388). راهنمای جامع کاربرد SPSS در تحقیقات پیمایشی. چاپ اول، تهران: نشر لویه.

حکمتی، جمشید. (1371). طراحی باغ و پارک. چاپ سوم، تهران: نشر فرهنگ جامع.

زبردست، اسفندیار و ریاضی، حسین. (1394). شاخص‌های محیط انسان‌ساخت و تأثیرات آن بر آلودگی هوا (مطالعه موردی: محدوده پیرامونی چهارده ایستگاه سنجش کیفیت هوا در شهر تهران). فصلنامه هنرهای زیبا، 20(1)، 66-55.

زیاری، کرامت اله؛ واحدیان بیگی، لیلا و پرنون، زیبا. (1391). تحلیلی بر بحران زیست‌محیطی و توزیع مکانی فضای سبز شهر تهران. فصلنامه مطالعات و پژوهش‌های شهری و منطقه‌ای، 4(14)، 114-101.

سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی استان تهران. (1398). معاونت آمار و اطلاعات وضعیت فضای سبز شهر تهران.

ساسان پور، فرزانه. (1390). مبانی پایداری توسعه کلان‌شهرها با تأکید بر کلان‌شهر تهران. چاپ اول، تهران: نشر مرکز مطالعات برنامه‌ریزی شهر تهران.

سعیدنیا، احمد. (1368). مکان شهر تهران. فصلنامه محیط‌شناسی، 16(15)، 10-1.

سعیدنیا، احمد. (1382). کتاب سبز شهرداری‌ها، جلد نهم: فضای سبز شهری. چاپ دوم، تهران: انتشارات سازمان شهرداری‌های کشور.

سینگری، مریم و بدری بنام، نسیبه. (1391). امکان‌سنجی بهره‌گیری از سامانه‌های بام سبز در میان مناطق مختلف شهرداری تبریز، همایش ملی جریان و آلودگی هوا، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

شرکت کنترل کیفیت هوا. (1398). گزارش سالانه کیفیت هوای تهران.

شریفیان بارفروش، شفق و مفیدی شمیرانی، مجید. (1393). معیارهای شاکله بوم شهر از دیدگاه نظریه‌پردازان. فصلنامه باغ نظر، 11(31)، 99-108.

ضرابی، اصغر؛ محمدی، جمال و عبدالهی، علی‌اصغر. (1389). بررسی و ارزیابی منابع ثابت و متحرک در آلودگی هوای شهر اصفهان. فصلنامه جغرافیا، 8(26)، 164-151.

فنی، زهره و مولودی، جمشید. (1388). ارزیابی محیط‌زیست شهری در قالب قوانین و ضوابط با تأکید بر آلودگی هوا. فصلنامه مدیریت شهری، 7(24)، 64-51.

فنی، زهره. (1384). شهرها، گلخانه‌های جهانی. فصلنامه جغرافیای سرزمین، 2(8)، 119-105.

فیروز زارع، علی و قربانی، محمد. (1390). بررسی اثرات رفاهی سیاست‌های مختلف تغییر در آلودگی هوا در ایران (مطالعه موردی: شهر مشهد). فصلنامه مدیریت شهری، 9(27)، 331-317.

کریمی، رامین. (1394). راهنمای آسان تحلیل آماری با SPSS. چاپ اول، تهران: نشر هنگام.

لحمیان، رضا. (1396). برنامه ریزی توسعه کالبدی فضای سبز شهری با تاکید بر عامل دسترسی (مطالعه موردی: شهر بابل). فصلنامه مطالعات برنامه­ریزی سکونتگاه­های انسانی، 12(2)، 448-433.

محبوب­فر، محمدرضا؛ رامشت، محمدحسین؛ یزدان پناه، حجت الله و اذانی، مهری. (1397). بررسی روند تغییرات شاخص کیفیت هوا در راستای مدیریت بحران آلودگی هوای شهر اصفهان. فصلنامه مدیریت شهری، 17(50)، 336-323.

محمودی، فرج الله. (1369). سیمای طبیعی تهران. فصلنامه پژوهش‌های جغرافیایی، 26(0)، 47-23.

مرصوصی، نفیسه؛ حسین زاده، رباب و صفرعلی­زاده، اسماعیل. (1394). ارزیابی پتانسیل‌های مناطق شهری جهت توسعه الگوی بوم شهر نمونه مطالعه: مناطق شهر اصفهان. فصلنامه پژوهش و برنامه‌ریزی شهری، 6(21)، 174-157.

مساعدی، مهسا؛ حجازی، رخشاد و زعیم دار، مژگان. (1394). نیازسنجی آموزشی شاخص‌های برگزیده اکوشهر (موردمطالعه: شهروندان ناحیه 6 منطقه 1 شهرداری تهران). فصلنامه آموزش محیط‌زیست و توسعه پایدار، 4(2)، 63-51.

منصورفر، کریم. (1385). روش­های پیشرفته آماری همراه با برنامه­های کامپیوتری. چاپ اول، تهران: نشر دانشگاه تهران.

منهوبی، نازنین. (1395). نگرشی بر اکولوژی شهری در راستای تحقق شهر پایدار، دومین کنفرانس سالانه تحقیقات در مهندسی عمران، معماری، شهرسازی و محیط‌زیست پایدار، تهران، ایران.

میرزایی مقدم، مهرنوش؛ اوجی، روح اله و آقایی زاده، اسماعیل. (1399). تحلیل اثر کاهش فضاهای سبز شهری بر تغییرات دما و رطوبت نسبی (مطالعه موردی: شهر رشت). فصلنامه مطالعات برنامه­ریزی سکونتگاه­های انسانی، 15(4)، 1118-1103.

نظم فر، حسین؛ عشقی چهاربرج، علی و علوی، سعیده. (1396). ارزیابی توسعه بوم شهر در سکونتگاه‌های شهری استان آذربایجان شرقی با تأکید بر الگوی نظری توسعه پایدار. فصلنامه جغرافیا و پایداری محیط، 7(22)، 81-65.

Abhijith, K. V., Kumar, P., Gallagher, J., McNabola, A., Baldauf, R., Pilla, F., ... & Pulvirenti, B. (2017). Air pollution abatement performances of green infrastructure in open road and built-up street canyon environments–A review. Atmospheric Environment, 162, 71-86.

Abizadeh, S., & Zali, N. (2013). Analyzing urban green space function emphasizing green space features in district 2 of Tabriz metropolis in Iran. Anuario do Instituto de Geociencias, 36(1), 119-127.

Cavanagh, J. A. E., Zawar-Reza, P., & Wilson, J. G. (2009). Spatial attenuation of ambient particulate matter air pollution within an urbanised native forest patch. Urban Forestry & Urban Greening, 8(1), 21-30.‏

Chiesura, A. (2004). The role of urban parks for the sustainable city. Landscape & urban planning, 68(1), 129-138.‏

Cities Alliance. (2012). Cities without Slums Action Plan for Moving Slum Upgrading to Scale..., Annual Report De Ambient Ordenamento.

Cohen, P., Potchter, O., & Schnell, I. (2014). The impact of an urban park on air pollution and noise levels in the Mediterranean city of Tel-Aviv, Israel. Environmental Pollution, 195, 73-83.‏

Downton, P. F. (2009). Ecopolis: Architecture and Cities for a Changing Climate. Austrailia: Springer Science & Business Media.

Ecocitybuilders. (2013). The Ecocity Framework. Oakland: Ecocitybuilders Publication.

El Ghorab, H. K., & Shalaby, H. A. (2016). Eco and Green cities as new approaches for planning and developing cities in Egypt. Alexandria Engineering Journal, 55(1), 495-503.‏

Field, Andy P. (2000). Discovering Statistics Using SPSS for Windows: Advanced Techniques for the Beginner. SAGE.

Gaffron, Ph., Huismans ,G., & Franz S. (2005). Ecocity: A better place to live. Vienna: Facultas Verlags- und Buchhandels AG.

Hao, X., Novotny, V., & Nelson, V. (Eds.). (2010). Water infrastructure for sustainable communities. IWA Publishing.‏

Janhäll, S. (2015). Review on urban vegetation and particle air pollution–Deposition and dispersion. Atmospheric environment, 105, 130-137.

Jaung, W., Carrasco, L. R., Shaikh, S. F. E. A., Tan, P. Y., & Richards, D. R. (2020). Temperature and air pollution reductions by urban green spaces are highly valued in a tropical city-state. Urban Forestry & Urban Greening, 55, 126827.

Karnosky, D. F., Percy, K. E., Thakur, R. C., & Honrath Jr, R. E. (2003). Air pollution and global change: a double challenge to forest ecosystems. Developments in environmental science, 3, 1-41.

Krzyzanowski, M. (2008). WHO Air Quality Guidelines for Europe. Toxicol.Environ.Health A, 71(1), 47-50.

Kumar, P., Druckman, A., Gallagher, J., Gatersleben, B., Allison, S., Eisenman, T. S., ... & Morawska, L. (2019). The nexus between air pollution, green infrastructure and human health. Environment International, 133, 105181.

Mickler, R. A., McNulty, S. G., Birdsey, R. A., & Hom, J. (2003). Responses of forests in the eastern US to air pollution and climate change. Developments in Environmental Science, 3, 345-358.

Miller, G. T., & Spoolman, S. (2011). Living in the environment: principles, connections, and solutions. Cengage Learning.

Moradpour, M., & Hosseini, V. (2020). An investigation into the effects of green space on air quality of an urban area using CFD modeling. Urban Climate, 34, 100686.‏

Nowak, D. J., Crane, D. E., & Stevens, J. C. (2006). Air pollution removal by urban trees and shrubs in the United States. Urban forestry & urban greening, 4(3-4), 115-123.‏

Ra, H. S. Y., Geiser, L. H., & Crang, R. F. E. (2005). Effects of season and low-level air pollution on physiology and element content of lichens from the US Pacific Northwest. Science of the Total Environment, 343(1-3), 155-167.

Register, R. (2002). Ecocities: Building Cities in Balance with Nature. Berkeley Hills Books.

Register, R. (2003). Available at: www.ecotecture.com/library_eco/interviews/register1a.html.

Selmi, W., Weber, C., Rivière, E., Blond, N., Mehdi, L., & Nowak, D. (2016). Air pollution removal by trees in public green spaces in Strasbourg city, France. Urban forestry & urban greening, 17, 192-201.‏

Tang, U. W., & Wang, Z. S. (2007). Influences of urban forms on traffic-induced noise and air pollution: Results from a modelling system. Environmental Modelling & Software, 22(12), 1750-1764.

Wang, R., Yang, B., Yao, Y., Bloom, M. S., Feng, Z., Yuan, Y., ... & Dong, G. (2020). Residential greenness, air pollution and psychological well-being among urban residents in Guangzhou, China. Science of the Total Environment, 711, 134843.

Yang, J., McBride, J., Zhou, J., & Sun, Z. (2005). The urban forest in Beijing and its role in air pollution reduction. Urban forestry & urban greening, 3(2), 65-78.

Yang, W., & Deng, W. (2013). Building related kpis in Sino-Singapore Tianjin eco-city. APCBEE procedia, 5, 112-115.‏

Yeang, K. (2006). Ecodesign: A Manual for Ecological Design. London: Wiley-Academy.