بررسی توزیع مکانی زمانی آلاینده های هوا در شهر تهران برای ماه های سرد سال های 2013-2011

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

زهرا شرعی پور ¹ , عباسعلی علی اکبری بیدختی ²

1 - کارشناس ارشد هواشناسی، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، ایران* (مسوول مکاتبات).
2 - استاد، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1393/05/08 تاریخ پذیرش : 1393/11/05 تاریخ انتشار : 1393/10/01

کلید واژه: آلودگی هوا, توزیع زمانی- مکانی, فصل سرد, تهران,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: امروزه آلودگی هوا یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی کلان‌شهرها محسوب می‌شود و در این میان، آلودگی هوای تهران به یکی از معضلات جدی شهری تبدیل شده است. بنابراین چگونگی توزیع آلاینده ها و روند تغییرات زمانی مکانی آن‌ها حایز اهمیت است. هدف از این تحقیق تعیین الگوی توزیع مکانی زمانی آلاینده های هوا در شهر تهران طی فصل سرد سال‌های 2013-2011 و دوره های حاد آلودگی هوا بوده و عوامل ایجاد کننده چنین الگوهایی مورد بحث قرار می‌گیرد. روش بررسی: در این تحقیق از داده‌های آلودگی هوای 16 ایستگاه موجود در شهر تهران وابسته به شرکت کنترل کیفیت هوای شهرداری تهران طی سال های 2011 تا 2013 استفاده شده است.نقشه های توزیع آلاینده های هوا به روش درون‌یابی کرجینگ در نرم افزار Surfer تهیه و تحلیل می‌شود. نتایج: نتایج بررسی توزیع مکانی زمانی میانگین آلاینده ها طی ماه دسامبر(که اغلب دوره های حاد آلودگی هوا در تهران را در بر دارد) 2012 نشان می‌دهد کهغلظت آلاینده‌های گازی از جنوب به شمال و غلظت آلاینده های ذرات معلق از شمال به جنوب و از شرق به غرب افزایش می‌یابد. مقایسه نقشه‌های توزیع آلاینده CO به‌هنگام ظهر و شب نشان می‌دهد که به‌هنگام ظهرگرادیان شدیدی (شمال جنوبی) بر هم مقدارهای آلاینده CO حاکم است و در شب این گرادیان کاهش یافته و توزیع یکنواخت‌تر می شود. این نشان از انتقال آلاینده های گازی توسط باد آناباتیک (دشت به کوه) به سوی شمال در روز هنگام و بر عکس آن در شب با باد کاتاباتیک (کوه به دشت) کوهستان است که اغلب بر این منطقه، به‌ویژه در فصل سرد، حاکم است. عمق لایه مرزی (افزایشی به سوی جنوب) نیز روی این توزیع ها موثر است. نزدیکی مناطق جنوبی به کویرهای خشک و فعالیت های صنعتی از نوع ساختمانی شرایط افزایشی ذرات معلق را فراهم می‌کند و سپس گردش‌های محلی توزیع آن‌ها را تعیین می‌کند. نتیجه گیری: بررسی‌ها نشان می‌دهد که در دوره های حاد آلودگی هوا الگوهای توزیع آلودگی میانگین ماهانه دسامبر حفظ می‌شود. مقایسه آنومالی های دوره های حاد آلودگی نسبت به قبل از دوره نشان می‌دهد که در این روزها معمولا بیش‌ترین آنومالی‌ها در میان آلاینده های مختلف مربوط به ذرات معلق می‌باشد. در اکثر مناطق تهران از نظر آلاینده CO آلودگی شب بیش‌تر از روز است. بادهای محلی در جابجایی آلودگی هوا بسیا مؤثرند.

چکیده انگلیسی:

Aims: Nowadays, air pollution has become a major problem in the populated areas such as Tehran and other large cities in Iran. In such areas, the spatial and temporal variations of air pollution are important. In this study, spatial distribution of air pollution over Tehran is considered in cold a season during acute air pollution periods while indicating the factors involved. Method: The air pollution data of 16 stations located throuought Tehran for the years 2011-2013 have been used to find contour maps of gaseous and particle mater pollutants using interpolation techniques of which Kriging was more appropriate. Results and discussion: Results of the investigations of spatial and temporal distributions of air pollutants during the acute air pollution periods which often occur in cold months over the city, showed that in December 2012 that the concentration of gasous substances increased northwards, while that of particle matter increased towards the southwest. The north-south gradients of CO are highest during the day especially in the midday, while they are reduced substantially during the night. This appears to be due to the atmospheric local circulation, mainly due to the northern mountains inducing katabatic and anabatic near surface winds during the nights and days respectively. The atmospheric boundary layer thickness (increasing southwards) seems also important in the spatial distribution. As expected, the mean vales of CO at nights are higher than those during the day because high stability conditions prevail during the nights particularly in this mountain surrounded city. Conclusion: The trends of concentration of particle matters in cold month show that it first increases in the southwest and west of the city and then by local wind circulation spreads towards the other parts of the city. This is probably due to the vicinity of the southern parts of the city to the more dry lands as well as the sources of the building construction industries. Larger air pollution anomalies are also found to occur for the particle matters during acute air pollution periods in cold season.

منابع و مأخذ:

1. Muir, D., Longhurst, J.W.S. and Tubb, A., (2006), Characterization and quantification of the sources of PM10 during air pollution episodes in the UK, Science of the Total Environment, 358, pp. 188– 205.


2. Vardoulakis, S. and Kassomenos, P., (2008), Sources and factors affecting PM10 levels in two European cities: Implications for local air quality management, Atmospheric Environment, 42, pp. 3949–3963.


3. Yin, S., Shen, Z., Zhou, P., Zou, X., Che, S., Wang, W., (2011), Quantifying air pollution attenuation within urban parks: An experimental approach in Shanghai, China, Environmental Pollution, 159, pp. 2155-2163.


4. بابازاده، م. و محمدی، ح.، (1389) ، بررسی روند آلایندهها و جو در شکل‌گیری مه دود فتوشیمیایی در شهر تهران، نشریه جغرافیا و برنامه ریزی (دانشگاه تبریز) ، 31، 109-129.


5. محمدی، ح. و اعتماد، ا. ا.، (1390) ، تأثیر عناصر جوی و آلاینده های هوای شهر تهران بر بیماری سرطان ریه، فصلنامه سپهر، 78، 79-88.


6. شمسی پور، ع. ا.، نجیب زاده، ف. و حسین پور، ز.، (1391) ، شبیه سازی الگوی پراکنش آلودگی هوای کلان شهر تهران در شرایط وزش باد، مجله جغرافیا و مخاطرات محیطی، 19-36.


7. یزدی، م. ن. و ارحامی، م.، (1391) ، بررسی سطح آلاینده های هوا در حوالی بزرگ‌راه ها و عوامل مؤثر بر آن در تهران، همایش ملی جریان و آلودگی هوا، 24-25 آبان 1391.


8. اشرفی، خ.، معجری، م.، انواری، ا. و فیض، س. م. ع.، (1391) تأثیر شرایط هواشناختی بر غلظت آلاینده ذرات معلق کمتر از 5/2 میکرون در سطح شهر تهران، همایش مدیریت آلودگی هوا و صدا، 14-15 آذر ماه 1391.


9. اربابی، ا.، محققی، پ. و صابری دوست، م.،  (1391) ، بررسی الگوهای سینوپتیکی اینورژن در تهران با استفاده از تحلیل عاملی، همایش ملی جریان و آلودگی هوا، 24-25 آبان 1391.


10. هالک، ف. س. و کاوسی رحیم، ع. (1391) ، پروفیل عمودی آلاینده ذرات معلق در محیط شهری کرج در استان البرز، همایش مدیریت آلودگی هوا و صدا، 14-15 آذر ماه 1391.


11. مرادی، پ. و علمی زاده، ه.، (1391) ، بررسی اثرات پدیده گرد و غبار بر سلامت و محیط زیست با تأکید بر استان خوزستان، همایش ملی جریان و آلودگی هوا، 24-25 آبان 1391. 


12. شرعی پور، ز. و علی اکبری بیدختی، ع. ع.، (1392)، بررسی آلاینده ازن سطحی در شهر تهران طی دوره سال های (2008-2011) ، مجله فیزیک زمین و فضا، دوره 39، شماره 3، 191-206. 


13. سلطانزاده، ا.، علی اکبری بیدختی، ع. ع. و زوار رضا، پ. (1391)، بررسی جریان های محلی روی تهران با استفاده از یک مدل شهری تک لایه ای جفت شده با مدل میان مقیاس WRF در حضور شرایط جوی ایده آل، مجله فیزیک زمین و فضا، دوره 38، شماره 4، 207-221.