بررسی تغییرات آلاینده های ازن، مونواکسید کربن و دی‌کسید نیتروژن در ایستگاه اقدسیه در طول سال 1391 در شهر تهران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران *(مسئول مکاتبات).

2 استادیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران.

چکیده

امروزه با افزایش جمعیت شهرها و هم­چنین صنعتی شدن اغلب شهرهای بزرگ غلظت آلاینده­های هوا به سرعت افزایش یافته است. استقرار حدود ده میلیون نفر و تمرکز بیش از حد صنایع و کارخانجات در محدوده جغرافیایی شهر تهران، همراه با شرایط جغرافیایی، توپوگرافی و اقلیمی خاص منطقه سبب شده است که تهران از نظر آلودگی هوا در زمره آلوده­ترین شهرهای جهان قرار گیرد. باتوجه به افزایش آلودگی در شهرها آگاهی از کیفیت هوا در دوره­های زمانی و روند تغییرات آلاینده­های هوا می­تواند نقش موثری در مدیریت سلامت شهری داشته باشد. در تحقیق حاضر روند تغییرات زمانی آلاینده­های ازن، دی اکسید نیتروژن و مونو اکسید کربن در شهر تهران مورد بررسی قرار گرفته است.
در این تحقیق به منظور بررسی روند تغییرات آلاینده­های O3 و NO2 و CO در شهر تهران، از داده­های پایش آلودگی هوای ایستگاه اقدسیه که تحت نظارت شرکت کنترل کیفیت هوا است، استفاده شد. داده هواشناسی سرعت باد نیز از ایستگاه ژئوفیزیک در بازه­ی زمانی 12 ماه سال 1391 جمع­آوری شد. ابتدا داده­های مورد نیاز از داده­های خام استخراج شده و سپس با توجه به هدف تحقیق از آن­ها استفاده گردید.
نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد، روند تغییرات میانگین ماهانه غلظتO3  طی مدت 12 ماه در سال 1391 شامل کم­ترین مقدار در ماه آذر و بیش‏ترین در ماه تیر است. روند تغییرات میانگین ماهانه غلظت NO2 نشان داد، کم­ترین مقدار در ماه آذر و بیش‏ترین در ماه مرداد است و روند تغییرات میانگین ماهانه غلظت CO شامل کم­ترین مقدار در ماه  فروردین و بیش‏ترین در ماه دی و بهمن است.

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره 33، تابستان  94

 

بررسی تغییرات آلاینده­های ازن، مونواکسید کربن و دی­اکسید نیتروژن در ایستگاه اقدسیه

در طول سال 1391 در شهر تهران

 

نرگس عرب[1]*

Narges.arab87@gmail.com

سید حامد میرکریمی[2]

 

چکیده

امروزه با افزایش جمعیت شهرها و هم­چنین صنعتی شدن اغلب شهرهای بزرگ غلظت آلاینده­های هوا به سرعت افزایش یافته است. استقرار حدود ده میلیون نفر و تمرکز بیش از حد صنایع و کارخانجات در محدوده جغرافیایی شهر تهران، همراه با شرایط جغرافیایی، توپوگرافی و اقلیمی خاص منطقه سبب شده است که تهران از نظر آلودگی هوا در زمره آلوده­ترین شهرهای جهان قرار گیرد. باتوجه به افزایش آلودگی در شهرها آگاهی از کیفیت هوا در دوره­های زمانی و روند تغییرات آلاینده­های هوا می­تواند نقش موثری در مدیریت سلامت شهری داشته باشد. در تحقیق حاضر روند تغییرات زمانی آلاینده­های ازن، دی اکسید نیتروژن و مونو اکسید کربن در شهر تهران مورد بررسی قرار گرفته است.

در این تحقیق به منظور بررسی روند تغییرات آلاینده­های O3 و NO2 و CO در شهر تهران، از داده­های پایش آلودگی هوای ایستگاه اقدسیه که تحت نظارت شرکت کنترل کیفیت هوا است، استفاده شد. داده هواشناسی سرعت باد نیز از ایستگاه ژئوفیزیک در بازه­ی زمانی 12 ماه سال 1391 جمع­آوری شد. ابتدا داده­های مورد نیاز از داده­های خام استخراج شده و سپس با توجه به هدف تحقیق از آن­ها استفاده گردید.

نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد، روند تغییرات میانگین ماهانه غلظتO3  طی مدت 12 ماه در سال 1391 شامل کم­ترین مقدار در ماه آذر و بیش‏ترین در ماه تیر است. روند تغییرات میانگین ماهانه غلظت NO2 نشان داد، کم­ترین مقدار در ماه آذر و بیش‏ترین در ماه مرداد است و روند تغییرات میانگین ماهانه غلظت CO شامل کم­ترین مقدار در ماه  فروردین و بیش‏ترین در ماه دی و بهمن است.

کلمات کلیدی: آلاینده ازن، دی اکسید نیتروژن، مونواکسید کربن، شهر تهران، آلاینده­های هوا.

 

 

 

 

 

مقدمه

 

امروزه با افزایش جمعیت شهرها و هم­چنین صنعتی شدن اغلب شهرهای بزرگ غلظت آلاینده­های هوا به سرعت افزایش      یافته است. استقرار بیش از ده میلیون نفر و تمرکز بیش از حد صنایع و کارخانجات در محدوده جغرافیایی شهر تهران،     همراه با اوضاع جغرافیایی، توپوگرافی و اقلیمی خاص منطقه سبب شده است که تهران از نظر آلودگی هوا در زمره آلوده­ترین شهرهای جهان قرار گیرد. باتوجه به افزایش آلودگی در شهرها آگاهی از کیفیت هوا در دوره­های زمانی و روند تغییرات آلاینده­های هوا می­تواند نقش موثری در مدیریت سلامت شهری داشته باشد. آلاینده­های ازن، دی اکسید نیتروژن و   مونو اکسیدکربن از جمله مهم­ترین آلاینده­های شهرها هستند. مونواکسیدکربن یکی از خطرناک­ترین گازهای آلاینده محیط­زیستی است که به علت حلالیت در آب، به راحتی از زمانی که وارد دستگاه تنفسی انسان می­شود به همراه اکسیژن به ریه­ها نفوذ کرده و از دیواره ریه وارد جریان خون می­شود و برای اشتغال یکی از چهار جایگاه آهن در هموگلوبین با اکسیژن است، به همین علت به راحتی می­تواند در رقابت با اکسیژن برنده شود و به این ترتیب در اکسیژن رسانی خون به اعضا و اندام بدن اختلال به­وجود آورد (1). میل ترکیبی آهن با مونواکسید کربن 210 مرتبه بیش‏تر از اکسیژن است. وجود کربوکسی هموگلوبین (COHb) ظرفیت خون برای حمل اکسیژن را کاهش داده و روی سلسله اعصاب مرکزی اثر می‌گذارد (2). قابل توجه است که بخش حمل­ونقل بزرگ‏ترین سهم را در تولید این آلاینده در شهرهای بزرگ به خود اختصاص می‌دهد به طوری که میزان مونواکسید کربن با افزایش تعداد وسایل نقلیه در مناطق مختلف شهری افزایش می‌یابد (3). مقدار تولید CO در جهان توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO) به طور تقریبی معادل 2600 میلیون تن در سال برآورد گردیده است که 60 درصد از این مقدار توسط فعالیت‌های انسانی تولید می‌شود. در مناطق شهری غلظت گاز مونواکسید کربن به بار ترافیکی وابسته بوده و با شرایط آب و هوایی مختلف نیز تغییر می‌یابد (4). عامل مهم دیگر آلودگى هوا در اغلب شهرهاى بزرگ گاز ازن (O3) در سطح زمین است. ازن در سطح زمین هنگامی تشکیل می­شود که گازهاى آلاینده حاصل از اتومبیل­ها و سایر وسایلى که سوخت مصرف مى­کنند با نور خورشید واکنش مى­­دهند، در نتیجه گاز ازنی به وجود می­آید که براى انسان سمى است (5). ازن نیز یکی از تحریک کننده­های قوی دستگاه تنفسی بوده و می­تواند باعث التهاب ریه و کاهش ظرفیت انتقال در عمل ریه­ها و کوتاه کردن تنفس و سایر اختلالات تنفسی شود(6). اکسیدهای ازت نیز به دو طریق مستقیم و غیرمستقیم بر سلامت انسان اثر می­گذارند. اثر مستقیم آن­ها بستگی به نوع اکسید دارد زیرا NO2 چهار برابر بیش‏تر از NO سمی است و در غلظت­های مساوی با CO از آن زیان آورتر است. آثار ثابت شده NO2 بر روی انسان­ها، کاملا به اثر تنفسی محدود نمی­شود، که باعث پیامدهایی نظیر اختلال در بویایی، بی­حالی، خستگی، ناراحتی­های حفره بینی، اشکالات تنفسی، تحریک گلو، چشم، ناراحتی­­های اعصاب، گشادی مردمک چشم، افزایش برونشیت حاد و تولید نیتروزامین نیز می­شود (7). در تحقیق حاضر روند تغییرات زمانی آلاینده­های ازن، دی اکسید نیتروژن و مونو اکسیدکربن در طی سال 1391 در شهر تهران مورد بررسی قرار گرفته است.

روش کار

در این تحقیق به منظور بررسی روند تغییرات آلاینده­های O3 و NO2 و CO در شهر تهران، از داده­های پایش آلودگی هوای شرکت کنترل کیفیت هوا استفاده شد. داده هواشنــاسی سرعت باد نیز از ایستگاه ژئوفیزیک در بازه­ی زمانی 12 ماه سال 1391 جمع­آوری شد. ابتدا داده­های مورد نیاز از داده­های خام استخراج شده و سپس با توجه به هدف تحقیق از آن­ها برای تهیه نمودارها با توجه به هدف تحقیق استفاده گردید.

 

 

 

 

 


نتایج

 

در این پژوهش با توجه به اندازه­گیری غلظت آلاینده­های ازن دی­اکسید نیتروژن و مونواکسید کربن در ایستگاه اقدسیه و داده­ی هواشناسی سرعت باد ایستگاه ژئوفیزیک در طی دوازده ماه سال 1391  نتایجی حاصل شد که به صورت نمودارهایی ارایه گردیده است.

نمودار 1 تغییرات میانگین روزانه غلظت آلاینده ازن در ایستگاه اقدسیه را نشان می­دهد که بیش‏ترین مقدار آلاینده ازن در طی سال 1391در اواخر ماه فروردین و در اواخر فصل بهار بوده­ است.


 

نمودار 1- تغییرات میانگین روزانه O3در ایستگاه اقدسیه

 

نمودار 2 تغییرات میانگین روزانه غلظت آلاینده دی­اکسید نیتروژن در ایستگاه اقدسیه را نشان می­دهد که بیش‏ترین مقدار آلاینده دی اکسید نیتروژن در طی سال 1391 در تیر ماه بوده­ است.


 

نمودار 2- تغییرات میانگین روزانه NO2 در ایستگاه اقدسیه

 

 

 

 

 

 

نمودار 3 تغییرات میانگین روزانه غلظت آلاینده مونواکسیدکربن در ایستگاه اقدسیه را نشان می­دهد که بیش‏ترین مقدار آلاینده مونو اکسید کربن در طی سال 1391 در دی و اسفند ماه بوده­ است.


 

 

نمودار 3- تغییرات میانگین روزانه CO در ایستگاه اقدسیه


 

 

نمودار 4 تغییرات میانگین ساعتی غلظت آلاینده ازن با تغییرات میانگین ساعتی سرعت باد در ایستگاه اقدسیه را نشان می­دهد که سرعت بـاد با غلظت ازن ارتباط مستقیم دارد. افزایش سرعت باد باعث اختلاط سریع­تر واکنش دهنده­ها و در نتیجه افزایش غلظت ازن می­شود(8).


 

 

 

نمودار 4- تغییرات میانگین ساعتی غلظت O3 با تغییرات میانگین سرعت باد

 


نمـودار 5 تغییـرات میانگیـن سـاعتـی غلظت آلاینده دی­اکسید نیتروژن با تغییرات میانگین ساعتی سرعت باد در ایستگاه اقدسیه را نشان می­دهد که سرعت باد با غلظت دی­اکسید نیتروژن ارتباط عکس دارد.

 

 

 

نمودار 5- تغییرات میانگین ساعتی غلظت NO2 با تغییرات میانگین سرعت باد

 

نمــودار 6 تغییــرات میـانگیــن ساعتــی غلظت آلاینــده مونو اکسیدکربن با تغییرات میانگین ساعتی سرعت باد          در ایستگاه اقدسیه را نشان می­دهد که سرعت باد با غلظت مونواکسید کربن ارتباط عکس دارد.

 


 

نمودار 6- تغییرات میانگین ساعتی غلظت CO با تغییرات میانگین سرعت باد

 

 

 

 

 

 

 


نمودار 7 میانگیـن مــاهــانه غلظت آلاینــده ازن را در ایستگاه اقدسیه را در طی سال 1391 اندازه­گیری نشان می­دهد که کم­ترین مقدار ازن در ماه آذر و بیش‏ترین مقدار ازن در تیرماه است.

 

 

نمودار 7- میانگین ماهانه غلظت آلاینده O3در ایستگاه اقدسیه

 


نمودار 8 میانگین ماهانه غلظت آلاینده دی­اکسید نیتروژن را   در ایستگاه اقدسیه را در طی سال 1391 اندازه­گیری نشـان می­دهد که کم­ترین مقدار دی­اکسید نیتروژن در ماه آذر و بیش‏ترین مقدار دی­اکسید نیتروژن در ماه مرداد است.


 


 

نمودار 8- میانگین ماهانه غلظت آلاینده NO2 در ایستگاه اقدسیه


نمودار 9 میانگین ماهانه غلظت آلاینده مونواکسید کربن را     در ایستگاه اقدسیه را در طی سال 1391 اندازه­گیری نشان می­دهد که کم­ترین مقدار مونواکسید کربن در ماه فروردین و بیش‏ترین مقدار مونواکسید کربن در ماه دی و بهمن است.


 

 

 

 


 

نمودار 9- میانگین ماهانه غلظت آلاینده CO در ایستگاه اقدسیه

 


نمودار 10 میانگین روزانه غلظت آلاینده ازن در ایستگاه اقدسیه را نشان می­دهد که کم­ترین مقدار این آلاینده در ساعات 6 صبح و بیش‏ترین مقدار آن در حدود ساعت 13 و14 بعداز ظهر است و سپس روند کاهشی دارد.


 

 

نمودار 10- میانگین روزانه غلظت آلاینده  O3 در ایستگاه اقدسیه

 


نمودار 11 میانگین روزانه غلظت آلاینده دی­اکسید نیتروژن  در ایستگاه اقدسیه را نشان می­دهد که کم­ترین مقدار این آلاینده در ساعات8 صبح و بیشترین مقدار آن در حدود ساعت10 تا 12 ظهر است.


 

 

 

 

نمودار 11- میانگین روزانه غلظت آلاینده  NO2 در ایستگاه اقدسیه


نمودار 12 میانگین روزانه غلظت آلاینده مونواکسید کربن در ایستگاه اقدسیه را نشان می­دهد که کم­ترین مقدار این آلاینده در ساعات 5 صبح و بیش‏ترین مقدار آن در حدود ساعت 9 و 10 صبح و 6 و 7  بعداز ظهر است و سپس روند کاهشی دارد.


 

 

نمودار 12- میانگین روزانه غلظت آلاینده CO در ایستگاه اقدسیه

 


بحث و نتیجه­گیری

 

نتایج حاصل از این پژوهش به­طور خلاصه در زیر شرح داده شده­ است:

1)       تغییرات روزانه O3 در طی روز نشان می­دهد که کم­ترین مقدار ازن در ساعات 6 صبح است، در حدود ساعت10صبح شروع به افزایش و در حدود ساعت 13 و 14 بعدازظهر به حداکثر مقدار خودش می­رسد.

2)       تغییرات روزانه  NO2 در طی روز نشان می­دهد که کم­ترین مقدار دی­اکسید نیتروژن در ساعات 8 صبح است، در حدود ساعت10 صبح شروع به افزایش و در حدود ساعت 12 بعدازظهر به حداکثر مقدار خودش می­رسد .

3)       تغییرات روزانه CO در طی روز نشان می­دهد که کم­ترین مقدار مونواکسید کربن در ساعات 6 و 7 صبح است، در حدود ساعت 9 صبح شروع به    افزایش می­کند.

4)       سرعت باد با غلظتO3  ارتباط مستقیم دارد.

5)       سرعت باد با غلظت NO2 ارتباط عکس دارد و با افزایش سرعت باد غلظت آلاینده­NO2  کاهش پیدا می­کند.

6)       سرعت باد با غلظت CO ارتباط عکس دارد و با افزایش سرعت باد غلظت آلاینده ­CO کاهش پیدا می­کند.

7)       روند تغییرات میانگین ماهانه غلظت  O3 طی مدت 12 ماه سال 1391 نشان داد کم­ترین مقدار در ماه آذر و بیش‏ترین در ماه تیر است.

8)       روند تغییرات میانگین ماهانه غلظت NO2 طی مدت 12 ماه سال 1391 نشان داد کم­ترین مقدار در     ماه آذر و بیش‏ترین در ماه مرداد است.

9)       روند تغییرات میانگین ماهانه غلظت CO طی مدت 12 ماه سال 1391 نشان داد کم­ترین مقدار در ماه  فروردین و بیش‏ترین در ماه دی و بهمن است. به طور کلی غلطت آلاینده­های CO و  NO2در ساعات پر ترافیک به دلیل وجود وسایل نقلیه بیش‏تر است.

بنابراین با توجه به نتایج تحقیق، آلوده­ترین ساعات متعلق به ماه­های تیر، مرداد، دی و بهمن هستند. نتایج این تحقیق می­تواند به عنوان الگویی (نمایش در یک جدول یا نمودار ماهانه) در جهت بهتر شدن مدیریت آلودگی هوای شهری، در اختیار مدیران و شهروندان قرار گیرد.

منابع

  1. صفوی فر. ف. 1384. پلیس اولین قربانی آلودگی هوا. تهران: اولین همایش آلودگی هوا و آثار آن بر سلامت.
  2. Allred. E. N., Bleecker. E.R., Chaitman. B. R., Dahms. T. E., Gottlieb. S. O., Hackney. J. D., Pagano. M., Selvester. R. H., Walden. S. M., Warren. J. 1989. Short-term effects of carbon monoxide exposure on the exercise performance of subjects with coronary artery disease. N Engl J Med. 321:1426-1432.
  3. Peters. A., von Kolt. S., Heier. M., Trentinaglia. I., Hörmann. A., Wichmann.  H. E., Löwel. H. 2004. Exposure to traffic and the of myocardial infarction. N Engl J Med 351: 1721–1730.
  4.  توکلی. ن. 1384. افزایش 60 درصدی بیماران تنفسی در اثر آلاینده­های هوا. تهران: اولین همایش آلودگی هوا و آثار آن بر سلامت.
  5. طرح جامع حمل و نقل ترافیک تهران. 1387. تهران: شهرداری تهران.
  6. طالب زاده. ز. 1384. هوای سالم و بدن سالم. تهران: اولین همایش آلودگی هوا و آثار آن برسلامت.
  7. مرزبان راد. ج. 1384. نقش آلودگی هوا و آثار آن. تهران: اولین همایش آلودگی هوا و آثار آن بر سلامت.
  8. غیاث الدین، م.، صورتی، ل. 1393. بررسی تغییرات آلاینده ازن در ایستگاه اقدسیه شرکت کنترل کیفیت هوا و پارامترهای هواشناسی طی مدت هفت ماه (مهر 86 تا پایان فروردین 87) در تهران. مجله علوم و تکنولوژی محیط زیست. دوره شانزدهم. شماره4. زمستان93.

 

 

 

 

 

 


Studying nitrogen pollutant, mono dioxide carbon and dioxide nitrogen in Aghdasiyeh station during 2012 in Tehran

 

Narges Arab[3]*

Narges.arab87@gmail.com

Seyed Hamed Mirkarimi[4]

 

Abstract

Today, with the raise of city population and industrialization of big cities, concentration of air pollutants has increasingly accelerated. Employing more than ten million people and too much focus of industries and factories in geographical area of Tehran along with geographical situation, topography and certain climate condition caused Tehran to be one of the most polluted cities in the world. Due to increase of pollution in cities, awareness with air quality in a period and changes of air pollutants can have key role in urban health management. In the current paper, temporal changes of nitrogen pollutants, nitrogen dioxide and carbon dioxide in Tehran were reviewed.

In this paper data of air pollution monitoring data of Aghdasiyeh station were applied that are under supervision of air quality control Company in order to study changes of pollutants CO, NO2 and O3 in Tehran. Meteorological data and wind speed were gathered from geophysics station in a 12-month period in 2011. First, data required were extracted from raw data and then they were applied based on the research objective.

The results of the current research indicate that according to monthly temporal changes of O3 concentration during the period mentioned, the minimum amount is in Dec and the maximum one is in Jun. Average monthly trend of concentration N2 indicated the minimum amount is in Dec and the maximum one is in Jul.  And according to CO concentration, the minimum amount is in Apr and the minimum is in Jan and Feb.

 

Keywords:Ozon pollutants, Nitrogen dioxide, Carbon dioxide, Tehran City, Air pollution


 


 



1- دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران *(مسئول مکاتبات).

2- استادیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران.

[3]- M.S.c in environment, Department of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan University, Gorgan, Iran.)Corresponding Author)

2- Assistant Proffessor, Department of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan University, Gorgan, Iran.

 

 

  1. صفوی فر. ف. 1384. پلیس اولین قربانی آلودگی هوا. تهران: اولین همایش آلودگی هوا و آثار آن بر سلامت.
  2. Allred. E. N., Bleecker. E.R., Chaitman. B. R., Dahms. T. E., Gottlieb. S. O., Hackney. J. D., Pagano. M., Selvester. R. H., Walden. S. M., Warren. J. 1989. Short-term effects of carbon monoxide exposure on the exercise performance of subjects with coronary artery disease. N Engl J Med. 321:1426-1432.
  3. Peters. A., von Kolt. S., Heier. M., Trentinaglia. I., Hörmann. A., Wichmann.  H. E., Löwel. H. 2004. Exposure to traffic and the of myocardial infarction. N Engl J Med 351: 1721–1730.
  4.  توکلی. ن. 1384. افزایش 60 درصدی بیماران تنفسی در اثر آلاینده­های هوا. تهران: اولین همایش آلودگی هوا و آثار آن بر سلامت.
  5. طرح جامع حمل و نقل ترافیک تهران. 1387. تهران: شهرداری تهران.
  6. طالب زاده. ز. 1384. هوای سالم و بدن سالم. تهران: اولین همایش آلودگی هوا و آثار آن برسلامت.
  7. مرزبان راد. ج. 1384. نقش آلودگی هوا و آثار آن. تهران: اولین همایش آلودگی هوا و آثار آن بر سلامت.
غیاث الدین، م.، صورتی، ل. 1393. بررسی تغییرات آلاینده ازن در ایستگاه اقدسیه شرکت کنترل کیفیت هوا و پارامترهای هواشناسی طی مدت هفت ماه (مهر 86 تا پایان فروردین 87) در تهران. مجله علوم و تکنولوژی محیط زیست. دوره شانزدهم. شماره4. زمستان93