مدل‌سازي فضايي - زماني اكسيدهاي نيتروژن شهر تهران در سال 2014 ميلادي

Spatio-Temporal Modeling for Nitrogen Oxides Pollutants in Tehran, 2014

مقدمه و اهداف: آلودگي هوا سالانه منجر به مرگ زودرس قريب به هفت ميليون نفر در سراسر دنيا مي‌شود. از جمله آلاينده‌هاي اصلي هوا اكسيدهاي نيتروژن است. با وجود مطالعه‌هاي خارجي گسترده در زمينه ارزيابي مواجهه ساكنان شهرها با آلاينده‌هاي هوا، اما مطالعه‌هاي ايراني محدود به استفاده از تحليل‌هاي ابتدايي هستند. بنابراين در اين پژوهش الگوي پراكندگي اين آلاينده‌ها در شهر تهران به‌صورت روزانه در سال 2014 ميلادي با استفاده از مدل‌سازي فضايي-زماني بررسي شده است. روش كار: مقادير غلظت اكسيدهاي نيتروژن از 21 ايستگاه سنجش آلاينده در تهران اخذ شد كه براي هر آلاينده در هر ايستگاه مجموعه داده شامل 8760 ركورد بود. متغيرهاي پيشگوي وضع تعطيلات و ارتفاع زمين در مدل‌سازي فضايي-زماني استفاده شد. نرم‌افزار D-STEM براي تحليل داده‌ها و رسم نقشه‌ها به‌كار گرفته شد. يافته‌ها: ميزان مونواكسيد نيتروژن در روزهاي تعطيل و نيز با افزايش ارتفاع به‌طور معني‌داري (به ترتيب با ضرايب -0/169 0 -/070 كاهش يافته است. هم‌چنين ميزان دي‌اكسيد نيتروژن نيز در روزهاي تعطيل به‌طور معني‌داري كاهش يافته (با ضريب -0/630)، اما با افزايش ارتفاع به‌طور معني‌داري افزايش (با ضريب0/155) داشته است (P<0.001). نتيجه‌گيري: در اين مطالعه براي نخستين بار در ايران ارزيابي مواجهه ساكنان شهر تهران با آلاينده‌هاي NO و NO2 به‌صورت فضايي-زماني انجام شده است. خروجي اين مطالعه كه نقشه‌هاي برآورد غلظت آلاينده‌هاي اكسيدهاي ‌نيتروژن به‌صورت روزانه است مي‌تواند در مطالعه‌هاي اپيدميولوژي براي بررسي دقيق‌تر اثرات آلاينده‌هاي هوا بر سلامت شهروندان تهراني استفاده شود.

Background and Objectives: Annually about 7 million premature deaths occur due to air pollution in the world. Nitrogen oxides are among major air pollutants. Although many foreign exposure assessment studies have been carried out, Iranian studies are limited to primary analyses. Hence, in this research, we studied spatial variation of nitrogen oxides using spatiotemporal modeling in Tehran 2014. Methods: The concentration of nitrogen oxides was obtained from 21 air pollution monitoring stations in Tehran. There were 8760 records for each pollutant in each station. Holidays and land elevation were the predictors implemented in the spatiotemporal model. The D-STEM software was used for analyses and mapping. Results: Nitrogen monoxide significantly decreased (P<0.001) over holidays and with an increase in land elevation (coefficient: -0.070 and -0.169, respectively). Moreover, the concentration of nitrogen dioxides decreased in holidays (coefficient: -0.630) but increased with with an increase in land elevation (coefficient: 0.155) (P<0.001). Conclusion: Spatiotemporal exposure assessment of nitrogen oxide pollutants was done for residents of Tehran for the first time in this study. The results of this study, which are estimation maps for daily nitrogen oxides, could benefit future epidemiological studies in evaluation of the effect of air pollutions on health of Tehran citizens.