كاربست مدل‌هاي SWEEP و AERMOD در شبيه‌سازي ريسك انتشار 10 PM از دپو مواد اوليه و پسماندهاي صنايع كاشي سراميك، خاك چيني و شيشه شهرستان اردكان يزد در سال 1397

Application of SWEEP and AERMOD Models to Simulate PM10 Emission Risk from Primary Materials and Waste Depos of Tile and Ceramic, Khak-e-Chini and Glass Industries of Ardakan, Yazd, Iran in 2018

مقدمه: كاربرد مدل­ هاي كيفيت هوا در سيستم ارزيابي ريسك سلامت به عنوان ابزاري موثر در ارزيابي مواجهه جمعيت انساني با عوامل زيان آور محيطي تعريف شده است. اين تحقيق با هدف ارزيابي ريسك سلامت مواجهه تنفسي با 10PM انتشاريافته از دپو مواد اوليه و پسماندهاي تعدادي از صنايع كاني‌هاي غيرفلزي به روش مدل‌سازي انجام شد. روش بررسي: در اين مطالعه توصيفي ابتدا براي تخمين ميزان نشر 10PM از دپوهاي صنايع كاشي سراميك، خاك چيني و شيشه اطلاعات موردنياز مدل SWEEP با بازديدهاي ميداني و اندازه­ گيري‌هاي آزمايشگاهي تهيه شد. سپس با ورود اطلاعات هواشناسي به AERMET، مدل رقومي ارتفاع به AERMAP، نرخ انتشار و ابعاد هندسي منابع آلاينده به AERMOD مقادير مواجهه با 10PM در جمعيت تحت تاثير شبيه ­سازي شد. تركيب شيميايي دپو‌ها با استفاده از ICP-MS تعيين گرديد. متعاقبا با استفاده از روابط پيشنهادي EPA ريسك سرطان­زايي و غيرسرطان­زايي مواجهه با 10 PM تخمين زده شد. يافته‌ها: بر اساس نتايج شبيه­سازي مدل SWEEP بيشترين ميزان نشر 10PM براي دپو كارخانه كاشي و سراميك تخمين زده شد. بيشترين ماكسيمم­ هاي غلظت يك، هشت و 24 ساعته شبيه­ سازي شده 10 PM به ترتيب برابر با 8840، 1967 و g/m3µ 1272 است. بيشترين ميانگين مواجهه تنفسي يك (53/52)، هشت (64/11)، 24 (g/m3µ 85/5) ساعته با 10PM براي كاركنان كارخانه فرآوري شن و ماسه تخمين زده شد. بيشترين درصد تركيب شيميايي دپوها، سيليس بود. بر اين اساس، مقادير ريسك­ سرطان­ زايي (ILCR) مواجهه با 10PM كوچكتر از 4-10 و ريسك غيرسرطان زايي (HQ) كوچكتر از يك پيش­بيني شد. نتيجه گيري: اگرچه مقادير عددي ريسك در محدوده مجاز پيش­ بيني شد اما مي ­توان با ايجاد سنگ فرش بر روي دپو صنايع تا حدودي ميزان انتشار 10PM را كاهش داد.

Background: Application of air quality models in Health Risk Assessment system has been defined as an effective tool in assess the human population exposure to environmental harmful factors. The present study was conducted to aim of health risk assessment of respiratory exposure to PM10 Emitted from Depos of primary materials and waste a number of Non-metallic minerals industries by Modeling method. Methods: In this descriptive study, first to Field visits and laboratory measurements was obtained the information needed for SWEEP model to estimate PM10 emission rate from depos of Tile and Ceramic, Khak-e-chini and glass industries. Then, with the introduction of meteorological information to AERMET, the digital elevation model to AERMAP, the emission rate and the geometric dimensions of the pollutant sources to AERMOD, simulated the values of exposure to PM10 in the affected population. The chemical composition of the depos was determined using ICP-MS. Subsequently, using the EPA suggested relationships was estimated the risk of carcinogenic and non-carcinogenic exposure to PM10. Results: According to the simulation results of SWEEP model, the highest PM10 emission was estimated for the Tile and Ceramic depo. The highest concentration maximum of 1, 8, and 24 h of PM10 simulated were 8840, 1967, and 1272 µg/m3, respectively. The highest average respiratory exposure of 1 (52.53), 8 (11.64), 24 (5.85 µg/m3) hour to PM10 was estimated for Sand and Gravel processing plant staff. The highest percentage of chemical compounds in depos was for silica. Accordingly, the carcinogenicity risk (ILCR) of exposure to PM10 was predicted less than 10-4 and non- carcinogenicity risk (HQ) less than one. Conclusion: Although numerical values of risk were predicted in the permissible limit, but to creating Surface rock on the depo industries can reduce the emission of PM10.