مدل‌سازي پراكنش ذرات معلق (PM2.5, PM10) خروجي از كارخانه‌هاي آسفالت در منطقه جنوب غرب تهران

Dispersion Modeling of Particulate Matters (PM2.5, PM10) from Asphalt Plants in the Southwest of Tehran

زمينه و هدف: آلودگي هوا يكي از مهم‌ترين معضلات زيست‌محيطي بوده و كارخانه‌هاي آسفالت يكي از منابع توليد آلاينده‌هاي هوا به‌ويژه ذرات معلق مي‌باشند. هدف از اين تحقيق بررسي ميزان انتشار ذرات PM2.5 و PM10 خروجي از دودكش‌هاي كارخانه‌هاي آسفالت يك مجتمع معدني و بررسي نحوه پراكنش آن‌ها بر روي مناطق اطراف و تهران مي‌باشد. مواد و روش‌ها: اين مطالعه به‌صورت توصيفي-مقطعي در صنايع آسفالت يك مجتمع معدني در جنوب غرب تهران انجام شد. در اين تحقيق ابتدا ميزان انتشار ذرات PM2.5 و PM10 خروجي از دودكش‌هاي كارخانه‌هاي آسفالت با استفاده از ضرايب نشر پيشنهادي EPA محاسبه گرديد. سپس نحوه پراكنش آن‌ها با استفاده از مدل AERMOD براي متوسط زماني24 ساعته و يك‌ساله تا شعاع 50 كيلومتري از مجتمع با استفاده از اطلاعات انتشار دودكش‌ها، داده‌هاي هواشناسي و توپوگرافي محدوده مدل‌سازي ترسيم گرديد. سپس مقادير غلظت‌هاي شبيه‌سازي‌شده با دو استاندارد EPA و WHO مقايسه گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد بيشترين ميزان غلظت ذرات معلق در داخل مجتمع معدني بوده كه بافاصله گرفتن از مجتمع از ميزان آن‌ها به‌تدريج كاسته مي‌شود. پراكندگي ذرات در جهت بادهاي غالب به‌صورت يكنواخت بوده و بيشينه غلظت‌هاي PM2.5 و PM10 در بازه زماني24 ساعته به ترتيب در شهر قدسµg/m31 وµg/m32، شهريارµg/m31 وµg/m32، انديشهµg/m0/36 وµg/m31 و مركز تهران µg/m0/32 وµg/m0/34 بوده است. پراكنش ذرات به سمت شهر تهران تا مناطق شرقي آن ادامه داشته است. پراكندگي ذرات در دوره متوسط ساليانه در پهنه مدل‌سازي چندان چشمگير نبوده و حداكثر تا مناطقي در غرب و جنوب غرب تهران رسيده است. نتيجه‌گيري: اگرچه ميزان انتشار ذرات ناشي از كارخانه‌هاي آسفالت جنوب غرب شهر تهران قابل‌قبول است، اما باعث تأثيرگذاري بر روي كيفيت هواي مناطق اطراف مجتمع معدني و تا حدودي شهر تهران مي‌گردد. اثرات تجمعي صنايع مختلف منطقه مي‌تواند باعث كاهش كيفيت هوا و افزايش احتمالي خطرات بهداشتي در جوامع اطراف مجتمع گردد.

Background and Objective: Air pollution is one of the most important environmental problems. Asphalt plants are the sources of air pollutants, especially particulate matters. The purpose of this study is to investigate the emission rate of PM2.5 and PM10 emitted from asphalt plants in the southwest of city of Tehran, also the present study was conducted to estimate the dispersion of particulate matters concentrations on surranding areas of a mining complex and city of Tehran. Methods: This descriptive-cross sectional study was performed on the asphalt plants in a mining complex in the southwest of Tehran. In this study, at first the concentrations of PM2.5 and PM10 emitted from asphalt plants located in the southwest of Tehran were calculated using emission factors suggested by the US Environmental Protection Agency. Then, the dispersion of particulate matters concentrations was estimated on the surrounding areas of the mining complex with a radius of 50 km using the AERMOD model for the average times of 24 hours and annually using emission rate, meteorology and topography data. At last, the simulated concentrations were compared to EPA and WHO standards. Results: The maximum particulate matter concentrations are in the mining complex, and is gradually reduced by moving away from it. Dispersion of particles in the directions of dominant winds has been uniform. The maximum PM2.5 and PM10 concentrations have been estimated about 1 µg/m3 and 2 µg/m3 in Qods, 1 µg/m3 and 2 µg/m3 in Shahriyar, 0.6 µg/m3 and 1 µg/m3 in Andisheh and 0.2 µg/m3 and 0.4 µg/m3 in Tehran respectively in a 24-hour period. The amount of PMs that reached the west of Tehran continues to the eastern regions of the city. PMs concentrations were not significant in the average annual period. Conclusion: Although dust emission rate from asphalt plants in the southwest of Tehran is acceptable, but it affects on the air quality in the surrounding areas of the mining complex and to some extent in Tehran. The cumulative effects of different industries can increase the potential health risks in the communities vicinity of this mining complex.