نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

مرکز علم و فناوری پدافند غیرعامل، دانشکده و پژوهشکده مهندسی و پدافند غیرعامل، دانشگاه جامع امام حسین(ع)

10.52547/envs.2022.225468.1144

چکیده

مقدمه: اجرای طرح‌های کنترلی، پایش و تدوین قوانین ترافیکی و مدیریتی نیاز به کسب اطلاعات اساسی و بنیادین در خصوص منشأ ذرات، خواص فیزیکی - شیمیایی و رفتار آن‌ها در اتمسفر دارد. جمع‌آوری این اطلاعات نیاز به مطالعه ابعاد مختلف ماهیتی ذرات دارد که بیشتر آن‌ها به صورت مستقیم امکان‌پذیر نخواهد بود. چالش آلودگی هوای کلانشهر تهران نیاز به انجام مطالعات بنیادین داشته و ما در این تحقیق سعی کردیم ابعاد جدیدی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی بنیادین ذرات اتمسفری شهر تهران را ارائه دهیم.
مواد و روش: فرایند جمع‌آوری ذرات جهت ارزیابی غلظت و ترکیب شیمیایی آن‌ها توسط نمونه‌بردار حجم بالا به مدت 1 تا 24 ساعت و متوسط جریان m3/min 7/1 روی فیلترهای فایبرگلاس انجام شد. همچنین برای تعیین توزیع قطر آئرودینامیکی ذرات از نمونه‌بردار آبشاری (ایمپکتور اندرسن) با جریان L/min 3/28 و به مدت 72 ساعت تا 7 روز استفاده شد. بعد از نمونه‌برداری، نمونه‌ها جهت تعیین غلظت کل و توزیع آئرودینامیکی در آزمایشگاه آماده‌سازی شدند.
نتایج و بحث: نتایج نشان داد، میانگین غلظت ذرات در طول دوره نمونه‌برداری µg/m3 9/11±6/118 بود. در طول دوره نمونه‌برداری بالاترین غلظت ذرات جمع‌آوری شده µg/m3 1/22±61/154 و کمترین مقدار آن µg/m3 15/23±12/129 به ثبت رسید. نتایج بررسی SEM نمونه‌های برداشت شده نشان داد که ذرات به شکل کروی، نامنظم، لیف مانند و همچنین اشکال کریستالی حضور دارند. غالب عناصر در این نمونه‌ها شامل K، Ca، Cl و Fe است که به همراه ترکیب‌های از Ti، Zn دیده می‌شود. ساختارهای خوشه مانند و بی شکل غنی از O، Zn، Mg، Fe، K، Si و Na در ذرات با ابعاد 2 تا 7 میکرومتر مشاهده شد.
نتیجه‌گیری: باتوجه به نتایج و مقایسه با سایر کارهای صورت گرفته شده در این زمینه، ذرات ریز بیشتر طی فرآیندهای احتراق سوخت توسط صنایع و حمل و نقل شهری انتشار می‌یابند. همچنین ذرات بزرگتر طی فعالیت‌های انسانی مانند گرد و غبار تولیدی در جاده‌ها توسط وسائل نقلیه، ساخت و ساز ساختمانی و صنایع تولید و منتشر می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of Diameter and Aerodynamic Weight Distribution and Atmospheric Particle Shapes Within the Traffic Plan Area of Tehran

نویسنده [English]

  • Balal Oroji

Imam Hossein University

چکیده [English]

Introduction: Implementing control plans, monitoring, and formulating traffic and management laws requires obtaining basic information about the origin of particles, physicochemical properties, and their behavior in the atmosphere. Gathering this information requires studying the various dimensions of the nature of particles, most of which will not be directly possible. The challenge of air pollution in the metropolis of Tehran requires fundamental studies, and in this study, we tried to present new dimensions of physicochemical and fundamental properties of atmospheric particles in Tehran.
Materials and Methods: The particle collection process to evaluate their concentration and chemical composition was performed by a high volume sampler for 1 to 24 hours and an average flow of 1.7 m3/min on fiberglass filters. Also, to determine the aerodynamic diameter distribution of the particles, a cascade sampler (Anderson impactor) with a flow of 28.3.3 L/min was used for 72 hours to 7 days. After sampling, the samples were prepared to determine the total concentration and aerodynamic distribution in the laboratory.
Results and Discussion: The results showed that the mean particle concentration during the sampling period was 118.6 ± 11.9 µg/m3. During the sampling period, the highest concentration of collected particles was 154.61 ± 22.1 and the lowest was 129/12 ± 23.15 µg/m3. The results of SEM analysis of the collected samples showed that the particles were present in a spherical, irregular, fibrous shape as well as crystalline shape. The predominant elements in these samples are K, Ca, Cl and Fe, which are found in combination with Ti, Zn. Cluster-like and amorphous structures rich in O, Zn, Mg, Fe, K, Si, and Na were observed in particles with dimensions of 2 to 7 micrometers.
Conclusion: According to the results and comparison with other work done in this field, more particulate matter is emitted during fuel combustion processes by industry and urban transportation. Larger particles are also produced and emitted by vehicles, construction, and industry during human activities such as road dust.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Atmospheric particles
  • concentration
  • Aerodynamic distribution
  • SEM/EDX