نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای مهندسی محیط زیست-آلودگی هوا، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 گروه فناوری های محیط زیست، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

10.52547/envs.2022.1205

چکیده

سابقه و هدف‌: گرد و خاک و غبار از پدیده‌های مهم جوی هستند که دربسیاری از مناطق از جمله ایران و کشورهای همجوار در بهار و تابستان اتفاق می‌افتد و یکی از چالش‌های مهم قرن بیستم و یکم به شمار می‌رود و این پدیده در مقیاس جهانی از مناطق خشک و نیمه خشک و به واسطه تغییر اقلیم، تغییر پوشش گیاهی، فرآیندهای پیش رونده فرسایش خاک و اختلالات ناشی از آنها، حساسیت مناطق را نسبت به فرسایش سریعی که واکنش‌های مهمی بر اقلیم منطقه و بیابانزایی خواهد داشت. اهواز مرکز استان خوزستان یکی از هشت کلان شهر آلوده ایران از منظر آلودگی هوا است‌. هدف از این پژوهش تعیین میزان شدت نرخ تولید آلایندگی ذرات معلق کمتر از 10 میکرون با استفاده از مدل‌سازی و مقایسه نتایج خروجی با داده‌های اندازه‌گیری شده و تغییر میزان شدت نرخ تولید آلایندگی براساس داده‌های اندازه‌گیری شده و محاسبه فرمول تعیین میزان نرخ تولید آلایندگیPM10 ناشی از رخداد گرد و غبار در شهر اهواز می‌‌باشد‌.
مواد و روش‌ها : کلان‌شهر اهواز با در نظر گرفتن توپوگرافی پیچیده در منطقه‌ای خشک و در مجاورت منابع اصلی و ابتدایی گرد و غبار دارای شرایط ویژه‌‌ای است که در این مطالعه غلظت ذرات معلق کمتر از 10 میکرون در تاریخ پانزدهم ماه ژوئن سال 2019 میلادی‌( تیر ماه 1398) مورد بررسی قرارگرفته است‌. در این بازه‌ی زمانی، بیشینه‌ی غلظتPM10 در شهر اهواز 1422 میکروگرم بر متر مکعب در روز 15 ژوئن اعلام شده است که غلظت این ذرات بیش از 9 ‌برابر غلظت استاندارد هوای آزاد سازمان حفاظت محیط زیست ایران (150 میکروگرم بر متر مکعب) بوده است. از داده‌های غلظت ایستگاه سنجش سازمان حفاظت محیط زیست و داده های هواشناسی سطحی و جو بالا ایستگاه اهواز برای اجرای مدل CALPUFF و خروجی های غلظت استفاده شده است‌.
نتایج و بحث: با استفاده از مطالعه اسناد کتابخانه‌ای فرمول پایه محاسبات تعیین نرخ انتشار آلاینده PM10 برآورد گردیده است و سپس با دادهای ایستگاه‌های پایش مستقر درکلان شهر اهواز مقایسه گردیده است و با اصلاح فرمول محاسباتی و اجرای مدل پخش و پراکندگی CALPUFF به میزان غلظت واققی ثبت شده ایستگاه انلاین پایش سازمان حفاظت محیط زیست رسیده و نهایتا میزان نرخ انتشار الایندگی ذرات معلق کمتر از 10 میکرون از کانون‌های اطراف شهر اهواز تعیین گردید.
نتیجه‌گیری: میزان نرخ انتشار آلایندهPM10 با استفاده از فرمول محاسباتی و اجرای مدل پخش و پراکندگیCALPUFF بدست آمده است که این موضوع در پیش‌بینی پدیده گرد و غبار حائز اهمیت بوده و امکان محاسبه میزان تولید و مسیر حرکت ذرات را فراهم کرده در نتیجه می‌توان هشدار و پیش آگاهی به هنگام و قابل اعتمادی را در مورد اتخاذ تصمیم‌های لازم برای کاهش خسارت‌های احتمالی ناشی از این پدیده اندیشه کرد. و با استفاده از تلفیق اندازه‌گیری و مدل‌سازی به متدلوژی برای محاسبه انتشار گرد و غبار PM10 از کانون‌های شهر دست یافت‌.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Determination of PM10 emission rate in Vacant lands using CALPUFF dispersion model

نویسندگان [English]

  • Mahsa Tamjidi 1
  • Yousef Rashidi 2

1 Expert of Modeling in DOE

2 master in shahid beheshti university

چکیده [English]

Introduction:Dust is one of the most important atmospheric phenomena It happens in spring and summer in many regions, including Iran and neighboring countries And it is one of the important challenges of the 21st century And this phenomenon in the global scale of arid and semi-arid regions and due to climate change, vegetation change, progressive processes of soil erosion and disturbances resulting from them, the sensitivity of the regions to rapid erosion which will have important reactions on the climate of the region and desertification. The purpose of this research is to determine the intensity of the pollution production rate of suspended particles less than 10 microns using modeling and comparing the output results with the measured data. and changing the intensity of the pollution production rate based on the measured data and calculating the formula for determining the PM10 emission rate It is caused by the dust incident in Ahvaz city.

Material and methods:Ahvaz metropolis considering the complex topography In a dry area and in the vicinity of the main and primary sources of dust, it has special conditions In this study, the concentration of suspended particles less than 10 microns was investigated on the 15th of June 2019. On this date, the maximum PM10 concentration in Ahvaz city was 1422 micrograms per cubic meter on June 15. that the concentration of these particles was more than 9 times the standard concentration of free air of the Environmental Protection Organization of Iran (150 micrograms per cubic meter). From the concentration data of the environmental protection organization measurement station and surface meteorological and upper atmosphere data of Ahvaz station have been used to implement CALPUFF model and concentration outputs
Results and discussion: By studying library documents, the basic calculation formula for determining the emission rate of PM10 pollutant has been estimated, and then it has been compared with the data of the monitoring stations located in the city of Ahvaz, and by modifying the calculation formula and implementing the CALPUFF diffusion and dispersion model, it has been calculated according to the actual concentration recorded by the online station. The monitoring of the Environmental Protection Organization was reached and finally the emission rate of suspended particles less than 10 microns from the centers around the city of Ahvaz was determined.
Conclusion: The emission rate of PM10 pollutant has been obtained using the calculation formula and the implementation of the CALPUFF diffusion and dispersion model, which is important in the prediction of the dust phenomenon and provides the possibility of calculating the amount of production and the movement path of the particles. He thought about taking the necessary decisions to reduce the possible damages caused by this phenomenon. And using the combination of measurement and modeling, he achieved a methodology to calculate PM10 dust emissions from city centers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • wind erosion
  • PM10 emissions are
  • meteorological model