تحلیل پراکنش مکانی آلاینده‌های هوا در مرکز شهر (منطقه 8) تبریز و ارتباط آن با محیط انسان‌ساخت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
آیدا ملکی 1
پریسا قبادی 2
داوود کاه‌فروشان 3
محمدحسن سربازان 4
حمید منصوری 5
1 استادیار، گروه معماری- انرژی ، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه هنر اسلامی تبریز، تبریز، ایران.
2 دانشجوی دکتری، گروه شهرسازی اسلامی، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه هنر اسلامی تبریز، تبریز، ایران.
3 دانشیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند تبریز،تبریز، ایران.
4 شهرداری تبریز، کارشناس ارشد مهندسی محیط زیست گرایش ارزیابی و آمایش سرزمین، مدیر کارگروه محیط زیست مرکز مطالعات پژوهش و برنامه ریزی شهرداری تبریز، تبریز، ایران.
5 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه معماری- انرژی ، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه هنر اسلامی تبریز، تبریز، ایران.
10.22034/usd.2022.696894
چکیده
آلودگی هوا از مسائل قرن حاضر در سراسر دنیا محسوب می‌شود. پژوهش حاضر با هدف شناسایی آلاینده­ های عمده در منطقه 8 تبریز و تحلیل نحوه پراکندگی مکانی آن‌ها و بررسی ارتباط آن با برخی از مؤلفه‌های محیط انسان‌ساخت انجام گرفته است. برای بررسی نحوه پراکنش آلاینده‌ها در محدوده، اطلاعات مربوط به غلظت آلاینده‌ها توسط تجهیزات سیار در 11 نقطه از پیش تعیین‌شده مابین ساعت 10 تا 20 در ساعات مختلف در روزهای متعدد در خردادماه 1400 اندازه‌گیری شد و به کمک نرم‌افزار GIS نقشه‌های پراکنش آن در کل منطقه استخراج شد. نقشه‌های تولیدشده نشان می‌داد که غلظت آلاینده‌ها با تراکم کاربری تجاری و به‌تبع آن افزایش حجم ترافیک ارتباط مستقیم دارد همچنین نتایج نشانگر وجود رابطه معنی‌داری بین غلظت ذرات معلق و فاکتور دید به آسمان و همین‌طور تراکم توده ساختمانی در منطقه بودند. غلظت مونوکسید کربن با نسبت فضای سبز در نقاط اندازه‌گیری رابطه معکوس و آلاینده‌های NO2, SO2 و CO رابطه معنی‌داری را با نسبت سطح ساخته‌شده به ساخته نشده و درواقع تراکم ساختمانی نشان می‌داد. علاوه بر این، رابطه میان میزان غلظت آلاینده‌ها با یکدیگر نیز موردبررسی قرار گرفت که بیانگر رابطه قوی مستقیم بین غلظت ذرات معلق PM10 و PM2.5 با یکدیگر و غلظت NO2, SO2 و CO با یکدیگر بودند. درمجموع می‌توان نتیجه گرفت که تیپولوژی شهر نقش بسزایی در تشدید یا تعدیل غلظت برخی آلاینده‌های هوا دارد و در مناطق بحرانی به کمک کنترل متغیرهای طراحی شهری می‌توان کیفیت هوای منطقه را تا حدودی بهبود بخشید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analysis of the spatial distribution of air pollutants in center of the city of Tabriz (District 8) and its relation with man-made environment

نویسندگان English

Aida Maleki 1
Parisa Ghobadi 2
Davoud Kahforoushan 3
Mohammad Hassan Sarbazan 4
Hamid Mansouri 5
1 Assistant Professor, Department of Architecture-Energy, Faculty of Architecture and Urban Planning, Tabriz Islamic Art University, Tabriz, Iran.
2 PhD student, Department of Islamic Urbanism, Faculty of Architecture and Urban Planning, Tabriz Islamic Art University, Tabriz, Iran.
3 Associate Professor, Department of Chemical Engineering, Faculty of Chemical Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran.
4 Tabriz Municipality, Senior expert in Environmental Engineering, Land Evaluation and Spatial Planning, Director of the environmental working group of Tabriz Municipality Research and Planning Study Center, Iran.
5 M.S. student, Department of Architecture-Energy, Faculty of Architecture and Urban Planning, Tabriz Islamic Art University, Tabriz, Iran.
چکیده English

Air pollution is one of the problems of the present century all over the world. The aim of this study was to identify the major pollutants in Tabriz, District 8, and analyze their spatial distribution and investigate its relation with some components of man-made environment. To study the distribution of pollutants in the research area, information about the concentration of pollutants was measured by mobile equipment at 11 predetermined points between 10:00- 20:00 in different times and different days in June 2021 and with GIS software and distribution maps were extracted. The generated maps showed that the concentration of pollutants is directly related to the density of commercial land use and consequently the increase in traffic volume. To find the relationship between pollution concentration and urban typology, information about urban design components was extracted by using GIS software and the correlation coefficient between the concentrations of pollutants and the mentioned components was investigated. The results also showed a significant relationship between the concentration of suspended particles and the visibility factor to the sky as well as the density of building mass in the region. The concentration of carbon monoxide with the ratio of green space at the measuring points was inversely related and the pollutants NO2, SO2 and CO showed a significant relationship with the ratio of surface to unstructured and in fact building density. In addition, the relationship between the concentrations of pollutants with each other was also examined, indicating a strong direct relationship between the concentration of suspended particles (PM10 and PM2.5) together and the concentration of NO2, SO2 and CO with each other. In general, it can be concluded that the typology of the city plays a significant role in intensifying or adjusting the concentration of some air pollutants, and in critical areas, the air quality of the area can be improved to some extent by controlling urban design variables.

کلیدواژه‌ها English

Pollutant
Sky View Factor
Suspended Particles
Urban Air Quality
Tabriz
  • آزادی مبارکی، محمد، و محمود احمدی. 1399. تغییرپذیری بلندمدت ذرات معلق (PM2.5) شهر تبریز با استفاده از داده­های سنجش‌ازدور. نشریه پژوهش­های جغرافیای طبیعی، 52 (3): 480-467.  DOI:10.22059/jphgr.2020.295385.1007474
  • بنی­نعیمه، سمیه، مسعود رفیعی، سیروس کریمی، و عبدالرحمن راسخ. 1396. برآورد پراکنش آلاینده‌های منتشره از منابع متحرک آلودگی هوا (منطقه موردمطالعه: اهواز). فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط‌زیست،19 (5): 67-76.  DOI: 10.22034/jest.2017.11218
  • پناهی، علی. 1397. بررسی ارتباط بین آلاینده­های شاخص کیفیت هوا و پارامترهای هواشناسی در اینورژهای شدید شهر تبریز. نشریه فضای جغرافیایی، 18(62):63-76. http://geographical-space.iau-ahar.ac.ir/article-1-2187-fa.html
  • حسینی، سید حسین، علی صالحی، و الهام شکری. 1395. مطالعه تأثیر پوششش گیاهی و بام سبز بر افزایش سرعت باد و پراکنش آلاینده‌ها در دره‌های شهری با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی. فصلنامه سلامت و محیط‌زیست، 9(3): 397-410. http://ijhe.tums.ac.ir/article-1-5667-fa.html
  • حیدری چیانه، رحیم، معصومه علیرضایی، و علی زارعی. 1396. تحلیلی بر کاربری اراضی کلان‌شهر تبریز (مطالعه موردی: منطقه 8 کلان‌شهر تبریز). نشریه پژوهش‌های مکانی- فضایی، 1(3).
  • خورشید دوست، علی‌محمد؛ ولی زاده، کامران خلیل؛ قاسمی بگتاش، علی. 1396. تحلیل زمانی- مکانی آلودگی­های خطرناک شهر تبریز با تأکید بر PM10. نشریه پژوهش­های جغرافیای طبیعی، 49(4): 585-602.  DOI:10.22059/jphgr.2018.221265.1006970
  • سرور، هوشنگ، مرضیه اسماعیل‌پور، منصور خیری زاده، و مهتاب امرایی. 1399. تحلیل فضایی مؤلفه‌های تأثیرگذار بر آلودگی هوای شهر تبریز. نشریه مخاطرات محیط طبیعی، 9(24): 172-151. DOI:10.22111/jneh.2020.31469.1558
  • عساکره، حسین، و لیلا احدی. 1399. بررسی رابطه تیپ­های هوایی تبریز و آلودگی هوا. نشریه پژوهش­های جغرافیای طبیعی. 52(3): 394-375.  DOI:10.22059/jphgr.2020.272960.1007326
  • عزیزی، محمدمهدی. 1394. تراکم در شهرسازی: اصول و معیارهای تعیین تراکم شهری. موسسه چاپ و انتشارات دانشگاه تهران.
  • عظیمی آقداش، محمد. 1397. شرح و درس آزمون­­های نظام‌مهندسی شهرسازی، تهران: نشر نوآور.
  • غلامعلی­فرد، مهدی. 1395. تدوین فهرست انتشار منابع آلاینده کلان­شهر تبریز، مکان‌یابی در نرم‌افزار GIS و مدل‌سازی. دانشگاه تربیت مدرس. کارفرما: سازمان حفاظت محیط‌زیست اداره کل حفاظت محیط‌زیست استان آذربایجان شرقی.
  • کریمی، مصطفی، سمانه خوشنواز، علی‌اکبر شمسی‌پور، و معصومه مقبل. 1399. مدل‌سازی اثر جهت خیابان در پراکنش آلودگی هوا (مطالعه موردی: ناحیه 2 منطقه 6 شهرداری تهران). نشریه مطالعات شهری، 9(34):90- 77.  DOI:10.34785/J011.2021.336
  • محمدی، اکبر، و سمیه رحیمی. 1392. تأثیرات الگوی کاربری اراضی بر توزیع فضایی آلاینده­های هوای شهر تهران. مجله پژوهش و برنامه­ریزی شهری، 4(14): 123-142. 20.1001.1.22285229.1392.4.14.7.3
  • ملکی، آیدا، داوود کاه فروشان، و پریسا قبادی. 1400. تحلیل پراکنش زمانی- مکانی آلاینده‌های هوای تبریز و ارتباط آن با مولفه‌های طراحی شهری. دانشگاه هنر اسلامی تبریز. مرکز پژوهش‌های شورای اسلامی شهر تبریز.
  • طرح توسعه و عمران (جامع) شهر تبریز. 1395. مهندسان مشاور نقش محیط.
  • ظریفیان­مهر، عبدالحسین، لعلا جهانشاهلو،حسن ذبیحی، و بهلول علیجانی. 1398. تخمین شاخص ضریب دید به آسمان(SVF) مقایسه­ای تجربی از مدل­های درون­یابی. فصلنامه اطلاعات جغرافیایی، 28(111): 97-117. DOI:10.22131/sepehr.2019.37509
  • ورنوس، هخامنش. 1394. پوشش گیاهی و تأثیر آن بر آلودگی هوا. کنفرانس بین‌المللی پژوهش‌های نوین در علوم کشاورزی و محیط‌زیست.
  • Adams Matthew D., and Denis Corr. 2019. A mobile air pollution monitoring data set. Data, 4(1): 2. DOI: 10.3390/data4010002.
  • Bottyán, Zsolt, and J. Unger. 2003. A multiple linear statistical model for estimating the mean maximum urban heat island. Theoretical and Applied Climatology, 75(3): 233-243. DOI:10.1007/s00704-003-0735-7
  • Chapman, Lee, John Thornes, and Andrew Vincent Bradley. 2001. Rapid determination of canyon geometry parameters for use in surface radiation budgets. Theoretical and applied climatology, 69(1): 81-89. DOI:10.1007/s007040170036.
  • Chen, Liang, Edward, Xipo An, Chao Ren, Max Lee, Una Wang, and Zhengjun He. 2012. Sky view factor analysis of street canyons and its implications for daytime intra-urban air temperature differentials in high-rise, high-density urban areas of Hong Kong: a GIS-based simulation approach. International Journal of Climatology,32(1): 121-136. DOI:10.1002/joc.2243
  • Chun, Bumseok, and Jean-Michel Guldmann. 2014. Spatial statistical analysis and simulation of the urban heat island in high-density central cities. Landscape and Urban Planning, 125: 76-88. DOI:10.1016/J.LANDURBPLAN.2014.01.016.
  • De Souza Léa Cristina Lucas, and Antônio Nélson Rodrigues Da Silva. 2006. Applying GIS tools for analysing urban thermal environment. PLEA 2006- The 23rd International Conference on Passive and Low Energy Architecture, Geneva, Switzerland.
  • Halim Nor Diana Abdul, Mohd Talib Latif, Ahmad Fariz Mohamed, Khairul Nizam Abdu Maulud, Shaharudin Idrus, Azliyana Azhari, Murnira Othman, and Nurzawani Md Sofwan. 2020. Spatial assessment of land use impact on air quality in mega urban regions, Malaysia. Sustainable Cities and Society, 63, 102436. DOI: 10.1016/j.scs.2020.102436
  • Hämmerle, Martin, Tamás Gál, János Unger, and Andreas Matzarakis. 2011. Comparison of models calculating the sky view factor used for urban climate investigations. Theoretical and applied climatology, 105(3-4): 521-527. Doi:10.1007/ s00704-011-0402-3.
  • Jusuf, Steve Kardinal, Marcel Ignatius, Nyuk Hien Wong, and Erna Tan. 2017. STEVE Tool Plug-in for SketchUp: A User- Friendly Microclimatic Mapping Tool for Estate Development. In Sustainable Building and Built Environments to Mitigate Climate Change in the Tropics: 113-130. Springer. DOI:10.1007/978-3-319-49601-6_9
  • Mohan, Manju, Shweta Bhati, Archana Sreenivas, and Pallavi Marrapu. 2011. Performance evaluation of AERMOD and ADMS-urban for total suspended particulate matter concentrations in megacity Delhi. Aerosol and Air Quality Resarch, 11(7): 883-894. DOI: 10.4209/aaqr.2011.05.0065
  • McKercher, Grant R, and Jennifer K Vanos. 2018. Low-cost mobile air pollution monitoring in urban environments: a pilot study in Lubbock, Texas. Environmental technology, 39(12): 1505-1514. DOI: 10.1080/09593330.2017.1332106
  • Oke, T. R. 1988. Street design and urban canopy layer climate. Energy and Buildings, 11(1-3): 103-113. Doi:10.1016/0378-7788(88)90026-6.
  • Song, Rong, Liumei Yang, Mengyuan Liu, Can Li, and Yanrong Yang. 2019. Spatiotemporal Distribution of Air Pollution Characteristics in Jiangsu Province, China. Advances in Meteorology, 2019: 1-14. DOI:10.1155/2019/5907673
  • Tang, Xiaolong, Yan Zhang, Honghong Yi, Jieyun Ma, and Li Pu. 2012. Development a detailed inventory framework for estimating major pollutants emissions inventory for Yunnan Province, China. Atmospheric Environment 57: 116-125. https://ur.booksc.me
  • Unger, János. 2009. Connection between urban heat island and sky view factor approximated by a software tool on a 3D urban database. International Journal of Environment and Pollution, 36(1-3): 59-80. DOI:10.1504/IJEP.2009.021817
  • WHO (World Health Organization). 2018. Available at https://www.who.int/en/newsroom/ factsheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health. Accessed date: 22 August 2019.
  • Zheng, Sheng, Xueyuan Zhou, Ramesh P. Singh, Yuzhe Wu, Yanmei Ye, and Cifang Wu. 2017. The Spatiotemporal Distribution of Air Pollutants and Their Relationship with Land-Use Patterns in Hangzhou City, China. Atmosphere. 8(6):110. DOI: 10.3390/atmos8060110.
  • Williams, Ron, Vasu Kilaru, Emily Snyder, Amanda Kaufman, Timothy Dye, Andrew Rutter, Ashley Russell, and Hilary Hafner. 2014. Air Sensor Guidebook. U.S. Environmental Protection Agency, Washington, DC, EPA/600/R-14/159 (NTIS PB2015-100610). https://cfpub.epa.gov/si
توسعه پایدار شهری
دوره 3، شماره 6
بهار 1401
صفحه 69-83