تأثیر آلودگی زمینه در مدلسازی آلودگی هوا با استفاده از نرم‌افزار AERMOD

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
رضا پیکانپور فرد
سهراب هاشمی نژاد
مریم اژه ای
دانشجوی دکتری گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.
10.22034/el.2025.497337.1036
چکیده
حضور مواد نامطلوب در هوا به مقداری که بتواند اثرات مضر ایجاد نماید. به‌عبارت‌دیگر آلودگی هوا وجود هر نوع آلاینده اعم از جامد، مایع، گاز یا تششع پرتوزا و غیر پرتوزا در هوا به مقدار و در مدت‌زمانی که کیفیت زندگی را برای انسان و دیگر جانداران به خطر اندازد و یا به آثار باستانی و اموال، خسارت وارد آورد. یکی از اهداف این پژوهش ارائه مدلی جهت بررسی میزان و جانمایی تأثیر آلودگی هوای ناشی از پالایشگاه مینی ریفاینری منطقه اقتصادی زاگرس در شهرستان اسلام آباد غرب در استان کرمانشاه می‌باشد. همچنین هدف اصلی این پژوهش پس از دستیابی به میزان و مکان تحت تأثیر آلودگی هوای ناشی از صنعت یاد شده، میزان تأثیر آلودگی زمینه و تجمیع آن با آلودگی حاصل از پالایشگاه مینی ریفاینری منطقه اقتصادی زاگرس می‌باشد. مدل AERMOD به منظور مدلسازی آلودگی هوا نیازمند دو دسته اطلاعات هواشناسی سطحی و بالای جو است. حداقل داده های هواشناسی سطحی مورد نیاز برای استفاده از این مدل عبارتند از سرعت و جهت باد، دمای خشک، و میزان ابرناکی. طبق نتایج دامنه پراکنش و غلظت حداکثر 24 ساعته دی اکسید گوگرد بدون در نظرگرفتن پس زمینه در حداکثر غلظت برابر با 192 میکروگرم بر مترمکعب و با در نظرگرفتن پس زمینه حدودا برابر با 200 میکروگرم بر مترمکعب خواهد بود. همانطور که مشاهده شد در هر دو حالت با و بدون دخیل کردن غلظت زمینه حد آلایندگی کمتر از حد مجاز بود اما غلظت پس زمینه حدود 4% باعث افزایش آلودگی هوا شد. بهبودهای ذکر شده در این پژوهش ارتباطی به زمان یا مکان معینی ندارد و قابلیت استفاده در هر منطقه‌ای از زمین را دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Background Pollution's effect on AERMOD Air Quality Modeling

نویسندگان English

Reza Peykanpour Fard
Sohrab Hasheminejad
Maryam Ejei
PhD candidate, Department of Natural Resources, Isfahan University of Technology, Isfahan 84156-83111, Iran
چکیده English

Air pollution is the presence of harmful substances in the air at concentrations sufficient to cause adverse effects. This includes solid, liquid, or gaseous pollutants, as well as radioactive and non-radioactive radiation, present at levels and durations that compromise human and environmental health, or damage property and cultural heritage. This research aims to model the extent and spatial distribution of air pollution from the Zagros Economic Zone Mini Refinery in Islamabad Gharb County, Kermanshah Province, Iran. A secondary objective is to quantify the contribution of background pollution to the overall pollution levels and its interaction with emissions from the refinery. The AERMOD model, requiring surface and upper atmospheric meteorological data, was employed. Minimum surface data included wind speed and direction, dry-bulb temperature, and cloud cover. Results indicate a maximum 24-hour sulfur dioxide concentration of 192 µg/m³ without considering background pollution, increasing to approximately 200 µg/m³ when background levels are included. In both scenarios, concentrations remained below permissible limits, although background pollution contributed a 4% increase. The methodological improvements presented in this research are generally applicable and not limited to a specific time or location.

کلیدواژه‌ها English

Air pollution
Industrial development
Background concentration
AERMOD
  1. اسماعیل زاده، محمد.، بذرافشان، ادریس و نصرآبادی، مهناز. (1392). مدل سازی انتشار گازهای SO2 و NOX خروجی از دودکش نیروگاه گازی توس مشهد. مجله سلامت و محیط‌زیست 6(1): 90-77.
  2. عرفان منش، مجید و افیونی، مجید. (1385). آلودگی محیط‌زیست (آب، خاک و هوا). چاپ چهارم. انتشارات ارکان، اصفهان، ایران. 318 ص.
  3. پیکانپور فرد، رضا، مرادی، حسین، لطفی، علی، و پورمنافی، سعید. (1400). تلفیق نقشهسازی آلودگی هوا در برنامه‌ریزی کاربری اراضی نمونة پژوهش: شهرستان مبارکه. جغرافیا و برنامه ریزی محیطی 32(2): 45-66.
  4. Bayat, R., Ashrafi, K., Motlagh, M. S., Hassanvand, M. S., Daroudi, R., Fink, G., & Künzli, N. (2019). Health impact and related cost of ambient air pollution in Tehran. Environmental research, 176, 108547.‏
  5. Bergstra, A. D., Brunekreef, B., & Burdorf, A. (2018). The effect of industry-related air pollution on lung function and respiratory symptoms in school children. Environmental Health, 17, 1-9.‏
  6. Brunekreef, B. (2010). Air pollution and human health: From local to global issues. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2(5), 6661-6669.‏
  7. Clougherty, J. E., Levy, J. I., Kubzansky, L. D., Ryan, P. B., Suglia, S. F., Canner, M. J., & Wright, R. J. (2007). Synergistic effects of traffic-related air pollution and exposure to violence on urban asthma etiology. Environmental health perspectives, 115(8), 1140-1146.‏
  8. Colls, J., & Tiwary, A. (2017). Air pollution: measurement, modelling and mitigation. CRC Press.‏
  9. EPA, (2012). AERMOD View Help, Lakes Environmental Software, AERMOD 760 p.
  10. Hoffmann, B. (2019). Air pollution in cities: Urban and transport planning determinants and health in cities. Integrating human health into urban and transport planning: A framework, 425-441.‏
  11. https://data.irimo.ir/
  12. Khavarian-Garmsir, A. R., & Rezaei, M. R. (2015). Selection of appropriate locations for industrial areas using GIS-Fuzzy methods. a case study of Yazd Township, Iran. Journal of Settlements and Spatial Planning, 6(1), 19-25.‏
  13. Krishna, A. K., & Govil, P. K. (2004). Heavy metal contamination of soil around Pali industrial area, Rajasthan, India. Environmental Geology, 47, 38-44.‏
  14. Kuo, Y. C., Lu, S. T., Tzeng, G. H., Lin, Y. C., & Huang, Y. S. (2013). Using fuzzy integral approach to enhance site selection assessment–a case study of the optoelectronics industry. Procedia Computer Science, 17, 306-313.‏
  15. Li, H., Tan, X., Guo, J., Zhu, K., & Huang, C. (2019). Study on an implementation scheme of synergistic emission reduction of CO2 and air pollutants in China’s steel industry. Sustainability, 11(2), 352.‏
  16. Lu, J. G. (2020). Air pollution: A systematic review of its psychological, economic, and social effects. Current opinion in psychology, 32, 52-65.‏
  17. Mendy, A., Wilkerson, J., Salo, P. M., Weir, C. H., Feinstein, L., Zeldin, D. C., & Thorne, P. S. (2019). Synergistic association of house endotoxin exposure and ambient air pollution with asthma outcomes. American journal of respiratory and critical care medicine, 200(6), 712-720.‏
  18. Norbäck, D., Lu, C., Zhang, Y., Li, B., Zhao, Z., Huang, C., ... & Deng, Q. (2019). Sources of indoor particulate matter (PM) and outdoor air pollution in China in relation to asthma, wheeze, rhinitis and eczema among pre-school children: Synergistic effects between antibiotics use and PM10 and second hand smoke. Environment international, 125, 252-260.‏
  19. Peykanpour Fard, Reza, Moradi, Hossein, Lotfi, Ali, Pourmanafi, Saeid, & Bihamta Toosi, Neda. (2023). Advancing the mapping of optimal land use structure in industrialized areas: incorporating AERMOD modeling and MCE approach. GeoJournal, 88(2), 1979-1995.‏
  20. Siddika, N., Rantala, A. K., Antikainen, H., Balogun, H., Amegah, A. K., Ryti, N. R., ... & Jaakkola, J. J. (2019). Synergistic effects of prenatal exposure to fine particulate matter (PM2. 5) and ozone (O3) on the risk of preterm birth: A population-based cohort study. Environmental research, 176, 108549.‏
  21. Wang, X., Manning, W., Feng, Z., & Zhu, Y. (2007). Ground-level ozone in China: distribution and effects on crop yields. Environmental pollution, 147(2), 394-400.‏
  22. Wei JiuChang, W. J., Guo XiuMei, G. X., Marinova, D., & Fan Jin, F. J. (2014). Industrial SO2 pollution and agricultural losses in China: evidence from heavy air polluters.‏
  23. Yaylalı-Abanuz, G. (2011). Heavy metal contamination of surface soil around Gebze industrial area, Turkey. Microchemical Journal, 99(1), 82-92.‏
  24. Yu, Y., Jin, Z. X., & Jia, L. (2020). Low-carbon development path research on China’s power industry based on synergistic emission reduction between CO2 and air pollutants. Journal of cleaner production, 275, 123097.‏
  25. Zhang, Q., & Wang, K. (2010). Evaluating production risks for wheat producers in Beijing. China Agricultural Economic Review, 2(2), 200-211.‏
اکولوژی انسانی
دوره 3، شماره 7
تابستان 1403
صفحه 530-541