رضا میرزایی
-
سابقه و هدف
اراک یکی از هشت کلان شهرآلوده ایران به حساب می آید که آلودگی آن عمدتا تحت تاثیر فعالیت صنایع مختلف مستقر در شهر یا حومه آن می باشد. با استفاده از مدلسازی آلودگی هوا می توان اثر انتشار ذرات معلق و گازهای ناشی از فعالیتهای صنایع مختلف را بر محیط زیست منطقه را برآورد نمود. این تحقیق سعی در بررسی تاثیر صنایع موجود و در دست احداث شهر اراک بر کیفیت هوای این شهر با استفاده از مدل ADMS به عنوان مدل پرکاربرد و مورد وثوق سازمان حفاظت محیط زیست دارد.
مواد و روش هابا توجه به اینکه در شهر اراک منابع کانونی از منابع اصلی آلودگی هوا می باشند، برای مدلسازی آلودگی هوای این شهر از مدل ADMS-5.2 استفاده و 17 صنعت بزرگ (شامل 98 دودکش) واقع در محدوده شهر به عنوان نقاط آلاینده در نظر گرفته شدند. علاوه بر اطلاعات انتشار، اطلاعات هندسی دودکش شامل ارتفاع و قطر دهانه آن و درجه حرارت هوای خروجی نیز وارد مدل شد. به منظور صحت سنجی نتایج بدست آمده از مدلسازی، نتایج اندازه گیری های ایستگاه های محیطی با مقادیر برآورد شده از مدلسازی با استفاده از ضریب همبستگی خطی پیرسون مورد مقایسه قرار گرفت.
نتایج و بحثنتایج بدست آمده حاکی از آن بود که غلظت گازهایCO، SO2 و NO2 در کلیه ایستگاه ها در حد مجاز استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست است. پراکنش ذرات معلق (خطوط هم مقدار) در شهر اراک به سمت غرب و جنوب غربی تا شعاع 3 کیلومتری در جهت باد غالب و نیمه غالب و در محدوده شازند به سمت غرب تا شعاع 1 کیلومتری در جهت باد غالب و به سمت جنوب غرب تا 5 کیلومتری در جهت باد نیمه غالب صورت گرفته است. سپس به غلظت زمینه منطقه یعنی 1/19 میکروگرم رسیده است. تجمع خطوط هم مقدار گاز SO2 در کانون آلودگی شازند تا شعاع 7 کیلومتری در جهت غرب و تا شعاع 10 کیلومتری در جهت جنوب غرب مشاهده می شود. تجمع خطوط هم مقدار گاز NO2 مشابه گاز SO2 می باشد. شعاع تاثیر گاز CO از اراک به سمت شازند کشیده شده است. تجمع خطوط هم مقدار گاز CO در اراک تا شعاع 5 کیلومتری در جهت غرب و و جنوب غرب صورت گرفته است. تجمع خطوط هم مقدار گاز H2S در شازند تا شعاع 5 کیلومتری در جهت غرب و جنوب شرق و غربی می باشد. به طور کلی بخشی از اختلاف بین نتایج نمونه برداری و مدلسازی نشان دهنده وجود منابع الاینده ای است که در مدل دیده نشده و خارج از منابع آلاینده کارخانه ها است. در اکثر ایستگاه ها نتایج مدلسازی و اندازه گیری گاز SO2 اختلاف زیادی نداشت و ضریب همبستگی داده ها بالاست که بیانگر دقت محاسبات و نقش پررنگ صنایع در نظر گرفته شده بر غلظت این آلاینده گازی است. همچنین، در اکثر ایستگاه ها نتایج اندازه گیری محیطی گاز NO2 نسبت به مدلسازی کمتر بود که نشان می داد صنایع سهم بیشتری در انتشار این گاز در آن نقاط داشته و احتمالا به علت در نظر صنایع در دست احداث انتشار این آلاینده بیشتر از شرایط موجود تخمین زده شده است. غلظت اندازه گیری محیطی گاز CO در تمامی ایستگاه ها بیشتر از نتایج مدلسازی است. صنایع سهم کمی در بار آلودگی این آلاینده دارند و در مناطق شهری غلظت گاز مونوکسیدکربن به منابع متحرک و بار ترافیکی وابسته است.
نتیجه گیریدر مجموع منحنی میزان های آلایندگی شهر نشان داد که کانون آلایندگی در جنوب شرقی اراک و در مجموعه پالایشگاه، پتروشیمی و نیروگاه حرارتی قرار گرفته است. با توجه به اورلی کانتور پراکنش گاز و ذرات، تعدادی از نقاط که در تمام کانتورها در نزدیکترین فاصله به کانون آلودگی بوده است به عنوان نقاط حساس و دو نقطه به عنوان ایستگاه شاهد و 4 نقطه نیز به عنوان ایستگاه های در معرض آلودگی در هر دوره پیشنهاد شد.
کلید واژگان: پایش, اراک, مدلسازی, کیفیت هواIntroductionArak is one of the eight most polluted cities in Iran, whose pollution is mainly due to the activities of various industries located in the city or its suburbs. Using air pollution modeling it would be possible to estimate the effect of emissions of suspended particles and gases from the activities of various industries on the local environment. This study is an attempt to investigate the impact of existing and under construction industries in Arak on the air quality of the city using the ADMS model as a widely used and trusted model of the Department of Environment (DoE).
Material and methodsBecause the main sources of air pollution in Arak are of focal type, in modeling air pollution, 17 large industries (including 98 chimneys) located in the city were considered as pollution points. In addition to the emission data, the geometrical data of the chimneys including the height and diameter of their opening and the temperature of the exhaust air were also included in the model. To validate the model outputs, the measurement values of the environmental stations were compared with the values estimated by the modeling using Pearson linear correlation coefficient.
Results and DiscussionThe results showed that the concentration of CO, SO2, and NO2 in all stations was within the permissible level announced by the DoE. The dispersion of suspended particles (contour lines) in the city was to the west and southwest and up to a radius of 3 km in the prevailing and semi-prevailing wind direction. This for Shazand was to the west up to a radius of 1 km in the prevailing wind direction and to the southwest up to 5 km in the direction of semi- prevailing wind until reaching the background concentration of 19.1 μg. Accumulation of SO2 contour lines in Shazand pollution center was observed up to a radius of 7 km in the west direction and up to a radius of 10 km in the southwest direction. The accumulation of NO2 contour lines was the same as NO2. The radius of impact of CO gas was extended from Arak to Shazand. Accumulation of CO contour lines in Arak was up to a radius of 5 km in the direction of west and southwest. The accumulation of H2S contour lines in Shazand was up to a radius of 5 km towards the directions of west, southeast, and southwest. In general, the difference between the sampling and modeling results indicated the pollution sources that were not observed in the model and were beyond those emitted from the factories. In most stations, the modeled and directly monitored SO2 concentrations were not much different and the correlation coefficient of the data was high, indicating the accuracy of the calculations and the prominent role of industries in the emission of this gaseous pollutant. Also, in most stations, the results of environmental measurement of NO2 were less than the modeled values, revealing that the industries had a greater share in the emission of this gas. The overestimate of this emission may probably be due to the inclusion of the under construction industries in the model. The environmental concentration of CO in all stations was higher than the modeled values. Industries have a small share in the pollution load of this pollutant while in urban areas, the concentration of CO depends on the mobile sources and traffic load.
ConclusionIn general, the pollution levels of the city showed that the center of pollution was in the southeast of Arak and in the complex of the refinery, petrochemical company, and thermal power plant. According to the overlaid contours of emissions, a number of points (14 points) that were closest to the pollution centers were proposed as critical stations, two points as control stations, and 4 points as the stations exposed to pollution in each period.
Keywords: monitoring, Arak, Modeling, Air quality -
با تسریع روند صنعتی شدن، انرژی ضروری ترین عامل توسعه در جوامع شده است . نیروگاه های تولید کننده برق در این توسعه نقش کلیدی داشته اند. درنیروگاه ها نخستین مرحله را می توان دریافت و آماده سازی سوخت محسوب نمود .آلودگی هوای ناشی از نیروگاه ها عمدتا شامل انتشار اکسیدکربن، اکسیدگوگرد، اکسیدهای نیتروژن است. در این مقاله میزان انتشار گازهای مذکور در مقاطع زمانی استفاده از سوخت مازوت و گاز طی ده سال بررسی ومقایسه شده است. غلظت گاز CO هر دو حالت پایین تر از حد استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران بود و غلظت NOx در هر دو مقطع بالاتر از حد استاندارد و غلظت SOx در مقطع استفاده از سوخت مازوت تفاوت چشم-گیری نسبت به استفاده از سوخت گاز داشت، در زمان استفاده ازسوخت مازوت 5/57% بیشتر از استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران است. حجم بالای مصرف سوخت های فسیلی جهت تامین انرژی برق سبب آلودگی هوا، آب، خاک،گرمایش جهانی، بارش بارانهای اسیدی و ایجاد مواد سرطانزا شده است. گرچه استفاده از گاز برای تولید برق مشکلات مربوطه به زایدات در صنعت برق و نیروگاه ها به میزان قابل توجهی کاهش می دهد، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر به عنوان انرژی های جایگزین سوخت های فسیلی می تواند آینده روشنی را در راستای محیط زیست پاک به ارمغان داشته باشد.کلید واژگان: نیروگاه تولید برق, آلودگی هوا, سوخت فسیلی و انرژی تجدیدپذیرAccelerating the process of industrialization has increased energy consumption as the most essential factor of development in societies. Powerplants have a main role in this development. In powerplants, the first step can be prepare fuel.Air pollution from powerplants mainly includes the release of carbon monoxide, sulfur oxides, nitrogen oxides. In this paper, the amount of emissions mentioned in the periods of using gas and mazut fuel during ten years has been studied.CO concentration in both cases was lower than the standard of the Environmental Protection Agency of Iran, NOx concentration in both sections is higher than standard level The concentration of SOx during the use of mazut fuel was significantly different from the use of gas fuel and at the time of use of mazut fuel is 65% higher than the standard of the Environmental Protection Organization of Iran. The high consumption of fossil fuels to supply electricity has caused air water and soil pollution, global warming, acid rain and carcinogens. Although the use of gas to generate electricity significantly reduces waste-related problems in the electricity industry and power plants, the use of renewable energy as an alternative to fossil fuels could bring a brighter future to a cleaner environment.Keywords: “Power plant”, “Air Pollution”, “Fossil Fuels”& “renewable energy”
- این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شدهاست.
- مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه میکند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایشها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامدهاست.
- اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.