۱۰ ساعت سمی هوای پایتخت

 یک آزمایش فنی برای سنجش «مکان» و «زمان» تجمع بیشترین غلظت آلودگی در هوای پایتخت، منجر به شناسایی «نانوذره» به‌عنوان عنصر جدید آلایندگی در کنار شش نوع ذرات آلاینده در آسمان تهران شد. تا پیش‌از این، ریزترین ذرات آلاینده هوا در تهران، قطر کمتر از 5/ 2 میکرون –کوچکتر از 5/ 2 میلیونیم متر- داشت که به دلیل بیشترین اثر تخریبی این ریزذره بر بافت بدن انسان (در مقایسه با پنج نوع آلاینده دیگر)، میزان غلظت آن، مبنای اصلی محاسبه شاخص کیفیت هوا قرار می‌گرفت. به گزارش دنیای اقتصاد ،  مطالعات آزمایشگاهی و فنی شرکت کنترل کیفیت هوای تهران که فرآیند آن طی دو سال (سال‌های 93 و 94) انجام و نتایج آن اخیرا منتشر شده، حاکی است: هوای پایتخت به عنصر هفتم آلاینده آغشته است که حداقل 25 بار کوچکتر از ریزذره 5/ 2 میکرونی و قطر آن کمتر از 1/ 0 میکرومتر یا کوچکتر از 100 نانومتر است.این نانوذره –UFP- به‌راحتی در جریان خونی و تنفسی انسان نفوذپذیر است و از این منظر، میزان «سم» در هوای آلوده را که پیش‌تر به‌واسطه عناصر «دی‌اکسید گوگرد، دی اکسید نیتروژن، ازن، مونواکسید کربن، ذرات معلق کمتر از 10 میکرون و ذرات معلق کمتر از 5/ 2 میکرون» به‌وجود آمده بود «تشدید» کرده است. منشا نانوذره سمی موجود در هوای تهران که از 6 عنصر دیگر خطرناک‌تر است، به «کیفیت سوخت خودروها، نوع موتور و نحوه احتراق سوخت در خودرو» برمی‌گردد که حجم و غلظت آن در هوا نیز به «حجم ترافیک خودروها» بستگی دارد.

 بررسی‌های نهاد کیفیت‌سنجی هوا در زیرمجموعه شهرداری تهران نشان می‌دهد: غلظت نانوذرات سمی موجود در هوای پایتخت، برحسب «ساعات شبانه‌روز»، «فصول سال»، «مناطق و محله‌های مختلف» و همچنین «روزهای کاری و تعطیل»، کاملا در نوسان است طوری که با شناسایی «زمان‌» و «مکان» اوج آلودگی هوا در پایتخت، می‌توان پارامتر «هوای سمی» را در انتخاب «محل اقامت مسکونی» و «فعالیت‌های ورزشی» دخالت داد و اثر تخریبی آن بر سلامت را به حداقل رساند. جزئیات آزمایش کیفی هوای تهران بیانگر آن است که پایتخت در طول شبانه‌روز با 10 ساعت سمی روبه‌رو است که در 24 ساعت روز و شب، پراکنده است. غلظت نانوذره سمی، در ارتفاعات شمالی حریم شهر تهران –نقطه‌ای با کمترین آلودگی هوا- حدود 20 هزار ذره در سانتی‌متر مکعب است که غلظت پایه نامیده می‌شود. اما در 10 ساعت سمی، میزان غلظت UFP به 4 برابر میزان پایه می‌رسد. کمترین حجم ذرات سمی در هوای تهران، بین ساعت 2 تا 5 بامداد، اتفاق می‌افتد که از این منظر، فعالیت ورزشی در محیط باز که با بیشترین خطر استنشاق هوای آلوده مواجه است، می‌تواند در این سه ساعت کم‌آلوده، انجام شود.

حجم نانوذره سمی در هوا، در طول سال با تغییرات فصل، افزایش پیدا می‌کند به‌طوری که در زمستان، میزان غلظت UFP به 5/ 2 برابر فصل بهار می‌رسد. همچنین مجموع ساعات آلوده در اواخر نیمه دوم سال حداقل دو ساعت بیشتر از اوایل نیمه اول امسال است. از طرفی، ساعت اوج آلودگی در صبح و شب در دو فصل ابتدایی سال، متفاوت از دو فصل انتهایی است به‌طوری که در نیمه دوم، ساعت پرآلوده، حدود دو ساعت زودتر، رقم می‌خورد. تفاوت چهره آلودگی هوا در چهار فصل سال ناشی از دو عامل «الگوی ترافیک و شرایط جوی» در فصول مختلف سال است. نتایج رابطه میزان آلودگی هوا با روزهای کار و ایام تعطیل نیز مشخص می‌کند: اگر چه «میانگین شبانه‌روز» غلظت نانوذره سمی هوای پایتخت در روزهای کاری هفته 7/ 1 برابر روزهای تعطیل است اما در «ساعات غیرکاری»، میانگین غلظت نانوذره سمی در مناطق مسکونی 8/ 1 برابر مناطق و محله‌های حاشیه بزرگراه‌‌ها است.علت حجم کمتر نانوذرات سمی آلاینده هوا در نزدیک بزرگراه‌های شهر تهران در ساعات غیرکاری، به سرعت بالای حرکت آلاینده‌ها در محیط باز برمی‌گردد. نتایج آزمایش شرکت کنترل کیفیت هوای شهر تهران در این باره حاکی است: در مناطق مسکونی، وجود بناهای متراکم، به شدت بر جریان باد اثر بازدارنده دارد و مانع از پراکندگی نانوذرات و ریزذرات به اطراف می‌شود.این آزمایش، پاسخی است به معمای «دیوار باد در منطقه 22 تهران» که اواخر سال گذشته به اختلاف‌نظر دولت و شهرداری در زمینه «نقش برج‌های مسکونی در تشدید آلودگی هوا» تبدیل شد. سال گذشته شورای عالی شهرسازی و معماری کشور، ساختمان‌های بلندمرتبه در منطقه 22 –منطقه کریدور باد و ورود جریان اصلی هوای تازه به پایتخت- را به‌عنوان متهم آلودگی هوا در نقش «عامل ثانویه بعد از خودروها به‌عنوان عامل اولیه آلوده‌ساز» معرفی کرد و وجود برج‌های انبوه در مسیر ورودی باد را باعث سکون آلودگی در شهر و در نتیجه، تشدید غلظت آلاینده‌ها معرفی کرد. هر چند، این موضوع بلافاصله با واکنش مدیریت شهری پایتخت روبه‌رو شد و مدیران شهرداری، وجود هر نوع رابطه بین برج‌‌ها و کاهش سرعت باد در تهران را رد کردند اما در حال حاضر، آزمایش‌های کنترل کیفیت هوا توسط عضوی از خانواده شهرداری، این رابطه را نه تنها برای منطقه 22 که برای کلیه مناطق مسکونی و متراکم پایتخت، تایید می‌کند.

 آزمایش شرکت کنترل کیفیت هوای شهر تهران برای ردیابی مکان و زمان اوج آلودگی سمی ناشی از نانوذرات (UFP) بر اساس داده‌های هفت ایستگاه سنجش آلودگی هوا است که به لحاظ جانمایی و پراکندگی کل پهنه شهر را پوشش می‌دهد و از این رو نتایج حاصل از بررسی غلظت نانوذرات آلاینده در این ایستگاه‌ها،‌ می‌تواند نشان‌دهنده کیفیت هوای کل پایتخت باشد. این آزمایش در گام نخست ساعات اوج و حضیض آلودگی شهر تهران در طول شبانه‌روز را شناسایی و در گام دوم میزان آلودگی ناشی از نانوذرات در هر یک از چهار فصل سال را با یکدیگر مقایسه کرده است. آزمایش مذکور در سومین گام غلظت آلودگی سمی در روزهای کاری و تعطیل هفته را مورد سنجش قرار داده و در گام آخر میزان غلظت تعدادی نانوذرات سمی در مناطق مسکونی، غیرمسکونی و حاشیه بزرگراه‌ها را با یکدیگر مقایسه کرده است.

آنچه باعث شده این نانو ذرات (UFP) در شرایط کنونی به یک ذره سمی و آلاینده هوای شهر تهران تبدیل شود، حجم بالای آن در مقایسه با میزان غلظت پایه این ذره در هوای پاک ارتفاعات تهران است. به عبارت دیگر، اگر حجم اندکی از این نانوذرات معلق در هوای تهران وجود داشته باشد، عوارض نگران‌کننده‌ای به دنبال نخواهد داشت اما از آنجا که در طول شبانه‌روز حداقل غلظت تعدادی این نانوذرات از 30 هزار عدد در سانتی‌متر مکعب کمتر نیست، بنابراین می‌توان گفت هوای تهران در این شرایط سمی تلقی می‌شود.

نتایج حاصل از گام نخست این پژوهش نشان می‌دهد در طول 10 ساعت غیر متوالی از شبانه‌‌روز، غلظت این نانوذرات آلاینده در حداکثر خود قرار دارد. این 10 ساعت از 7 تا 8 بامداد که غلظت تعدادی نانوذرات به 80 هزار عدد بر سانتی‌متر مکعب می‌رسد آغاز شده و پس از آن تا ساعت 17 شیب آن تقریبا نزولی است. اما از ساعت 17 تا 18 همزمان با پیک ترافیک عصرگاهی میزان غلظت این آلاینده با 70 هزار عدد بر سانتی متر مکعب باردیگر به اوج می‌رسد؛ بنابراین غلظت این آلاینده در پیک ترافیک صبحگاهی بیشتر از ساعت عصر است. در ساعات 18 تا پایان شب سطح غلظتی نانوذرات آلاینده بین 60 تا 70 هزار عدد بر سانتی‌متر مکعب باقی می‌ماند و پس از آن یعنی از ساعت 2 تا 5 بامداد میزان این آلاینده بار دیگر روند نزولی را تجربه کرده تا به بهترین وضعیت خود یعنی غلظت 30 هزار عدد بر سانتی متر مکعب در سحرگاه (ساعت 5 بامداد) برسد.

بر این اساس بالاترین کیفیت هوای شهر تهران در شبانه‌روز مربوط به ساعات 2 تا 5 بامداد است و در مقابل، 10 ساعت اوج آلودگی سمی هوای شهر شامل یک ساعت منتهی به 8 صبح (پیک ترافیک صبحگاهی)، یک ساعت منتهی به 18 (پیک ترافیک عصرگاهی) و هشت ساعت منتهی به 2 بامداد را شامل می‌شود. غلظت این نانوذرات در ساعات اوج آلودگی 6/ 2 برابر 5 بامداد است که کیفیت هوا در بهترین شرایط ممکن از نظر این پارامتر قرار دارد. همچنین میزان غلظت این پارامتر در زمان اوج پیک ترافیک 7/ 1 برابر ساعات غیر پیک است.

تصور غلط درباره هوای شب تهران

 میانگین غلظت تعدادی نانوذرات سمی شهر تهران در کل ساعات شبانه‌روز حدود 60 هزار عدد بر سانتی متر مکعب بوده که این حجم سه برابر غلظت پایه است. نکته قابل توجه این است که علت بالا ماندن غلظت نانوذرات در ساعات پایانی شب به رغم کاهش چشمگیر خودروهای سواری در معابر، تردد خودروهای سنگین دیزلی بین ساعات 22 تا سحرگاه است. از آنجا که این خودروها عمدتا فرسوده بوده یا فاقد تنظیم موتور هستند، با وجود تعداد کمتر در مقایسه با خودروهای سواری، به لحاظ میزان تولید نانوذرات در هوای شهر تهران با سواری‌ها تقریبا برابری می‌کنند.

مطالعه شرکت کنترل کیفیت هوای شهر تهران در گام دوم ساعات اوج آلودگی هوا به لحاظ غلظت نانوذرات در چهار فصل سال را معرفی کرده است که بر این اساس در فصل بهار حداکثر غلظت این ذرات معلق در ساعات 14 و 20 رخ می‌دهد. علت اینکه در فصل بهار اوج آلودگی در ساعات صبحگاه رخ نمی‌دهد از یکسو به تعطیلی مدارس و دانشگاه‌ها در نیمی از روزهای این فصل و از سوی دیگر به الگوی آب و هوا در این فصل و وزش بادها مرتبط است. ساعات اوج آلودگی هوا به لحاظ غلظت نانوذرات سمی در فصل تابستان 9 صبح و 20، در پاییز 8 صبح و 18 و در زمستان 7 صبح و 18 است. در گزارش شرکت کنترل کیفیت هوا درباره تفاوت ساعات اوج آلودگی در چهار فصل سال دو علت مطرح شده است؛ یکی تغییر در الگوی ترافیک که ناشی از تغییر ساعت رسمی کشور و فصل مدارس و دوم تغییرات جوی، افزایش رطوبت هوا در عین حال وارونگی هوا ناشی از کاهش دمای هوا است. نتیجه این آزمایش در گام دوم نشان می‌دهد هر چه به پایان سال نزدیک می‌شویم، میانگین غلظت UFP در 24 ساعت شبانه‌روز افزایش پیدا می‌کند به‌طوری که در زمستان میزان غلظت این آلاینده به 5/ 2 برابر میزان آن در فصل بهار می‌رسد.

سومین گام مطالعه مذکور نشان می‌دهد همان طور که انتظار می‌رود غلظت تعدادی نانوذرات سمی در روزهای کاری به مراتب بیشتر از روزهای تعطیل هفته است. البته با وجود اینکه در طول ساعات شبانه‌روز میانگین غلظت این ذرات در روزهای کاری بالاتر است، اما شکاف غلظت این ذرات در میانگین ساعتی نسبت به میانگین شبانه‌روز بیشتر است. به عبارت دقیق‌تر، میانگین ساعتی غلظت نانوذرات سمی در روزهای کاری پنج برابر بیشتر از روزهای تعطیل بوده و این در حالی است که میانگین شبانه‌روزی غلظت این ذرات 7/ 1 برابر روزهای تعطیل است. این اختلاف از آنجا ناشی می‌شود که در ساعات کاری روزهای غیرتعطیل،‌ حجم ترافیک به مراتب بیشتر از ساعات مشابه در روزهای تعطیل است.

اما آنچه موجب می‌شود شکاف غلظت در میانگین شبانه‌روز کمتر شود، افزایش ترافیک نسبی در ساعات عصر روزهای تعطیل است. آزمایش شرکت کنترل کیفیت هوا در گام چهارم میزان غلظت نانوذرات سمی را در مناطق مسکونی، غیرمسکونی و حاشیه بزرگراه‌ها بر حسب ساعات کاری و غیرکاری مورد سنجش قرار داده که نتایج آن حکایت از رفتار قابل توجه ذرات آلاینده در این سه پهنه مختلف پایتخت دارد. در ساعات کاری 9 صبح تا 18 به خاطر تردد سنگین خودروها در سطح شهر میزان غلظت این نانوذرات سمی در مناطق غیرمسکونی و بزرگراه‌ها بیشتر از مناطق مسکونی است اما در اوقات غیرکاری یعنی از ساعت 18 تا 9 صبح میزان غلظت در مناطق مسکونی به 8/ 1 برابر بیشتر از محله‌های واقع در حاشیه بزرگراه‌ها و شریان‌های اصلی تردد خودروها می‌رسد. این مساله به سرعت بالای حرکت ذرات آلاینده در حاشیه بزرگراه‌ها و سرعت پایین آن در مناطق متراکم و مسکونی تحت تاثیر موانع ساختمانی در برابر جریان باد باز می‌گردد. به بیان دیگر، چیدمان ساختمان‌ها و آرایش بنا بر شدت و الگوی جریان باد در مناطق مسکونی تاثیرگذار است و اجازه پراکندگی به نانوذرات معلق در هوا را نمی‌دهد. این در حالی است که حرکت ریز ذرات در محدوده بزرگراه‌ها با توجه به تعداد محدود ساختمان‌ها به سهولت امکان‌پذیر است. در عین حال میانگین غلظت نانوذرات سمی شهر تهران در طول شبانه‌روز در مناطق مسکونی، غیرمسکونی و بزرگراهی به یکدیگر نزدیک است. یکی دیگر از نتایج قابل توجه مطالعه مذکور این است که در محدوده مرکزی شهر تهران هر قدر از شریان‌های اصلی و بزرگراه‌ها به سمت معابر فرعی حرکت می‌کنیم، غلظت نانوذرات کاهش می‌یابد، به‌طوری که این میزان در معابر فرعی 5/ 1 برابر کمتر از غلظت نانوذرات در حاشیه بزرگراه‌ها است.

داده‌هایی که از بررسی هفت ایستگاه اصلی سنجش آلودگی هوا در طول سال‌های 93 و 94 به دست آمده است، نشان می‌دهد به استناد این داده‌ها می‌توان محله‌های شهر تهران را به لحاظ چهار جهت اصلی (شمال، جنوب، شرق و غرب)‌ بر حسب بیشترین میزان آلودگی هوا رتبه‌بندی کرد. افزون بر پارامترهایی نظیر فاصله با محدوده مرکزی شهر، بار ترافیکی و‌ میزان تراکم ساختمان‌های مسکونی و غیرمسکونی، پارامتر مهم و موثر بر رتبه‌بندی این محله‌ها، دوری یا نزدیکی محله‌های شهر به بزرگراه‌های اصلی است. بر این اساس هفت پهنه شهر تهران که ایستگاه‌های سنجش آلودگی هوا در این مطالعه در آنها واقع شده، رتبه‌بندی شده است. در این رتبه‌بندی محله‌های مجاور بزرگراه شهید محلاتی در جنوب تهران به خاطر اینکه در قیاس با 6 محله دیگر نزدیک‌ترین فاصله را با یکی از بزرگراه‌های اصلی دارند، با بیشترین غلظت نانو ذره سمی (UFP) معرفی شده است. پس از آن محله اقدسیه واقع در شمال شرق تهران رتبه دوم را دارد. محله پارک رز در منطقه 22، محله‌های اطراف دانشگاه صنعتی شریف در غرب تهران، محله‌های مجاور ایستگاه مدیریت بحران و محله گلبرگ در شرق پایتخت به ترتیب در رتبه‌های بعدی قرار دارند. این در حالی است که کمترین غلظت آلایندگی در این رتبه‌بندی به محله سعادت آباد واقع در شمال غرب پایتخت اختصاص دارد که به دلیل فاصله نسبتا بیشتر با بزرگراه‌های اصلی شهر است.

 از آنجا که سطح تولید ریزذرات در شهر تهران به مراتب بیش از شهرهای دیگر کشورها است، لذا با توجه به اینکه احتراق سوخت از عمده ترین منابع تولید این آلاینده است، انتظار می‌رود به دنبال انتشار نتایج این مطالعه در سیاست‌های خودروسازی و پالایشی سوخت و نیز سیاست‌های ترافیکی شهر تهران تجدید نظر اساسی صورت گیرد. همچنین پیشنهاد می‌شود میزان غلظت تعدادی نانوذرات در پایانه‌های مسافربری و راه آهن، مورد اندازه‌گیری قرار گیرد تا تاثیر خودروهای سنگین دیزلی و نیز احتراق لکوموتیو قطارها در آلوده کردن شهر تهران به‌طور مستقیم مشخص شود. افزون بر این شهرداری‌های دیگر کلانشهرها می‌توانند به منظور اصلاح سیاست‌های ترافیکی، سطح غلظت تعدادی نانو ذرات (PNC) در شبانه‌روز را اندازه‌گیری کنند.