1. آلودگی هوا
Lecture note
Transportation Planning
میقات حبیبیان

2. رئوس مطالب مقدمه اثرات زیست محیطی آلودگی هوا عوامل مؤثر بر آلودگی هوا
منابع آلودگی هوا
آلاینده ها
سنجش کیفیت هوا
محاسبه حجم آلاینده های تولید شده
محاسبه میزان مصرف سوخت
Transportation Planning Lecture note

3. مخلوط شدن هوا با گازها، قطرات و ذراتى که کیفیت هوا را کاهش مى‌دهند.‎
مقدمه
آلودگى هوا
مخلوط شدن هوا با گازها، قطرات و ذراتى که کیفیت هوا را کاهش مى‌دهند.‎
Transportation Planning Lecture note

4. تنوع مطالعات آلودگی هوا
1. منبع انتشار آلودگي هوا‏
2. نحوه انتشار آلودگي هوا
3. أثرات آلودگي هوا‏
Transportation Planning Lecture note

5. اثرات زیست محیطی آلودگی هوا
بيماري هاي ناشي از آلودگي هوا
آمفیزم
برونشیت مزمن
حساسیت و آسم
سرطان ریه و معده
بیماری های قلبی
اثر آلودگي هوا بر گياهان
از بین رفتن فضای سبز
پیدایش امراض و آفت های گیاهی مختلف
کاهش محصولات کشاورزی
Transportation Planning Lecture note
اثرات جوي
وارونگی هوا
اثر گلخانه ای
بارش اسیدی

6. عوامل مؤثر بر آلودگی هوا
پارامترهای جوی
سرعت و جهت باد: جریان افقي آلاينده ها و تغییر غلظت آن ها
شيب عمودي دما: جریان عمودی آلاينده‌ها ‏
رطوبت نسبي
‎…….‎‏. ‏
توپوگرافي
اثر بر انتشار آلاینده ها: اثر مثبت یا منفی (موانع مانند كوه‌ها و ...)
Transportation Planning Lecture note

7. منابع آلودگی هوا منابع آلودگی هوا طبیعی مصنوعی خانگی صنعتی حمل و نقل
Transportation Planning Lecture note

8. منابع طبيعي آلودگی هوا طوفان‏هاي گرد و غبار آتش‏سوزي جنگل‏ها
آتشفشان‏ها
گرده گياهان
نشت گاز طبيعي ‏
Transportation Planning Lecture note

9. منابع مصنوعی آلودگی هوا
ثابت
منازل
صنایع
متحرک
مینی بوس
اتوبوس، کامیون
سواری، وانت
موتور سیکلت
Transportation Planning Lecture note

10. منابع ثابت آلودگی هوا (منازل)
آب گرمکن
بخاری
مواد نظافت منازل
حشره كش ها
مقدار اين آلودگي در مقايسه با منابع ديگر زياد نيست اما بر كيفيت محيط شهري اثرگذار است.‏
Transportation Planning Lecture note

11. منابع ثابت آلودگی هوا (صنایع)
نيروگاه‏هاي حرارتي
كارخانه‏هاي توليد مواد شيميايي
سيمان‏سازي
كاغذسازي
نساجي
دباغي
... ‏
Transportation Planning Lecture note

12. منابع متحرک آلودگی هوا آلودگی های حمل و نقل و ترافیک
در مناطق شهري به اندازه آلودگي صنعتي مهم است.
گازهاي خروجي از اگزوز
ذرات معلق
صدا
و... ‏
Transportation Planning Lecture note

13. آلاینده های حمل و نقل CO Pb NOx SOx O3 PM10 PM2.5 VOCs
آلاینده‏های اولیه
آلاینده‏های ثانویه
VOCs
SOx O3
PM10
Transportation Planning Lecture note

14. مونو اکسید کربن CO خصوصیات فیزیکی: گازي بي رنگ، بي بو و بسيار سمي
منبع: اتومبيل‏ها
اثرات: به خطر انداختن زندگي بيماران قلبي و ريوي حتی به مقدار ‏كم و سردرد، سرگيجه، خستگي زياد و تحريك اعصاب‏ در افراد سالم ‏
Transportation Planning Lecture note

15. اکسیدهای نیتروژن NOx عمده ترین: دي اكسيد نيتروژن NO2
خصوصیات فیزیکی: گازي قهوه اي رنگ و بدبو
منبع: وسایل نقليه موتوري و كارخانجات دارای موتورهاي درونسوز
نتایج: باعث تحريك چشم ها، قسمت هاي عمقي ريه ها، بروز خستگي مفرط و افزايش موارد بيماري
سایر نتایج: صدمات زياد به گياهان ‏
Transportation Planning Lecture note

16. اکسیدهای گوگرد SOx عمده ترین: دي اكسيد گوگرد SO2
خصوصیات فیزیکی: گازي است بي رنگ و بدبو
منبع اصلي: احتراق گازوئيل و مازوت در منازل، كارخانجات و وسايل نقليه موتوري ‏
اثرات: تحريك مجاري تنفسي (به خصوص حلق، بيني و حنجره) و ايجاد برونشيت مزمن، آسم و آمفيزم
Transportation Planning Lecture note

17. ذرات معلق با قطر كمتر از 10 ميكرومتر PM10
شاخص اصلي مواد معلق در هوا به دليل راه يابي به سيستم تنفسي تحتاني
مخاطره آميزتر از اكسيدهاي گوگرد و اكسيدهاي ازت
اثرات: تشديد بيماريهاي قلبي-ريوي، كاهش مقاومت سيستم ايمني بدن در مقابل بيماري ها، از بين رفتن بافت ريه، آسم كودكان، مرگ و مير زودرس و سرطان
Transportation Planning Lecture note

18. ذرات معلق با قطر كمتر از 2/5 ميكرومتر PM2.5
تشکیل در جو زمین با ترکیب اکسید نیتروژن و دی اکسید گوگرد
بسیار خطرناک (با قطر ناچیز (1/30 موی انسان) در اعماق بافتهای ریه جای گرفته و در دراز مدت باعث بیماری های حاد ریوی می شوند)
Transportation Planning Lecture note

19. هیدروکربن های فرار VOCs
برخي از بخارات هيدروكربن ها در اتمسفر نقش بالقوه اي در تخريب سلامتي انسان ها دارند.
بنزن:
هيدروكربنی فرار با نقشی عمده در صنعت به علت حلاليت بالا
منبع اصلي: بنزين مورد استفاده در خودروها
اثرات: جلوگيري از تشكيل گلبول قرمز در مغز استخوان در صورت استنشاق
Transportation Planning Lecture note

20. اوزون O3
تشکیل در اثر واكنش هاي فتوشيميايي هيدروكربن هاي خروجي از اگزوز ماشين ها و اكسيدهاي نيتروژن در اتمسفر (آلاينده ای ثانويه)
اثرات: سوزش چشم و ريه ها افزایش حملات آسم و آسيب هاي شديد به كودكان، افراد سالخورده و افراد داراي ناراحتي تنفسي
سایر اثرات: كاهش بازدهي محصولات كشاورزي، از بين رفتن جنگل ها و اكوسيستم گياهي‏
Transportation Planning Lecture note

21. سنجش کیفیت هوا شاخص استاندارد آلودگی (Pollutant Standard Index=PSI)
شاخص کیفیت هوا (Air Quality Index=AQI)
Transportation Planning Lecture note

22. شاخص استاندارد آلودگی (PSI)
-تعریف توسط EPA
-آلاينده های مورد بررسی:
مونو اكسيدكربن
دي‌‌اكسيد نيتروژن
دي‌اكسيد گوگرد
ذرات کوچکتر از 10 میکرون
-غلظت آلاينده‌ها به يك مقياس عددي بين صفر تا پانصد PSI تبديل مي‌گردد.
- امروزه در سنگاپور استفاده می شود:
از اول آوریل 2014 برای اوزون و ذرات زیر 2.5 میکرون هم توسعه داده شد
با توجه به غلظت آلاينده‏ها و استانداردهاي بهداشتي سازمان حفاظت محيط زيست امريكا EPA، غلظت آلاينده‌ها به يك مقياس عددي بين صفر تا پانصد PSI تبديل مي‌گردد.
PSI از اين نظر كه غلظت آلاينده‌ها را بر اساس يك مقياس واحد مي‌سنجد، ارجحيت دارد.
Transportation Planning Lecture note

23. سنجش کیفیت هوا PM10 (μg/m3) SO2 (ppb) NO2 (ppb) O3 (ppb) CO (ppm) PSI
24 ساعت
1 ساعت
8 ساعت
0،00
75،00
30،00
150،00
60،00
4،50 50
140،00
300،00
120،00
9،00
100
375،00
600،00
200،00
15،00
200
625،00
1200،00
400،00
300
875،00
800،00
160،00
500،00
40،00
400
1000،00
2000،00
50،00
500
Transportation Planning Lecture note

24. سنجش کیفیت هوا وضعیت هوا PSI پاک 0-50 سالم 50-100 ناسالم 100-200
بسیار ناسالم
خطرناک
بیشتر از 300
كيفيت هوا را با توجه به شاخص هر يك از آلاينده‌ها مي‌توان گزارش نمود. ولي براي وضعيت كلي هوا از شاخص ماكزيمم، يعني بالاترين PSI كه معمولاً متعلق به آلاينده CO يا PM10 مي‌باشد، استفاده مي‌شود.
Transportation Planning Lecture note

25. شاخص کیفیت هوا (AQI) درجه بندی از صفر تا ٥٠٠
توسط EPA برای بررسی میزان اوزون و ذرات معلق کوچکتر از 2/5 میکرون (علاوه بر آلاینده های پیشین) توسعه داده شد.
جایگزین شاخص PSI
AQI بالاتر از ١٠٠ نشان دهنده هواى ناسالم است.
Transportation Planning Lecture note

26. شاخص کیفیت هوا (AQI) where: = the (Air Quality) index,
= the pollutant concentration,
= the concentration breakpoint that is ≤ ,
= the concentration breakpoint that is ≥ ,
= the index breakpoint corresponding to ,
= the index breakpoint corresponding to .
Transportation Planning Lecture note

27. شاخص کیفیت هوا (AQI) Transportation Planning Lecture note O3 (ppb)
PM2.5 (µg/m3)
PM10 (µg/m3)
CO (ppm)
SO2 (ppb)
NO2 (ppb)
AQI
Clow - Chigh (avg)
Clow- Chigh (avg)
Ilow - Ihigh
Category
0-59
(8-hr) -
(24-hr)
0-54
(24-hr)
0-35
(1-hr)
0-53 (1-hr)
0-50
Good
60-75
(24-hr)
55-154
36-75
54-100
51-100
Moderate
76-95
(24-hr)
(24-hr)
76-185
Unhealthy for Sensitive Groups
96-115
(24-hr)
(24-hr)
(8-hr)
Unhealthy
(24-hr)
(8-hr)
(24-hr)
(1-hr)
Very Unhealthy
(24-hr)
(8-hr)
(24-hr)
(1-hr)
Hazardous
(24-hr)
(8-hr)
(24-hr)
(1-hr)
Transportation Planning Lecture note

28. مثال شاخص کیفیت هوا (AQI)
Suppose a monitor records a 24-hour average fine particle (PM2.5) concentration of 12.0 micrograms per cubic meter. The equation above results in an AQI of:
corresponding to air quality in the "Good" range.
Transportation Planning Lecture note

29. محاسبه حجم آلاینده های تولید شده
نوع و حجم آلاینده های تولید شده بسته به نوع و سرعت وسایل نقلیه متفاوت است.
CO=76.76−1.61V V V
HC=25.74−0.43V V V
موتور
CO=127.64−2.68V V V
HC=6.06−0.1V V V
سواری، تاکسی، وانت
NO x =19.63−0.32V V V
اتوبوس
Transportation Planning Lecture note
NO x = NO x اتوبوس
مینی‏بوس
در تمام روابط بالا سرعت بر حسب km/h می باشد.

30. محاسبه میزان مصرف سوخت
محاسبه مصرف سوخت برپایه مسافت پیموده شده توسط یک اتوموبیل به صورت لیتر در صد کیلومتر محاسبه می‌شود.
عوامل مؤثر بر میزان مصرف سوخت
سرعت جریان ترافیک
نحوه رانندگی
الگوی استفاده از وسایل نقلیه
عوامل محیطی
Transportation Planning Lecture note

31. محاسبه میزان مصرف سوخت q (V) m =16.57 p m e 0.0195V V
qm(V): میزان مصرف سوخت وسیله نقلیه نوع m در سرعت V (لیتر بر کیلومتر)
pm: میزان مصرف سوخت وسیله نقلیه نوع m در سرعت km/h 80 (لیتر بر کیلومتر)
pm (لیتر بر 100کیلومتر)
نوع وسیله نقلیه 5
موتور 15
سواری 18
وانت 40
کامیون و اتوبوس
Transportation Planning Lecture note

32. Transportation Planning Lecture note
پایان