تجزيه و تحليل روند و عوامل مؤثر بر كيفيت هواي مناطق شهري: مطالعه موردي كلان شهر اصفهان

سابقه و هدف: گسترش سريع و بدون كنترل سطح شهرها، افزايش ترافيك، بنگاه‌هاي صنعتي و سوخت‌هاي كم كيفيت و همچنين پارامترهاي مورفولوژي شهري و شرايط اقليمي از جمله عامل هاي مؤثر بر آلودگي هوا در منطقه هاي شهري محسوب مي‌شوند. در ايران، كلان شهر اصفهان كه سومين منطقه بزرگ شهري در سطح كشور است، با توسعه گسترده بنگاه هاي صنعتي، افزايش جمعيت و رشد سطح شهرها، آلودگي هوا افزايش يافته است. بنابراين به منظور يافتن عامل هاي تأثيرگذار بر روند تغييرات كيفيت هوا، تحليل روند و ارزيابي رابطه بين پارامترهاي كاربري زمين ها، توسعه صنعتي و وضعيت ترافيك با سنجه‌هاي آلودگي هوا مورد بررسي قرار گرفت.مواد و روش‌ها: به منظور ارزيابي روند با استفاده از داده‌هاي اندازه‌گيري شده دوره‌اي و روش‌هاي همبستگي و رگرسيون ساده غلظت هفت آلاينده هوا شامل PM2.5 ، PM10 ، CO ، SO2، NO ، NO2 وNOx  به عنوان متغيرهاي وابسته و پارامترهاي هواشناسي، نوع كاربري زمين ها، توسعه صنايع و وسايل نقليه به عنوان متغيرهاي مستقل مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. همچنين در روش محاسباتي از نرم‌افزار SPSS براي آزمايش توزيع نرمال مجموعه داده‌ها شامل غلظت آلاينده‌هاي هوا و هواشناسي از سال 1387 تا 1394، در 10 ايستگاه سنجش آلودگي هوا و 3 ايستگاه هواشناسي در كلان شهر اصفهان استفاده شد.نتايج و بحث: نتايج مطالعه نشان مي‌دهد كه ميانگين سالانه غلظتPM (PM10 / PM2.5) ،NO  و CO كاهش و ميانگين سالانه غلظت SO2،NO2  و NOX افزايش مي‌يابد. افزون بر اين، ميانگين سالانه بارش، دما و سرعت باد افزايش يافته در حالي كه روند رطوبت نسبي در منطقه مورد مطالعه به طور قابل توجهي تغيير نمي‌كند. همچنين مشخص شد كه روند وسعت مركزهاي اقامتي، آموزشي، تجاري، خدمات عمومي، كاربري حمل و نقلي و تعداد واحدهاي صنعتي و وسايل نقليه به طور قابل توجهي افزايش يافته است. اما ميزان زمين هاي كشاورزي، فضاي سبز و منطقه هاي صنعتي به طور قابل توجهي در منطقه مورد مطالعه كاهش يافته است. نتايج تحليل رگرسيون گام به گام نشان مي دهد كه تغيير كاربري زمين هاي كشاورزي به منطقه هاي مسكوني و افزايش سرعت باد مي‌تواند به عنوان دلايل روند كاهشيNO ، CO و ذرات معلق در منطقه مورد مطالعه باشد. افزون بر اين، روند افزايش ميزان حمل‌و‌‌نقل، مي‌تواند مهمترين دليل افزايش غلظت NO2 باشد. از طرف ديگر، با توجه به روند افزايشي انتشار گازهاي NOX و همبستگي منفي معني‌دار با وسعت فضاي سبز و همبستگي مثبت با وسعت حمل و نقل و مناطق صنعتي و نتيجه مدل رگرسيون گام به گام مي‌توان به اين نتيجه رسيد كه كاهش سطح فضاي سبز و افزايش وسعت 99.5 درصدي مناطق با كاربري حمل و نقل سبب افزايش غلظت NOX در منطقه مورد مطالعه مي‌شود. افزون بر اين، وسعت مركزهاي خدمات شهري موجب افزايش غلظت SO2 مي‌شود و بين غلظت PM2.5 و SO2 نيز رابطه منفي وجود دارد (با افزايش غلظت SO2، غلظت PM2.5 افزايش مي‌يابد).نتيجه‌گيري: نكته قابل توجه اين است كه ارتباط بين سنجه‌هاي كيفيت هوا به عنوان متغيرهاي وابسته با متغيرهاي مستقل مورد بررسي در منطقه هاي شهري پيچيده است و مشخص نيست كه كدام عامل يا پارامتر خاص مهمترين سناريوي آلودگي هوا در يك بافت شهري است. بنابراين هنور نياز به انجام پژوهش‌هاي دقيق‌تري وجود دارد.