برآورد خسارت ناشي از آلاينده هاي جوي بر محصولات كشاورزي در شرايط مختلف هواشناسي

Estimation of Crop Yield Loss Due to Air Pollutants in Different Atmospheric Conditions

از جمله مسايلي كه اخيراً مورد توجه محققين قرار گرفته است، بررسي اثرات آلودگي هوا بر گياهان و محصولات كشاورزي مي باشد. علت اين امر آن است كه عملكرد گياهاني كه در معرض آلودگي هوا قرار مي گيرند به طرز چشم گيري كاهش يافته و از اين طريق خسارت هاي اقتصادي زيادي به بخش كشاورزي وارد مي شود. در اين تحقيق، ضمن مدل سازي پراكنش آلودگي از يك يا چند منبع آلاينده نقطه اي، سعي شده است تا با استفاده از توابع غلظت آلودگي-عملكرد موجود، ميزان خسارت وارده به محصولات كشاورزي محاسبه گردد. با توجه به پيچيدگي هاي رياضي پديده پراكندگي آلودگي ناشي از منابع مذكور و تاثيرپذيري آن از شرايط هواشناسي، شرايط منبع آلاينده و شرايط دريافت كننده ها كه در اين جا گياهان هستند، لزوم مدل سازي رياضي اين پديده به خوبي احساس مي گردد. در اين راستا برنامه اي كامپيوتري در محيط MATLAB تهيه شد. اساس مدل تهيه شده بر پايه مدل پلوم گوسي مي باشد. مدل مذكور قادر است با استفاده از پارامترهاي دخيل در پراكنش آلودگي از منابع آلاينده ثابت نقطه اي، ميزان و نحوه پراكنش آلودگي را از منابع مذكور محاسبه كرده و سپس با توجه به اراضي كشاورزي موجود در منطقه و نوع محصول كشت شده، ميزان خسارت وارده بر گياهان را ارزيابي كند. در انتها به منظور اطمينان از صحت عملكرد مدل تهيه شده، نتايج پيش بيني ميزان پراكنش آلودگي با داده هاي واقعي مورد صحت سنجي قرار گرفت. نتايج نهايي مدل حاكي از عملكرد مطلوب آن با توجه به شرايط مختلف هواشناسي مي-باشد.

The effects of air pollutants on the agricultural crops have been studied extensively at the recent years. It is important to estimate the crop yield loss due to the effect of air pollution distribution caused by the sources such as factories, refineries and industries on different crops. In this study the dispersion of the pollutants emission from point sources in the atmosphere was modeled based on Gaussian model in MATLAB environment. It is necessary to say that according to the complexity of the phenomenon mentioned, dispersion from sources of pollution and the weather conditions, the necessity of modeling of this process is of great importance. After developing the mathematical model to estimate pollution plume, its performance accuracy was verified using some observational data. To show the application of the proposed model some hypothetical examples were given and the model results were analyzed.