تاثير مدل رقومي ارتفاعي در مدلسازي آلودگي هوا با استفاده از ايرمود (AERMOD)

Effect of digital elevation model in air pollution modeling using AERMOD

با توجه به اهميت آلاينده هاي هوا و تاثيرشان بر سلامتي انسان، بررسي صحت مدل هاي پخش آلاينده هاي هوا از اهميت خاصي برخوردار است. يكي از مدل هاي پركاربرد در اين خصوص، مدل ايرمود (AERMOD) است كه به عنوان يك مدل پيش بيني دايمي است. هدف از اين مطالعه بررسي صحت مدل AERMOD در شرايط كاربرد و عدم كاربرد توپوگرافي مي باشد. بدين منظور جهت اجراي مدل از داده هاي هواشناسي 24 ساعته ايستگاه سينوپتيك يزد به عنوان ورودي داده-هاي هواشناسي، از نتايج پايش ذرات خروجي EAF شركت فولاد آلياژي ايران به عنوان داده هاي منبع استفاده شد. همچنين جهت ايجاد فرمت مدل رقومي ارتفاعي (DEM) مورد نياز مدل با دقت هاي متفاوت 30، 50 و 90 متر نيز از نرم افزار Global Maper®13 استفاده گرديد. سپس از مدل در دو حالت مسطح بودن منطقه و حالت اعمال توپوگرافي اجرا گرفته و در نهايت نتايج با يكديگر مقايسه شد. نتايج حاكي از آن است كه با اعمال توپوگرافي، ميانگين غلظت ها µg/m3 036/0 نسبت به حالت عدم اعمال توپوگرافي بيشتر است. همچنين نتايج نشان داد كه ماكزيمم غلظت در حالت عدم اجراي ايرمپ، µg/m3 1، در خلاف جهت باد غالب، سمت غرب دودكش است و در حالت اجراي AERMAP، ماكزيمم غلظت برابر با µg/m3 5/17 در جهت باد غالب و سمت شرق و جنوب شرق دودكش مي باشد. همچنين با كاربرد مدل رقومي ارتفاعي با دقت هاي متفاوت، اختلاف چنداني در ميانگين غلظت هاي پيش بيني شده توسط مدل مشاهده نشد. نتيجه اين مطالعه نشان مي دهد كه بدون اجراي AERMAP پيش بيني از دقت كافي برخوردار نخواهد بود. همچنين با DEM 90 متر نيز مي توان AERMAP را اجرا و مدلسازي را انجام داد.

Accordance with the importance of air pollutants and their effects on human health, assessment of air pollutant emission modelʹs accuracy is significant. One of the models that widely used is AERMOD which is a permanent prediction model. The purpose of this research was evaluated the accuracy of AERMOD model, with and without application of topography. To achieve this goal, model ran with 24 hour meteorological data from Yazd synoptic station as input data and EAF stack monitoring data of I.A.S.Co. as the on-site data. Also, Global maper software version 13 was used for creating modelʹs requirements for DEM format with different resolutions of 30, 50 and 90 meters. After that, model ran on both situations, flat and non-flat area (with applying topography), and then results compared together. The results indicated that the average concentration of pollutant in condition using topography is 0.036 µg/m3 higher than condition without usage topography. Also, the results showed the maximum concentration of pollutant in the case without using AERMAP, is 1 µg/m3 in opposite direction to the prevailing wind, in stack western direction and with using AERMAP, the maximum concentration is equal to 17.5 in prevailing wind direction in stack eastern and south eastern direction. Furthermore, by usage DEM with different resolutions, little difference was found in the mean concentrations predicted by the model. The result is that without implementation of AERMAP, the prediction was not sufficiently accurate. Furthermore, AERMAP could also be run with DEM 90 m and finally model could run.