نواحی همگن آلودگی هوای شهر مشهد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دکتری اقلیم‌شناسی، مدیراجرایی مرکز پایش آلاینده‌های زیست محیطی مشهد، معاونت خدمات و محیط زیست شهری شهرداری مشهد

چکیده

آلودگی هوا تنها یک عامل تهدید کننده سلامت نیست، بلکه یک عامل عقب کشاندن کشورها است. آلودگی هوا با افزایش میزان مرگ و میر و بروز بیماری های متعدد منجر به کاهش کیفیت زندگی خواهد شد. در نتیجه آلودگی هوا کاهش نیروی کار، سطح درآمد، بازدهی و اقتصاد را در این کشورها کاهش می دهد. در تحقیق حاضر توزیع فضایی غلظت ذرات معلق کوچکتر از 5/2 میکرون به عنوان آلاینده اصلی شهر مشهد با استفاده از روش تحلیل خوشه ای مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور 24 نقشه ماهانه مربوط به سال های 1393 و1394 برای سطح شهر مشهد تهیه گردید. نقاط گره­گاهی این نقشه­ها با استفاه از قابلیت­های سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS) استخراج و در ماتریسی با آرایش T تنظیم گردید. سپس جهت تعیین نواحی همگن یک تحلیل خوشه ای به روش ادغام وارد (WARD) بر روی ماتریس داده ها صورت گرفت. نتایج بدست آمده سه ناحیه مجزا از یکدیگر را برای سطح مشهد نشان می دهد.  ناحیه اول که نواحی شمالغرب شهر مشهد را در برگرفته است کمترین بار آلودگی هوا را داراست. این ناحیه 2/18 درصد مساحت شهر مشهد را شامل می شود. ناحیه دوم که 5/56 درصد مساحت شهر را در برگرفته است نواحی مرکزی شهر را شامل می شود. و سومین ناحیه تعیین شده که آلودترین منطقه شهر مشهد می باشد مناطق شرقی شهر مشهد را در برگرفته است این ناحیه 3/25 درصد از مساحت شهر مشهد را شامل می شود. متوسط غلظت ذرات معلق کوچکتر از 5/2 میکرون در این ناحیه 4/32 میگروگرم بر متر مکعب می باشد که در بین نواحی تعیین شده بالاترین است.  

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of air pollution’s homogenous areas in Mashhad

نویسنده [English]

  • Reza Esmaili
Administration Manager of environmental pollution monitoring center Mashhad, Deputy of Services and the urban environment, municipality of Mashhad, Iran
چکیده [English]

Air pollution is not only a threat to human health but also is a factor of a country under developing. Air pollution leads to decrease of life quality because of increase in death and some diseases. So, it decreases levels of incomes, efficiency, and economics due to the decrease in effective employees. In this article, the spatial distribution of Particulate Matter 2.5 (PM2.5), as the major pollutant of Mashhad, was investigated with cluster analysis. So, 24 monthly maps related to the years of 1393 and 1394 of Mashhad were derivate. Angle points of maps were determined in Arc GIS software and were used in T matrices. Cluster analysis with Ward method was used to determine homogenous areas. Results showed that there is three separate area with the different amount of air pollution. Minimum air pollution belongs to the first region, which is in the northwest of Mashhad with 18.2% of Mashhad’s area. The second region, which has 56.5% of the area, is in the central zone and the third region with maximum air pollution, is in the east zone of Mashhad with the 25.3% of the area. Mean concentration of PM2.5 in the third region was 32.4 micrograms per cubic meter which were the maximum density in all regions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Air pollution of Mashhad
  • PM2.5
  • Cluster analysis
  • homogenous area

اسماعیلی، رضا (1392)، کاربرد تحلیل خوشه ای در گروهبندی ایستگاههای سنجش آلودگی هوا مطالعه موردی شهر مشهد، دومین همایش ملی مدیریت آلودگی هوا و صدا، تهران  مرکز همایش های بین المللی صدا و سیما.

حاتمی، خداکرم؛ بهمن بیگلو؛ مهدی نارنگی فرد؛ کمال امیدوار (1393)، شناسایی الگوهای همدید روزهای آلوده به ذرات معلق به روش واکاوی خوشه ی شهر شیراز، مجله مخاطرات محیط طبیعی، سال سوم، شماره چهارم، صص 81 – 94.

حجازی، عباس؛ محمدرضا مباشری؛ ابوالفضل احمدیان مرج (1391)، تهیه نقشه توزیع مکانی ذرات معلق کوچکتر از 2.5 میکرون با قطر کمتر از دو نیم میکرومتر در هوای شهر تهران با استفاده از داده های سنجنده مودیس، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی (علوم جغرافیایی)، شماره 26، صص 161-178.

حسین زاده، رضا؛ رضا دوستان؛ مرضیه حقیقت ضیا بری؛ مریم حقیقت ضیا بری (1392)، بررسی الگوهای همدید موثر بر آلودگی هوا در کلان شهر مشهد، مجله جغرافیا و توسعه ناحیه ای، شماره 21، صص 81- 101.

حیدری، حسن؛ بهلول علیجانی (1378)، طبقه بندی اقلیمی ایران با استفاده از روش آماری چند متغیره. مجله پژوهش های جغرافیایی، شماره 37، صص 57-74.

محوی، امیرحسین؛ رامین نبی زاده؛ محمد صادق حسنوند؛ حسن تقی پور؛ ساسان فریدی؛ اکبر غلامپور (1393)، بررسی تغییرات ذرات معلق هوای آزاد شهر تبریز طی سال های 1391 الی 1392 و ارزیابی اثرات بهداشتی منتسب به آنها، سومین همایش ملی مدیریت آلودگی هوا و صدا، تهران، مرکز همایش های بین المللی صدا.

مرکز پایش آلاینده های زیست محیطی مشهد (1394)، گزارش کیفیت هوای سال 1394" https://epmc.mashhad.ir

مسعودیان، سید ابوالفضل (1384)، شناسایی رژیم های بارش ایران به روش تحلیل خوشه ای، پژوهش های جغرافیایی شماره 52، صص47-59

مسعودیان، سید ابوالفضل (1382)، نواحی اقلیمی ایران، مجله جغرافیا و توسعه، پاییز و زمستان1382، صص171-184.

منتظری، مجید (1390)، شناسایی فصول دمایی ایران به روش تحلیل خوشه ای، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال 26، شماره دوم، شماره پیاپی101، صص 173-198.

مومنی، منصور (1390)، خوشه بندی داده ها ( تحلیل خوشه ای)، تهران، منصور مومنی، چاپ اول، صص 296.

میری، محمد؛ محمد تقی قانعیان؛ عبدالمجید قلیزاده؛ محسن یزدانی اول؛ علی نیکونهاد (1394)، تحلیل و پهنه بندی آلودگی هوا شهر مشهد با استفاده از مدلهای مختلف تحلیل فضایی، مجله مهندسی بهداشت محیط، شماره 2، صص 143-154.

یونسیان، محمود؛ سعید پرمی؛ عطا الله رفیعی تبریزی؛ کاظم ندافی؛ محمد ارحامی؛ محمد صادق حسنوند (1393)، بررسی غلظت ذرات معلق (pm10,pm2.5 ,pm1) هوای آزاد و داخل در زمان وقوع پدیده ریز گردها درشهر تهران، سومین همایش ملی مدیریت آلودگی هوا و صدا، تهران، مرکز همایش های بین المللی صدا و سیما.

Boubel, R.W., Vallero D., Fox, D.L., Turner, B., Stern, A.C., (2013), Fundamentals of air pollution, Elsevier.

Koelemeijer, R.B.A., C.D. Homan, and J. Matthijsen, (2006), Comparison of spatial and temporal variations of aerosol optical thickness and particulate matter over Europe Atmos, Environ, No.40, PP. 5315-5304.

Iizuka, Atsushi, Shintaro Shirato, Atsushi Mizukoshi, Miyuki Noguchi, Akihiro Yamasaki ,Yukio Yanagisawa, (2014), A Cluster Analysis of Constant Ambient Air Monitoring Data from the Kanto Region of Japan, International Journal of Invironmental Research and Public Health, No. 11, PP. 6844-6855.

Ojeda-Magaña, B., Cortina-Januchs, M. G., Barrón-Adame, J. M.,Quintanilla-Domínguez J.,Hernandez, W. Vega-Corona A.,Ruelas, R.and D. Andina,. (2010), Air pollution Analysis with a PFCM Clustering Algorithm Applied in a Real Database of Salamanca (Mexico), International Conference on Industrial Technology (ICIT), Vina del Mar, PP. 1297 – 1302

Ojeda-Magana, B., Ruelas, R., Gomez-Barba, L., Corona- Nakamura, M.A., Barron-Adame,J.M., Cortina-Januchs, M.G. Q,uintanilla-Dominguez , J. and A.Vega-Corona, (2011), Air pollution  analysis with a possibility and fuzzy clustering algorithm applied in a real database of Salamanca (Mexico), Chapter 4.

Prapassornpitaya, S., Jinsart, W. and S. Sanguansintukul, (2011), Mapping of Urban Air Quality by Clustering Analysis and Geographic Information System, CASANZ 2011, July 31 .

Querol, X., Alastuey, A., Moreno, T., Viana, M. M., Castillo, S.,Pey, J., Rodriguez, S., Artíñano, B., Salvador, P., Sánchez, M.,Garcia, S., Herce, M. D., Fernandez, R., Moreno, S., Negral, L., Minguillón, M., Monfort, E., Sanz, M., Palomo, R., Pinilla, E.,Cuevas, E., de la Rosa, J., and Sanchez A., (2008), Spatial and temporal variations in airborne particulate matter (PM10 and PM2.5)across Spain 1999–2005, Atmos, Environ, No, 42, PP.  3964–3979.

Saithan, K. and J. Mekparyup, (2012), Clustering Of Air Quality and Meteorological Variables Associated With High Ground Ozone Concentration in the Industrial Areas, At the East of Thailand, International Journal of Pure and Applied Mathematics, vol. 81, No. 3, PP. 505-515.

Saksena, S., Joshi, V. and R.S. Patil, (2002), Determining spatial patterns in Dehli ambient air quality data using cluster analysis, Environmental Change, Vulnerability and Govemance, Series, No.53.28PP.

World Bank Group, (2016), The Cost of Air Pollution Strengthening the Economic Case for Action, https://creativecommons.org.

World Health Organization (WHO), (2016), Air Quality and Health, Retrieved from http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2014/air-pollution/en/.