اعتبارسنجی داده های PM2.5 ایستگاه‌های سنجش اداره کل محیط‌زیست و تعیین میزان و خصوصیات شیمیایی آن در هوای شهر تبریز در سال 1398

Abstract

با توجه به افزایش روزافزون آلودگی هوا، مسئله پایش آلاینده‌های هوا امری حائز اهمیت می باشد. یکی از اقدامات اولیه جهت کنترل آلودگی هوا ، تعیین میزان واقعی آلاینده‌های هوا و توصیف وضعیت کیفی هوا در مقایسه با شرایط استاندارد می باشد. بديهي است بدون دسترسي به اطلاعات صحيح و دقيق از وضعيت کیفیت هوا، انجام هرگونه مطالعه علمي و ارزيابي راهکارهاي بکار گرفته‌شده يا پيشنهادي در راستاي کاهش آلودگي هوا از صحت و دقت کافي برخوردار نبوده و ممکن است نتايج حاصله، منجر به اتخاذ تصميمات غيرکارشناسي در اين راستا گردد. تاکنون درباره میزان صحت اطلاعات آلاینده‌های هوای شهر تبریز که توسط ایستگاه‌های سنجش آلایندگی هوا صورت می‌پذیرد از سوی سازمان‌های ناظر هیچ‌گونه اقدامی در شهر تبریز انجام ‌نشده است. لذا هدف از این مطالعه اعتبار سنجی داده‌های PM2.5 ایستگاه‌های پايش كيفيت هواي شهر تبريز مربوط به اداره کل محیط‌زیست استان و تعیین میزان و خصوصیات شیمیایی ذرات معلق PM2.5 هوای شهر تبریز در سال 98 بود. مواد و روش:این تحقیق از نوع مطالعات توصیفی- تحلیلی بوده و به منظور تعیین اعتبار داده های مربوط به پایش ذرات معلق با قطر کمتر از 5/2 میکرون در ایستگاههای پایش کیفیت هوای شهر تبریز و همچنین تعیین محتوای شیمیایی آنها طراحی و اجرا گردید. بمنظور ارزیابی وضعیت مکان ایستگاههای پایش کیفیت هوای شهر تبریز و انطباق آنها با معیارها و استانداردهای موجود، ایستگاههای آبرسان، میدان نماز، میدان آذربایجان، راه آهن، حکیم نظامی، باغشمال، هتل مرمر و بهداشت استان مورد بازدید میدانی دقیق قرار گرفتند. همچنین ایستگاه‌های باغشمال، حکیم نظامی، میدان نماز و راه آهن جهت تعیین میزان صحت نتایج داده های سنجش شده انتخاب شده و مورد بررسی و مقایسه نتایج قرار گرفتند. نمونه‌برداری از ذرات معلق در طول مدت اسفند سال 1397 تا بهمن سال 1398با استفاده از دستگاه نمونه برداری هوا با حجم زیاد انجام شده و با داده های بدست آمده از 5 ایستگاه پایش کیفیت هوای شهر تبریز مورد مقایسه و بررسی قرار گرفت. نهایتا ذرات معلق نمونه برداری شده از ایستگاههای پایش بهداشت، حکیم نظامی، باغشمال، راه آهن و میدان نماز بمنظور بررسی محتوای عنصری و مقادیر یونهای محلول در آب مورد استخراج و آنالیز قرار گرفتند. نتایج:نتایج بدست آمده نشان داد که هیچ کدام از ایستگاه‌های سنجش کیفیت هوای شهر تبریز بطور کامل معیارهای پیشنهادی سازمان‌های بین‌المللی (EPA و اتحادیه اروپا) را رعایت نکرده اند. بررسی تعداد ایستگاههای سنجش کیفیت هوای شهر تبریز مشخص نمود که تعداد ایستگاه‌های کنونی شهر تبریز جوابگوی بررسی و اعلام وضعیت کیفیت هوای شهر تبریز بوده و تعداد 9 ایستگاه پایش کافی بوده و از لحاظ تعداد ایستگاه پایش نیازی به افزودن ایستگاه جدید نمی‌باشد. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که داده های حاصل از ایستگاه های پایش و نتایج حاصل از دستگاه نمونه برداری هوا با حجم زیاد همبستگی ضعیفی داشته و داده های مقادیر PM2.5اعلام شده توسط ایستگاههای پایش کیفیت هوای شهر تبریز، همواره غلظت و مقدار کمتری را نسبت به دستگاه و روش استاندارد (دستگاه نمونه برداری هوا با حجم زیاد به عنوان استاندارد) نشان می دهد. بر اساس نتایج حاصله از مطالعه حاضر، یونهای نیترات، سدیم و سولفات به ترتیب 69±190، 25±30 و 5/14±27 میلیگرم در گرم جرم ذرات معلق PM2.5، بیشترین مقدار یونهای محلول در آب را بخود اختصاص داده و در وهله دوم یونهای کلراید و کلسیم به ترتیب با مقدار متوسط 9/25±9/26 و 7/25±8/25 میلیگرم در گرم جرم ذرات معلق جزو یونهای غالب در ذرات PM2.5 می باشند. همچنین مجموع یونهای محلول در آب موجود در ذرات PM2.5 برابر با 117±195 میلیگرم در گرم جرم ذرات معلق ( 11±19 درصد از جرم ذرات) بدست آمد. نهایتا بیشترین مقدار عناصر اندازه گیری شده در ذرات PM2.5 شهر تبریز به ترتیب آهن، آلومینیم، سیلیس، باریم، مولیبدن، سرب، استرانسیوم، منگنز، مس و به ترتیب با مقدار 3/9± 2/13، 5/7± 9/10، 0/3± 9/4، 9/1± 3/2، 5/0±0/2، 2/1± 6/1، 3/1± 3/1، 6/0± 9/0 و 6/0± 9/0 میلیگرم در گرم جرم ذرات معلق بوده و در مجموع حدود 5 درصد از جرم ذرات معلق PM2.5 را تشکیل می دهند. نتیجه گیری: تعداد ایستگاه‌های کنونی شهر تبریز جوابگوی بررسی و اعلام وضعیت کیفیت هوای شهر تبریز بوده و نیازی به افزودن ایستگاه جدید نمی‌باشد؛ با اینحال، قریب به اتفاق ایستگاههای سنجش کیفیت هوای شهر تبریز، بسیاری از معیارها و استانداردهای جانمایی ایستگاهها را رعایت نکرده و نیازمند جابجایی می باشند. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که نتایج و داده های حاصل از ایستگاه های پایش و نتایج حاصل از دستگاه نمونه برداری هوا با حجم زیاد همبستگی ضعیفی وجود دارداز جمله دلایل مشکلات موجود در اندازه گیری ذرات معلق در ایستگاه های پایش شهر تبریز و عدم فعال بودن برخی از ایستگاه ها می توان به موارد زیر اشاره نمود. • مکانیابی نادرست اغلب ( قریب به اتفاق) ایستگاهها • به کارگیری کارشناسان متخصص با تحصیلات غیرمرتبط(جغرافیا و منابع طبیعی) در بخش پایش کیفیت هوا