PM2.5

در این تحقیق، ابتدا غلظت ذرات معلق در هوای محیط در محل سایت انرژی های تجدیدپذیر پژوهشگاه مواد و انرژی واقع در شهر مشکین دشت استان البرز در دو محدودة PM10و PM2.5 نمونه برداری و اندازه گیری شد. سپس ذراتِ نمونه برداری شده، استخراج شدند و به کمک دستگاه کرواتوگرافی یونی غلظت شش آنیون شامل: فلوراید، کلراید، بروماید، نیتریت، نیترات و سولفات و شش کاتیون شامل: لیتیم، سدیم، آمونیوم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم بر روی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشانگر غلظت نسبی بالای دو آنیون سولفات و نیترات در هر دو طبقه ذرات PM10 و PM2.5بوده است. کاتیون کلسیم در ذرات PM10 دارای بالاترین غلظت و کاتیون آمونیوم در ذرات PM2.5 دارای بالاترین غلظت مشاهده شدند. همچنین، بنابر نتایج به دست آمده، حضور یون ها (اعم از آنیون ها و کاتیون ها) در ذرات PM2.5 به طور نسبی دو برابر حضور آنها در ذرات PM10 دیده شد که تأکیدی بر خطرات بهداشتی بالای ذرات ریزتر می باشد.

افزایش بحران های محیط زیست در جهان باعث شده است تا در دهه های اخیر اهمیت مطالعه در مورد مسائل زیست محیطی افزایش یابد. آلودگی هوا در ردیف یکی از زیان بارترین مخاطرات طبیعی قرار گرفته است. ذرات معلق در هوا با قطر کمتر از 2.5 میکرومتر (PM2.5) یکی از خطرناک ترین و مضرترین نوع ذرات در میان آلاینده های مختلف هوا برای سلامتی انسان هستند. یکی از تکنیک های تخمین PM2.5 استفاده از محصولات عمق نوری آئروسل (AOD) است. محصولات مختلف AOD با الگوریتم های متفاوتی بازیابی می شوند که دارای دقت و قدرت تفکیک مکانی یکسانی نمی باشند. به دلیل تفاوت در فرضیات و تقریبات زیادی که در مراحل بازیابی AOD ها اتخاذ می شود، محصولات AOD تولید شده دارای عدم قطعیت هستند. این موضوع، باعث کاهش دقت تخمین غلظت PM2.5 می گردد. هدف این مقاله بررسی امکان تلفیق محصولات AOD حاصل از مشاهدات سنجنده MODIS (بازیابی شده توسط الگوریتم های Deep Blue و Dark Target) به منظور تخمین دقیق تر PM2.5 است. در این مطالعه، نخست با انجام آزمایش بر روی الگوریتم های مختلف یادگیری ماشین و بررسی عملکرد آن ها در تخمین PM2.5 از روی داده های AOD، الگوریتم XGBoost به عنوان الگوریتم پایه در روش تلفیق پیشنهادی انتخاب شد. سپس محصول AOD تلفیقی با استفاده از یک روش وزن دهی مبتنی بر کیفیت بازیابی محصولات اولیه، تولید شد. محصول تلفیقی به همراه داده های هواشناسی و الگوریتم XGBoost برای تخمین PM2.5 مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از تلفیق نشان داد که دقت تخمین PM2.5 محصول تلفیقی در هر سه شاخص RMSE، MAE و  نسبت به حالت هایی که محصولات به صورت منفرد استفاده شدند، بهتر است (0.77= ، 7.00 MAE = ، 9.59 RMSE=). علاوه بر افزایش دقت، روش پیشنهادی ساده و از نظر محاسباتی کم هزینه است. علاوه بر این در این تحقیق مشخص گردید، توجه به نشانگر کیفی بازیابی محصولات AOD، زمینه دستیابی به یک محصول تلفیقی دقیق تر را فراهم خواهد کرد.

از مهم ترین مسائل و چالش های پیشرو در جهان امروز، آلودگی هوا و به خصوص آلاینده PM2.5 می باشد، به نحوی که این مساله به یکی از معضلات پیچیده و جدی در زندگی انسان های سراسر جهان تبدیل شده است. قرار گرفتن در معرض سطوح بالای آلودگی هوا موجب پیامدهای منفی سلامتی است. مطالعه حاضر در نظر دارد تا تمایل به پرداخت ساکنین شهر مشهد برای بهبود آلاینده PM2.5 و عوامل مؤثر بر این تمایل به پرداخت را اندازه گیری کند. برای رسیدن به این هدف از روش نمونه گیری خوشه ای دو مرحله ای از 343 نفر و با بکار بردن مدل انتخاب گسسته چندبعدی (MBDC) و الگوی اقتصادسنجی لاجیت ترتیبی استفاده شد. بر اساس نتایج، تمایل به پرداخت مردم مشهد برای بهبود کیفیت آلاینده PM2.5 به میزان 55488 ده ریال برآورد شد. همچنین نتایج نشان داد که متغیرهایی همچون تحصیلات، سن افراد، داشتن بیماری تنفسی و درآمد بر تمایل به پرداخت افراد اثری مثبت و معنی دار و متغیر بعد خانوار اثر منفی و معنی داری بر تمایل به پرداخت داشته است. نتایج این پژوهش می تواند شهرداری مشهد را نسبت به میزان درآمد احتمالی از عوارض محیط زیستی ناشی از آلودگی هوا که شهروندان مایل به پرداخت آن برای بهبود کیفیت هوا هستند، آگاه سازد و پیشنهاد می شود شهرداری این عوارض محیط زیستی را به صورت ماهانه جمع آوری و به صورت اختصاصی برای پروژه های کاهش آلودگی هوا استفاده کند.

دلایل مختلفی مانند فعالیت های صنعتی، افزایش جمعیت انسانی و مصرف سوخت های فسیلی به ویژه در ساعات شلوغی شهری و منابع طبیعی می تواند غلظت ذرات PMs را به میزان قابل توجهی افزایش دهد که عمدتاً از طریق سیستم تنفسی وارد بدن انسان می شود. با گسترش روز به روز داده و اطلاعات در این حوزه بسیاری از تصمیم گیری ها در فقر اطلاعات مناسب انجام می شود. بهتر است با علم داده کاوی به استخراج دانش و فشرده سازی اطلاعات دست زد تا بتوان بهترین تصمیم گیری ها را در حوزه محیط زیست داشته باشیم. در رابطه با PM2.5 شهر اصفهان یکی از سودمندترین اطلاعات ماهیت و منشا هر ایستگاه سنجش PM2.5 است. به عبارتی بهتر اینکه ایستگاه های شهر اصفهان تا چه اندازه تحت تاثیر عوامل مختلف هستند و طبقه بندی ایستگاه ها از لحاظ منشا به چه صورت است. برای این منظور از ابزار آماری PCA کمک گرفته شد. در این مطالعه ایستگاه های شهری پروین، خرازی، رودکی، احمد آباد و استانداری به احتمال زیاد احتراق سوخت فسیلی در بخش حمل و نقل و گرمایشی ساختمان ها حاصل می گردد. در خیابان استانداری به دلیل ترافیک سنگین در هسته مرکزی شهر، همچین مساحت نسبتا زیاد فضای سبز و نقش آن در ترسیب و انباشت ذرات در این نقطه نیازمند توجه زیادی است. دشت سگزی با توجه به فرسایش بادی شدید در این منطقه عمده ذرات مربوط به منشا طبیعی بوده و با راهکار های مدیریتی در کاهش فرسایش بادی مانند مالچ پاشی یا اقدامات کاشت گیاهان مرتعی در این منطقه از پراکنش ذرات جلوگیری کرد. منطقه مبارکه که یکی از کانون های صنعتی اصفهان است عمده ی ذرات در این منطقه منشا فعالیت های صنعتی دارد.