ترجمه متون تخصصی مهندسی عمران

چگونگی تاثیرگذاری مترو بر آلودگی هوا

10 / 10
از 4 کاربر

چگونگی تاثیرگذاری مترو بر آلودگی هوا

یاسر عبداللهی

 

مقدمه

بخش حمل و نقل با تولید 27 درصد همه آلاینده های هوا، دومین منبع بزرگ انتشار CO2 در میان 27 کشور اتحادیه اروپا می باشد. این میزان در کشورهای کمتر توسعه یافته درصد بیشتری را نشان می دهد. این در حالی است که تحقیقات اخیر آژانس زیست محیطی اروپا (EEA) نشان می دهد که انتشار آلاینده ها توسط بخش حمل و نقل طی سال های 1990 تا 2020 به طور متوسط 25 درصد نسبت به قبل از آن افزایش داشته است. این بر خلاف بخش انرژی و صنعت است که کاهش داشته است.

عملکرد هشدار دهنده بخش حمل و نقل عمدتا ناشی از ترافیک جاده ای است که به طور متوسط 72 درصد انتشار آلاینده های هوا مربوط به بخش حمل و نقل را تولید می کند. در مقایسه با آن بخش ریلی با وجود اینکه 6 درصد مسافران و 3/10 درصد کل بار حمل و نقل شده را پوشش داده است، تنها 6/1 درصد آلاینده های مربوط به بخش حمل و نقل را تولید می کند. یک انتقال مدیریت شده از حمل و نقل جاده ای و هوایی به سمت حمل و نقل ریلی یکی از روش های کاهش انتشار CO2 می باشد.

به طور کلی روش های نوین حمل و نقل عمومی نظیر مترو و خطوط ریلی شهری دارای دو تاثیر بالقوه است: ایجاد ترافیک یا تبدیل ترافیک. بهبود ابزارهای حمل و نقل درون شهری می تواند منجر به ارتقای فعالیت های اقتصادی گردیده و تقاضای جدید برای سفرهای درون شهری را افزایش دهد. این امر همچنین می تواند منجر به تغییر محل سکونت افراد به سمت دور از مرکز شهر و ایجاد رفت و آمد های جدید از و به حومه شهر گردد. این تاثیرگذاری در جهت ایجاد ترافیک است، که می تواند باعث افزایش آلودگی هوا شود. از طرف دیگر، مسافرانی که پیش تر از وسایل نقلیه شخصی استفاده می کردند، اکنون ممکن است به شیوه های جدید روی آورند. این تاثیرگذاری که از آن به تبدیل ترافیک یاد می شود، می تواند آلودگی هوا را کاهش دهد. در کنار این دو تاثیرگذاری آلودگی ناشی از تولید الکتریسیته لازم برای تامین انرژی مورد نیاز جهت این شیوه های حمل و نقل نیز باید در نظر گرفته شود.

 

 بررسی تاثیر مترو دهلی نو در کاهش آلودگی هوا

تاریخچه ساخت مترو دهلی نو به سال 1969 بر می گردد اما اولین قطعه این مترو در سال 2002 آماده بهره برداری شد. در می 1995 شرکت راه آهن مترو دهلی بوسیله دولت هند تشکیل شد. در سال 1998 ساخت مترو آغاز شد. اولین قطار آزمایشی در 17 سپتامبر 2002 به حرکت در آمد و اولین حرکت قطار به طور رسمی در 25 دسامبر 2002 اتفاق افتاد. خطوط ریلی ابتدا در مناطق با تراکم جمعیت بالا واقع شدند که تعداد زیادی از مردم را از این امکان حمل و نقل بهره مند می ساختند. این امر انگیزه توسعه های بعدی را ایجاد کرد.

شکل 1 نقشه شبکه ریلی مترو دهلی نو را نشان می دهد. این شبکه بوسیله خطوط مختلف که با رنگهای متمایز شناسایی می شوند و در اقصی نقاط پایتخت هند گسترش مشخص می شود. شرکت متروی دهلی نو به دلیل مسائل زیست محیطی جوایز متعددی را کسب کرده است. این پروژه خط آهن اولین پروژه ای در جهان بوده است که گواهی کاهش انتشار آلاینده ها (CER) را برای سیستم ترمز خود که انرژی جنبشی آزاد شده را هنگامی که قطار ترمز می کند به انرژی الکتریکی قابل استفاده برای سیستم مترو تبدیل می نماید، بدست آورده است. 

مترو و آلودگی هوا 1

شکل 1: نقشه شبکه متروی دهلی نو 

 

متروی دهلی انرژی الکتریسیته خود را از سه منبع دریافت می کند: شبکه شمالی، یک کارخانه توربین گازی، و خط آهن اصلی.

طبق مطالعات انجام شده در بازه زمانی سالهای 2004 تا 2006 توسط دیپتی گوئل و سونام گوپتا (2013) عملکرد مترو دهلی در زمینه میزان انتشار آلاینده ها و تاثیر توسعه خطوط مترو در کاهش میزان آلاینده ها مورد بررسی قرار گرفت. شبکه ریلی مترو دهلی در این بازه زمانی شش بار توسعه یافته است. آلاینده هایی که مورد بررسی قرار گرفتند عبارتند از دی اکسید نیتروژن (NO2)، منواکسیدکربن (CO)، اُزون (O3) و دی اکسید سولفور (SO2) که دلیل انتخاب آنها تاثیرات آنها بر سلامتی و محیط زیست است.

شکل های 2 و 3 سری های زمانی ماهانه تعداد افراد استفاده کننده از متروی دهلی و تغییر درصد تعداد مسافران متروی دهلی برای همه خطوط در دوره زمانی 2004 تا 2006 را نشان می دهند. هر دوی این نمودارها گسستگی های با شیب تند در توسعه 2 خط قرمز، توسعه خط زرد، افتتاح و توسعه خط آبی دربردارند.

مترو و آلودگی هوا 2

شکل 2: تعداد مسافران استفاده کننده از متروی دهلی در بازه زمانی 2004 تا 2006 

 

مترو و آلودگی هوا 3

شکل 3: درصد تغییر در تعداد مسافران استفاده کننده از متروی دهلی در بازه زمانی 2004 تا 2006 

 

شکل های 4 تا 7 سطوح ماهانه متوسط غلظت آلاینده های ثبت شده در هر ایستگاه مورد بررسی را به همراه میانگین سه ایستگاه نشان می دهند. این نمودارها به ما در مورد ویژگی های متمایز داده ها، اطلاعاتی ارائه می دهند: اول، هر ایستگاه مانیتورینگ گرایش متفاوتی در غلظت آلاینده ها دارد. با مقایسه با دیگر ایستگاه ها، ایستگاه ITO واقع در متراکم ترین تقاطع ترافیکی غلظت های بالاتری از همه آلاینده ها به جز O3 را ارائه داد. دوم، تغییرات با شیب تند در سطح آلاینده ها، هنگامی که خطوط مترو افتتاح یا توسعه داده شدند، مشاهده می گردد، اگرچه این امر برای همه نمونه ها صدق نمی کند.

مترو و آلودگی هوا 4

شکل4: غلظت دی اکسید نیتروژن NO2 طی سالهای 2004 تا 2006 

 

مترو و آلودگی هوا 5

شکل5: غلظت منواکسیدکربن (CO) طی سالهای 2004 تا 2006 

 

مترو و آلودگی هوا 6

شکل6: غلظت دی اکسید سولفور (SO2) طی سالهای 2004 تا 2006 

 

مترو و آلودگی هوا 7

شکل7: غلظت اُزون (O3) طی سالهای 2004 تا 2006 

 

با توجه به نمودارهای فوق نتایج زیر حاصل می گردد:

  1. سطوح غلظت های همه چهار آلاینده در دوره بعد از توسعه مترو عمدتا کمتر از دوره قبل از توسعه آن است.
  2. متروی دهلی تاثیر منفی در میزان غلظت NO2 داشته است. گستره کاهش در NO2 از 3.2 درصد (توسعه خط زرد) تا 38.6 درصد (افتتاح خط آبی) و 47 درصد در ایستگاه سیری فورت متغیر است. غلظت CO نیز بین 31 تا 99.9 درصد کاهش داشته است.
  3. الگوی پایداری در این سه ایستگاه برای انتشار آلاینده SO2 مشاهده نگردید. در برخی ایستگاه ها افزایش و در برخی از ایستگاه ها کاهش مشاهده شد. این عمدتا بدان دلیل است که SO2 آلاینده ای است که انتشار آن بیشتر مبتنی بر فعالیت های صنعتی است و کمتر مرتبط با بخش حمل و نقل است.
  4. در مورد O3 نتایج سردرگم کننده بود. حتی با در نظر گرفتن جداگانه ایستگاه ها الگوی مشخصی برای O­3 حاصل نشد. O3 آلاینده فرعی و ثانویه تشکیل شونده در جو است که به وسیله واکنش بین اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات آلی سبک در حضور نور خورشید به وجود می آید. در این زمینه نیاز به بررسی بیشتر وجود دارد.

به طور کلی شواهد و قرائنی بدست آمد که نشاندهنده کاهش قابل توجه در میزان CO و NO2 همزمان با توسعه خطوط مترو در این شهر است. هر دوی این آلاینده ها اجزای مهمی در آلودگی هوای ناشی از وسایل نقلیه هستند. این بدان معنی است که متروی دهلی و خطوط جدیدالتأسیس آن منجر به تبدیل ترافیک از وسایل نقلیه شخصی به وسایل نقلیه عمومی (یعنی متروی دهلی نو) گردیده است.

می توان با استفاده از رگرسیون و تعمیم نتایج برای کل شهر به تاثیر متروی دهلی در کاهش آلاینده های دهلی پی برد. بر این اساس متروی دهلی کیفیت هوای شهر را، به وسیله کاهش سطح غلظت NO2 به میزان 22.7 درصد و CO به میزان 23 درصد، بهبود داده است. البته برای حصول نتایج دقیق تر باید ایستگاه های بیشتر و بازه زمانی گسترده تری مورد بررسی قرار گیرد.

 

بررسی تاثیر مترو تایپه در کاهش آلودگی هوا

تایپه یکی از شهرهای با تراکم جمعیت بسیار بالا در منطقه نوظهور اقتصادی شرق آسیا است. کلانشهر تایپه در شمال تایوان قرار دارد و دارای وسعت تقریبی 900 مایل مربع است. در سال 2009 جمعیت این شهر بالغ بر 2.7 میلیون نفر بود. درآمد سرانه این کشور حدود 15000 دلار بوده است که از این لحاظ مشابه کره جنوبی است.

سيستم متروي شهر تايپه يكي از گران ترين سيستم هاي مترو در جهان است. اين درحالي است كه سه سال متوالي سيستم متروي اين شهر به عنوان ايمن ترين سيستم متروي جهان شناخته مي شد. سيستم مترو كه به آن ام آرتي مي گويند، در 28 مارس 1996 به بهره برداری کامل رسید. حدود 1/1 ميليون نفر در روز از متروي شهر تايپه استفاده مي كنند. راه های جایگزین دیگری برای حمل و نقل عمومی در کنار متروی تایپه وجود دارد که یکی از آنها اتوبوس های تندرو است. اما سرمایه گذاری در ساخت مترو بدلیل کمبود فضای مناسب در خیابان های این شهر برای تردد اتوبوس های تندرو و رقابت با دیگر کلانشهرهای جهان صورت گرفت.

مترو و آلودگی هوا 8

شکل8: نقشه سیستم متروی تایپه و ایستگاه های کنترل و ارزیابی آلودگی هوا 

 

مترو و آلودگی هوا 9

شکل9: خطوط متروی شهر تایپه

 

طبق مطالعات انجام شده توسط چن و والی (2011) عملکرد مترو تایپه در زمینه میزان انتشار آلاینده ها و تاثیر خطوط مترو در کاهش میزان آلاینده ها  در بازه زمانی دوساله (یک سال قبل و یک سال بعد از افتتاح متروی تایپه) مورد بررسی قرار گرفت. آلاینده هایی که مورد بررسی قرار گرفتند عبارتند از منواکسیدکربن (CO)، اکسیدهای نیتروژن (NOx) و اُزون (O3).

شکل 10 سری های زمانی سه ماهه تعداد افراد استفاده کننده از متروی تایپه در دوره زمانی دو ساله قبل و بعد از افتتاح متروی این شهر را نشان می دهد (طبیعتا تعداد مسافران استفاده کننده از این مترو قبل از افتتاح صفر می باشد که با خط افقی در راستای صفر نشان داده شده است). 

مترو و آلودگی هوا 10

شکل10: تعداد مسافران استفاده کننده از متروی شهر تایپه در بازه زمانی دو ساله قبل و بعد از افتتاح مترو 

 

شکل های 11 تا 13 میانگین تجمعی سطوح هفتگی غلظت آلاینده های ثبت شده در شهر تایپه را در واحد PPM نشان می دهند. همانطور که از این نمودارها پیداست غلظت آلاینده ها با توجه به منحنی فیت شده بعد از افتتاح مترو کاهش پیدا کرده است اگرچه این امر برای اُزون کاملا واضح و آشکار نیست. 

مترو و آلودگی هوا 11

شکل11: میانگین هفتگی میزان آلاینده منواکسیدکربن (CO) طی بازه زمانی دو ساله قبل و بعد از افتتاح متروی تایپه

 

مترو و آلودگی هوا 12

شکل12: میانگین هفتگی میزان آلاینده اکسیدهای نیتروژن (NOx) طی بازه زمانی دو ساله قبل و بعد از افتتاح متروی تایپه

 

مترو و آلودگی هوا 13

شکل13: میانگین هفتگی میزان آلاینده اُزون (O3) طی بازه زمانی دو ساله قبل و بعد از افتتاح متروی تایپه

 

با توجه به نمودارهای فوق می توان دریافت؛ اولا، افتتاح متروی تایپه میزان انتشار آلاینده CO که عمدتا ناشی از اتومبیل های شخصی است را کاهش داد. این کاهش بیش از 15 درصد است. این میزان کاهش برای NOx حدود 8 درصد می باشد. ثانیا، شروع به کار متروی تایپه تاثیر اندکی بر روی کاهش آلودگی هوا ناشی از اُزون داشته است. نتایج نشان می دهد که افتتاح متروی تایپه میزان O3 را کاهش داده است اما این نتایج از لحاظ آماری از درجه اطمینان کافی برخوردار نیست. از آنجا که پیامدهای بهداشت و سلامت اُزون موجود در سطح زمین بسیار مهم می باشد، فقدان تاثیرگذاری مترو بر آلاینده اُزون بسیار قابل توجه است و باید شیوه های دیگری برای کاهش این آلاینده اتخاذ گردد.

 

 

منابع و مآخذ 

  1. Deepti,Goel, Sonam,Gupta. THE EFFECT OF METRO RAIL ON AIR POLLUTION IN DELHI, Center for Development Economics (CDE), Delhi School of Economics, 2013. 
  2. Krohn,Olaf, Ledbury,Matthew and Schwarz,Henning. Railways and the Environment, Community of European Railway and Infrastructure Companies (CER), Belgium, 2009. 
  3. Chen, Yishu, Whalley, Alexander. Green Infrastructure: The Effect of Urban Rail Transit on Air Quality, American Economic Journal, 2012.
  4. http://www.bubbletea101.com/taipei-metro

 

استفاده از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است.

 

ارسال نظر

عنوان نظر :
نام شما :
ایمیل :
نمایش همه
علاقه مندی ها ()