یک مقیاس بهینه برای مقایسه‌ آلودگی هوای شرق و غرب تهران

سابقه و هدف: آلودگی هوا در کلان‌شهر تهران یک مسئله‌ محیط زیستی جدی است. اختصاص بهینه‌ بودجه‌ مربوط به مقابله با مشکلات آلودگی هوا در شرق (منطقه 4) و غرب (منطقه 22) شهر تهران، تعیین نسبت بهینه‌ احداث فضاهای سبز و درخت‌کاری در این دو منطقه، تعیین نسبت اعمال محدودیت‌های ترافیکی بهینه در این دو منطقه و مسائل مشابه، مسائلی هستند که برای حل آنها باید یک معیار بهینه آماری معرفی شود. متاسفانه تاکنون این مساله بررسی نشده است و پژوهش درباره آن ضروری به‌نظر می‌رسد. هدف اصلی این پژوهش بررسی وجود تفاوت میان آلودگی هوای شرق و غرب تهران و ارائه یک معیار برای پاسخ‌گویی به مسائل بالا است.مواد و روش‌ها: در این پژوهش، یک رویکرد جدید آماری برای مقایسه‌ آلودگی هوای شرق و غرب تهران ارائه ‌شده که ایرادات روش‌های مرسوم مانند آزمون تی و آزمون‌های ناپارامتری را برطرف کرده است. در این روش، مقادیر شاخص آلودگی هوای دو منطقه با یک توزیع آماری مناسب مدل‌بندی شده و سپس احتمال این‌که شرق تهران آلودگی هوای بیشتری از غرب تهران داشته باشد، با یک رویکرد‌ بیزی مورد بررسی قرار گرفته است. مقدار این احتمال، که با نماد r نمایش داده می‌شود، به‌عنوان معیاری بهینه برای تخصیص امکانات مرتبط با آلودگی هوا میان دو منطقه به‌کار رفته است.نتایج و بحث: داده‌های آلودگی هوا در شرق و غرب شهر تهران در زمستان 1394 بر حسب شاخص آلودگی هوا (aqi)1 گردآوری شده بود که با استفاده از توزیع‌های با تابع مخاطره‌ توانی مدل‌بندی شده است. میانگین و انحراف معیار برای داده‌های آلودگی هوای شرق تهران به ترتیب برابر 76/70 و 37/74و همین مقادیر برای غرب تهران به ترتیب برابر 72/14 و 34/166 به دست آمده است. اگرچه میانگین‌ نمونه‌ای شاخص آلودگی هوا در شرق تهران کمی بیشتر از غرب آن است، اما آزمون ناپارامتری منویتنی نشان می‌دهد که اختلاف معنی‌داری بین میانگین‌ آلودگی هوای این دو منطقه وجود نداشته است. بازه‌ باورمند بیزی 95 درصدی برای r برابر (0/594 و 0/436) و برآوردگر بیز r برابر 0/519 به دست آمده است. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، اگرچه تفاوت معنی‌داری (در سطح اطمینان 95 درصد) میان آلودگی هوای شرق و غرب تهران مشاهده نشد، ولی با احتمال 0/519 هوای شرق تهران آلوده‌تر از غرب آن بوده است. همچنین، این مقدار احتمال همان مقدار بهینه‌ای است که می‌تواند برای تخصیص مناسب امکانات مرتبط با آلودگی هوا میان دو منطقه به کار رود. یعنی، برای داشتن وضعیت بهینه باید 51/9 درصد امکانات مربوط به کنترل آلودگی هوا به شرق تهران و 48/1 درصد به غرب آن اختصاص یابد.نتیجه‌گیری: به نظر می‌رسد تخصیص مناسب بودجه‌ مناطق مختلف تهران به‌منظور کنترل آلودگی هوای تهران بتواند گامی برای حل این مشکل باشد. روش آماری ارائه‌شده در این پژوهش یک مقدار بهینه برای تخصیص بودجه به شرق و غرب تهران ارائه می‌دهد. مسئولان می‌توانند با استفاده از مقدار بهینه به‌دست‌آمده از این روش سیاست‌گذاری‌های مقتضی را برای توزیع مناسب بودجه و امکانات در شرق و غرب تهران انجام دهند. برای مثال، برای بیشینه کردن اثربخشی درخت‌کاری در تصفیه‌ هوا، بهتر است میزان درخت‌کاری در شرق تهران با این نسبت بیشتر از غرب آن باشد. همچنین، پیشنهاد می‌شود که محدودیت‌های ترافیکی اعمالی در شرق تهران با این نسبت بیشتر از غرب آن باشد.