بررسی توزیع قطری و وزنی آئرودینامیکی و اشکال ذرات اتمسفری در محدوده طرح ترافیک شهر تهران

سابقه و هدف: اجرای طرح های کنترلی، پایش و تدوین قوانین ترافیکی و مدیریتی نیاز به کسب اطلاعات اساسی و بنیادین در خصوص منشا ذرات، خواص فیزیکی - شیمیایی و رفتار آن ها در اتمسفر دارد. جمع آوری این اطلاعات نیاز به مطالعه ابعاد مختلف ماهیتی ذرات دارد که بیشتر آن ها به صورت مستقیم امکان پذیر نخواهد بود. چالش آلودگی هوای کلانشهر تهران نیاز به انجام مطالعات بنیادین داشته و ما در این تحقیق سعی کردیم ابعاد جدیدی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی بنیادین ذرات اتمسفری شهر تهران را ارائه دهیم.مواد و روش ها: فرایند جمع آوری ذرات جهت ارزیابی غلظت و ترکیب شیمیایی آن ها توسط نمونه بردار حجم بالا به مدت 1 تا 24 ساعت و متوسط جریان m^3/min 1.7 روی فیلترهای فایبرگلاس انجام شد. همچنین برای تعیین توزیع قطر آئرودینامیکی ذرات از نمونه بردار آبشاری (ایمپکتور اندرسن) با جریان l/min 28.3 و به مدت 72 ساعت تا 7 روز استفاده شد. بعد از نمونه برداری، نمونه ها جهت تعیین غلظت کل و توزیع آئرودینامیکی در آزمایشگاه آماده سازی شدند.نتایج و بحث: نتایج نشان داد، میانگین غلظت ذرات در طول دوره نمونه برداری µg/m^3 118.11±6.9 بود. در طول دوره نمونه برداری بالاترین غلظت ذرات جمع آوری شده µg/m^3 154.22±61.1 و کمترین مقدار آن µg/m^3 129.23±12.15 به ثبت رسید. نتایج بررسی sem نمونه های برداشت شده نشان داد که ذرات به شکل کروی، نامنظم، لیف مانند و همچنین اشکال کریستالی حضور دارند. غالب عناصر در این نمونه ها شامل k، ca، cl و fe است که به همراه ترکیب های از ti، zn دیده می شود. ساختارهای خوشه مانند و بی شکل غنی از o، zn، mg، fe، k، si و na در ذرات با ابعاد 2 تا 7 میکرومتر مشاهده شد.نتیجه‌گیری: باتوجه به نتایج و مقایسه با سایر کارهای صورت گرفته شده در این زمینه، ذرات ریز بیشتر طی فرآیندهای احتراق سوخت توسط صنایع و حمل و نقل شهری انتشار می یابند. همچنین ذرات بزرگتر طی فعالیت های انسانی مانند گرد و غبار تولیدی در جاده ها توسط وسائل نقلیه، ساخت و ساز ساختمانی و صنایع تولید و منتشر می شود.

investigation of diameter and aerodynamic weight distribution and atmospheric particle shapes within the traffic plan area of tehran

introduction: implementing control plans, monitoring, and formulating traffic and management laws requires obtaining basic information about the origin of particles, physicochemical properties, and their behavior in the atmosphere. gathering this information requires studying the various dimensions of the nature of particles, most of which will not be directly possible. the challenge of air pollution in the metropolis of tehran requires fundamental studies, and in this study, we tried to present new dimensions of physicochemical and fundamental properties of atmospheric particles in tehran. material and methods: the particle collection process to evaluate their concentration and chemical composition was performed by a high-volume sampler for 1 to 24 hours and an average flow of 1.7 m3/min on fiberglass filters. also, to determine the aerodynamic diameter distribution of the particles, a cascade sampler (anderson impactor) with a flow of 28.3.3 l/min was used for 72 hours to 7 days. after sampling, the samples were prepared to determine the total concentration and aerodynamic distribution in the laboratory. results and discussion: the results showed that the mean particle concentration during the sampling period was 118.6 ± 11.9 μg/m3. during the sampling period, the highest concentration of collected particles was 154.61 ± 22.1 and the lowest was 129/12 ± 23.15 μg/m3. the results of sem analysis of the collected samples showed that the particles were present in a spherical, irregular, fibrous shape as well as crystalline shape. the predominant elements in these samples are k, ca, cl and fe, which are found in combination with ti, zn. cluster-like and amorphous structures rich in o, zn, mg, fe, k, si, and na were observed in particles with dimensions of 2 to 7 micrometers. conclusion: according to the results and comparison with other work done in this field, more particulate matter is emitted during fuel combustion processes by industry and urban transportation. larger particles are also produced and emitted by vehicles, construction, and industry during human activities such as road dust.