مدلسازی اثرات آلاینده ذرات معلق بر روی افراد به کمک یک مدل پویای مکانی- زمانی و gis

در میان آلاینده‌های مختلف هوای شهر تهران، آلاینده ذرات معلق با قطر کمتر از 2.5 میکرون یکی از مهمترین آلاینده‌های هوا محسوب می‌شود که از طریق احتراق سوخت ایجاد شده و می تواند سبب ایجاد انواع بیماری‌ها و افزایش مرگ و میر افراد شود. با توجه به اهمیت موضوع تاکنون تحقیقات مختلفی در خصوص اثرات آلاینده pm2.5 انجام پذیرفته که اغلب آن‌ها به بررسی صرفاً آماری و اپیدمیولوژیکی اثرات پرداخته‌اند. در این مطالعه هدف، بررسی و نمایش اثر غلظت آلاینده pm2.5 به کمک مدلسازی عامل مبنا می‌باشد که در اینجا اثر آلودگی بر روی یک خودرو به عنوان عامل حرکت‌کننده و نمایش اثرات آلودگی به صورت تغییر رنگ بر روی آن، مدنظر قرار گرفته‌است. به همین منظور ابتدا نقشه پراکنش آلاینده pm2.5 برای دور روز که دارای شدت آلایندگی مختلف بودند، در محیط نرم افزار arcgis تهیه شد. برای انجام این کار از اطلاعات مربوط به غلظت آلودگی روزهای 3 دی و 11 دی ماه سال گذشته استفاده شده و از روش درونیابی idw برای درونیابی و تهیه نقشه پراکندگی استفاده شد. پس از آن از داده‌های بدست‌آمده غلظت آلودگی و همچنین تلفیق آن با موقعیت خیابان‌ها و میادین منطقه مورد مطالعه محیط حرکت عامل در نرم افزار netlogo ساخته شده و محیط مربوطه فرخوانی شد. با تعیین مبداً و مقصد، مسیر و میزان سرعت حرکت خودرو، مدل برای دو روز 3 دی و 11 دی ماه اجرا شد. نتایج اجرای مدل نشان داد که به دلیل شدت آلودگی بالاتر در روز 11 دی، اثر غلظت آلودگی بر روی عامل بسیار بیشتر از روز 3 دی بوده‌است. با اجرای مدل در روز 11دی مقدار اثر آلودگی در مدت زمان کوتاهی به اعداد بالای 100 که محدوده ناسالم برای گروه‌های حساس است رسید که این میزان غلظت مطابق شاخص aqi سبب ایجاد مشکلات جدی تنفسی بر روی سالمندان و کودکان می‌شود.

modeling the effects of pm pollutant on people using a spatio-temporal dynamic model and gis

among the various air pollutants in tehran, particulate matter with a diameter of less than 2.5 micron is considered one of the most important air pollutants that is created through fuel combustion and can cause various diseases and increase the mortality of people. due to the importance of the subject, so far, various researches have been conducted on the effects of pm2.5 pollutants that most of them have only investigated statistical and epidemiological effects. in this study, the aim is to investigate and show the effect of pm2.5 pollutant concentration with the help of abm, where the effect of pollution on a car as a moving agent and showing the effects of pollution in the form of color change on it was considered. for this purpose, pm2.5 pollutant distribution map for tow days with different pollution intensity was prepared in arcgis software environment. for doing this job, the information related to the concentration of pollution on the december 24, 2022 and january 1, 2023 was used and the idw interpolation method was used to interpolate and prepare the dispersion map. after that, from the obtained data, the concentration of pollution and its integration with the location of the streets and squares of the studied area, the agent’s movement environment was created in netlogo software and the relevant environment was called. by determining the origin and destination, the route and the speed of the car, the model was implemented for two days, december 24, 2022 and january 1, 2023. the results of the model implementation showed that due to the higher intensity of pollution on the januay 1, the effect of pollution on the agent was much higher than on the december 24. with the implementation of the model on the january 1, the amount of pollution in a short period of time reached above 100, which is an unhealthy range for sensitive groups. according to the aqi index, this level of concentration causes serious breathing problems for the elderly and children.