برآورد و مدلسازی انتشار گازهای گلخانه‌ای و مونو‌کسیدکربن در محل دفن زباله شهری (مطالعه موردی: محل دفن زباله آرادکوه، تهران)

هدف: اگرچه دفن بهداشتی زباله همچنان به عنوان یک روش مدیریت پسماند به طور گسترده در بسیاری از مناطق مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما یکی از چالش‌های اصلی آن، انتشار گازهای گلخانه‌ای مانند متان است که باعث آلودگی هوا، گرمایش جهانی و خطرات ایمنی می‌شود. مراکز دفن زباله، یکی از منابع مهم جهانی انتشار گازهای گلخانه‌ای مانند متان به‌ ویژه در کشورهای در حال توسعه هستند. این مسئله برای شهر تهران نیز یک چالش بحرانی به‌شمار می‌رود. کمبود پژوهش و مدل‌سازی در مورد تولید گاز در مراکز دفن زباله، مانع مهمی در برابر تلاش‌های عملی برای کاهش انتشار این قبیل گازها می‌باشد. با توجه به وسعت و موقعیت مکانی نزدیک محل دفن پسماند آرادکوه نسبت به شهر، انتشار گازهای آن به‌طور قابل توجهی موجب تشدید بحران شدید آلودگی هوای موجود در تهران می‌شود. این امر لزوم فوری انجام مدل‌سازی دقیق و پایش مستمر را برای برنامه‌ریزی پروژه‌های بازیابی گازهای حاصل از این مرکز دفن ایجاد کرده است. به همین منظور، این پژوهش با هدف برآورد و مدلسازی انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از محل دفن پسماندهای شهری تهران (آرادکوه) با تمرکز بر گاز متان انجام شد. اهمیت برآورد دقیق متان در مدیریت پسماند و کاهش پیامدهای ‌محیط‌زیستی و ایمنی نیز مدنظر قرار گرفت.روش پژوهش: مدل landgem توسعه‌یافته توسط آژانس حفاظت محیط‌زیست ایالات متحده آمریکا برای پیش‌بینی انتشار گازهای گلخانه‌ای به کار گرفته شد. دو دسته پارامتر ورودی شامل مقادیر پیش‌فرض نرم‌افزار و مقادیر نظری در معادله تجزیه مرتبه اول به‌کار رفت و نتایج حاصل از آن‌ها برای بررسی دقت و قابلیت اعتماد مقایسه گردید.یافته‌ها: نتایج نشان داد پسماند غذایی با 5/69 درصد بیشترین سهم در ترکیب پسماند شهری و نایلون با 4/8 درصد بیشترین سهم اجزای غیرآلی را دارند. مدل‌سازی نشان داد بیشینه تولید متان در سال 1421 رخ می‌دهد که در سناریوی پیش‌فرض حدود 108×58/3 مترمکعب و در سناریوی نظری 108×57/3 مترمکعب است. این اختلاف هر چند اندک، از نظر آماری معنادار (p<0.01) اما با روند مشابه (r=0.79) همراه بود.نتیجه‌گیری: این مطالعه نشان می‌دهد به‌کارگیری مدل‌های معتبر می‌تواند برآوردی دقیق و قابل اتکا از انتشار گازهای گلخانه‌ای فراهم کند و به تصمیم‌گیری‌های راهبردی در بهره‌برداری از زیست توده و مدیریت پایدار پسماند شهری یاری رساند. نوآوری اصلی پژوهش در ارائه نخستین مقایسه نظام‌مند میان دو رویکرد محاسباتی (پارامترهای پیش‌فرض و مقادیر نظری) در شرایط واقعی آرادکوه است که نشان داد حتی اختلاف جزئی در پارامترهای ورودی می‌تواند پیامدهای علمی و کاربردی قابل‌توجهی در مدیریت انتشار و سیاست‌گذاری‌های زیست‌محیطی ایجاد کند.

estimation and modeling of emission of greenhouse gases and carbon monoxide in urban landfill (case study: aradkooh landfill, tehran)

objective: although sanitary landfilling remains a widely used waste management method in many places, one of its major challenges is the release of greenhouse gases such as methane, which contributes to air pollution, global warming, and safety hazards. landfills are a major source of potent greenhouse gases, specially in developing countries where the majority of such emissions are produced. this is a critical issue for the case of tehran, where the lack of research and modeling on gas production from the landfills hinders mitigation and control efforts. given the current air pollution crisis in tehran, the extent and proximity of aradkooh landfill to tehran have made this landfill’s emissions a significant threat that could worsen the region’s severe air pollution crisis. this fact has created an urgent need for accurate modeling and monitoring to inform effective recovery projects. therefore, this study aims to (i) characterize landfill gas composition and formation processes, (ii) review and evaluate gas estimation methods, and (iii) apply the usepa landgem model to estimate greenhouse gas emissions at the aradkooh landfill in tehran.method: methane generation was modeled using landgem, which applies a first-order decay equation to predict annual landfill gas emissions. two parameter sets were used: default values provided by the software and theoretical values calibrated to local conditions.results: biogas generation potential was primarily determined by waste volume and composition. in tehran, effective biogas potential was calculated as the difference between total waste input and the portion processed annually. favorable landfill conditions, including adequate burial depth and engineered covers, supported efficient anaerobic degradation and methane recovery.conclusions: modeling results under the two scenarios highlighted the importance of parameter selection for reliable emission forecasting. the study emphasized the need for accurate modeling and monitoring to support emission management. future directions include applying advanced kinetic models, evaluating waste diversion impacts, validating results through field measurements, and testing mitigation measures such as geomembrane liners, nanomaterials, and biogas recovery for energy utilization.