مدیریت کیفیت هوا | شرکت مهندسان مشاور آرین ستاک اندیش (دانش بنیان)

مدیریت کیفیت هوا

مدیریت کیفیت هوا به کلیه فعالیتهایی گفته می شود که یک مقام نظارتی برای کمک به حفظ سلامت انسان و محیط زیست در برابر آثار زیانبار آلودگی هوا انجام می دهد.

تعريف آلودگي هوا

تغيير تركيب طبيعي جو توسط عوامل شيميايي، فيزيكي و بيولوژيكي را آلودگي هوا مي ناميم.

تركيب طبيعي جو (اتمسفر) زمین

ترکیبات	نماد	درصد
نیتروژن	N₂	78.084
اکسیژن	O₂	20.964
آرگون	Ar	0.934
دی اکسید کربن	CO₂	0.036
نئون	Ne	0.00182
هلیوم	He	0.000524
متان	CH₄	0.00015
کریپتون	Kr	0.000114
هیدروژن	H₂	0.00005

ترکیبات اتمسفر زمین

منابع انتشار آلودگي هوا

تعريف چرخه مدیریت کیفیت هوا

طبق تعريف آژانس حفاظت محيط زيست آمريكاEPA ،مديريت كيفيت هوا در برگيرنده كليه سياست ها، اهداف، فعاليت ها و قوانيني است كه يك مرجع قانوني نظير سازمان هاي حفاظت محيط زيست ملي با هدف حفظ سالمت انسان و جلوگيري از آسيب محيط زيست در برابر اثرات مخرب آلودگي هوا اتخاذ مي كند.

فرآيند مدیریت کیفیت هوا بصورت يك چرخه فعال Dynamic داراي اجزا مرتبط به يكديگر است.

اين چرخه بصورت مداوم مورد ارزيابي قرار مي گيرد تا با توجه به اهداف و استراتژيهاي مختلف تدوين شده توسط مرجع قانوني در هر كشور و نيز ارتقا دانش در حوزه آلودگي هاي هوا و سلامت انسان بيشترين اثر بخشي در هر جامعه و كشوري داشته باشد.

همه اجزا اين چرخه در تحقيقات علمي مورد مطالعه و تحليل قرار مي گيرند تا داده هاي مورد نياز مديران كيفيت هوا را در حوزه هاي انتشار آلاینده هاي هوا، نحوه انتقال، پخش و پراكنش اين آلاینده ها در جو و نيز تبديل آلاینده هاي اوليه Pollutants Primary به آلاینده هاي ثانويه Pollutants Secondary در نتيجه واكنش هاي شيميايي در جو و اثرات اين آالينده ها بر سالمت انسان و محيط زيست فراهم گردد.

اجزا چرخه مدیریت کیفیت هوا

1 -برآورد و تخمين انتشار آلاینده هاي هوا از منابع مختلف:

اولين جز در چرخه مديريت كيفيت هوا، برآورد و تخمين انتشار آلاینده هاي هوا است. تخمين انتشار با هدف تهيه داده هاي مورد نياز مدل سازي پخش و پراكنش آلاینده هاي هوا، استفاده در سيستم هاي تجارت نشر و يا اخذ ماليات بر نشر مطرح مي باشد.

روش هاي تئوري و تجربي متنوعي براي محاسبه و تخمين انتشار آلاینده هاي هوا توسعه داده شده اند. در روش هاي تئوري تخمين انتشار از بسته هاي نرم افزاري و نيز مستندات فني مبتني بر فاكتورهاي انتشار آلاینده هاي هوا استفاده مي شود . در اين روش، محاسبه و تخمين ميزان انتشار آلاینده هاي هوا با توجه به هندسه منبع انتشار مشتمل بر منابع نقطه اي، خطي و سطحي و نيز نوع منابع صنعتي مشتمل بر منابع احتراقي نظير نيروگاه ها و پالایشگاه ها و فرآيندي غيراحتراقي نظير صنايع توليد مواد معدني و مواد غذايي متفاوت خواهد بود.

در روش هاي تجربي از فناوري هاي مختلف اندازه گيري مستقيم آلاینده هاي هوا مبتني بر آناليزرها و سنسورها در قالب سيستم هاي پايش مداوم و يا سيستم هاي قابل حمل پايش آلاینده هاي هوا در محصوالت احتراق و فرآيندهاي توليدي صنايع استفاده مي شود.

از نظر هزينه هاي تخمين انتشار، روش هاي تئوري بسيار ازران تر از روش هاي تجربي مي باشند وليكن داده هاي انتشار برآورد شده داراي صحت كمتري نسبت به روش هاي تجربي مي باشند.

2 -مدل سازي پخش و پراكنش آلاینده هاي هوا:

دومين جز چرخه مديريت كيفيت هوا، مدل سازي پخش و پراكنش آلاینده هاي هوا مي باشد. آلاینده هاي هوا پس از خروج از منابع مختلف در نتيجه اثر فاكتورهاي هواشناسي جو (كه تعيين كننده پايداري، ناپايداري و خنثي بودن جوي و ضريب تهويه جوي هستند) و فاكتورهاي توپوگرافي محل استقرار منابع انتشار در جو پخش و پراكنش مي يابند.

مدل سازي پخش و پراكنش آلاینده هاي هوا ابزاري ارزان قيمت به منظور برآورد غلظت آلاینده ها در جو مي باشند. مهمترين هدف مدل سازي پخش و پراكنش تخمين غلظت مواجه انسان و محيط زيست اطراف منابع انتشار با آلاینده هاي هوا در جو مي باشد. مدل سازي پخش و پراكنش آلاینده هاي هوا با استفاده از مدل هاي مختلف آلودگي هوا مشتمل بر مدل هاي اويلري، گوسين و الگرانژي قابل انجام است.

در حال حاضر از مدل هاي همبست مدل هاي هواشناسي نظيرWRF با مدل هاي آلودگي هوا نظير AERMOD ،CALPUFF و CMAQ جهت تخمين غلظت آلاینده هاي هوا در جو استفاده مي شود. از ديگر اهداف مدل سازي پخش و پراكنش آلاینده هاي هوا، تعيين سهم هر منبع انتشار از كل غلظت آلاینده هاي هوا در هر منطقه اطراف آن منبع انتشار مي باشد.

3 -پايش و اندازه گيري آلاینده هاي هوا در هواي آزاد:

سومين جز چرخه مديريت كيفيت هوا، پايش و اندازه گيري آلاینده هاي هوا در هواي آزاد است. سيستم هاي پايش هواي محيط به دليل نياز به حد تشخيص پايين در حد ppbv از فناوري پيشرفته تري نسبت به سيستم پايش محصوالت احتراق و فرآيند برخوردار هستند به همين دليل قيمت ايستگاه هاي سنجش هواي محيط چهار تا پنج برابر سيستم هاي پايش دود و فرآيند است.

فناوري مورد استفاده در سيستم هاي پايش محيطي مشتمل بر روش هاي فلورسانس ماورا بنفش Fluorescence-UV و كمولومينسانس Chemiluminescence مي باشد.
از مهمترين اهداف پايش و اندازه گيري آلاینده هاي هوا در هواي آزاد تعيين شاخص AQI مي باشد كه با توجه به اين شاخص مراجع قانوني اقدام به اعمال محدوديت هايي براي فعاليت واحدهاي صنعتي و نياز تردد خودروها در مواقع وضعيت بحراني آلودگي هوا در شهرها مي نمايند.

از ديگر كاربردهاي پايش و اندازه گيري آلاینده هاي هوا در هواي آزاد مي توان به تعيين سهم آلودگي منابع مختلف انتشار آلاینده هاي هوا با كمك مدل سازي پخش و پراكنش آلاینده هاي هوا اشاره كرد.

4 -ارزيابي و مدیریت کیفیت هوا بر سلامت انسان:

ارزيابي و مديريت ريسك آلاینده هاي هوا چهارمين جز چرخه مديريت كيفيت هوا است.

به منظور ارزيابي و مدیریت کیفیت هوا بر سلامت انسان چهار مرحله براي هر آلاینده هوا بايد پياده سازي و اجراي
شود. اين چهار مرحله مشتمل بر موارد زير است:

شناسايي ريسك آلاینده های هوا
ارزيابي مواجه انسان با آلاینده های هوا
ارزيابي رابطه رياضي ايجاد يك عارضه مشخص در هنگام مواجه با غلظت هاي مختلف آلاینده هوا
برآورد ميزان ريسك مواجه با آلاینده هوا مورد مطالعه و مديريت ريسك جهت كاهش اثر آن بر سلامت انسان هدف از ارزيابي و مديريت ريسك آلاینده هاي هوا بر سلامت انسان تعيين خسارت يا خسارات مواجه انسان با آلاینده هوا پخش و پراكنش يافته از يك منبع مشخص انتشار در هواي محيط و بررسي روش هاي كنترل انتشار متناسب با هزينه خسارت وارده بر سلامت انسان است. اصل هزينه-فايده كنترل انتشار از هر منبع با توجه به اجراي اين ارزيابي قابل استفاده خواهد بود.

5 -تصميم گيري، سياست گذاري و تعيين اهداف كنترل انتشار آلاینده هاي هوا بر اساس تحليل فني- اقتصادي:

تصميم گيري، سياست گذاري و تعيين اهداف كنترل انتشار آلاینده هاي هوا بر اساس تحليل فني- اقتصادي به عنوان پنجمين جز چرخه مدیریت کیفیت هوا است كه با استفاده از نتايج ارزيابي و مديريت ريسك آلاینده هاي هوا بر سالمت انسان قابل پياده سازي است.

اتخاذ سياست ها و تصويب قوانيني نظير تعيين حدود نشر مجاز آلاینده هاي هوا در منابع مختلف، تعيين استانداردهاي هواي پاك بر اساس اصل خسارت صفر، قوانين ماليات بر نشر، قوانين تجارت نشر براساس تعيين سقف انتشار بر هر منبع انتشار آلاینده هاي هوا و تجارت انتشار مابين صنايع مختلف در اين بخش توسط مراجع قانوني قابل بررسي است. بطور كلي تصويب قوانين موثر، موتور محركه كنترل انتشار و استفاده از فناوري هاي مختلف جهت كاهش انتشار در صنايع و منابع انتشار آلاینده هاي هوا است.

6 -كنترل و كاهش انتشار آلاینده هاي هوا:

كنترل انتشار آلاینده هاي هوا ششمين جز چرخه مدیریت کیفیت هوا است. با توجه به اصل هزينه- فايده، به منظور كنترل انتشار مي توان از فناوري هاي مختلف با توجه به نو آلاینده هاي هوا استفاده نمود.

در واحدهاي احتراقي روش هاي كنترلي قبل از احتراق، بعد از احتراق و حين احتراق متداول است كه با توجه سياست ها و قوانين اتخاذ شده در جز پنجم چرخه مدیریت کیفیت هوا، صرفه اقتصادي جهت نصب و راه اندازي يك فناوري به منظور كاهش انتشار آلاینده هاي هوا از هر منبع انتشار قابل بررسي و ارزيابي است.