پژوهش در تونل نیایش تهران: آلودگی ناشی از لاستیک، ترمز و گردوغبار جاده را نباید نادیده گرفت

این پژوهش با عنوان «مشخصه‌یابی ذرات معلق مرتبط با ترافیک در یک تونل شهری: تفکیک سهم منابع اگزوزی و غیراگزوزی در توزیع تعداد و اندازه ذرات» در  ژورنالEnvironmental Pollutionمنتشر شده است.

 

پژوهشگران دانشگاه علوم پزشکی تهران و دانشگاه‌های صنعتی شریف و امیرکبیر با نمونه‌برداری در تونل نیایش تهران تلاش کردند منابع مختلف ذرات معلق را شناسایی کنند و سهم هرکدام را برآورد کنند.

 

آلودگی ترافیکی از کجا می‌آید؟

ذرات معلق مرتبط با خودروها به دو گروه کلی تقسیم می‌شوند:

• ذرات اگزوزی: از فرایند احتراق سوخت و عملکرد موتور و سامانه‌های مرتبط با آن منتشر می‌شوند.
• ذرات غیراگزوزی: از ساییدگی لاستیک و ترمز، فرسایش سطح جاده و بازپخش گردوغبار ته‌نشسته روی مسیر ناشی می‌شوند.
•  

در بسیاری از برنامه‌های کنترل آلودگی هوا، تمرکز اصلی بر کاهش دود خروجی خودروها بوده است. اما حتی اگر فناوری موتور و فیلترهای اگزوز انتشار ذرات را کاهش دهند، منابع غیراگزوزی همچنان می‌توانند آلودگی قابل‌توجهی ایجاد کنند.

 

پژوهشگران چگونه آلودگی تونل را بررسی کردند؟

اندازه‌گیری‌ها در دو فصل و در ورودی و خروجی تونل نیایش انجام شد؛ تونلی پرتردد در تهران. پژوهشگران برای سنجش ذرات از نمونه‌بردارهای پرحجم هوا و حسگرهای کم‌هزینه مدل PMS5003 استفاده کردند. همچنین، ترکیب شیمیایی ذرات از جمله برخی فلزات بررسی شد.

 

برای تخمین سهم منابع مختلف، تیم پژوهش از روش آماری «فاکتورگیری ماتریس مثبت» استفاده کرد. این روش الگوهای اندازه ذرات را تحلیل می‌کند تا سهم احتمالی منابع گوناگون از هم تفکیک شود. بنابراین، برآورد سهم منابع بر پایه مدل‌سازی داده‌هاست و نه اندازه‌گیری مستقیم تک‌تک ذرات منتشرشده از هر خودرو.

 

ذرات ریز و درشت، منابع یکسانی ندارند

نتایج نشان دادند که منبع غالب به اندازه ذرات بستگی دارد:

• ذرات کوچک‌تر از ۲٫۵ میکرومتر (PM2.5): سهم اصلی مربوط به خروجی اگزوز خودروها بود؛ با این حال، منابع غیراگزوزی و گردوغبار بازپخش‌شده نیز نقش داشتند.
• ذرات کوچک‌تر از ۱۰ میکرومتر (PM10): منابع غیراگزوزی، به‌ویژه گردوغبار برخاسته از سطح جاده، نقش غالب‌تری داشتند.

 

PM2.5 و PM10 دو شاخص پرکاربرد برای اندازه‌گیری آلودگی ذره‌ای هوا هستند. ذرات کوچک‌تر از ۲٫۵ میکرومتر می‌توانند به بخش‌های عمقی‌تر دستگاه تنفسی نفوذ کنند. گروه PM10 ذراتی را نیز در بر می‌گیرد که درشت‌ترند و می‌توانند در بخش‌های بالایی دستگاه تنفسی رسوب کنند.

 

غلظت ذرات در ماه‌های سرد بیشتر بود

اندازه‌گیری‌ها نشان دادند که غلظت PM2.5 و PM10 در ماه‌های سرد، از جمله فوریه، بالاتر بود. بررسی شیمیایی نیز افزایش برخی عناصر مرتبط با منابع ترافیکی را نشان داد؛ از جمله آلومینیوم، آهن، کلسیم، روی، بور و باریم.

 

وجود این عناصر می‌تواند به شناسایی منابعی مانند سایش قطعات خودرو و گردوغبار جاده کمک کند، اما یک عنصر به‌تنهایی معمولاً نشانه قطعی یک منبع مشخص نیست؛ زیرا ترکیب ذرات می‌تواند از چند منبع مختلف تأثیر بگیرد.

 

نکته مهم این است که غلظت آلاینده‌ها و «ضریب انتشار» یک مفهوم واحد نیستند. غلظت نشان می‌دهد چه مقدار ذره در حجم مشخصی از هوا وجود دارد، اما ضریب انتشار میزان آلایندگی را نسبت به فعالیت ترافیکی یا شاخصی از میزان عبور خودروها بیان می‌کند. در این مطالعه، ضرایب انتشار برآوردشده در روزهای گرم بیشتر از روزهای سرد بود: برای PM2.5 به‌ترتیب ۲۶ ± ۷٫۷ و ۱۲٫۹ ± ۱٫۳، و برای PM10 به‌ترتیب ۴۰٫۴ ± ۹٫۷ و ۱۶ ± ۱٫۱۴ گزارش شد. این تفاوت می‌تواند با شدت بیشتر بلندشدن گردوغبار، تفاوت در فعالیت ترافیکی و شرایط تهویه و عملکرد تونل مرتبط باشد؛ بنابراین، از آن نمی‌توان نتیجه گرفت که غلظت هوا در روزهای گرم حتماً بیشتر بوده است.

 

پیام پژوهش برای مدیریت آلودگی هوا چیست؟

یافته‌ها نشان می‌دهند که سیاست‌های کاهش آلودگی ترافیکی نباید فقط بر موتور و اگزوز خودرو متمرکز بمانند. کنترل گردوغبار جاده، نگهداری مناسب سطح مسیر، کاهش سایش ترمز و لاستیک و مدیریت جریان ترافیک نیز می‌توانند در کاهش ذرات معلق نقش داشته باشند.

 

با این حال، این مطالعه در یک تونل و در شرایط زمانی و مکانی مشخص انجام شده است. تونل‌ها به دلیل محصوربودن و ویژگی‌های تهویه، محیطی متفاوت از خیابان‌های باز دارند؛ ازاین‌رو، میزان سهم منابع به‌دست‌آمده را نمی‌توان بدون بررسی‌های بیشتر به همه مناطق تهران یا شهرهای دیگر تعمیم داد.

 

در مجموع، پیام اصلی پژوهش روشن است: برای کاهش مؤثر آلودگی ذره‌ای ناشی از ترافیک، باید هم دود اگزوز و هم ذرات حاصل از سایش قطعات خودرو و بازپخش گردوغبار را در نظر گرفت.

 

منبع:

Firooz MH, Yunesian M, Hadei M, et al.Characterization of traffic-related particulate matter in an urban tunnel: Source apportionment of

 exhaust and non-exhaust particle number-size distribution emissions.Environmental Pollution. 2026;407:128766.

https://doi.org/10.1016/j.envpol.2026.128766