چرخه مدیریت کیفیت هوا

چرخه مدیریت کیفیت هوا

بر اساس تعریف ارائه شده از سوی سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (US EPA)، چرخه مدیریت کیفیت هوا شامل کلیه اقداماتی است که توسط یک سازمان یا نهاد نظارتی در جهت حفظ سلامت انسان ها و محیط زیست در برابر اثرات مخرب آلودگی هوا انجام می شود. این چرخه شامل اجزای مختلف ذیل بوده که به صورت پویا و پیوسته با همدیگر ارتباط دارند :

پایش و پژوهش
سیاهه انشار ( تدوین فهرست برنامه های کاهش الودگی هوا)
مدلسازی و پیش بینی
برنامه کاهش
اثر بخشی و بازخورد

اولین اقدام در این چرخه، پایش و پژوهش در زمینه آلودگی هوا در منطقه مورد مطالعه است. نهاد قانون گذار معمولاً اهداف مربوط به کیفیت هوا به عنوان مثال سطح قابل قبولی از یک آلاینده در هوا که از سلامت عمومی محافظت می کند را تعیین می کند (به عبارت بهتر این غلظت از آلاینده در هوا، مشکلی برای عموم جامعه و بویژه افراد آسیب پذیر ایجاد نمی کند).

مدیران کیفیت هوا برای رسیدن به این موضوع که چه میزان از انتشار آلاینده ها در هوا باید کاهش یابد تا به حدود مجاز برسند به ابزارهای مختلفی برای درک کامل مسئله نیاز دارند و بدین منظور از اطلاعات سیاهه های انتشار ، اندازه گیری آلودگی هوا، نرم افزارهای مدل سازی کیفیت هوا و سایر ابزارهای ارزیابی استفاده می کنند.

در تدوین استراتژی های کنترل، مدیران کیفیت هوا در نظر می گیرند که چگونه می توان از روش های پیشگیری از آلودگی و کنترل انتشار آلاینده ها برای دستیابی به اهداف استفاده کرد.

در این چرخه که یک فرآیند پویا است، بررسی و ارزیابی مستمر اهداف و استراتژی ها بر اساس اثربخشی آنها انجام می شود. تمام بخش های این فرایند با انجام تحقیقات علمی، به مدیران کیفیت هوا درک صحیحی از چگونگی انتشار، انتقال و تبدیل آلاینده ها در هوا و تأثیرات آنها بر سلامتی انسان و محیط را می دهد. این ارزیابی ها باید بطور دائم انجام شوند تا مشخص شود که برنامه های پیش بینی شده، آیا اهداف کیفیت هوا را برآورده می کند یا خیر؟ و این چرخه با انجام اصلاحات مورد نیاز، تا تحقق اهداف باید ادامه یابد.

گام اول – پایش و پژوهش

شبکه های پایش و اندازه گیری کیفیت هوا به منظور دست یابی به سه هدف اصلی طراحی می شوند :

فراهم نمودن اطلاعات مربوط به آلودگی هوا به منظور ارائه به عموم مردم در فواصل زمانی مختلف
به منظور مقایسه با استانداردهای کیفیت هوای محیط و توسعه استراتژی های انتشار
کمک به مطالعات و تحقیقات پیرامون آلودگی هوا

علاوه بر موارد فوق، این شبکه ها می توانند جهت نیل به اهداف ذیل توسعه پیدا کنند:

به منظور فعال سازی اقدامات کنترل شرایط اضطراری که این اقدامات می توانند از وقوع حوادث آلودگی هوا پیشگیری نموده و یا خسارات ناشی از آن را بکاهند.
به منظور بررسی روند آلودگی هوا در کل یک منطقه شامل نواحی غیر شهری

برای تحقق اهداف اولیه و نیز به منظور تحقق موارد ذیل شبکه ها با بکارگیری انواع مختلفی از ایستگاه ها طراحی می شوند :

بالاترین غلظتی از آلاینده های هوا که انتظار می رود در کل منطقه مورد پوشش توسط شبکه مشاهده گردد را تعیین نمایند.
میزان آلاینده های هوا در مناطق پر جمعیت یا با تراکم بالای جمعیت را اندازه گیری نمایند.
تأثیر منابع مهم و یا انواع منابع تولید آلاینده های هوا را بر روی کیفیت هوا مشخص نمایند.
میزان غلظت زمینه آلاینده های هوا را در منطقه مورد نظر مشخص نمایند.
میزان توسعه و انتقال آلودگی منطقه ای را در بین مناطق با جمعیت بالا رصد کنند و به تعیین استانداردهای ثانویه نیز کمک نمایند.
اثرات آلودگی هوا بر روی عمق میدان دید، تخریب گیاهان و یا سبزیجات و یا تأثیر بر رفاه عمومی را اندازه گیری نماید.

این شش هدف در توسعه اهداف کیفیت اطلاعات منطقه مد نظر قرار می گیرند. در نگاهی به اهداف فوق، می توان دریافت که یک ایستگاه به ندرت می تواند بیش از دو یا سه هدف فوق را بطور همزمان تأمین نماید. بنابراین سازمان های متولی اندازه گیری مقادیر آلودگی هوا باید ایستگاه هایی را انتخاب نمایند که بتواند نماینده مناسبتری برای تحقق اهداف اولویت دار آنان را باشد.

برای تحقق اهداف اشاره شده فوق به انواع مختلفی از ایستگاه های سنجش آلودگی هوا نیاز داریم . طبقه بندی های مختلفی در زمینه انواع ایستگاه ها و محدوده تحت پوشش آنها وجود دارد. طبقه بندی کشور فرانسه در ذیل ارایه شده است:

۱- ایستگاه های شهری : این ایستگاه ها به منظور بررسی تاثیر آلاینده ها بر جمعیت در معرض آلودگی در شهرها احداث می شود.

۲- ایستگاه های حاشیه شهر(پایین دست باد و بالا دست باد): این ایستگاه ها با هدف بررسی تاثیر آلاینده ها بر جمعیت ساکن حومه شهرها و بررسی آلاینده های فتو شیمیایی به ویژه ازن احداث می شوند.

۳- ایستگاه های روستایی با کاربرد منطقه ای : این ایستگاه ها با هدف بررسی تاثیر آلودگی هوا بر روی اکوسیستم ها و جمعیت ساکن در کلیه مناطق بویژه در مناطق روستایی و در مقیاس منطقه ای و در آلاینده های اتمسفری احداث می شوند. این ایستگا هها تحت تاثیر آلاینده های محلی قرار دارند.

۴-ایستگاه های روستایی با کاربری ملی: این ایستگاه ها با هدف بررسی آلودگی هوای ناشی از جابجایی توده های هوا در مسافت های طولانی و خارج از مرز کشورها و در مقیاس قاره ای احداث می شوند.

۵-ایستگاه های صنعتی : این ایستگاه ها با هدف بررسی تاثیر آلاینده های منتشره از منابع ساکن احداث می شوند.

۶-ایستگاه های کنار جاده ای (ترافیکی) : این ایستگاه ها با هدف بررسی آلودگی ناشی از خیابان های نزدیک به مناطق پر جمعیت احداث می شوند.

۷-ایستگاه های خاص: این ایستگاه ها با هدف بررسی و پیش بینی آلاینده های ناشی از منابع غیر صنعتی و وسایل نقلیه موتوری مانند آلودگی ناشی از فعالیت های کشاورزی و …. احداث می شوند.

در مکانیابی هر یک از این ایستگاه ها نیز ملاحظاتی به شرح جدول ذیل باید رعایت شود. رعایت فاصله مجاز برای ایستگاه های بالادست و پایین دست تا شهر، فاصله مجاز از منابع تولید کننده آلودگی مانند دودکش منازل و …، فاصله مجاز از خیابان-درختان همجوار و ساختمان های مرتفع اطراف ، رعایت ارتفاع لوله نمونه برداری و توجه به توسعه های آتی منطقه محل استقرار ایستگاه از موضوعاتی است که در مکان یابی ایستگاه باید مد نظر قرار گرفته تا نمونه اندازه گیری شده، نمونه ی واقعی و قابل اعتماد از آلودگی هوای محل مورد استقرار تلقی شود.

به منظور تحقق اهداف پیش بینی شده، شبکه پایش کیفیت هوا (مشتمل بر نوع ایستگاه مورد استفاده، مکان یابی علمی ایستگاه ها و نحوه پراکنش صحیح آن ها در سطح شهر و …) باید به گونه ای طراحی شود که امکان تشخیص میزان غلظت زمینه آلاینده های هوا (یعنی بدون وجود منابع آلاینده، چه میزان از هر آلاینده به عنوان غلظت زمینه در هوا موجود است)، میزان جابجایی و انتقال آلودگی در بین مناطق و یا آلودگی وارده به شهر( از مناطق و شهرهای اطراف مانند آلودگی های منتشره در جاده کرج برای شهر تهران) و نیز تأثیر منابع مهم و یا انواع منابع تولید آلاینده های هوا را بر روی کیفیت هوا مشخص نماید.

گام دوم : سیاهه انتشار

فهرست یا سیاهه انتشار (Emission Inventory) شامل مجموعهای از داده ها است که میزان انتشار آلاینده های مختلف هوا را از منابع گوناگون به تفکیک مکانی و زمانی بیان می کند. هدف از تهیه و توسعه سیاهه انتشار، کمی سازی مقادیر آلایندگی تولیدی از منابع مختلف شامل منابع متحرک و ساکن، شناسایی، اهمیت سنجی و مقایسه منابع مختلف در تولید آلاینده های گوناگون و نیز تولید داده های مورد نیاز برای استفاده در مدل های پراکنش آلودگی هوا و مدل های عددی فتوشیمیایی درشت یا ریز مقیاس و اجرا و اثرسنجی سناریوهای مختلف کاهش آلودگی هواست.

سیاهه انتشار، به عنوان بخشی از سیستم مدیریت کیفیت هوا، مهمترین ابزار علمی و مدیریتی شناخت و کاهش آلودگی هواست. بدون دستیابی به سیاهه انتشار، برنامه ریزی برای کاهش آلودگی هوا کاملا بی هدف است. سیاهه انتشار، اهداف کیفی را به اهداف کمی تبدیل کرده و امکان پایش و رصد میزان اثربخشی برنامه های کاهش آلودگی هوا را میسر میسازد. در محاسبات سیاهه انتشار میزان انتشار آلاینده ها از منابع آلاینده به صورت مکان محور و در بازه های زمانی ساعتی، روزانه، ماهانه و سالانه بررسی میشود.

بطور خلاصه هدف از تدوین سیاهه انتشار عبارتست از :

شناسایی میزان آلاینده های واقعی منتشر شده از منابع مختلف در سطح منطقه
فراهم کردن داده های مورد نیاز به عنوان ورودی مدل ها به منظور مدلسازی آلودگی هوا
پیش بینی میزان انتشار آلودگی هوا در آینده
بررسی میزان اثر بخشی راهکارهای کاهش آلودگی هوا به منظور انجام تحلیل های هزینه بر فایده و اولویت بندی راهکارهای مختلف

گام سوم : مدلسازی و پیش بینی

به منظور تعیین غلظت واقعی آلاینده ها در هوا و تعیین غلظت آلاینده ها در بازه های زمانی مختلف از اطلاعات ایستگاه های اندازه گیری آلودگی هوا استفاده می شود اما به منظور تعیین غلظت آلاینده ها در مقیاس های مکانی (نقاط مختلف در سطح یک شهر)، پیش بینی غلظت آلاینده های هوا در آینده و از همه مهمتر تعیین سهم منابع مختلف در تولید آلاینده ها از مدل های آلودگی هوا که دقت بالاتری دارند استفاده می شود.

غلظت مواد در جو با استفاده از ۴ عامل انتقال، انتشار، تحول شیمیایی و رسوب زمین تعیین می شود. مدلسازی آلودگی هوا به عنوان گام سوم در چرخه مدیریت کیفیت هوا، یک ابزاری عددی است که برای توصیف رابطه علی و معلولی بین انتشارآلاینده ها، فاکتورهای هواشناسی، غلظت جوی آلاینده ها، رسوب آلاینده ها و سایر عوامل استفاده می شود. اندازه گیری آلودگی هوا اطلاعات مهم و کمی درباره غلظت و رسوب آلاینده ها در محیط ارائه می دهد اما این داده ها فقط می توانند کیفیت هوا را در مکان ها و زمان های خاص توصیف کنند، بدون اینکه راهنمایی روشنی در مورد شناسایی علل مشکل کیفیت هوا ارائه دهند. در عوض، مدل سازی آلودگی هوا می تواند توصیف قطعی تری از مسئله کیفیت هوا شامل تجزیه و تحلیل عوامل و علل (منابع انتشار ، فرآیندهای هواشناسی و تغییرات فیزیکی و شیمیایی) و برخی راهنمایی ها در مورد اجرای اقدامات کاهنده آلودگی هوا ارائه دهد. مدلسازی آلودگی هوا تنها روشی است که رابطه قطعی بین میزان انتشار و غلظت/رسوب آلاینده ها را کمی سازی می کند و عواقب سناریوهای گذشته و آینده و همچنین اثربخشی استراتژی های کاهش را تعیین می کند.

مدل‌سازی کیفیت آلودگی هوا ابزاری است مناسب برای:

بنا نهادن قانون کنترل انتشار، تعیین حداکثر نرخ انتشار مجاز که می‌تواند استانداردهای کیفی هوای ثابت را بدست آوریم
ارزیابی روش‌های کنترل انتشار، برای مثال ارزیابی اثرات کنترل آلاینده های هوا در آینده
انتخاب موقعیت‌های منابع آلاینده آتی، تا بتوان اثرات زیست‌محیطی آن را به حداقل برسانیم
تصمیم‌گیری در مورد کنترل آلایندگی هوا و تعیین استراتژی مداخله فوری
مسئولیت‌پذیر نمودن برای سطوح آلودگی هوای موجود، برای مثال تطابق منابع پذیرنده موجود
بررسی جانمایی صنایع جدید آلوده کننده هوا در یک منطقه
تعیین نحوه انتشار و کنترل پخش آلاینده‌ها از منابع مختلف
ارزیابی روش‌ها و استراتژی‌های کنترل انتشار
انتخاب منابع آلاینده و تعیین حداقل اثر آلاینده بر محیط‌زیست
تهیه طرح اصولی جهت کنترل آلودگی ناگهانی هوا

گام چهارم : برنامه کاهش

چهارمین گام در چرخه مدیریت کیفیت هوا، برنامه کاهش است. برنامه ریزی به منظور کاهش آلاینده های هوا متکی به سه گام قبلی است چراکه امکان برنامه ریزی علمی صرفاً با توجه به اطلاعات مستخرجه از گام های قبل میسر خواهد بود. نظر به اینکه اطلاعات جامع و دقیقی در حوزه پایش آلودگی هوا و سیاهه انتشار به عنوان ورودی مدل ها در اختیار نیست و سهم منابع در انتشار هر یک از آلاینده های هوا به درستی شناسایی نشده، لذا امکان برنامه ریزی علمی به منظور کاهش هر یک از آلاینده های هوا تا زمان دستیابی به داده های فوق میسر نخواهد بود.

اولین و مهمترین عامل در برنامه ریزی تعیین هدف است : اهداف کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت. یک برنامه‌ خوب باید هدف را تعریف کند، ساده و جامع باشد، انعطاف‌پذیر باشد، اقتصادی باشد، استانداردها را داشته باشد، متعادل باشد، قابل اجرا باشد (با توجه به محدودیت ها و توانمندی ها تهیه شده باشد)، محدودیت زمانی داشته و امکان ارزیابی داشته باشد. یک برنامه‌ی مطلوب باید این امکان را داشته باشد تا پیشرفت و پسرفت کارها را نشان دهد یعنی نقطه‌ی شروع را مشخص کرده باشد و در طی مسیر اعلام کند که کدام بخش به‌درستی انجام نشده و یا در انجام کدام بخش‌ها موفق عمل نشده تا بتوان نقاط ضعف را برطرف و آن‌ها را به پیشرفت تبدیل نمود.

تهران به برنامه ای برای کاهش آلودگی هوا با ویژگی های فوق نیاز دارد تا مشخص شود که برای حل این معضل چه اهداف کوتاه مدت – میان مدت و بلند مدتی باید تعریف شود، این برنامه توسط چه کسانی، با چه بودجه ای و در چه بازه زمانی باید اجرا شود و کم کاری یا عدم تحقق هر یک از برنامه ها چه تبعاتی برای متولیان امر خواهد داشت. ضمانت اجرایی برنامه، مهمترین بخش این برنامه خواهد بود.

در حال حاضر قانون هوای پاک به عنوان یک سند مهم بالادستی به منظور دستیابی به هوای پاک تصویب و ابلاغ شده اما در صورتی که این قانون در دولت از اولویت بالایی برای اجرای برخوردار نباشد، بودجه لازم نیز برای اجرای مواد آن تخصیص نیابد، گزارش نظارت بر پیشرفت برنامه و مقصرین امر معرفی نشوند و برنامه با توجه به مقتضیات و محدودیت های کنونی مورد بازنگری قرار نگرفته و اصلاح نشود، همانگونه که تاکنون شاهد بوده ایم در تحقق اهداف از پیش تعیین شده موفق نخواهد بود.

گام پنجم : اثر بخشی و بازخورد

اثر بخشی و بازخورد، پنجمین و آخرین گام در چرخه مدیریت کیفیت هواست.

در تعریف علمی، اثر بخشی یک برنامه با توجه به میزان همسو بودن فعالیت ها با هدف های تعیین شده سنجیده می شود. زمانی اثر بخشی معنا و مفهوم پیدا می کند که مأموریت، چشم انداز و اهداف تعریف شده باشند چون این المان ها، جهت گیری کلی برنامه را مشخص می کنند و پس از مشخص شدن جهت است که می توان همسو بودن اقدام ها با جهت گیری مطلوب را سنجید و بررسی کرد.

بازخورد یا Feedback نیز فرآیندی است که در آن اثر یا خروجی یک عمل بیان می شود تا در صورت نیاز تغییراتی در آن صورت پذیرد.

اقداماتی که در راستای کاهش آلودگی هوای تهران انجام می شود به بازخورد گیری و بررسی میزان اثر بخشی نیاز دارد که بر این اساس، بتوان دریافت که آیا اقدامات انجام یافته در راستای مأموریت، چشم انداز و اهداف از پیش تعیین شده بوده و خروجی لازم (کاهش آلودگی هوای شهر تهران) را در برداشته است یا خیر؟ که بر این اساس بتوان در صورت نیاز اقدامات اصلاحی را پیشنهاد داد. تهیه این گزارش وظیفه سازمان حفاظت محیط زیست است که انتظار می رود این گزارش را در بازه های زمانی جهت تنویر افکار عمومی ارایه نماید.