ارزیابی اثرات آلودگی هوا در شهر یزد بر اساس چارچوب DPSIR و رویکرد پویایی سیستم

سابقه و هدف: در دو دهه اخیر، رشد اقتصادی و افزایش مهاجرت در شهر یزد موجب افزایش تقاضای مسکن، حمل ونقل و توسعه زیرساخت ها شده است. در کنار آن، تغییرات اقلیمی و خشک سالی های پی درپی کیفیت هوای شهر را کاهش داده اند. این عوامل بر متغیرهای فشار از جمله ترافیک، مصرف سوخت، اتلاف انرژی و همچنین بر محل جذب آلاینده ها یعنی فضاهای سبز و باز شهری اثرگذارند. افزایش آلاینده های هوای شهری پیامدهای منفی بر سلامت انسان، تنوع زیستی و فرسودگی بناها دارد. اقدامات انجام شده برای کنترل آلودگی هوا شامل توسعه محدود مسیرهای دوچرخه سواری، پایش آلودگی در شهرک های صنعتی و طرح های کنترل ریزگردها بوده است. اما با توجه به روند فزاینده آلودگی، در گام نخست نیاز به ارائه تصویری جامع از وضعیت کنونی و آینده آلودگی هوا و سناریوهای محتمل برای برنامه ریزان وجود دارد. در این پژوهش از چارچوب DPSIR و رویکرد پویایی سیستم برای تحلیل روابط علت و معلولی بین متغیرهای موثر و اثرپذیر بر آلودگی هوای یزد و مدل سازی شرایط آینده استفاده شده است. مواد و روش­ ها: ابتدا برای درک بهتر روابط علت و معلولی سیستم، عوامل نیرومحرکه، فشار، وضعیت، اثر و پاسخ شناسایی شدند. سپس در فاز مدل سازی پویایی سیستم، بر اساس چارچوب DPSIR، زیرسیستم های موثر بر کیفیت هوای یزد شامل جمعیت، اقتصاد، سیمای سرزمین، حمل ونقل، انرژی و محیط زیست تعریف گردیدند. برای بررسی تغییرات سیمای سرزمین، با استفاده از نرم افزار Fragstats متریک های ED، PD، AREA_AM و CONTAG بر پایه نقشه پوشش اراضی یزد محاسبه شد. روابط بین متغیرها با نمودار علت و معلولی در نرم افزار Vensim ترسیم شد و در گام پایانی، مدل انباشت-جریان در همین نرم افزار برای سناریونویسی و پیش بینی روندهای آینده استفاده گردید. به منظور اعتبارسنجی مدل، روند تاریخی و شبیه سازی دو متغیر جمعیت شهری و تعداد مجوزهای صنعتی با استفاده از ضریب تبیین مقایسه شد. نتایج و بحث: نتایج مدل سازی نشان داد متغیرهای کلیدی شامل جمعیت شهری، سرمایه گذاری در کارگاه های صنعتی و میزان آب انتقالی به یزد به ترتیب با نرخ ۶۲، ۷۶/۵۴ و ۵۴/۱۶ درصد رشد داشته اند. تحلیل ساختار سیمای سرزمین و متریک های ED، PD، AREA_AM و CONTAG بیانگر حرکت لکه ها به سمت خوشه ای و متراکم شدن و توزیع نامناسب آن هاست که منجر به خرددانگی در سیمای سرزمین شده است. با توجه به اینکه خودروها منبع اصلی انتشار گازهای گلخانه ای هستند، سناریوی نخست بر کنترل تعداد آن ها تمرکز دارد. در صورت ثابت ماندن تعداد خودروها از ۲۰۱۵ تا ۲۰۴۰، انتشار گازهای گلخانه ای ۹۴/۲۶% کاهش می یابد، اما در صورت تداوم روند فعلی ۹۶/۳۳% افزایش خواهد یافت. در سناریوی دوم، کاهش تعداد جوازهای صنعتی بررسی شد که نتایج نشان داد کاهش مجوزها باعث ۰۱/۵۶% کاهش انتشار گازهای گلخانه ای می شود. ترکیب سناریوی ۱ و ۲ (ثابت ماندن تعداد خودروها و کاهش مجوزهای صنعتی) بیشترین تاثیر را داشته و منجر به ۰۴/۶۷% کاهش انتشار می گردد. نتیجه گیری: یافته ها نشان می دهد انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از افزایش خودروها و رشد صنعت عامل اصلی آلودگی هوای یزد است. بنابراین، کاهش آلودگی نیازمند کنترل انتشار گازهای گلخانه ای از طریق مدیریت تعداد خودروها و سفرهای درون شهری و همچنین کاهش رشد صنعتی است. تولید خودروهای سازگار با محیط زیست و استفاده از سوخت های تجدیدپذیر می تواند راهکار موثری باشد. همچنین این پژوهش نشان داد که نگاه یک جانبه به مسئله آلودگی هوا کارآمد نیست و حل این چالش نیازمند رویکردی یکپارچه و کل نگر است. استفاده از پویایی سیستم امکان شناسایی روابط علت و معلولی، متغیرهای اثرگذار و اثرپذیر و پیش بینی روندهای آینده را فراهم می کند. علاوه براین، سناریونویسی در این چارچوب می تواند برای برنامه ریزی و ارزیابی اثربخشی راهکارهای کاهش آلودگی هوا به کار رود.

کلیدواژه ها:

تفکر سیستمی ، رویکرد پویایی سیستم ، آلودگی هوا ، شهر یزد