ارائه چارچوب شهرسازی برای استقرار و ارزیابی سطوح فوتوکاتالیستی در کریدورهای پرترافیک شهری با هدف کاهش موضعی آلاینده های ناشی از ترافیک و ارتقای کیفیت هوای شهری

آلودگی هوا در کریدورهای پرترافیک شهری یکی از مسائل مهم محیط زیستی و برنامه ریزی شهری است که به دلیل انتشار مستقیم آلاینده هایی نظیر اکسیدهای نیتروژن (NOx) از وسایل نقلیه، در مجاورت شبکه معابر، زیرگذرها، تقاطع های پرترافیک و فضاهای محصور شهری تشدید می شود. دی اکسید نیتروژن (NO₂) از مهم ترین آلاینده های مرتبط با ترافیک است و سازمان جهانی بهداشت در دستورالعمل های کیفیت هوای سال ۲۰۲۱، مقدار راهنمای سالانه آن را ۱۰ میکروگرم بر مترمکعب تعیین کرده است (World Health Organization [WHO], ۲۰۲۱). در کنار سیاست های اصلی کاهش انتشار در مبدا، از جمله توسعه حمل ونقل عمومی، مدیریت تقاضای سفر، کنترل انتشار وسایل نقلیه و کاهش وابستگی به خودرو، استفاده از فناوری های غیرفعال و مکمل برای کاهش موضعی آلاینده ها می تواند به عنوان یکی از رویکردهای نوین مدیریت محیط زیست شهری مورد بررسی قرار گیرد. در این میان، سطوح فوتوکاتالیستی مبتنی بر نیمه رساناهایی مانند دی اکسید تیتانیوم (TiO₂) با استفاده از انرژی نور و ایجاد واکنش های اکسایش-کاهش در سطح، قابلیت تبدیل بخشی از NOx به ترکیبات اکسیدشده، عمدتا نیترات، را دارند (Wei et al., ۲۰۲۳; Fernández-Pampillón et al., ۲۰۲۴). با این حال، شواهد علمی نشان می دهد که عملکرد فوتوکاتالیستی در مقیاس واقعی شهری به شدت به تابش فرابنفش، رطوبت نسبی، غلظت آلاینده، سرعت و الگوی جریان هوا، ویژگی سطح و میزان فرسایش و نگهداری وابسته است و نمی توان نتایج آزمایشگاهی را بدون ارزیابی میدانی به کل شهر تعمیم داد (Fernández-Pampillón et al., ۲۰۲۴; Fermoso et al., ۲۰۲۶). ازاین رو، هدف مقاله حاضر ارائه یک چارچوب شهرسازی برای مکان یابی، انتخاب نوع سطح، طراحی مداخله، اجرای پایلوت و ارزیابی عملکرد سطوح فوتوکاتالیستی در کریدورهای پرترافیک شهری است. در این چارچوب، دیواره زیرگذرها، جداره های شهری، دیوارهای حائل، برخی جداره های صوتی و سایر سطوح غیرسازه ای نزدیک به منابع انتشار به عنوان بسترهای بالقوه مداخله بررسی می شوند. همچنین پیشنهاد می شود استقرار این فناوری بر اساس نقشه برداری از شدت ترافیک، غلظت NO₂، تراکم جمعیت و فعالیت، شرایط تابشی، هندسه کریدور، سرعت باد و قابلیت دسترسی و نگهداری سطوح انجام شود. نتیجه اصلی مقاله آن است که فوتوکاتالیز باید نه به عنوان جایگزین سیاست های کنترل آلودگی، بلکه به عنوان لایه ای مکمل در سامانه مدیریت کیفیت هوای شهری و در نقاطی که از نظر فنی و محیطی واجد شرایط هستند مورد استفاده قرار گیرد (Guerrini et al., ۲۰۱۲; Hassan et al., ۲۰۲۱; Fernández-Pampillón et al., ۲۰۲۴).

کلیدواژه ها:

سطوح فوتوکاتالیستی ، TiO₂ ، آلودگی هوای شهری ، NOx ، کریدور پرترافیک ، زیرگذر شهری ، برنامه ریزی شهری ، شهرداری ، شهر هوشمند ، محیط زیست شهری.