آلودگی هوای تهران از کجا می‌آید؟ سهم خودروها، صنایع و نیروگاه‌ها

تهران یک روز از خواب بیدار می‌شود و آسمانش خاکستری است. خیابان‌ها پر از ماشین‌اند، دود از اگزوز اتوبوس‌ها و کامیون‌ها بیرون می‌آید، وسایل گرمایشی خانه‌ها روشن‌اند و بعضی صنایع هم مشغول کارند. چند روز می‌گذرد و هوا سنگین‌تر می‌شود. بعد ناگهان باد می‌وزد؛ آسمان بازتر می‌شود و انگار شهر نفس تازه‌ای می‌کشد.

اما آیا باد آلودگی را از بین برده است؟ اصلاً این همه آلودگی از کجا وارد هوای تهران می‌شود؟ سهم خودروها چقدر است، سهم کارخانه‌ها و نیروگاه‌ها چقدر؟ و مهم‌تر از همه، آیا طرح‌هایی مثل زوج‌وفرد از در خانه واقعاً می‌توانند هوای شهر را تمیز کنند؟

پاسخ پژوهش‌های علمی این است: آلودگی تهران فقط حاصل دود خودروها نیست؛ ترکیبی از منابع مختلف و شرایط جغرافیایی و جوی شهر است. برای فهمیدن مسئله باید دو موضوع را از هم جدا کنیم: چه چیزی آلودگی تولید می‌کند و چه چیزی اجازه می‌دهد آلودگی در هوای شهر جمع شود.

اگر بخواهیم خیلی ساده بگوییم، تهران هم از ماشین‌ها دود می‌گیرد، هم از سوختن گاز و گازوئیل در نیروگاه‌ها، صنایع و خانه‌ها، و هم از گردوخاک خیابان‌ها و زمین‌های اطراف شهر.

در میان این منابع، خودروها و دیگر وسایل نقلیه سهم بزرگی دارند. یک مرور علمی که نتایج ۱۷۷ پژوهش درباره ذرات ریز معلق تهران را بررسی کرده، نشان می‌دهد در ۸۵ درصد برآوردهای بررسی‌شده، منابع متحرک یا همان وسایل نقلیه بیش از ۶۰ درصد آلودگی را تشکیل داده‌اند. البته پژوهشگران تأکید می‌کنند که سهم دقیق هر منبع به نوع آلاینده، محدوده بررسی و روش محاسبه بستگی دارد.

اما وقتی مشخصاً سراغ ذرات ریز معلق، یعنی PM2.5، می‌رویم، تصویر دقیق‌تری به دست می‌آید. در یک پژوهش که هوای دو نقطه از مرکز تهران را بررسی کرده، تقریباً نیمی از این ذرات به دود خودروها نسبت داده شده است. بعد از آن، ذراتی قرار دارند که در اثر واکنش مواد آلاینده در هوا تشکیل می‌شوند؛ سهم این ذرات ثانویه در آن مطالعه به‌طور متوسط حدود ۲۵ درصد بوده است. گردوخاک، صنایع و سوختن مواد دیگر هم در این ترکیب نقش دارند.

این ذرات ثانویه نکته مهمی دارند: همه آلودگی‌ها مستقیماً از دودکش یا اگزوز بیرون نمی‌آیند. گاهی گازهایی که خودروها، نیروگاه‌ها و صنایع منتشر می‌کنند، در آسمان با یکدیگر واکنش می‌دهند و ذرات ریز تازه‌ای می‌سازند. به همین دلیل، فقط کم کردن دود قابل مشاهده خودروها برای حل مسئله کافی نیست.

در کنار این منابع، گردوخاک جاده‌ها، سایش لاستیک و ترمز خودروها، فعالیت‌های ساختمانی، گرمایش خانه‌ها، نیروگاه‌ها و صنایع اطراف تهران هم به آلودگی می‌افزایند. یک پژوهش دیگر درباره ذرات ریز تهران نیز سهم مهم دود خودروها و ذرات سولفات و نیترات را در ترکیب آلودگی نشان داده است. جزئیات این مطالعه در Science of the Total Environment منتشر شده است.

پس یک عدد ثابت برای سهم همه منابع وجود ندارد. مثلاً سهم خودروها از انتشار کل آلاینده‌ها با سهم آن‌ها از ذرات PM2.5 که مردم تنفس می‌کنند، دقیقاً یکسان نیست. این تفاوت مهم است؛ چون ممکن است یک منبع در تولید یک آلاینده سهم بزرگی داشته باشد، اما در آلاینده دیگری نقش کوچک‌تری ایفا کند.

تصور کنید در یک اتاق کوچک، چند نفر سیگار بکشند و پنجره‌ها بسته باشد. دود کم‌کم در اتاق جمع می‌شود. حالا پنجره را باز کنید و اجازه دهید هوا جریان پیدا کند. دود به بیرون می‌رود و هوای تازه وارد اتاق می‌شود.

اتفاقی که در روزهای بادخیز برای تهران می‌افتد، تا حدی شبیه همین مثال است.

باد، هوای آلوده را جابه‌جا می‌کند و با هوای اطراف مخلوط می‌کند. در نتیجه، غلظت آلاینده‌ها در یک نقطه کاهش پیدا می‌کند. البته باد آلودگی را نابود نمی‌کند؛ فقط آن را پخش و جابه‌جا می‌کند. ممکن است بخشی از آلودگی از شهر خارج شود یا به مناطق دیگری منتقل شود.

اما مسئله تهران فقط نوزیدن باد نیست. در روزهای سرد، گاهی هوای نزدیک زمین سرد می‌ماند و لایه‌ای از هوای گرم‌تر بالای آن قرار می‌گیرد. در حالت عادی، هوای گرم نزدیک زمین بالا می‌رود و با هوای بالاتر مخلوط می‌شود؛ اما در این وضعیت، انگار یک درپوش روی هوای شهر گذاشته‌اند. به این پدیده «وارونگی دما» می‌گویند.

در چنین روزهایی، دود خودروها و دیگر منابع آلاینده نزدیک سطح زمین می‌ماند و فرصت کمتری برای پراکنده شدن پیدا می‌کند. اگر باد هم ضعیف باشد، آلودگی روزبه‌روز روی هم جمع می‌شود.

یک پژوهش درباره شرایط جوی تهران نشان می‌دهد سرعت باد و ارتفاع لایه‌ای از جو که هوا در آن جابه‌جا می‌شود، نقش مهمی در پاک‌سازی طبیعی هوا دارند. وقتی این لایه کوتاه و باد ضعیف باشد، توانایی جو برای پراکنده کردن آلودگی پایین می‌آید.

البته هر بادی هم لزوماً خبر خوبی نیست؛ باد شدید می‌تواند گردوخاک را از زمین‌های اطراف بلند کند یا ذرات آلوده را از مناطق دیگر به تهران بیاورد. بنابراین جهت باد، سرعت آن و نوع آلودگی اهمیت دارد.

پاسخ کوتاه این است: از نیمه دوم پاییز تا زمستان، به‌ویژه در روزهای سرد و کم‌باد.

با سرد شدن هوا، مصرف سوخت برای گرمایش بیشتر می‌شود و از طرف دیگر، شرایط جوی هم معمولاً برای ماندن آلودگی در نزدیکی زمین مناسب‌تر است. به همین دلیل، آلودگی ذرات ریز معلق در ماه‌های سرد بیشتر خودنمایی می‌کند.

در یک پژوهش که شرایط جوی و آلودگی تهران در سال ۲۰۲۳ را بررسی کرده، حدود ۷۲ درصد پدیده‌های غبارآلود و مه‌دود ثبت‌شده در آبان، آذر و دی اتفاق افتاده‌اند. همین مطالعه نشان می‌دهد غلظت PM2.5 در دی و آذر بیشتر بوده و در زمان وقوع برخی از این آلودگی‌ها، فشار هوا بالا و سرعت باد نزدیک زمین پایین بوده است.

البته این به معنی آن نیست که تهران در تمام روزهای این سه ماه آلوده است یا با رسیدن به بهمن و اسفند هوا حتماً پاک می‌شود. اگر هوای سرد و ساکن ادامه پیدا کند، آلودگی می‌تواند تا ماه‌های بعد هم باقی بماند. از طرف دیگر، در تابستان هم گردوخاک و آلاینده‌هایی مثل ازن می‌توانند کیفیت هوا را پایین بیاورند؛ فقط جنس مسئله در همه فصل‌ها یکسان نیست.

بله؛ پژوهش‌ها نشان می‌دهند در تهران معمولاً روزهای کاری آلوده‌تر از جمعه‌اند. دلیلش هم چندان پیچیده نیست: در روزهای کاری، رفت‌وآمد مردم، ترافیک و فعالیت‌های اقتصادی بیشتر است. وقتی خودروهای بیشتری وارد خیابان می‌شوند، آلاینده بیشتری هم تولید می‌شود.

مطالعه‌ای که اطلاعات آلودگی تهران در فاصله سال‌های ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۷ را بررسی کرده، نشان می‌دهد میانگین ذرات PM2.5 و PM10 در طول روزهای کاری به‌تدریج افزایش پیدا می‌کند و در چهارشنبه به اوج می‌رسد. در مقابل، جمعه کم‌آلوده‌ترین روز هفته بوده است.

یک بررسی دیگر درباره سال‌های ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۱ نیز به نتیجه مشابهی رسیده، هرچند در آن مطالعه اوج میانگین ذرات معلق در پنجشنبه ثبت شده است. این تفاوت نشان می‌دهد نمی‌توان گفت همیشه یک روز مشخص، آلوده‌ترین روز هفته است؛ اما اثر کاهش رفت‌وآمد در روز تعطیل در داده‌ها دیده می‌شود.

یک نکته جالب هم وجود دارد: همه آلاینده‌ها با کم شدن ترافیک کاهش پیدا نمی‌کنند. برای مثال، ازن در روزهای تعطیل ممکن است بیشتر شود؛ چون واکنش‌های شیمیایی تشکیل و از بین رفتن آن با کاهش بعضی گازهای ناشی از ترافیک تغییر می‌کند.

اگر قرار باشد همین امروز و در روزهایی که هوا به‌شدت آلوده است، کاری انجام دهیم، سریع‌ترین راه این است که جلوی فعالیت منابعی را بگیریم که در همان روز بیشترین آلودگی را تولید می‌کنند؛ به‌خصوص خودروهای دیزلی فرسوده و دودزا، اتوبوس‌ها و کامیون‌های آلاینده و منابع بزرگ احتراق.

چرا خودروهای سنگین مهم‌اند؟ چون تعدادشان در مقایسه با خودروهای سواری کمتر است، اما سهمشان از تولید ذرات معلق می‌تواند بسیار بیشتر باشد. بر اساس برآوردهایی که در پژوهش‌های مربوط به تهران استفاده شده، وسایل نقلیه سنگین حدود ۸۵ درصد از ذرات معلق تولیدشده توسط ناوگان حمل‌ونقل را منتشر می‌کنند. این سهم شامل اتوبوس‌ها، مینی‌بوس‌ها و کامیون‌هاست. گزارش پژوهشی بانک جهانی درباره آلودگی هوای تهران نیز به نقش پررنگ خودروهای سنگین اشاره کرده است.

اما برای اینکه هوای تهران فقط چند روز تمیز نشود و دوباره به وضعیت قبلی برنگردد، راه‌حل اصلی محدود کردن مقطعی تردد نیست. باید خودروهای فرسوده و دیزلی آلاینده از ناوگان خارج شوند، اتوبوس‌ها و کامیون‌ها نوسازی شوند، فیلتر دوده روی خودروهای دیزلی نصب شود، کیفیت سوخت بهتر شود و حمل‌ونقل عمومی گسترش پیدا کند.

یک پژوهش درباره راهکارهای کاهش آلودگی تهران نشان داده است که نوسازی اتوبوس‌ها و مینی‌بوس‌ها از مؤثرترین اقدامات برای کاهش ذرات معلق است. نصب فیلتر دوده روی خودروهای دیزلی هم در سناریوهای بررسی‌شده اثر قابل توجهی داشته است. این پژوهش در Science of the Total Environment منتشر شده است.

پس اگر سؤال این باشد که در یک روز آلوده چه کار کنیم، محدود کردن فوری منابع پرآلاینده و کاهش فعالیت آن‌ها می‌تواند کمک کند؛ اما اگر قرار باشد مسئله برای سال‌های آینده حل شود، نوسازی ناوگان حمل‌ونقل و کنترل منابع ثابت آلودگی ضروری است.

اینجا باید بین دو موضوع تفاوت بگذاریم: کم شدن تعداد خودروهای در حال حرکت و کم شدن واقعی آلودگی هوا.

وقتی طرح زوج‌وفرد از در خانه اجرا می‌شود، انتظار این است که تعداد خودروهای شخصی در خیابان‌ها کمتر شود. این اتفاق می‌تواند ترافیک و بخشی از انتشار آلاینده‌ها را کاهش دهد؛ اما اینکه آلودگی هوا هم به همان نسبت پایین بیاید، موضوع دیگری است.

یک مطالعه حتی نشان داده است که محدودیت تردد خودروهای شخصی ممکن است حتی در بعضی شرایط باعث افزایش ذرات معلق شود؛ چون بخشی از سفرهایی که قبلاً با خودروی شخصی انجام می‌شد، به ناوگان حمل‌ونقل عمومی دیزلی منتقل می‌شود. در بررسی محدوده زوج‌وفرد تهران، انتشار ذرات معلق در آن محدوده ۴.۴ درصد افزایش برآورد شده بود؛ در حالی که انتشار بعضی آلاینده‌های گازی کاهش داشت.

اما یک محدودیت مهم وجود دارد: این مطالعه درباره طرح‌های محدودیت تردد در محدوده‌های مشخص شهر هستند، نه دقیقاً اجرای طرح زوج‌وفرد از در خانه در سراسر تهران. بنابراین نمی‌توان عدد ۲۰ درصد یا ۴۰ درصد را مستقیماً به طرح سراسری از در خانه نسبت داد.

نتیجه این است که زوج‌وفرد از در خانه می‌تواند در کوتاه‌مدت به کاهش رفت‌وآمد و بخشی از انتشار آلاینده‌ها کمک کند، اما به‌تنهایی راه‌حل آلودگی تهران نیست. اگر خودروهای فرسوده و دیزلی همچنان در خیابان‌ها باشند، نیروگاه‌ها و صنایع آلاینده به فعالیت ادامه دهند و شرایط جوی هم اجازه پراکنده شدن آلودگی را ندهد، محدود کردن خودروهای شخصی نمی‌تواند هوای شهر را به‌تنهایی پاک کند.

آلودگی هوای تهران حاصل یک مشکل واحد نیست. خودروها، به‌ویژه ناوگان دیزلی، صنایع، نیروگاه‌ها، وسایل گرمایشی، گردوخاک و ذراتی که در هوا شکل می‌گیرند، همگی در آن نقش دارند. در روزهای سرد و کم‌باد، شرایط جوی هم به ماندن این آلودگی نزدیک سطح زمین کمک می‌کند.

باد می‌تواند برای چند ساعت یا چند روز شهر را از آلودگی انباشته‌شده نجات دهد؛ اما تا وقتی منبع تولید دود و ذرات معلق پابرجاست، آلودگی دوباره برمی‌گردد.

تهران برای هوای پاک‌تر به تعطیلی‌های مقطعی و بادهای اتفاقی نیاز ندارد؛ به کاهش واقعی دود خودروهای فرسوده، نوسازی ناوگان دیزلی، کنترل صنایع و نیروگاه‌ها و حمل‌ونقل عمومی کارآمد نیاز دارد.