دوره 9، شماره 3 - ( 3-1401 )
جلد 9 شماره 3 صفحات 398-377 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Naghdi S, Mirmohammadi M, Karimzadegan H, Ghodusi J. Atmospheric Dispersion Modeling of Benzene, Toluene, Xylene, and Ethyl Benzene Output from the Automotive Industries and Determining Ozone Formation Potential (Case Study of Saipa). J Environ Health Eng 2022; 9 (3) :377-398
URL: http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-944-fa.html
URL: http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-944-fa.html
نقدی سودابه، میر محمدی محسن، کریمزادگان حسن، قدوسی جمال. مدلسازی پراکنش بنزن، تولوئن، زایلن و اتیل بنزن خروجی از صنایع خودروسازی و تعیین پتانسیل تشکیل ازن (مطالعه موردی :خودروسازی سایپا). مجله مهندسی بهداشت محیط. 1401; 9 (3) :377-398
استادیار، گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده: (1478 مشاهده)
زمینه و هدف: صنایع خودروسازی بواسطه مصرف حلالها در مرحله رنگ آمیزی خودرو یکی از منابع مهم انتشار آلاینده های شیمیایی در هوا می‌باشند. هدف از این تحقیق بررسی نحوه پراکنش بنزن، تولوئن، زایلن و اتیل بنزن خروجی از صنایع خودروسازی سایپا و همچنین تعیین پتانسیل تشکیل ازن در مناطق اطراف می باشد.
مواد و روش ها: در این مطالعه، پس از نمونه برداری از دودکشهای کارخانه سایپا به روشEPA method31 و سپس آنالیز گاز کروماتوگرافی جرمی GC-MCبصورت ماهانه و در بازه زمانی دی ماه 99 تا دی ماه 1400، نحوه پراکنش آلاینده ها با استفاده از مدل AERMOD برای متوسط زمانی سالانه، در محیط سایپا و مناطق اطراف مدل سازی شد و با استفاده از روش Carter پتانسیل تشکیل ازن محاسبه شد. نمونه گیریهای محیطی بصورت روزانه با روش NIOSH، اطراف منابع برای نشان دادن صحت خروجیهای مدل انجام گرفته شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد بیشترین میزان غلظت ترکیبات BTEX با مقدار 76/3631 میکروگرم بر متر مکعب در مختضات 71/515725 و 95/3953590 در داخل محوطه سایپا و کمترین آن در بوستان خدیجه واقع در شمال غرب سایپا رخ می دهد، نتایج صحت سنجی نشان می دهد که در همه موارد مقادیر تعصب کسری و خطای مربعات میانگین نرمال شده کوچکتر از 5/0 و ضریب همبستگی قابل قبولی بین نتایج مدل و نمونه گیریها وجود دارد. بیشترین پتانسیل تشکیل ازن را در محوطه سایپا و کمترین آن را در بوستان خدیجه شاهد هستیم.
نتیجه‌گیری: ترکیبات BTEX باعث تأثیرگذاری بر روی کیفیت هوای مناطق اطراف گروه خودروسازی سایپا و همچنین تاثیرات منفی زیست محیطی می گردد. کارکنان گروه خودروسازی سایپا در معرض خطر تماس با مقادیر زیاد ازن تشکیل شده از ترکیبات BTEX هستند.
مواد و روش ها: در این مطالعه، پس از نمونه برداری از دودکشهای کارخانه سایپا به روشEPA method31 و سپس آنالیز گاز کروماتوگرافی جرمی GC-MCبصورت ماهانه و در بازه زمانی دی ماه 99 تا دی ماه 1400، نحوه پراکنش آلاینده ها با استفاده از مدل AERMOD برای متوسط زمانی سالانه، در محیط سایپا و مناطق اطراف مدل سازی شد و با استفاده از روش Carter پتانسیل تشکیل ازن محاسبه شد. نمونه گیریهای محیطی بصورت روزانه با روش NIOSH، اطراف منابع برای نشان دادن صحت خروجیهای مدل انجام گرفته شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد بیشترین میزان غلظت ترکیبات BTEX با مقدار 76/3631 میکروگرم بر متر مکعب در مختضات 71/515725 و 95/3953590 در داخل محوطه سایپا و کمترین آن در بوستان خدیجه واقع در شمال غرب سایپا رخ می دهد، نتایج صحت سنجی نشان می دهد که در همه موارد مقادیر تعصب کسری و خطای مربعات میانگین نرمال شده کوچکتر از 5/0 و ضریب همبستگی قابل قبولی بین نتایج مدل و نمونه گیریها وجود دارد. بیشترین پتانسیل تشکیل ازن را در محوطه سایپا و کمترین آن را در بوستان خدیجه شاهد هستیم.
نتیجه‌گیری: ترکیبات BTEX باعث تأثیرگذاری بر روی کیفیت هوای مناطق اطراف گروه خودروسازی سایپا و همچنین تاثیرات منفی زیست محیطی می گردد. کارکنان گروه خودروسازی سایپا در معرض خطر تماس با مقادیر زیاد ازن تشکیل شده از ترکیبات BTEX هستند.
فهرست منابع
1. Hassanvand MS, Naddafi K, Faridi S, Arhami M, Nabizadeh R, Sowlat MH, Pourpak Z, Rastkari N, Momeniha F, Kashani H, Gholampour A. Indoor/outdoor relationships of PM10, PM2. 5, and PM1 mass concentrations and their water-soluble ions in a retirement home and a school dormitory. Atmospheric Environment. 2014 Jan 1;82:375-82. [DOI:10.1016/j.atmosenv.2013.10.048]
2. Li G, Wei W, Shao X, Nie L, Wang H, Yan X, Zhang R. A comprehensive classification method for VOC emission sources to tackle air pollution based on VOC species reactivity and emission amounts. Journal of Environmental Sciences. 2018 May 1;67:78-88. [DOI:10.1016/j.jes.2017.08.003]
3. Weis JS. Tolerance to environmental contaminants in the mummichog, Fundulus heteroclitus. Human and Ecological Risk Assessment. 2002 Jul 1;8(5):933-53. [DOI:10.1080/1080-700291905756]
4. Salihoglu G, Salihoglu NK. A review on paint sludge from automotive industries: Generation, characteristics and management. Journal of environmental management.2016Mar15;169:223-35. [DOI:10.1016/j.jenvman.2015.12.039]
5. Trozzi C, Lauretis RD. EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook 2016. European Environment Agency. Retrieved from: https://www. eea. europa. eu/ds_resolveuid/WQ7UPR94CF. 2016.
6. Miller L, Xu X, Wheeler A, Atari DO, Grgicak-Mannion A, Luginaah I. Spatial variability and application of ratios between BTEX in two Canadian cities. TheScientificWorldJOURNAL.2011Dec29;11:2536-49. [DOI:10.1100/2011/167973]
7. Martins EM, Borba PF, Dos Santos NE, Dos Reis PT, Silveira RS, Corrêa SM. The relationship between solvent use and BTEX concentrations in occupational environments. Environmental monitoring and assessment. 2016 Nov;188(11):1-0.
9. International Agency for Research on Cancer. IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. 1, 3-butadiene, ethylene oxide and vinyl halides (vinyl fluoride, vinyl chloride and vinyl bromide). Lyon: International Agency for Research on Cancer. 2008.
10. Zou Y, Charlesworth E, Wang N, Flores RM, Liu QQ, Li F, Deng T, Deng XJ. Characterization and ozone formation potential (OFP) of non-methane hydrocarbons under the condition of chemical loss in Guangzhou, China. Atmospheric Environment. 2021 Oct 1;262:118630. [DOI:10.1016/j.atmosenv.2021.118630]
11. Mehta D, Hazarika N, Srivastava A. Diurnal variation of BTEX at road traffic intersection points in Delhi, India: source, ozone formation potential, and health risk assessment. Environmental Science and Pollution Research. 2020 Apr;27(10):11093-104. [DOI:10.1007/s11356-019-07495-8]
12. Mohammadi A, Mokhtari M, Abdolahnejad A, Nemati S. A survey on variations of btex and ozone formation potential in Yazd city and mapping with GIS. Studies in Medical Sciences. 2016 Nov 10;27(8):650-60. http://umj.umsu.ac.ir/article-1-3348-en.html
13. Rivera JL, Reyes-Carrillo T. A life cycle assessment framework for the evaluation of automobile paint shops. Journal of Cleaner Production. 2016 Mar 1;115:75-87. [DOI:10.1016/j.jclepro.2015.12.027]
14. Hesami Arani M, Jaafarzadeh N, Moslemzadeh M, Rezvani Ghalhari M, Bagheri Arani S, Mohammadzadeh M. Dispersion of NO2 and SO2 pollutants in the rolling industry with AERMOD model: a case study to assess human health risk. Journal of Environmental Health Science and Engineering. 2021 Dec;19(2):1287-98. [DOI:10.1007/s40201-021-00686-x]
15. Kalhor M, Bajoghli M. Comparison of AERMOD, ADMS and ISC3 for incomplete upper air meteorological data (case study: Steel plant). Atmospheric pollution research. 2017 Nov 1;8(6):1203-8. [DOI:10.1016/j.apr.2017.06.001]
16. Matacchiera F, Manes C, Beaven RP, Rees-White TC, Boano F, Mønster J, Scheutz C. AERMOD as a Gaussian dispersion model for planning tracer gas dispersion tests for landfill methane emission quantification. Waste Management. 2019 Mar 15;87:924-36. [DOI:10.1016/j.wasman.2018.02.007]
17. Cimorelli AJ, Perry SG, Venkatram A, Weil JC, Paine RJ, Wilson RB, Lee RF, Peters WD, Brode RW. AERMOD: A dispersion model for industrial source applications. Part I: General model formulation and boundary layer characterization. Journal of applied meteorology. 2005 May;44(5):682-93. [DOI:10.1175/JAM2227.1]
18. Perry SG, Cimorelli AJ, Paine RJ, Brode RW, Weil JC, Venkatram A, Wilson RB, Lee RF, Peters WD. AERMOD: A dispersion model for industrial source applications. Part II: Model performance against 17 field study databases. Journal of applied meteorology. 2005 May;44(5):694-708. [DOI:10.1175/JAM2228.1]
19. Rood AS. Performance evaluation of AERMOD, CALPUFF, and legacy air dispersion models using the Winter Validation Tracer Study dataset. Atmospheric Environment. 2014 Jun 1;89:707-20. [DOI:10.1016/j.atmosenv.2014.02.054]
20. Ramavandi B, Ahmadi Moghaddam M, Shah Heidar N, Bighami M. Estimation of volatile organic compounds emissions from the fuel storage tanks using TANKS model and its distribution modeling by AERMOD model. Journal of Sabzevar University of Medical Sciences. 2016 May 21;23(2):253-61.
21. Khalaj F, Sattler M. Modeling of VOCs and criteria pollutants from multiple natural gas well pads in close proximity, for different terrain conditions: A Barnett Shale case study. Atmospheric Pollution Research. 2019 Jul 1;10(4):1239-49. [DOI:10.1016/j.apr.2019.02.007]
22. ul Haq A, Nadeem Q, Farooq A, Irfan N, Ahmad M, Ali MR. Assessment of AERMOD modeling system for application in complex terrain in Pakistan. Atmospheric Pollution Research. 2019 Sep 1;10(5):1492-7. [DOI:10.1016/j.apr.2019.04.006]
23. Heckel PF, LeMasters GK. The use of AERMOD air pollution dispersion models to estimate residential ambient concentrations of elemental mercury. Water, Air, & Soil Pollution. 2011 Jul;219(1):377-88. [DOI:10.1007/s11270-010-0714-4]
24. Patryla L, Galeriua D. Statistical performances measures—models comparison. French Alternative Energies and Atomic Energy Commission. 2011.
25. Carter WP. Development of ozone reactivity scales for volatile organic compounds. Air & waste. 1994 Jul 1;44(7):881-99. [DOI:10.1080/1073161X.1994.10467290]
26. ACEA. The Automobile Industry Pocket Guide 2019/2020.
27. Atabi F,Ganji R.Determination volatile organic compound from paint shop of automative industry. 4th national conference on energy and environment management
28. Nissan, 2014. Sustainability Report. Nissan Motor Company, p. 143.
29. Audi, 2013. Corporate Responsibility Report, Update 2013: CR Program and Key Figures. Audi, Germany, p. 13.
30. Volkswagen, 2013. Sustainability Report. Volkswagen Company, p. 160.
31. PSA, 2010. Sustainable Development Performance Indicators. PSA Peugeot Citroen, p. 180.
32. Toyota, 2014. Sustainability Report. Toyota Company, p. 154.
33. GM, 2013. Sustainability Report. GM General Motors, p. 104.
34. BMW, 2013.Working Together: Sustainable Value Report 2013. BMW Group, p. 231.
35. Daimler, 2013. Sustainability Report 2013. Daimler Company, p. 72.
36. TOFAS-Fiat, 2012. TOFAS Environmental Report 2011-2012. Turkish Automobile Factory, p. 16 available at: http://www.tofas.com.tr/tr/hakkinda/Documents/ 2011-2012_CEVRE_RAPORU.pdf. accessed on 13.04.15.
37. Rivera JL, Reyes-Carrillo T. A framework for environmental and energy analysis of the automobile painting process. Procedia Cirp. 2014 Jan 1;15:171-5. [DOI:10.1016/j.procir.2014.06.022]
38. Chang CT, Lee CH, Wu YP, Jeng FT. Assessment of the strategies for reducing volatile organic compound emissions in the automotive industry in Taiwan. Resources, conservation and recycling. 2002 Jan 1;34(2):117-28. [DOI:10.1016/S0921-3449(01)00096-9]
39. Wei W, Cheng S, Li G, Wang G, Wang H. Characteristics of volatile organic compounds (VOCs) emitted from a petroleum refinery in Beijing, China. Atmospheric Environment. 2014 Jun 1;89:358-66. [DOI:10.1016/j.atmosenv.2014.01.038]
40. Bysko S, Krystek J, Bysko S. Automotive paint shop 4.0. Computers & Industrial Engineering. 2020 Jan 1;139:105546. [DOI:10.1016/j.cie.2018.11.056]
41. Weiss KD. Paint and coatings: A mature industry in transition. Progress in polymer science. 1997 Jan 1;22(2):203-45. [DOI:10.1016/S0079-6700(96)00019-6]
42. Lambourne R, Strivens TA, editors. Paint and surface coatings: theory and practice. Elsevier; 1999 Aug 23.
43. Kim B, Yoon JH, Choi BS, Shin YC. Exposure assessment suggests exposure to lung cancer carcinogens in a painter working in an automobile bumper shop. Safety and health at work. 2013 Dec 1;4(4):216-20. [DOI:10.1016/j.shaw.2013.09.002]
44. REZAZADEH AM, NAGHAVI KZ, Zayeri F, Salehpour S, Seyedi MD. Occupational exposure of petroleum depot workers to BTEX compounds.
45. Papasavva S, Kia S, Claya J, Gunther R. Characterization of automotive paints: an environmental impact analysis. Progress in organic coatings. 2001 Nov 1;43(1-3):193-206. [DOI:10.1016/S0300-9440(01)00182-5]
46. Arce R, Galán B, Coz A, Andrés A, Viguri JR. Stabilization/solidification of an alkyd paint waste by carbonation of waste-lime based formulations. Journal of hazardous materials. 2010 May 15;177(1-3):428-36. [DOI:10.1016/j.jhazmat.2009.12.050]
47. Golkhorshidi F, Sorooshian A, Jafari AJ, Baghani AN, Kermani M, Kalantary RR, Ashournejad Q, Delikhoon M. On the nature and health impacts of BTEX in a populated middle eastern city: Tehran, Iran. Atmospheric pollution research. 2019 May 1;10(3):921-30. [DOI:10.1016/j.apr.2018.12.020]
48. Hazrati S, Rostami R, Farjaminezhad M, Fazlzadeh M. Preliminary assessment of BTEX concentrations in indoor air of residential buildings and atmospheric ambient air in Ardabil, Iran. Atmospheric environment. 2016 May 1;132:91-7. [DOI:10.1016/j.atmosenv.2016.02.042]
49. Golestaneh N, Taghizade MM. Risk Assessment OF BTEX Pollutant (Benzene, Toluene, Ethyl Benzene, Xylene) in Air of the Industrial Zone of Zarghan City (Feb. 2012). Journal of Environmental Science and Technology. 2020 Jul 22;22(5):291-302. http://doi/ 10.22034/JEST.2019.23968.3308
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
