ساو باولو ، البرازيل ، 2013. المترو تكثر في الجسيمات الدقيقة التي غالبا ما تحملها الفرامل أو القطارات. دييجو توريس سيلفستر / فليكر, CC BY-ND

أربع مدن هندية كبرى سيكون قريبا خطوط المترو الخاصة بها ، أعلنت الحكومة في البلاد. على الجانب الآخر من جبال الهيمالايا ، تبني شنغهاي خط المترو 14th الخاص به، يتم فتحه في 2020 ، مع إضافة 38.5 كم ومحطات 32 إلى أكبر شبكة مترو أنفاق في العالم. ويستطيع سكان نيويورك في النهاية الاستمتاع بخطهم الثاني في مترو أنفاق بعد الانتظار لسنوات 100 تقريبا حتى يصل

في أوروبا وحدها ، يستخدم المسافرون في أكثر من مدن 60 قطارات مترو الأنفاق. على الصعيد الدولي ، أكثر من 120 مليون شخص تنقلهم كل يوم. نحن نعول 4.8 مليون الدراجين يوميا في لندن ، 5.3 مليون في باريس، 6.8 مليون في طوكيو، 9.7 مليون في موسكو و 10 مليون في بكين.

تعتبر محطات مترو الأنفاق ضرورية للتنقل في المدن المزدحمة ، وهو شيء سيزداد أهمية بمرور الوقت - وفقًا لتقرير الأمم المتحدة 2014 ، نصف سكان العالم الآن في المناطق الحضرية. ويمكنهم أيضًا أن يلعبوا دورًا في الحد من تلوث الهواء الخارجي في المدن الكبيرة من خلال المساعدة على تقليل استخدام السيارات.

كميات كبيرة من الجسيمات القابلة للتنفس (الجسيمات ، أو PM) وثاني أكسيد النيتروجين (NO₂) ، التي تنتج في جزء من الانبعاثات الصناعية وحركة المرور على الطرق ، هم مسئولون لتقصير عمر سكان المدينة. وهكذا بدت أنظمة النقل العام مثل المترو بمثابة حل لخفض تلوث الهواء في البيئة الحضرية.

ولكن ما هو الهواء الذي نتنفسه تحت الأرض ، على منصات السكك الحديدية وداخل القطارات؟

نوعية الهواء مختلطة

على مدى العقد الماضي ، عدة دراسات رائدة رصدت جودة هواء مترو الأنفاق عبر مجموعة من المدن في أوروبا وآسيا والأمريكتين. قاعدة البيانات غير مكتملة ، ولكنها تنمو وتُعد قيمة بالفعل.

على سبيل المثال ، مقارنة جودة الهواء في رحلات المترو والحافلات والترام والمشي من نفس المنشأ إلى نفس الوجهة في برشلونةوكشف أن هواء المترو كان به مستويات أعلى من تلوث الهواء أكثر من الترام أو السير في الشارع ، ولكن أقل قليلاً من تلك الموجودة في الحافلات. تم إثبات قيم أقل مماثلة لبيئات مترو الأنفاق مقارنةً بوسائل النقل العام الأخرى من خلال الدراسات في 香港, مكسيكو سيتي, اسطنبول و سانتياغو دي تشيلي.

من العجلات والفرامل

مثل الخلافات يعزى إلى المواد المختلفة عجلة وآليات الكبح، فضلا عن الاختلافات في تهوية وأنظمة تكييف الهواء ، ولكن قد تتعلق أيضًا باختلافات في بروتوكولات حملة القياس واختيار مواقع أخذ العينات.

وتشمل العوامل الرئيسية التي تؤثر على تلوث المترو الهواء عمق المحطة ، وتاريخ البناء ، ونوع التهوية (الطبيعية / تكييف الهواء) ، وأنواع الفرامل (منصات الفرامل الكهرومغناطيسية أو التقليدية) والعجلات (المطاط أو الفولاذ) المستخدمة في القطارات وتواتر القطار و في الآونة الأخيرة وجود أو عدم وجود أنظمة أبواب الشاشة منصة.

على وجه الخصوص ، يتم الحصول على الكثير من جزيئات مترو الأنفاق من أجزاء القطار المتحركة مثل العجلات ووسادات المكابح ، وكذلك من قضبان الفولاذ ومواد تزويد الطاقة ، مما يجعل الجزيئات محتوية على الحديد بشكل كبير.

حتى الآن ، لا يوجد مؤشر وبائي واضح على الآثار الصحية غير الطبيعية على العمال والعاملين تحت الأرض. عمال مترو الأنفاق في نيويورك تعرضوا لمثل هذا الهواء دون آثار ملحوظة كبيرة على صحتهم ، ولم يكن هناك خطر متزايد من سرطان الرئة بين سائقي قطار الأنفاق في نظام مترو أنفاق ستوكهولم.

ولكن لاحظت الحذر من الملاحظات العلماء ووجد الباحثون أن الموظفين الذين يعملون على منصات استوكهولم تحت الأرض ، حيث كانت تركيزات الجسيمات الدقيقة أعظم ، يميلون إلى أن يكون لديهم مستويات أعلى من علامات خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية من بائعي التذاكر وسائقي القطارات.

يتم خلط الجزيئات الحديدية بشكل غالب مع جزيئات من مجموعة من المصادر الأخرىبما في ذلك الصابورة الصخرية من المسار ، والهباء الجوي البيولوجي (مثل البكتيريا والفيروسات) ، والهواء من الخارج ، والمدفوعة عبر نظام النفق على تيارات الهواء المضطربة التي تولدها القطارات وأنظمة التهوية.

مقارنة المنصات

تم تنفيذ برنامج القياس الأكثر شمولاً على منصات مترو الأنفاق حتى الآن في نظام مترو الأنفاق في برشلونة ، حيث تمت دراسة محطات 30 ذات التصاميم المختلفة تحت إطار مشروع تحسين الحياة مع دعم إضافي من صندوق AXA للبحوث.

يكشف عن اختلافات كبيرة في تركيزات المادة الجسيمية. وأظهرت المحطات التي تحتوي على نفق واحد بمسار سكة حديد واحد منفصلاً عن المنصة بواسطة أنظمة حاجز زجاجي ، في المتوسط ​​نصف تركيز هذه الجسيمات بالمقارنة مع المحطات التقليدية ، التي لا يوجد لديها حاجز بين المنصة والمسارات. استخدام تكييف الهواء وقد ثبت أن إنتاج تركيزات أقل من الجسيمات داخل العربات.

في القطارات حيث من الممكن فتح النوافذ ، مثل في أثينايمكن أن تظهر التركيزات بشكل عام لزيادة داخل القطار عند المرور عبر الأنفاق وبصورة أكثر تحديدًا عند دخول القطار إلى النفق سرعة عالية.

محطات المراقبة

على الرغم من عدم وجود ضوابط قانونية قائمة على جودة الهواء في بيئة مترو الأنفاق ، إلا أن الأبحاث يجب أن تتحرك نحو طرق واقعية للتخفيف من تلوث الجسيمات. تجربتنا في نظام مترو أنفاق برشلونة، مع مجموعة كبيرة من تصاميم المحطة المختلفة وأنظمة التهوية العاملة ، هو أن كل منصة لها بيئة صغيرة خاصة بها في الغلاف الجوي.

لتصميم الحلول ، يتعين على المرء أن يأخذ في الاعتبار الظروف المحلية لكل محطة. عندئذ فقط يستطيع الباحثون تقييم تأثيرات التلوث الناتجة عن نقل أجزاء القطار.

مثل هذا البحث ما زال ينمو وسيزداد كما أصبحت شركات تشغيل المترو أكثر وعيا الآن حول كيف أن الهواء النظيف يؤدي مباشرة إلى صحة أفضل لركاب المدن.

عن المؤلفين

فلفيو أماتو ، عالم مستقر ، المجلس الوطني للبحوث الاسبانية وتيريزا مورينو ، عالم مستقر ، معهد التقييم البيئي وأبحاث المياه (IDAEA) ، مجلس البحث العلمي الإسباني CSIC

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ

at سوق InnerSelf و Amazon