نیوار

نیوار

بررسی نقش نیروگاه نکا در انتشار آلاینده‌های جوی با استفاده از داده‌های سنجش از دور

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دکتری، هواشناسی کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
2 دانشیار، هواشناسی کشاورزی، داشنگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
3 رئیس گروه توسعه هواشناسی کاربردی اداره کل هواشناسی مازندران، ساری، ایران
10.30467/nivar.2025.234023
چکیده
آلودگی هوا به‌عنوان یکی از جدی‌ترین معضلات زیست‌محیطی عصر حاضر، اثرات نامطلوبی بر سلامت انسان، اکوسیستم‌ها و اقلیم دارد. یکی از منابع اصلی تولید آلاینده‌های جوی، نیروگاه‌های حرارتی هستند که بسته به نوع سوخت مصرفی، نقش بسزایی در انتشار گازها و ذرات معلق دارند. در این پژوهش، با هدف بررسی تأثیر نوع سوخت مصرفی نیروگاه نکا بر میزان انتشار آلاینده‌های جوی، داده‌های ماهواره‌ای سنتینل-۵ و مودیس در بازه زمانی ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۳ تحلیل شد. تغییرات مکانی و زمانی آلاینده‌های SO₂، NO₂، CO، O₃ و AOD در سه سناریوی عملکردی سوخت شامل گاز طبیعی، مازوت و ترکیبی مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته‌ها نشان می‌دهد که مصرف گاز طبیعی، علی‌رغم افزایش نسبی CO و O₃ ناشی از احتراق ناقص و واکنش‌های فتوشیمیایی، منجر به کاهش قابل توجه در انتشار SO₂ و AOD نسبت به مصرف مازوت شده است. در مقابل، مصرف مازوت با افزایش چشمگیر غلظت SO₂ و گسترش آلودگی تا شعاع ۶۵ کیلومتری در شرق و ۱۵ کیلومتری در جنوب همراه بوده است. الگوهای فصلی نیز حاکی از اوج‌گیری غلظت O₃ در زمستان، CO در ماه‌های اسفند و مرداد، و AOD در ماه‌های گرم سال است. تکرار این الگوها طی پنج سال اخیر، نشان‌دهنده‌ی تأثیر توأمان نوع سوخت، شرایط اقلیمی و الگوهای مصرف انرژی بر میزان آلودگی است. نتایج این مطالعه بر ضرورت تدوین سیاست‌های کنترلی مبتنی بر استفاده از سوخت‌های پاک‌تر، به‌کارگیری فناوری‌های نوین احتراقی و بهره‌گیری از سامانه‌های پایش ماهواره‌ای در مدیریت بهینه آلودگی هوا تأکید دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigating the role of Neka Power Plant in the emission of atmospheric pollutants using remote sensing data

نویسندگان English

Alireza Yousefi Kebria 1
Mahdi Nadi 2
Mohammad Ali Malaki 3
1 PhD, Agricultural Meteorology, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran
2 Associate Professor, Agricultural Meteorology, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Sari, Iran
3 Head of Applied Meteorology Development Group, Mazandaran Meteorological Department, Sari, Iran
چکیده English

Air pollution, as one of the most serious environmental challenges of the modern era, has adverse effects on human health, ecosystems, and the climate. One of the main sources of atmospheric pollutants is thermal power plants, which, depending on the type of fuel used, play a significant role in the emission of gases and particulate matter.
In this study, with the aim of assessing the impact of fuel type used in the Neka power plant on atmospheric pollutant emissions, satellite data from Sentinel‑5 and MODIS were analyzed over the period 2018–2023. Spatial and temporal variations of pollutants including SO₂, NO₂, CO, O₃, and AOD were evaluated under three operational fuel scenarios: natural gas, fuel oil (mazut), and a mixed mode.
Findings show that while natural gas consumption results in a relative increase in CO and O₃ — mainly due to incomplete combustion and photochemical reactions — it significantly reduces SO₂ and AOD emissions compared to fuel oil. Conversely, the use of fuel oil leads to a marked rise in SO₂ concentrations and the spread of pollution up to a radius of about 65 km eastward and 15 km southward.
Seasonal patterns also indicate peak O₃ concentrations in winter, CO in March and August, and AOD during warmer months. The recurrence of these patterns over the past five years reflects the combined effects of fuel type, climatic conditions, and energy consumption patterns on pollution levels.
The results of this study emphasize the necessity of formulating control policies based on cleaner fuel usage, applying advanced combustion technologies, and employing satellite monitoring systems to optimize air pollution management.

کلیدواژه‌ها English

Sentinel 5
MODIS
Fuel Oil Burning
Atmospheric Pollutants
Seasonal Patterns
Spatiotemporal Analysis

این مقاله جزء مقالات منتخب یازدهمین همایش ملی مدیریت آلودگی هوا، صدا و بو می باشد.

1. Yousefi-Kebriya, A., Nadi, M., Afaridegan, E., & Sun, Z. (2025). Wetland shrinking and dust pollution in Khuzestan Iran: insights from sentinel-5 and MODIS satellites. Scientific reports, 15(1), 13626. https://doi.org/10.1038/s41598-025-96935-2
2. karampoor M, khamoshian Y, heidari H, amraei F. The role of environmental and climatic factors on the transmission and emission of carbon monoxide in Iran in 2018. jsaeh. 2021; 8 (2) :179-190. URL: http://jsaeh.khu.ac.ir/article-1-3154-fa.html. (In Persian with English abstract).
3. Katabi, D., Esmaili, R., Alidadi, H., Peirovi, R., and Joulaai, F.2016. Evaluation of MashhadCity Air Quality based on Air Quality Index (AQI). Iranian Journal of Research in Environmental Health, 2., 228-236. (In Persian with English abstract).
4. Pishdad, A., Alijani, b. Ali Akbari Bidokhti, A. and Akbari, M. 2019. Long Term Status Analysis of Major Air Pollutants and Determination of Air Pollution Periods in Tehran Metropolis.Journal of Earth and Space Physics. 46., 355-376. (In Persian with English abstract).
5. EPA, U. (n d-c). Particulate Matter (PM) Pollution. Retrieved from https://www.epa.gov/pm-pollution/health-and-environmental-effects-particulate-matter-pm
 
6. EPA, U. (n.d-b).Ground-level Ozone Pollution. Retrieved from https://www.epa.gov/ground-level-ozone-pollution/health-effects-ozone-pollution
7. Prevention, C. f. D. C. a. (2019). Nitrogen dioxide. Retrieved from https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0454.html
8. Pishdad, A., Alijani, b. Ali Akbari Bidokhti, A. and Akbari, M. 2019. Long Term Status Analysis of Major Air Pollutants and Determination of Air Pollution Periods in Tehran Metropolis.Journal of Earth and Space Physics. 46., 355-376. (In Persian with English abstract).
9. Shojaaddini, M. and Moosaviyan, A. 2021. Application of Satellite Remote Sensing Data in Monitoring Iran's Agricultural and Horticultural Environmental Pollutions (A Case Study of Nitrogen Dioxide), Scientific & Research Journals Manegment System. 49., 253-261.
10. Li, M., Wu, Y., Bao, Y., Liu, B., & Petropoulos, G. P. (2022). Near-surface NO₂ concentration estimation by random forest modeling and Sentinel-5P and ancillary data. Remote Sensing, 14(15), 3612. https://doi.org/10.3390/rs14153612
11. Yousefi Kebriya, A., Nadi, M., & Ghanbari Parmehr, E. (2023). Estimation of ozone and nitrogen dioxide pollutants in Mazandaran Province using Sentinel-5 satellite images. Iranian Journal of Energy and Environment, 15(5), 70–81. https://doi.org/10.5829/ijee.2025.16.01.07
12. NASA (National Aeronautics and Space Administration). (2015). GMS: NASA images show human fingerprint on global air quality – Release materials. Retrieved from https://svs.gsfc.nasa.gov
13. Lorente, A., Borsdorff, T., Butz, A., & Hasekamp, O. (2021). Methane retrieved from TROPOMI: Improvement of the data product and validation of the first 2 years of measurements. Atmospheric Measurement Techniques, 14, 665–684. https://doi.org/10.5194/amt-14-665-2021
14. Yousefi Kebriya, A., & Nadi, M. (2024). Examining air pollution continuity in Tehran Province using Markov chain model. Iranian Journal of Energy and Environment, 15(2), 201–210. https://doi.org/10.5829/IJEE.2024.15.02.10
15. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). (2020). NOAA ESRL global monitoring laboratory: SURFRAD aerosol optical depth. Retrieved from https://gml.noaa.gov/grad/surfrad/aod/
16. Yousefi Kabria, A., Nadi, M., & Jamei, M. (2021). Combining interpolation methods and precipitation products of TRMM satellite to increase the accuracy of rainfall maps in Mazandaran province. Water and Soil Conservation, 28, 49–70. (In Persian with English abstract).
17. Stigler, S. M. (1989). Francis Galton's account of the invention of correlation. Statistical Science, 4(2), 73–79.

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 20 آبان 1404

  • تاریخ دریافت 04 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری 08 اردیبهشت 1404
  • تاریخ پذیرش 17 اردیبهشت 1404
  • تاریخ انتشار 20 آبان 1404