تأثیر آلودگی هوای مرتبط با حمل و نقل بار بر سلامت گروه‌های آسیب‌پذیر جامعه

تأثیر آلودگی هوای مرتبط با حمل و نقل بار بر سلامت گروه‌های آسیب‌پذیر جامعه

هر ساله بیش از ۳۶۴۲۰۰ نفر در اروپا به دلیل اثرات آلودگی هوا، که بخش حمل و نقل نقش مهمی در آن ایفا می‌کند، دچار مرگ زودرس می‌شوند. در بروکسل، حمل و نقل بار روزانه ۶۱۶۰۴ یورو هزینه سلامت ناشی از آلودگی هوا ایجاد می‌کند. تحقیقات نشان داده است که مدل‌سازی پویای مکانی-زمانی از منابع انتشار و افراد در معرض آلودگی (با استفاده از داده‌های تلفن همراه) هنگام تجزیه و تحلیل در محیط‌های خرد، نتایج دقیق‌تری از تأثیر ارائه می‌دهد. با این حال، داده‌های تلفن همراه، بخش‌های جمعیتی که نسبت به اثرات آلودگی هوا حساس‌تر هستند، مانند کودکان نوپا، کودکان و سالمندان را کمتر نشان می‌دهند. این مقاله ارتباط بین افراد آسیب‌پذیر ۰ تا ۳ سال، ۳ تا ۱۸ سال و >۶۵ سال و غلظت آلودگی هوای مرتبط با حمل و نقل بار در منطقه پایتخت بروکسل (BCR) را بررسی کرد. برای این منظور، انتشار پویای گازهای خروجی اگزوز و پراکندگی مکانی-زمانی آنها با استفاده از خروجی مدل مبتنی بر عامل حمل و نقل (TRABAM) به صورت روزانه محاسبه شد. تراکم جمعیت به عنوان تابعی از میزان اشغال منازل مسکونی و اندازه مدرسه/کلاس و ساعات کاری محاسبه شد. سپس اثرات مواجهه با استفاده از توابع پاسخ به مواجهه با تمایز سنی و جنسی ارزیابی و با استفاده از عوامل هزینه بیمارستان محلی، درآمدزایی شد. داده‌ها برای سال 2021 جمع‌آوری شدند. همپوشانی شدیدی بین حضور مردم در مکان‌های مؤسسات با اوج جابجایی‌های حمل و نقل (بار) در شهر مشاهده شد. نتایج نشان داد که روزانه 37000 یورو [34517.47 تا 40047.13 یورو] از هزینه‌های بهداشتی مربوط به آلودگی هوا مربوط به حمل و نقل بار توسط بخش‌های آسیب‌پذیر جمعیت متحمل می‌شود. در حالی که این گروه‌های آسیب‌پذیر 25.34٪ از کل جمعیت BCR را تشکیل می‌دادند، 60٪ [56.03٪ تا 65.01٪] از هزینه‌های آلودگی هوای ناشی از حمل و نقل را متحمل می‌شدند. سپس نتایج از نظر جغرافیایی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند تا ۴۶۵ نقطه کانونی آلودگی هوای مرتبط با ترافیک در سراسر منطقه شناسایی شوند که ۳۶۰۰۰ یورو [۳۳۶۷۷.۸۵ تا ۳۹۱۰۱.۳۱ یورو] از کل هزینه‌ها را تشکیل می‌دهند. مورد اخیر می‌تواند در مطالعات آینده برای ارزیابی سیاست‌های حمل و نقل بار مختص هر بخش مورد استفاده قرار گیرد، که باید تراکم جمعیت مکانی-زمانی را در سطح محلی در نظر بگیرد.

مقدمه

در سال 2020، حمل و نقل جاده‌ای بزرگترین منبع ذرات معلق (31٪ از PM10) و اکسیدهای نیتروژن (55٪ از انتشار NOx) و دومین منبع بزرگ ذرات معلق ریز (23٪ از PM2.5) منتشر شده در منطقه پایتخت بروکسل (BCR) بود (Brussels Environment, 2022; Duprez et al., 2021). این امر عمدتاً نتیجه موتورهای دیزلی فراگیر در این بخش است (Breuer et al., 2020). با افزایش آگاهی و نگرانی عمومی در مورد اثرات آلودگی هوا بر سلامت عمومی، تلاش‌هایی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای حمل و نقل بار و تأثیر آنها ضروری است. نقشه‌برداری دقیق کیفیت هوا، معروف به «Curieuze Neuzen»، در فلاندرز (CurieuzeNeuzen، ۲۰۱۸) و در BCR (Lauriks و همکاران، ۲۰۲۲) انجام شد و یافته‌های آن نشان داد که ۹۸.۴٪ از جمعیت BCR در معرض غلظت‌های NOx بیش از ۱۰ میکروگرم بر متر مکعب از دستورالعمل کیفیت هوای WHO هستند (Hoffmann و همکاران، ۲۰۲۱). ذرات معلق (PM)، دی‌اکسید نیتروژن (NO2) و ازن سطح زمین (O3) از نظر سلامت انسان مضرترین آلاینده‌ها محسوب می‌شوند (آژانس محیط زیست اروپا، ۲۰۲۰) و مسئول بیش از ۳۶۴۰۰۰ مرگ زودرس در سال ۲۰۱۹ در اتحادیه اروپا بوده‌اند (آژانس محیط زیست اروپا، ۲۰۲۱). علاوه بر مرگ و میر زودرس در بدترین حالت، این آلاینده‌ها اثرات مضر گسترده‌ای بر سلامت انسان دارند (Juginović و همکاران، 2021)، که عمدتاً باعث اختلالات قلبی عروقی و ریوی می‌شوند (Brook و همکاران، 2010؛ Collart و همکاران، 2018؛ Devos و همکاران، 2015a,b؛ Devos و همکاران، 2015a,b؛ Devos و همکاران، 2016؛ EPA، 2017؛ Mustafić و همکاران، 2012؛ Simons و همکاران، 2016). از آنجا که برخی از گروه‌های جمعیتی بیشتر در معرض خطرات زیست‌محیطی قرار دارند یا مستعد ابتلا به آنها هستند، بیشتر از سایرین تحت تأثیر آلودگی هوا قرار می‌گیرند. کودکان به ویژه در برابر اثرات آلودگی هوا آسیب‌پذیر هستند. علاوه بر این، مطالعات متعددی مشکلات سلامت انسان (اختلالات قلبی و ریوی) را به زندگی در نزدیکی بزرگراه‌ها (Brugge و همکاران، ۲۰۰۷؛ Brunekreef و همکاران، ۲۰۰۹) یا به زمان صرف شده در ترافیک (Rittenhouse و همکاران، ۲۰۰۹) مرتبط می‌دانند. سطوح بالاتر آلودگی هوای مرتبط با ترافیک در داخل و اطراف مدارس (van Poppel و همکاران، 2020) بر کودکان از نظر رشد شناختی (Sunyer و همکاران، 2015)، عملکرد و رشد پایین‌تر (Trasande و Thurston، 2005)، افزایش شیوع بیماری‌های تنفسی و حساسیت به آلرژن‌ها (Bergstra و همکاران، 2018؛ Krämer و همکاران، 2017؛ Pénard-Morand و Annesi-Maesano، 2004)، چاقی (Jerrett و همکاران، 2014)، آسم، عملکرد ریه و حتی بیماری‌های تنفسی (C. Chen و همکاران، 2018؛ Z. Chen و همکاران، 2019؛ Moshammer و همکاران، 2006؛ Salvi، 2007؛ Sram و همکاران، 2013) تأثیر می‌گذارد. افراد مسن (بالای ۶۵ سال) نیز به طور مشابه، به ویژه در برابر اثرات منفی کوتاه‌مدت و بلندمدت بر سیستم‌های تنفسی و قلبی عروقی آسیب‌پذیر هستند که می‌تواند منجر به علائم، تشدید بیماری و در بدترین حالت، مرگ شود (Bentayeb et al., 2013; de Aguiar Pontes Pamplona et al., 2020; Sandström et al., 2003). بسیاری از مدارس در نزدیکی جاده‌های اصلی واقع شده‌اند، در حالی که آلودگی هوای مرتبط با ترافیک (TRAP) در طول روز مدرسه در بالاترین حد خود قرار دارد. بنابراین، اقدام در مقیاس محلی می‌تواند یک استراتژی مناسب برای کاهش مواجهه شخصی با هدف قرار دادن ریزمحیط‌های مرتبط با حمل و نقل باشد (Boniardi و همکاران، 2021)، به ویژه به دلیل تغییرات مکانی و زمانی قوی در غلظت و مواجهه با آلودگی هوا (Borge و همکاران، 2016؛ Gately و همکاران، 2017). تأثیرات مرتبط با حمل و نقل را می‌توان با محاسبه هزینه‌های خارجی ارزیابی کرد. مطالعات زیادی در مورد هزینه‌های خارجی مرتبط با فعالیت‌های حمل و نقل انجام شده است (Mommens و همکاران، 2018؛ van Lier و همکاران، 2018) و مطالعات تأثیر بر اهمیت اجتماعی آلودگی هوا (Devos و همکاران، 2015a,b؛ Devos و همکاران، 2016). با این حال، یک محدودیت عمده و مکرر، فقدان الگوهای حمل و نقل گیرنده فردی (افراد در معرض آلاینده‌های هوا) است. با نگاهی به ادبیات، مشخص است که بخش قابل توجهی از تحقیقات بر روی سکونتگاه‌های فردی تمرکز دارند و از انواع سفرهای گیرنده غافل می‌شوند (Verbeek و Hincks، 2022). از سوی دیگر، تنها در صورتی می‌توان میزان مواجهه با آلودگی هوا را به درستی ارزیابی کرد که تحرک افراد نیز در نظر گرفته شود. با در نظر گرفتن داده‌های زمان-فعالیت، Dhondt و همکاران، ۲۰۱۲، افزایش پیش‌بینی‌شده در مواجهه با آلودگی هوا را نشان دادند (۲۰۱۲). Dewulf و همکاران (۲۰۱۶) و Picornell و همکاران (۲۰۱۹) کیفیت هوا در گنت و مادرید را به ترتیب به یک جمعیت پویا (برگرفته از داده‌های ارائه‌دهندگان خدمات تلفن همراه) مرتبط کردند و با توجه به تراکم جمعیت پویا در مقایسه با مواجهه مسکونی که قبلاً فرض شده بود، میزان مواجهه بیشتر را برجسته کردند. این شکاف بزرگ بین رویکردهای ایستا و پویا را می‌توان تا حد زیادی به دست کم گرفتن زمان صرف شده در مناطق شهری با غلظت آلودگی بالاتر نسبت داد (Beckx و همکاران، ۲۰۰۹؛ Dons و همکاران، ۲۰۱۱، ۲۰۱۴). علاوه بر این، غلظت آلودگی هوای محیط اغلب در هسته مطالعات تأثیر آلودگی هوا قرار دارد، نه انتشار گازهای ترافیکی و قرار گرفتن شخصی آنها در معرض آن (Brunekreef و همکاران، ۲۰۰۹). پویایی ترافیک نیز باید در نظر گرفته شود، زیرا وسایل نقلیه نیز به صورت پویا در زمان و مکان حرکت می‌کنند و در نتیجه رد آلودگی از خود به جا می‌گذارند که بزرگی آن توسط نوع و جرم وسیله نقلیه، میزان بارگیری آن، استاندارد انتشار و شرایط ترافیک/رانندگی (به عنوان مثال، سرعت، گذرگاه‌ها) تعیین می‌شود (HBEFA، ۲۰۱۹). اولین مطالعه انجام شده توسط Mommens و همکاران (۲۰۱۹) هر دو پویایی (جابجایی افراد و جابجایی وسایل نقلیه باری) را با هم ترکیب کرد. نتایج آنها نشان داد که این رویکرد پویا باید هنگام انجام ارزیابی‌های خرد، یعنی در مقیاس‌های پیوند، بلوک یا ساختمان، که در مقایسه با رویکرد سنتی ایستا، بیشترین اختلاف مشاهده شد، مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، اگرچه این مطالعه از داده‌های ارائه‌دهنده خدمات تلفن همراه (MSP) برای محاسبه جابجایی‌های جمعیت استفاده کرد، اما نتوانست افرادی را که صاحب دستگاه تلفن همراه نبودند یا آن را حمل نمی‌کردند، در نظر بگیرد (FOD Economie, 2020; Mommens et al., 2019). این افراد اغلب کودکان خردسال یا افراد مسن هستند که به ویژه در برابر اثرات آلودگی هوا آسیب‌پذیر هستند (آژانس محیط زیست اروپا (EEA), 2020). بنابراین، در نظر گرفتن مکان واقعی که آنها بیشتر روز خود را در آن گذرانده‌اند (یعنی در مدرسه) به جای محل سکونتشان، نتایج واقع‌بینانه‌تری را ارائه می‌دهد. این بررسی امکان‌پذیر است، زیرا حضور جغرافیایی این بخش‌های جمعیتی در طول روز اغلب در مکان‌های ثابت و در دوره‌های ثابت است.

این مقاله با ارائه تأثیر سلامت انتشار PM (اولیه) و NOx از لوله اگزوز بر سلامت، ارتباط بین مکان‌های جمعیت‌های آسیب‌پذیر، یعنی مهدکودک‌ها، مدارس و مراکز مراقبت از سالمندان برای گروه‌های سنی 0 تا 3 سال، 3 تا 18 سال و بالاتر از 65 سال، و غلظت آلودگی هوا ناشی از حمل و نقل بار در BCR را بررسی کرد (Vlaamse Milieumaatschappij, 2021). آمار محلی در مورد مکان‌های مؤسسات و همچنین داده‌های اجتماعی-جمعیتی از سازمان‌های دولتی ترکیبی بازیابی و در یک محیط GIS از نظر جغرافیایی بیشتر تجزیه و تحلیل شدند. مدل حمل و نقل بار TRABAM (Mommens, 2019) امکان مدل‌سازی حرکات حمل و نقل بار و اثرات خارجی ایجاد شده آنها را در طول زمان و مکان فراهم کرد و انتشار گازهای وابسته به وسیله نقلیه، جاده و ترافیک را در بر گرفت. این سطوح آلودگی خاص وسیله نقلیه در محیط GIS بیشتر محاسبه شدند تا پراکندگی‌ها و غلظت‌های انتشار مکانی-زمانی برای قلمرو BCR به دست آید. سپس، ارتباط بین تعداد افراد (یا گیرنده‌ها) در مؤسسات مورد بررسی و غلظت‌های پراکنده آلاینده‌ها از طریق توابع دوز-پاسخ بر اساس داده‌های بیمارستانی از UZ بروکسل برقرار شد (منبع).