شاخص آلودگی هوا چیست؟

شاخص آلودگی هوا و شاخص کیفیت هوا چه تفاوتی دارند؟

دو پارامتر شاخص آلودگی هوا (PSI) و شاخص کیفیت هوا (AQI)، برای اندازه‌گیری سطح سلامت هوا مورد استفاده قرار می‌گیرند. در بسیاری از متون، شاخص آلودگی هوا و شاخص کیفیت هوا به جای هم به کار می‌روند؛ در حالی که در عمل، تفاوت‌های بسیاری میان این دو شاخص مشاهده می‌شود که به شرح زیر هستند:

تعریف PSI و AQI

شاخص آلودگی هوا (Pollutant Standards Index – PSI) یک معیار قدیمی‌تر برای سنجش میزان آلودگی هواست. این معیار بر پایه استانداردهای اولیه آلودگی (قبل از توسعه AQI) طراحی شده بود. بیشتر بر اندازه‌گیری آلودگی و عبور یا عدم عبور از حد استاندارد متمرکز بود.

شاخص کیفیت هوا (Air Quality Index – AQI) شاخص جدیدتر، دقیق‌تر و امروزی‌تر است. علاوه بر اندازه آلودگی، اثر مستقیم بر سلامت انسان را نیز در نظر می‌گیرد. بازه استاندارد 0 تا 500 و طبقه‌بندی رنگی دارد.

آلاینده‌های مورد سنجش

PSI (شاخص آلودگی هوا): معمولا تعداد آلاینده‌های محدودتر را بررسی می‌کرد (نسخه‌های اولیه 3 یا 4 آلاینده).

AQI (شاخص کیفیت هوا): 5 آلاینده اصلی جهانی را شامل می‌شود:

• ذرات معلق PM2.5 و PM10
• اوزون بد در سطح زمین O3
• مونوکسید کربن CO
• دی اکسید نیتروژن NO2
• دی اکسید گوگرد SO2

تمرکز شاخص

شاخص آلودگی هوا تمرکز بر سطح آلودگی محیط با رویکرد مهندسی و استانداردی دارد.

شاخص کیفیت هوا تمرکز بر خطر سلامتی برای انسان با رویکرد پزشکی و بهداشت عمومی دارد.

نحوه ارائه و دسته‌بندی

شاخص آلودگی هوا فاقد طبقه‌بندی دقیق رنگی بوده یا در کشورها متفاوت بود. محدوده عددی منسجمی نداشت.

شاخص کیفیت هوا دسته‌بندی رنگی، ساده و قابل فهم برای عموم دارد که شامل موارد زیر است:

• سبز
• زرد
• نارنجی
• قرمز
• بنفش
• قهوه‌ای

هر دسته دارای توصیه پزشکی و پیام بهداشتی مشخص است.

استفاده جهانی

شاخص آلودگی هوا قدیمی است و بسیاری از کشورها بررسی AQI را جدی گرفته‌اند.

شاخص کیفیت هوا یک شاخص رایج جهانی است. آمریکا، اروپا، چین، ایران و ده‌ها کشور از نسخه‌های مختلف آن استفاده می‌کنند.

شاخص آلودگی هوا مهم‌تر است یا شاخص کیفیت هوا؟

با توجه به توضیحات بخش قبل، امروزه شاخص کیفیت هوا اهمیت بیشتری دارد و در میان مردم هنوز با نام شاخص آلودگی هوا شناخته می‌شود. با افزایش عددی شاخص کیفیت هوا، درصد بیشتری از مردم احتمالا دچار مشکلات سلامتی ناشی از آلودگی هوا می‌شوند. مقادیر شاخص آلودگی هوا معمولا به صورت طیف‌های خاصی گروه‌بندی می‌شوند.

در شاخص کیفیت هوا، هر طیف با یک نام توصیف‌کننده، یک کد رنگی و توصیه‌هایی برای بهداشت عمومی مشخص می‌شود. شاخص‌های کیفیت هوا در کشور‌های مختلف برحسب استاندارد‌های ملی مختلفی که دارند متفاوت هستند. در کشور ما حدود چهل سال است که برنامه‌های سنجش آلاینده‌های هوا در تهران و برخی از شهرهای بزرگ اجرا می‌شود. در مورد شاخص الودگی هوا به جدول زیر دقت کنید:

طیف‌های مختلف شاخص کیفیت هوا (AQI)

شاخص کیفیت هوا (AQI)  به شش دسته زیر تقسیم بندی می‌شود:

خوب(Good)

میزان AQI در این حالت بین دو رقم 0 و 50 است. در این شرایط، کیفیت هوا مطلوب و رضایت بخش بوده و فاقد ریسک سلامتی است و یا ریسک سلامتی آن ناچیز است. این حالت را با رنگ سبز نشان می دهند. در کشور ما معمولا به این حالت، وضعیت “پاک” گفته می‌شود.

متوسط (Moderate)

میزان AQI در این حالت بین اعداد 51 و 100 است. کیفیت هوا در این شرایط قابل قبول است؛ ولی ممکن است آلودگی در این سطح برای تعداد بسیار کمی از افراد (گروه‌های حساس) با ملاحظات بهداشتی خاصی همراه باشد. در این شرایط افرادی که نسبت به ذرات معلق، دی اکسید نیتروژن و اوزون حساسیت دارند ممکن است علائمی را بروز دهند که نشان دهنده مشکلات تنفسی است.

وقتی شاخص آلودگی هوا در وضعیت متوسط قرار دارد، افرادی که جزء گروه‌های حساس هستند تا حد ممکن باید فعالیت‌های طولانی یا سنگین را کاهش دهند. فعالیت طولانی عبارت است از هر گونه فعالیت خارج از منزل که به‌طور متناوب، طی مدت چندین ساعت انجام شده و سبب شود که نفس کشیدن تا حدی سخت‌‌تر از حالت طبیعی شود. این حالت را با رنگ زرد نشان می‌دهند. در کشور ما معمولا به این طیف، وضعیت “سالم” گفته می‌شود.

ناسالم برای گروه‌های حساس (Unhealthy for sensitive groups)

در این حالت میزان AQI بین 101 و 150 است و معمولا برای افرادی که جزء گروه‌های حساس نیستند مشکلی ایجاد نمی‌کند.  بیماران قلبی- عروقی، بیماران تنفسی، افراد دارای نارسایی کبد و کلیه، خردسالان، افراد مسن، مادران باردار و بیمارانی که دارو‌های سرکوب کننده سیستم ایمنی مصرف می‌کنند از جمله گروه‌های حساس و پرخطر هستند. این دسته از افراد باید از تردد در سطح شهر خودداری کنند. این سطح از آلودگی را با رنگ نارنجی نشان می‌دهند.

ناسالم (Unhealthy)

میزان AQI  در این حالت بین 151 و 200 است. در این شرایط هر فردی ممکن است سلامتی‌اش به خطر بیفتد. همچنین اعضای گروه‌های حساس در چنین شرایطی بیش از سایرین، اثر آلودگی هوا بر سلامتی خود را تجربه می‌کنند. این سطح از آلودگی را با رنگ قرمز نشان می‌دهند.

بسیار ناسالم (Very unhealthy)

در این حالت AQI بین 201 و 300 قرار دارد و هشداری برای سلامتی محسوب می‌شود. در این شرایط کلیه گروه‌ها (حساس و غیر حساس) ممکن است اثرات جدی را بر سلامت خود تجربه کنند. این حالت را با رنگ بنفش نشان می‌دهند.

خطرناک(Hazardous)

در این وضعیت شاخص آلودگی هوا از 300 بالاتر است و اخطاری جدی برای سلامت انسان محسوب شده و بیانگر شرایط بسیار اضطراری است. در این وضعیت، احتمال اینکه اکثر افراد جامعه دچار مشکلات جدی شوند بسیار زیاد است. این حالت را با رنگ خرمایی نشان می‌دهند.

روش محاسبه شاخص آلودگی هوا

برای محاسبه شاخص کیفیت هوا (AQI) باید غلظت یک ماده آلاینده در طول یک دوره میانگین مشخص را اندازه‌گیری کرد. این اندازه‌گیری به وسیله ایستگاه‌های پایش هوا یا مدل‌ها انجام می‌شود. غلظت یک ماده آلاینده و مدت زمان حضور آن بیانگر میزان یک آلاینده در هوا است.

با استفاده از پژوهش‌های اپیدمیولوژیک یا همه‌گیرشناختی، میزان هر آلاینده محاسبه می‌شود. آلاینده‌های هوا قدرت یکسانی نداشته و ضریبی که برای تبدیل غلظت آلاینده به AQI استفاده می‌شود بسته نوع آلاینده متفاوت است. بسیاری از کشور‌ها میزان‌ ذرات معلق، اوزون موجود در سطح زمین، دی‌اکسید گوگرد، مونوکسید کربن و دی‌اکسید نیتروژن موجود در هوا را پایش و شاخص کیفیت هوا را بر اساس آن‌ها محاسبه می‌کنند.

فرمول محاسبه شاخص آلودگی هوا یک فرمول ریاضی است که طرح آن در این مقاله ارزش اطلاعاتی ندارد؛ چرا که پارامترهای آن برای افراد عادی قابل اندازه‌گیری نیست. اما این فرآیند معمولا شامل مراحل زیر است:

• ثبت و اندازه‌گیری غلظت آلاینده‌ها؛ رصد میزان آلاینده‌های هوا در  ایستگاه‌های پایش ثابت، دستگاه‌های سنجش خودکار و گاهی مدل‌های پیش‌بینی‌کننده انجام می‌شود.
• تبدیل غلظت هر آلاینده به مقدار شاخص؛ از طریق جداول و مقیاس‌هایی انجام می‌شود که برای بازه ۰ تا ۵۰۰ طراحی شده‌اند.
• محاسبه شاخص اختصاصی هر آلاینده؛ برای هر آلاینده، بر اساس استانداردهای سازمان‌های بهداشتی و زیست‌محیطی، فرمول مشخصی وجود دارد. با قرار دادن غلظت اندازه‌گیری‌شده در این فرمول‌ها، مقدار AQI همان آلاینده به‌دست می‌آید.
• تعیین شاخص نهایی کیفیت هوا؛ تعیین عدد نهایی AQI با توجه به غلظت آلاینده‌ها انجام می‌شود. این مقدار همان بیشترین عدد به‌دست‌آمده است؛ زیرا آلاینده‌ای که بیشترین خطر را ایجاد می‌کند، وضعیت کلی هوا را تعیین خواهد کرد. به این آلاینده «آلاینده غالب» گفته می‌شود.
• طبقه‌بندی عدد به دست آمده و اعلام سطح کیفی هوا؛ در آخرین گام، عدد نهایی AQI در یکی از گروه‌های معنای سلامت قرار می‌گیرد که در جدول قبلا برای شما به تصویر کشیده‌ایم.

مهمترین آلاینده‌های تعیین‌کننده شاخص آلودگی هوا

برای آگاهی از عوارض آلودگی هوا ناشی از مهمترین آلاینده‌های هوا باید بدانید که هر آلاینده چیست و چه مشکلاتی برای شما ایجاد می‌کند. این آلاینده‌ها عبارتند از:

ذرات معلق (PM2.5 و PM10)

به هر نوع ماده اعم از جامد یا مایع که از یک مولکول بزرگ‌تر و از 500 میکرون کوچک‌تر باشد، ذره گفته می‌شود. ذرات معلق در هوا  اصطلاحی است که برای توصیف ذرات جامد و مایع پراکنده شده در هوا استفاده می‌شود. هم از نظر جنس و هم از نظر سایز ذرات معلق بسیار متنوع هستند ولی با توجه به اندازه به سه نوع ذرات درشت، ریز و بسیار ریز تقسیم بندی می‌شوند. دو نوع ریز و بسیار ریز اهمیت بیشتری دارند که به شرح زیر هستند:

• ذرات معلق ریز که PM10 نام دارند، اندازه‌ای بین 2.5 تا 10 میکرون دارند و می‌توانند سبب بیماری‌های قلبی و ریوی شده و یا آن‌ها را تشدید کنند.
• ذرات معلق بسیار ریز که PM2.5  نام دارند، به قسمت‌های تحتانی سیستم تنفسی و داخل آلوئول‌های ریه نفوذ کرده و سبب اثرات قلبی و ریوی متعددی می‌شوند.

دی اکسید گوگرد (SO2)

دی اکسید گوگرد گازی است بی‌رنگ و غیر قابل انفجار که بویی خفه کننده داشته و تقریبا دو برابر هوا وزن دارد. این ماده که یکی از مهمترین آلاینده‌های هوا است سبب باران‌های اسیدی نیز می‌شود. این آلاینده موجب نارسایی‌های تنفسی، کاهش سیستم دفاعی ریه‌ها و تشدید بیماری‌های قلبی می‌شود.

اوزون (O3)

گاز اوزون که از ترکیب سه اتم اکسیژن ایجاد می‌شود یک اکسید کننده قوی است. اوزون در سطح زمین که از آن به عنوان ازن بد نیز یاد می شود، یکی از آلاینده‌های ثانویه هوا است که به‌طور مستقیم در هوا منتشر نمی‌شود. این گاز توسط واکنش شیمیایی بین اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات آلی فرار ایجاد می‌شود. اوزون موجب درد قفسه سینه، حملات آسم و سرفه می‌شود.

مونوکسیدکربن(CO)

مونوکسید کربن گازی اسـت بی‌رنگ و بی‌بو که حاصل احتراق ناقص زغال و سوخت‌های فسیلی است. این گاز یک ماده قابل استنشاق سمی است که بافت‌های بدن را از اکسیژن لازم محروم می‌کند. غلظت‌ بالای مونواکسیدکربن در بدن می‌تواند باعث تغییرات فیزیولوژیک و پاتولوژیک و نهایتا مرگ شود. گاز مونو اکسید کربن سبب تشدید بیماری‌های قلبی-عروقی، ایجاد ناهنجاری در رفتارهای عصبی و سقط جنین می‌شود.

دی اکسید نیتروژن (NO2)

دی اکسید نیتروژن آلاینده‌ای سمی است که از اگزوز اتومبیل، کامیون و اتوبوس منتشر می‌شود. این آلاینده به عنوان شاخص آلـودگي هـوا ناشي از تردد وسائط نقليه در نظر گرفته شده است. این گاز خورنده، اکسیدان قوی بوده و از نظر فیزیولوژیکی محرک دستگاه تنفسی تحتانی است. سمیت دی اکسید نیتروژن چندین برابر مونواکسید نیتروژن است. تحقیقات اپیدمیولوژیک نشان داده‌ است که مواجهه با دی اکسید نیتروژن با بروز علائم برونشیت در کودکان مبتلا به آسم و کاهش عملکرد ریه در ارتباط است.

چرا شاخص آلودگی هوا در طول روز تغییر می‌کند؟

باید بدانید که غلظت آلاینده‌های هوا در طول روز متفاوت است. از همین رو، شاخص کیفیت هوا به 2 صورت AQI لحظه‌ای و AQI در 24 ساعت مورد بررسی قرار می‌گیرد. تفاوت این دو شاخص به شرح زیر است:

AQI لحظه‌ای:

• براساس داده‌های چندساعته اخیر محاسبه می‌شود.
• تغییرات سریع آلودگی را نشان می‌دهد.
• برای اطلاع‌رسانی فوری به مردم است.
• برای هشدارهای لحظه‌ای است.

AQI در 24 ساعت:

• میانگین 12 تا 24 ساعت گذشته است.
• نوسانات را حذف و مقدار پایدارتر و دقیق‌تری ارائه می‌دهد.
• مبنای اصلی گزارش‌های رسمی و تصمیمات بهداشتی است.
• برای تصمیم‌گیری‌های مهم‌تر است.

کدام آلاینده در تهران بیشتری تاثیر را در آلودگی هوا دارد؟

متاسفانه به تازگی آلودگی هوا فقط مختص تهران نیست و بسیاری از شهرهای ایران را به خود درگیر کرده است. با این حال، تهران به عنوان پایتخت و آلوده‌ترین شهر، در فصول و شرایط مختلف تحت تاثیر آلاینده‌های خاصی قرار می‌گیرد که به شرح زیر هستند:

زمستان: PM2.5

در روزهای سرد، وارونگی هوا سبب می‌شود تا ذرات بسیار ریز معلق (PM2.5) در لایه‌های پایین هوا گیر بیفتند. منابع اصلی آن خودروها، گرمایش خانگی و صنایع هستند.

تابستان: اوزون (O₃)

در گرمای تابستان، واکنش بین اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات آلی فرار در حضور نور شدید خورشید سبب تشکیل اوزون در سطح زمین می‌شود. اوزون در تابستان مهم‌ترین آلاینده تهران است.

مناطق نزدیک اتوبان‌ها:دی‌اکسید نیتروژن (NO₂)

در اطراف بزرگراه‌ها و مسیرهای پرتردد، غلظت NO₂ به‌طور قابل‌توجهی بالاتر است؛ زیرا این آلاینده مستقیما از اگزوز خودروها منتشر می‌شود.

وظایف مسئولین کنترل‌کننده کیفیت هوا به هنگام آلودگی هوا چیست؟

یکی از مهم‌ترین وظایف مدیران کنترل کیفیت هوا در هر شهر این است که کیفیت هوا را با عبارات صحیح و کوتاه به اطلاع مردم برسانند که معمولا این کار را با انتشار اطلاعیه‌هایی در رادیو، تلویزیون و روزنامه‌ها انجام می‌دهند. در این اطلاعیه‌ها باید به چند نکته اساسی زیر اشاره شود:

• شاخص کیفیت هوا گزارش شود.
• آلاینده مهم معرفی گردد.
• گروه‌های حساس در برابر آلاینده مورد نظر نام برده شود.
• توصیه‌های بهداشتی لازم برای گروه‌های حساس بیان شود.
• در صورتی‌که شاخص آلودگی هوا برای آلاینده‌های دیگر بالاتر از 911 باشد باید توصیه‌های بهداشتی برای تمامی آلاینده‌هایی که AQI آن‌ها بالاتر از 911 بوده نیز ارائه شود؛ چون ممکن است افراد حساس برای هر آلاینده هوا متفاوت باشند.
• براساس پیش‌بینی سازمان هواشناسی ،کیفیت هوا برای روزهای آینده پیش‌بینی شده و در گزارشی به‌طور خلاصه ذکر شود.

نکات ایمنی هنگام بالا بودن شاخص آلودگی هوا

در صورتی که شاخص آلودگی هوا بالا گزارش شده است، با چند نکته ایمنی می‌توانید از سلامتی خود محافظت کنید. از جمله این نکات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پاکسازی ریه از آلودگی هوا با دمنوش‌های مناسب
• پیروی از یک تغذیه مناسب آلودگی هوا 
• استفاده از انواع ماسک مناسب برای آلودگی هوا هنگام خروج از منزل
• در خانه ماندن و کمتر کردن زمان بیرون بودن از خانه
• استفاده از دستگاه‌های تصفیه هوا

سخن آخر

شاخص آلودگی هوا این روزها همان میزان شاخص کیفیت هواست که میزان غلظت 5 پارامتر آلانیده هوا را مورد بررسی قرار می‌دهد. این شاخص با تعیین یک بازه عددی، رنگ و توصیه‌های سلامتی به افراد نشان می‌دهد که کیفیت هوای تنفسی آن‌ها چقدر خوب یا بد است. در این مطلب از مجله داروخانه آنلاین مثبت سبز، به مقایسه شاخص آلودگی هوا و شاخص کیفیت هوا و بررسی پارامترهای آن‌ها پرداختیم. هرگونه سوال و ابهام در رابطه با شاخص آلودگی هوا را از قسمت نظرات با ما در میان بگذارید.