پوشش گیاهی و تاثیر آن بر کاهش آلودگی هوا



ایسنا/خراسان رضوی با توجه به افزایش شهرنشینی و تبدیل شهرها به کلان شهرها، گرما و آلودگی هوا پدیده نوظهوری است که موجب تولید گازهای گلخانه ای و تخریب طیبعت و گرم شدن این کره خاکی شده است. این منابع گرمایی که از صنایع و اتومبیل ها به عنوان اصلی ترین منشا آن می توان نام برد، تاثیر به سزایی در به خطر انداختن سلامتی انسان ها و تغییر در اقلیم و شرایط زیست محیطی دارد.

بر اساس این پژوهش با توجه به پتانسیل طبیعی و استفاده هرچه مطلوب تر از آن جهت کاهش این خطرات و بالا بردن سطح سلامت جامعه استفاده از گیاهان و درختان به عنوان اصلی ترین و طبیعی ترین کاهنده می توان نام برد. به عنوان راه حلی مناسب که موجب تصفیه طبیعی و کاهش آلودگی هوا می توان استفاده نمود، محققان افزایش هرچه بیشتر فضاهای سبز به خصوص درختان و گیاهان کاهنده آلودگی را پیشنهاد می کنند. محققان در پژوهشی، با عنوان «پوشش گیاهی و تاثیر آن بر آلودگی هوا»، آورده اند، در چند دهه اخیر با افزایش رو به رشد شهرنشینی، ایجاد صنایع و کارخانجات متنوع، استفاده گسترده از اتومبیل ها و مصرف سوخت های فسیلی انواع آلایندگی های مختلفی ایجاد شده است که از آن جمله می توان به آلودگی هوا، آلودگی صوتی و بصری اشاره نمود که سبب بیماری انسان و دام و آسیب های جدی به محیط زیست، آثار باستانی و صرف هزینه های گزاف برای رفع و ترمیم شده است. به طوری که مهندسان شهرسازی، عمران و کشاورزی را بر آن داشته تا ضمن ساخت مسکن به زیبایی شهر و مهم تر از آن به حفظ و سالم نگه داشتن محیط زیست بپردازند تا با صرف کم ترین هزینه به بهترین نتیجه رسیده و از فضاهای موجود در جهت ایجاد فضای سبز استفاده نمایند چرا که گیاهان بهترین و موثرترین عامل در کاهش آلودگی هستند.

این پژوهش که توسط هخامنش ورنوس، دانشجوی کارشناسی ارشد محیط زیست دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، مهسا معماریان فرد، استادیار دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الین طوسی و مرضیبه معماریان فرد، دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی محیط زیست، انجام شده نشان می دهد ایجاد فضای سبز نیازمند اصول و قواعدی در قالب علم طراحی کاشت گیاهان زینتی است. در مفهوم کلی طراحی کاشت هنری است که با بهره گیری از اصول و روش های خاص خود سعی در برداشتی هنرمندانه از طبیعت و خلق منظره ای زیبا و رضایت بخش از گیاهان دارد. استفاده از درختان و درختچه های مقاوم به آلاینده های محیطی که علاوه بر پدیده تصفیه هوا و گاها آب و خاک باعث جلوگیری از پراکندگی صداهای ناهنجار و زیبایی هرچه بیشتر مناطق شهری و صنعتی می شود که این خود می تواند باعث شادابی روحیه افراد در محیط های مختلف گردد.

مزایای کاشت گیاهان را می توان در چهار دسته کارکردهای اکولوژیکی، اجتماعی- فرهنگی، اقتصادی و زیباسازی طبقه بندی کرد. کارکردهای اکولوژیکی شامل کاهش آلودگی هوا، کاهش آلودگی صوتی، تعدیل آب و هوا، مقابله باطوفان ها و بادهای غبارآلود، تولید اکسیژن و جذب دی اکسید کربن و کنترل فرسایش می شود. در زمینه کارکردهای اجتماعی فرهنگی نیز می توان به اثرات روانی، ترویج فرهنگ حفاظت از منابع طبیعی، نقش تفرجی و نقش ارتباطی اشاره کرد. کارکردهای اقتصادی نیز مانند صرفه جویی در مصرف انرژی، کاهش هزینه های ناشی از سیلاب های سطحی ارزش های زیبا شناسی، اثر روانی رنگ درختان و گیاهان، کنترل بصری فضاها، بهبود سیمای شهر و کاهش آلودگی بصری، ایجاد حس تعادلی و ادراک زیبایی در انسان است.

تعریف آلودگی وارد شدن هرگونه ماده خارجی به آب، هوا، خاک و زمین به میزانی که کیفیت فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی آن را به گونه ای تغییر دهد که به حال انسان یا سایر موجودات زنده یا گیاهان یا آثار و ابنیه مضر باشد. این آلودگی ممکن است در هریک از قسمت های محیط زیست بوجود آید. براساس تعریف موسسه علوم و فن آوری محیط زیست، آلودگی عبارت است از هر ماده خارجی یا انرژی که دارای اثر معین بر روی محصول یا پروسه باشد. به عنوان مثال ذرات یا مایعات معلق در هوا، آلودگی مولکول معلق در هوا یا حالت گازی، شارژ یا دشارژ الکترواستاتیکی و تداخل الکترومغناطیسی نمونه هایی از آلودگی هستند.

انواع آلودگی های زیست محیطی را که فضاهای شهر را تحت تأثیر خود قرار می دهند می توان به چهار دسته آلودگی حرارتی، آلودگی صوتی، آلودگی فیزیکی و آلودگی شیمیایی تقسیم کرد. آلودگی هوا که بیشتر در این مقاله مورد توجه است، در دسته آلودگی های فیزیکی و شیمیایی جای دارد چرا که گرد و غبار و ذرات معلق در هوا از خصوصیات فیزیکی آن و گازهای سمی ناشی از آلاینده ها، از خصوصیات شمیایی آلودگی هواست.

گیاهان طی فرایند فتوسنتز با جذب دی اکسید کربن و تبدیل آن به اکسیژن به طور طبیعی کربن اضافی هوا را جذب و به پالایش هوا کمک می کنند. همچنین طی فرایند فتوسنتز برگ درختان، سایر مواد شیمیایی مانند اکسیدهای نیتروژن، آمونیوم تولید شده در هوا، بخشی از دی اکسید گوگرد و ازن که مولد قسمتی از مشکلات مه آلودگی و اثرات گلخانه ای هستند را از محیط خارج می کنند. برگ درختان با جذب و حفظ گرد وغبار و سایر ذرات معلق هوا تا زمان شست وشو و بارندگی ذرات معلق هوا را تا ۵۷ درصد کاهش داده و تأثیر بسزایی بر بهبود کیفیت هوا دارد.

درخت، درختچه و گونه های گیاهی به ویژه چمن کاشته شده در فضاهای باز شهری در تغییرات میکرو کلیمایی منطقه بسیار مؤثر است. به عنوان مثال خیابان هایی که اطراف آن ها درخت کاشته شده، ۲۷ درصد کاهش آلودگی را نشان می دهند و تفاوت در مقدار گازهای آلوده در مناطق برخوردار از فضای سبز بین یک سوم تا یک دهم مناطق فاقد فضای سبز فعال است. این اثر پاک کننده با افزایش میزان کاشت بیشتر هم می شود. گیاهان با مخلوط کردن هوای آلوده و تمیز از آلودگی هوا می کاهند. برگ های کرکدار، شاخه ها و تنه درختان با پوست سطحی خشن، ناخالصی های هوا مانند گرد و خاک، دود و بخارهای بدبو را به خود می گیرند. همچنین برگ ها مستقیما بعضی از گازهای آلوده را جذب می کنند.

تحقیق عمده ای در شیکاگو نشان داد که درختان در شهر، سالانه ۱۷ تن مونوکسیدکربن، ۴۴ تن دی اکسید سولفور، ۴۸ تن دی اکسید نیتروژن، ۱۸۱ تن ازن و ۲۱۲ تن ذرات کوچک را دفع نمودند. دفع آلودگی یکی از راه های متنوع تاثیر درختان شهری در بهبود هوای شهر است. بنابراین مدیریت کاشت درختان براساس سایه اندازی، انتخاب و نوع گونه های گیاهی مناسب می تواند یک استراتژی پایدار در جهت بهبود هوای شهر و نزدیک شدن آن به استانداردهای شهری باشد.

بهتر است در ترکیب های کاشت گیاهی از گیاهانی استفاده شود که قدرت جذب آلاینده های زیست محیطی را داشته باشند. البته برای افزایش عمل پالایش می توان از گیاهانی که فضای بیشتری را در واحد سطح اشغال می نمایند استفاده نمود یا آن ها را با گیاهان سطوح سبز ترکیب کرد که این ترکیب براساس اندازه، رنگ، سازگاری و … است.

علاوه بر این حتی در سطح خانگی و در منزل و حیاط مناطق مسکونی، اداری و تجاری نیز می توان با بهره جستن از گیاهان آپارتمانی از مزایای گیاهان استفاده نمود. «گیاه شمشیری» به کم شدن میزان دی اکسید کربن موجود در هوا کمک می کند و همچنین فرمالدئید و بنزن هوا را از بین می برد. «سرخس بوستون» در از بین بردن مواد شیمیایی فرمالدئید، جیوه و آرسنیک مؤثر است. «بگونیا وکس» در جذب و از بین بردن بنزن و موتد شیمیایی متصاعد از تولوئن که در بسیاری از چسب های مایع و برخی واکس ها موجود است نقش بسیار مؤثری دارد.

گیاهان علاوه بر اینکه آلودگی ها را جذب می کنند در کاهش دما نیز تأثیر گذارند. با افزایش زندگی شهری، ازدیاد تراکم ساختمان های بلند و آسفالت کشی ها و استفاده از خودروها دمای هوا در مناطق شهری بالاتر رفته است که این پدیده را «جزیره گرمای شهری» می نامند. به طور کلی این فرایندها موجب می شوند که شهرها به وسیله یک توده هوای گرم محصور شوند که در طول روز ارتفاع آن در حدود ۱۲۴ متر است و در شب به بیش از دو برابر این مقدار می رسد. در این پدیده مرکز شهر نسبت به مناطق روستایی اطرافش بالاترین درجه حرارت را دارد و با دور شدن از مرکز شهر، این درجه حرارت و ارتفاع توده هوای گرم کاهش می یابد به طوری که در روستاها اثر آن کاملا محو می شود.

بام سبز یکی از رویکردهای نوین معماری وشهرسازی و برخاسته از مفاهیم توسعه پایدار است که از آن می توان در جهت افزایش سرانه فضای سبز، ارتقای کیفیت محیط زیست و توسعه پایدار شهری بهره برد. بام سبز شامل مجموعه ای بهم پیوسته از پوشش گیاهی با رشد متناسب و یک عایق ضد آب نفوذ ناپذیر است که سقف را پوشش می دهد. نقش عمده بام سبز در مدیریت آب های ناشی از بارندگی، بازیافت آب، کاهش اثر گازهای گلخانه ای، تنوع زیست محیطی در موجودات زنده شهری، گیاهان و جانوران، محافظت از پوسته زمین، جلوگیری از تابش اشعه فرابنفش به ساختمان، بهبود و تلطیف هوا، کاهش دما، معتدل نمودن هوای گرم، جلوگیری از آتش سوزی ساختمان ها، کاهش نفوذ تابش الکترومغناطیس، بهبود کیفیت اقلیمی، ایجاد تهویه مطبوع در شهر، ایجاد چشم اندازهای زیبای شهری، مطبوعیت و مطلوبیت فضاهای شهری، پاکیزگی وکاهش آلودگی هوا، ذخیره انرژی، کاهش آلودگی صوتی کاهش هزینه های مربوط به نگهداری و تعویض سقف ساختمان است.

انواع بام های سبز

بام های سبز، بسته به عمق الیه کاشت، نوع گیاهان و میزان تاسیسات مورد نیاز، به دو گروه سبز بام های گسترده و سبز بام های متمرکز تقسیم می شوند. سبزبام های گسترده نیازمند حداقل تاسیسات نگهداری و در نتیجه هزینه کمتری است. این نوع سبز بام، الیه کاشتی بین ۵ تا ۱۵ سانتی متر دارد و به همین دلیل، سبک بوده و بار محدودی را به ساختمان وارد می کند. سبز بام گسترده، به دلیل سبک بودن، غالبا نیاز به اصلاح ساختار ساختمان ندارد و برای قرار گرفتن بر بام ساختمان های موجود، مناسب تر است. سبز بام گسترده، بسته به عمق الیه کاشت، در حالت اشباع با آب، وزن بام را بین ۷۰ تا دو هزار و ۱۶۹ کیلوگرم افزایش می دهد. سبز بام گسترده می تواند هم روی بام های مسطح و هم شیب دار، تا شیب ۳۰ درصد پیاده شود. تنها محدودیت سبزبام های گسترده، نوع گیاهان قابل کاشت است که در آن از گیاهان با ریشه های کوتاه استفاده می شود. گل های وحشی، چمن بوته، گونه های سد و موخزه و انواع گیاهانی که نیاز به مراقبت و آبیاری کمتری دارند، برای کاشت در بام های گسترده مناسب هستند. سبزبام های گسترده، معمولا کاربردی نیستند و تنها می توان از منافع زیست محیطی آن ها بهره مند شد. باتوجه به وزن کم و نیاز به مراقبت و آبیاری کمتر این نوع سبز بام از استقبال بیشتری برخوردار است.

سبزبام های متمرکز

این نوع سبزبام الیه کشت ضخیم تری دارد و به همین دلیل، محدودیتی از نظر انتخاب پوشش گیاهی ندارند. در سبزبام متمرکز می توان از انواع گیاه و درختچه و درخت هایی که روی زمین قابل کاشت هستند استفاده کرد. الیه کاشت بام های متمرکز، از ۲۰ تا ۶۰ سانتی متر متغیر است. سبزبام های متمرکز، نیازمند نگهداری، آبیاری و سایر مراقبت های مرسوم فضاهای سبز روی زمین هستند و به دلیل وزن سنگین تر، یا باید روی بام هایی بنا شوند که ساختمان آن ها ظرفیت بار بیشتری دارند یا سازه ساختمان، از قابلیت تقویت برای تطبیق بار اضافی برخوردار است. سبزبام های متمرکز در حالت اشباع با آب، باری حدود ۲۹۰ تا ۹۷۰ کیلوگرم به وزن بام اضافه می کنند. بهترین گزینه برای این نوع سبز بام، احداث آن روی ساختمان های جدید و در نظر گرفتن بار اضافی بام در طراحی و محاسبات سازه اولیه ساختمان است.

فضای سبز عمودی

مشکلات ناشی از کمبود زمین در شهرهای پرتراکم موجب بسط ایده فضای سبز عمودی شده است. فضای سبز عمودی در شهرها دارای مزایایی چون بهبود کیفیت بصری، بهبود کیفی منظر پویایی، کاهش آلودگی هوا و مصرف انرژی است. فضای سبز عمودی را می توان به دو دسته دیوارهای سبز با گیاه رونده یا نمای سبز و دیوارهای سبز با گیاه غیررونده تقسیم کرد. انواع فضای سبز عمودی شامل نماهای سبز و دیوارهای سبز می شود.

نماهای سبز به عنوان روشی کاربردی جهت استفاده مناسب از منابع انرژی در معماری امروز است. پوشاندن نمای ساختمان با پوشش گیاهی از نظر ابعاد زیست محیطی در کاهش آلودگی هوا و آلاینده ها، کاهش گازهای گلخانه ای، کاهش دمای محیط پیرامون و تعدیل جزیره گرمایی شهری، کاهش آلودگی صوتی، کاهش مصرف انرژی و در یک کلام بهبود کیفیت محیط زیست نقش تعیین کننده دارد. در این سیستم گیاه بر روی سطح نما حرکت می کند. در این سیستم گیاه رونده یا پیچ در حالی که ریشه در زمین دارد شروع به بالا رفتن از ساختمان می کند. اخیرا برای نمای سبز دیوار، سازه ای حمایت کننده هم در نظر می گیرند. دیوارهای سبز یا اکسیژن ساز، سازه ای مستقل دارند که جدا از نمای اصلی ساختمان و در فاصله ای نزدیک به آن قرار می گیرد و توسط ساختمان مهار می شود. جزئیات مختلفی برای طراحی این دیوارها وجود دارد که مربوط به چگونگی نگهداری گیاه برروی دیوار و شکل قالب های نگهدارنده سیستم است.

دیوارهای سبز نسبت به ساختمان می توانند در جهت داخلی یا خارجی باشند و به سه سطح سیستم ورقه ای، سیستم نمدی و سیستم جعبه ای یا شبکه ای استفاده شوند. سیستم ورقه ای شامل پنل های از پیش کاشته شده است که این پنل ها به محل سایت آورده می شود و در محل مورد نظر به سیستم مکانیکی آبیاری متصل می شوند. سیستم نمدی مکانی است که گیاه در آن به کیسه های نمدی از محیط کشت در حال رشد قرار می گیرند و به ورقه ای ضد آب که در پشت قرار گرفته متصل می گردد. این کیسه های نمدی به صورت مداوم با آبی که شامل مواد مغذی برای گیاهان است مرطوب نگه داشته می شوند. در سیستم جعبه ای یا شبکه ای گیاهان در جعبه های بلندی کاشته می شوند. از آبیاری خطی-قطره ای معمولا برای کنترل آب رسانی و تغذیه گیاهان استفاده می شود.

در نتیجه، طبیعت و فضای سبز، نقش انکارناپذیری در جهت کاهش آلودگی ها دارد که با رشد روز افزون شهرنشینی و آلاینده ها، استفاده از بام های سبز از بهترین راه ها در کاهش آلودگی هوا و اثرات جزیره گرما شهری است که مستلزم هزینه کم، فضای محدود و عدم نیاز به تقویت سازی، تخریب و تجدید سازه نیست. این بام ها مانند یک عایق عمل نموده و از اتلاف انرژی در زمستان می کاهد بنابراین بام ها می تواند به عنوان یک راه حل پایدار مورد استفاده قرار گیرد. البته توجه به شرایط منطقه مورد نظر جهت یافتن بهترین الگوی کاهش آلودگی حائز اهمیت است.

منبع:

این مقاله در دومین همایش یافته های نوین در محیط زیست و اکوسیستم های کشاورزی در سال ۱۳۹۲ منتشر شده است.

انتهای پیام

پرسش و پاسخ در پوشش گیاهی و تاثیر آن بر کاهش آلودگی هوا

گفتگو با هوش مصنوعی