مدل سازی آلودگی هوای شهر تبریز با رویکرد پویایی سیستم

هوا اقیانوسی است که ما در آن تنفس می‌کنیم.9/99 درصد هوا از نیتروژن، اکسیژن، بخار آب و گازهای بی‌اثر تشکیل ‌شده است. فعالیت‌های انسانی می‌تواند موادی را وارد هوا کند که بعضی از آنها می تواند مشکلاتی را برای انسان‌ها، گیاهان و حیوانات بوجود آورد. پدیده آلودگی هوا در مناطق شهری یکی از پیامدهای انقلاب صنعتی است که از 300 سال قبل آغازشده و با توسعه صنعتی شدن و افزایش شهرها روزبه‌روز بر میزان و شدت آن افزوده می‌شود. تکیه اساسی بر منابع جدید انرژی از قبیل زغال‌سنگ، نفت و گاز و در نتیجه آزاد شدن مواد ناشی از احتراق این مواد، فرآورده‌های مضر و زیان‌بخش را به همراه می‌آورد که حیات موجودات زنده به ویژه انسانها را تهدید می‌نماید.
بزرگ‌ترین مشکل زیست‌محیطی شهر تبریز مسئله آلودگی هوا بوده که عوامل طبیعی و انسانی در ایجاد آن دخالت دارند. عوامل طبیعی مؤثر در ایجاد این حالت شامل احاطه شدن شهر به وسیله کوه‌ها، عدم وجود بادهای مداوم با سرعت مناسب است. از عوامل انسانی وجود تعداد زیاد خودروهای فرسوده و پرمصرف، ورود بیش از ظرفیت خودروهای جدید به چرخه تردد شهری، ناکافی بودن یا عدم تمایل به استفاده از سیستم های حمل‌ونقل عمومی، رشد توسعه شهرنشینی و قیمت ارزان سوخت می توان نام برد. غلظت آلاینده های اتمسفری شهر تبریز در بسیاری از موارد چندین برابر حد مجاز بوده که اثرات سوء کوتاه و درازمدت را به دنبال دارد.با توجه به گسترش شهرها و افزایش منابع آلاینده هوا، هوای اکثر شهرهای بزرگ و صنعتی آلوده می باشد و با توجه به خطراتی که این آلودگی برای سلامت افراد ساکن در مناطق آلوده دارد شناخت و آگاهی نسبت به جوانب مختلف این مسئله از اهمیت بسزایی برخوردار است و تنها با آگاهی و شناخت از این مسئله امکان جلوگیری یا کاهش خطرات آن وجود دارد.
با توجه به تأثیر هوا در زندگی و به تبع آن بقای انسان، حفاظت از هوا امری ضروری تلقی می‌شود لذا برای دستیابی به این هدف شناخت مواردی که زمینه آلودگی هوا را فراهم می کنند بدیهی به نظر می رسد و با توجه به اینکه کلان‌شهر تبریز دارای جمعیت زیادی بوده و یکی از شهر های آلوده کشور به‌حساب می آید لذا آگاهی و شناخت عوامل مؤثر در آلودگی هوا، همچنین نحوه رفتار این عوامل در طول زمان و بررسی علل بروز یا تشدید این عوامل مهم جلوه می کند چراکه بدین وسیله می توان این عوامل را کاهش داده و برای آنها تدابیری مهمی را اندیشید و در راستای حفظ محیط زیست و ازجمله هوا برآمد که این خود باعث کاهش هزینه های اجتماعی و اقتصادی حاصل از آلودگی می شود. درنهایت می توان اذعان داشت که بحث پیرامون آلودگی هوا از جنبه‌های مختلف دارای اهمیت می باشد و اولین گام درزمینه آلودگی هوا ارزیابی است؛ بنابراین اهمیت و ارزش این پژوهش در بررسی وضعیت آلاینده مونواکسید کربن در هوای شهر تبریز، بررسی نقش و نحوه رفتار متغیر های اجتماعی و اقتصادی در آلودگی هوای شهر تبریز در طول زمان و درنهایت تدوین فرضیه پویای آلودگی هوای شهر تبریز می باشد. نتایج این پژوهش در جهت تصمیم گیری برنامه ریزان زیربنایی شهر تبریز می تواند مفید و مؤثر واقع شود. گاز مونوکسید کربن گازی خیلی سمی بوده و معمولاً یک گاز خفه‌کننده محسوب می شود. مونوکسید کربن با اثر بر عوامل فیزیولوژیک بدن مانند ایجاد اختلال در انتقال اکسیژن به خون باعث سستی، سردرد، سرگیجه و درنهایت خفگی می شود.
تقریباً ۷۰ درصد مونوکسید کربن منتشره در هوا توسط منابع انسانی انتشار می یابد. بر این اساس و با توجه به مطالب بیان‌شده در بالا، مساله آلودگی هوا و شناخت و تعیین نحوه تأثیر متغیرهای اقتصادی و اجتماعی بر غلظت آلاینده مونوکسید کربن از اهمیت فراوانی برخوردار است. ازاین‌رو هدف اصلی این پژوهش شناسایی و تعین نحوه تأثیر متغیرهای اقتصادی و اجتماعی بر انتشار آلاینده مونوکسید کربن و در نهایت بر آلودگی هوای شهر تبریز می باشد.
در این پژوهش با استفاده از رویکرد پویایی سیستم، انتشار آلاینده مونوکسید کربن در دوره زمانی ۱۴۰۰-۱۳۹۱ شبیه‌سازی‌شده است. هدف از این مطالعه مدل سازی انتشار آلاینده مونوکسید کربن و تعیین سناریوهای مختلف برای آلودگی برای کاهش آلودگی هوای شهر تبریز به توجه روند تغییرات متغیرهای اقتصادی- اجتماعی در طول دوره زمانی موردنظر برای شبیه سازی است. در این مطالعه شش متغیر کلیدی مصرف سوخت های فسیلی، توسعه شهرنشینی، ترافیک، تعداد خودروهای شخصی در منطقه، توسعه صنعتی و فضای سبز در نظر گرفته‌شده است. پس از تعیین متغیرها و چگونگی ارتباط آنها با یکدیگر نمودار های علت-معلولی و حالت و جریان را تشکیل داده و سپس با کمک گرفت از نظریه های معتبر در حوزه ادبیات مساله و افراد خبره و متخصص در این حوزه چگونگی رفتار و اثرگذاری متغیرها بر یکدیگر در قالب روابط و توابع ریاضی تعریف‌شده و در گام بعدی اقدام به شبیه‌سازی‌شده است بر این اساس نتایج شبیه سازی نشان می‌دهد که با ادامه روند کنونی میزان انتشار آلاینده مونوکسید کربن در هوای شهر تبریز با رشد منابع تولیدکننده افزایش می یابد؛ از عمده ترین دلایل این افزایش می توان به افزایش تعداد خودروهای شخصی در شهر تبریز که منجر به افزایش استفاده از بنزین (حدود 97 درصد مونوکسید کربن موجود در هوا از این منبع منتشر می شود.) می شود اشاره کرد؛ و این منجر به افزایش تعداد روزهای آلوده در شهر تبریز می شود؛ اما در این روند کاهش میزان تولید آلاینده مونوکسید کربن با اجرای سناریوهای مختلف ازجمله استفاده از بنزین یورو چهار و کاهش نرخ معمول سفرهای ماهانه، در شهر تبریز امکان‌پذیر خواهد بود.
روش تحقیق
اصول و مکانیزم‌های پویایی‌های سیستم ابتدا در دهه های ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰ مطرح و بررسی‌هایی بر روی آن انجام‌شده است. پویایی شناسی سیستم‌ها روشی، برای بالا بردن سطح یادگیری در سیستم‌های پیچیده است. پویایی‌های سیستم که قبلاً به پویایی‌های صنعت مرسوم بود در اوایل ظهور خود در حل مسائل متنوع کاربرد گسترده ای یافت. مسائل موجود در این سیستم از دو ویژگی (۱) پویایی و (۲) ساختار بازخوردی برخوردارند. براساس ویژگی پویایی ابعاد کمی و کیفی سیستم در طول زمان دستخوش تغییر است و بر اساس ساختار بازخوردی سیستم در فرایند تحول خود در هر مرحله‌به‌مرحله قبل و بعد خود اطلاعاتی را ارائه می دهد. به‌بیان‌دیگر، از این علم برای شناخت، درک و تجزیه‌وتحلیل رفتار و حرکات اجزای سیستم استفاده می شود.
همه پویایی‌ها تنها از فعل‌وانفعالات دو نوع از حلقه های بازخوردی به وجود می آیند، حلقه های مثبت (خود فزاینده) و حلقه های منفی (خود اصلاح). حلقه های مثبت خود فزاینده اند. حلقه های مثبت تمایل دارند هر آنچه را در یک سیستم رخ می دهد تقویت کنند. این بازخورد را معمولاً با علامت مثبت (+) نشان می دهند که بیان‌کننده این موضوع است که علت با معلول رابطه مستقیم (مثبت) دارد. حلقه های منفی خود اصلاح هستند. آن‌ها تغییر را خنثی می کنند. این بازخورد را معمولاً با علامت منفی (-) نشان می دهند که بیان‌کننده این موضوع است که علت با معلول رابطه معکوس (منفی) دارد.
تدوین فرضیه پویا: فرضیه‌های دینامیکی در این روش بر اساس روابط علت و معلولی چگونگی و ارتباط متغیرها با یکدیگر شکل می گیرند. این ارتباط دینامیکی و متغیرهای مربوطه که بر اساس موضوع تحقیق و با الهام گرفتن از نظریه های معتبر در حوزه ادبیات مساله و کمک گرفتن از افراد خبره و متخصص در این حوزه، در شکل 2 نشان داده شده است. در زیر به برخی از حلقه های مهم آن اشاره شده است:
نمودار علت-معلولی
. جمعیت-زاد و ولد (R1)، جمعیت_مرگ و میر (B1)، جمعیت-تراکم جمعیت-باروری-زاد و ولد (B2)، تراکم جمعیت- مرگ و میر- جمعیت (B3)،. رشد جمعیت شهری-تراکم زباله های جامد-حجم زباله های تجدیدناپذیر در محیط-سوزاندن زباله ها-انتشار آلاینده مونوکسید کربن-آلودگی هوا-رشد جمعیت (B19): با افزایش جمعیت شهری حجم زباله های جامد تجدید ناپذیر در محیط افزایش می-یابد و افراد برای از بین بردن آنها اقدام به سوزاندن زباله ها می کند در نتیجه سوزندان زباله افزایش می یابد با افزایش سوزاندن زباله ها انتشار آلاینده مونوکسید کربن در هوا افزایش می باد و این منجر به افزایش آلودگی هوا می گردد و با افزایش آلودگی سلامت افراد به خطر می افتد و در نهایت به افزایش مرگ و میر و کاهش رشد.
نمودار علت-معلولی مهاجرت و آلودگی هوا
درآمد نیروی کار- بهبود شرایط زندگی-مهاجرت-جمعیت نیروی کار-گسترش زمینه های کسب و کار-تقاضا برای کار-فرصت‌های شغلی –درآمد نیروی کار (R2): مهاجرت-برنامه ریزی برای بهبود شرایط زندگانی- ساخت مسکن -دسترسی به زمین برای گسترش زمینه های کسب و کار-گسترش زمینه های کسب و کار-فرصتهای اشتغال –درآمد نیروی کار-بهبود شرایط زندگی-مهاجرت (4B). دسترسی به امکانات تفریحی و فرهنگی -بهبود شرایط زندگی- مهاجرت-برنامه ریزی برای بهبود شراط زندگی-امکانات تفریحی و فرهنگی (R3). دسترسی به امکانات بهداشتی و درمانی-بهبود شرایط زندگی-مهاجرت برنامه ریزی برای بهبود شرایط زندگی-دسترسی به امکانات بهداشتی درمانی (R4). گسترش مراکز آموزش عالی در منطقه-فرصت کسب آموزش حرفه ای- مهاجرت- گسترش مراکز آموزش عالی در منطقه (5).
دسترسی به مواد اولیه و خام-توسعه صنعتی (B5): یکی از عوامل پیشردصنعت دسترسی به مواد اولیه است اما با توسعه صنایع و تشدید روند مصرف مواد اولیه نگرانی تمام شدن منابع و مواد اولیه مطرح است. بنابراین افزایش یکی موجب کاهش دیگری می شود. سود سرمایه گذاری- رغبت سرمایه گذاران برای سرمایه گذاری در منطقه -سرمایه گذاری خارجی-منابع مالی سرمایه گذاری-سرمایه گذاری در ایجاد واحدهای صنعتی، خدماتی و تجاری جدید-احداثواحدهای صنعتی، خدماتی و تجاری جدید-توسعه صنعتی-سود سرمایه گذاری (R6). سود سرمایه گذاری- رغبت سرمایه گذاران برای سرمایه گذاری در منطقه -سرمایه گذاری خارجی-منابع مالی سرمایه گذاری-سرملیه گذاری برای گسترش فعالیت های صنعتی، خدماتی، تجاری موجود-دسترسی به قطعات صنعتی، تولیدی و تجاری-توسعه صنعتی-سود سرمایه گذاری (R7). با توسعه صنعتی استفاده از سوخت های فسیلی و سایر انرژی افزایش می یابد و این خود باعث افزایش انتشار آلاینده co در هوا می شود.
مهاجرت به شهر-رشد جمعیت شهری- توسعه شهرنشینی-مهاجرت به شهر (R8): یکی از عوامل موثر بر رشد جمعیت شهری مهاجرت به شهر است بنابراین با افزایش مهاجرت به منطقه رشد جمعیت شهری نیز افزایش می یابد (تاثیر مثبت بر رشد جمعیت دارد) و این، توسعه شهرنشینی را بیشتر می کند و با رشد شهرنشینی مطلوبیت شهری از طریق افزایش امکانات و خدمات یا به عبارتی بهبود شرایط زندگی مهاجرت به شهر نیز افزایش می یابد. تمایلات قطبی این حلقه مثبت است. توسعه شهرنشینی-نیاز به زیرساخت های شهری-ساخت زیر ساخت های شهری-توسعه فیزیکی شهر- توسعه شهرنشینی (R9): با توسعه شهرنشینی نیاز به زیرساخت های شهری از قبیل ساختمان، پل، مدرسه، جاده و خیابان و غیره افزایش می یابد در نتیجه ساخت زیر ساخت های شهری افزایش می یابدو این خود موجب افزایش شهرنشینی می شود.توسعه شهرنشینی-توسعه صنعتی (R10)، توسعه فیزیکی شهر- توسعه صنعتی (R11): تفسیر این حلقه نیز مثل تفسیر حلقه قبلی می باشد. رشد جمعیت شهری-توسعه شهرنشینی-نیاز به زیر ساخت های شهری-ساخت زیرساخت های شهری-مصرف انرژی-انتشار آلاینده مونوکسید کربن-آلودگی هوا-رشد جمعیت شهری (B20): با افزایش رشد جمعیت شهری شهرنشینی نیز افزایش می¬یابد با افزایش شهر نشینی نیاز به زیرساخت های شهری افزایش می یابد با افزایش نیاز ساخت زیر ساخت های شهری افزایش می یابد و این موجب افزایش مصرف انرژی می گردد با افزایش مصرف انرژی انتشار آلاینده مونوکسید کربن افزایش می یابد و در نهایت با افزایش انتشار مونوکسیدکربن آلودگی هوا افزایش می یابد و با افزایش آلودگی رشد جمعیت کاهش می یابد.
حجم ترافیک-احداث پارکینگ ها-تعداد خودروهای پارک شده در خیابانها-ظرفیت خیابانها-حجم ترافیک (B6)، حجم ترافیک-زمان سفر-فشار برای کاهش تراکم-ساخت خیابانها-ظرفیت خیابانها-حجم ترافیک (B7):. حجم ترافیک-زمان سفر-جذابیت رانندگی-تعداد سفر در روز-حجم ترافیک (B8). حجم ترافیک-زمان سفر-جذابیت رانندگی-استفاده از ناوگان حمل و نقل عمومی-تعداد خودروها به ازای هر فرد در منطقه-تعداد خودروهای منطقه-حجم ترافیک (B9). جذابیت رانندگی-استفاده از ناوگان حمل و نقل عمومی-درآمد حمل و نقل عمومی-کسری حمل و نقل عمومی-کرایه حمل و نقل عمومی-جذابیت رانندگی (R12). کرایه حمل و نقل عمومی-درآمد حمل و نقل عمومی-کسری حمل و نقل عمومی (B10) [12].
مصرف انرژی-قیمت انرژی-هزینه های انرژی مصرف کنندگان-اصلاح و نوسازی وسایل مصرف کننده انرزی-مصرف انرژی B11،. قیمت انرژی-فرایندهای تولیدی با شدت انرژی بیشتر-تولیدات تجاری، صنعتی، خدماتی-تقاضای انرژی-مصرف انرژی-قیمت انرژی (B12). قیمت انرژی-استفاده از خودروهای شخصی-ترافیک-سرعت خودروها-زمان روشن ماندن خودروها-مصرف انرژی- قیمت انرژی (B13)
فضای سبز-مطلوبیت شهری-مهاجرت به شهر-جمعیت شهری-استفاده از منابع آب-سطح آبهای زیرزمینی و سایر منابع آب-خشکسالی-پوشش گیاهی-فضای سبز (B14) فضای سبز-مطلوبیت شهری-مهاجرت به شهر-جمعیت شهری-ساخت مسکن، مراکز رفاهی، صنعتی و خدماتی-فضای سبز (B15). فضای سبز-مطلوبیت شهری-مهاجرت به شهر-جمعیت شهری-تعداد خودرو و سایر وسایل نقلیه-ایجاد فضای تردد-مقدار زمین در دسترس-فضای سبز (B16). جمعیت شهری-تعداد خودرو و سایر وسایل نقلیه-ایجاد فضای تردد-بودجه شهرداری-فروش تراکم-قیمت زمین- ساخت مسکن، مراکز رفاهی، صنعتی و خدماتی- فضای سبز- مطلوبیت شهری-مهاجرت به شهر-جمعیت شهری (B17). جمعیت شهری-تعداد خودرو و سایر وسایل نقلیه-ایجاد فضای تردد-بودجه شهرداری-فروش تراکم-قیمت زمین-سوء استفاده صاحبان باغ ها-تغییر کاربری زمین های کشاورزی و باغ ها-نابودی گیاهان و درختان باغ ها- فضای سبز- مطلوبیت شهری-مهاجرت به شهر-جمعیت شهری (B18). فضای سبز-انتشار آلاینده مونوکسیدکربن-آلودگی هوا (R13): با کاهش فضای سبز میزان مونوکسیدکربن جذب شده توسط گیاهان کاهش می یابد و این باعث افزایش انتشار مونوکسیدکربن در هوا و در نهایت افزایش آلودگی هوا می گردد خود افزایش آلودگی هوا باعث آسیب رساندن به گیاهان و درنتیجه کاهش فضای سبز می‌گردد و بالعکس. تمایلات قطبی این حلقه مثبت است. فضای سبز-اثر خنک کننده ی طبیعی-آلودگی هوا (R14): با کاهش فضای سبز اثر خنک کننده ی طبیعی که توسط گیاهان صورت می‌گیرد کاهش می یابد و باعث گرم شدن هوا و در نهایت افزایش آلودگی هوا می گردد و بالعکس. تمایلات قطبی این حلقه مثبت است.

نمودار حالت و جریان.
نمودار حالت و جریان انتشار آلاینده مونوکسید کربن دارای سه بخش، اصلی است که در زیر توضیح داده می شود.
متغیرهای درون زای مدل
۱-متغیر حالت: این متغیرها انباشت را در یک دوره زمانی نشان می دهند و در طول زمان‌بر اساس متغیر نرخ، افزایش یا کاهش می یابند مانند میزان جمعیت شهری، میزان مهاجرت خالص، تعداد خودروهای شخصی در منطقه، میزان مونوکسید کربن هوا.
2. متغیر نرخ: این متغیرها تعیین‌کننده متغیرهای حالت در سیستم هستند مانند تولد، عزیمت از منطقه، خودروهای پلاک گذاری شده، فضای سبز نابودشده، نرخ انتشار مونوکسید کربن از مصرف بنزین، نرخ خروج مونوکسید کربن از هوا.
3. متغیرهای کمکی: متغیرهای کمکی متغیری است که از سایر متغیرها یعنی از انباشت ها، ثابت ها و داده ها و سایر متغیرهای کمکی محاسبه می شود مانند توسعه شهرنشینی، مصرف گاز طبیعی مسکونی-تجاری، تعداد موتورسیکلت، حجم ترافیک، متوسط طول سفر.
متغیرهای برون زا مدل
4. ثابت ها: بیانگر ثابت‌ها می باشند. آن ها هیچ‌گاه تغییر نمی کنند مانند نرخ مرگ‌ومیر، سرانه مراکز تجاری، ضریب انتشار مونوکسید کربن از مصرف بنزین.
پس از آزمون مدل در بخش قبل، سناریوهای زیرا برای تغییر میزان مونوکسید کربن در هوای شهر تبریز پیشنهاد می کنیم:
5. طراحی و ارزیابی سیاست

سناریوی اول: ادامه وضع موجود
جمعیت شهر تبریز از دو طریق رشد طبیعی جمعیت و افزایش مهاجرت به این شهر در طول دوره موردنظر افزایش می یابد و دراین‌بین نقش مهاجرت به این شهر در رشد جمعیت قابل ‌توجه است. از عمده‌ترین دلایل نرخ بالای مهاجرت به این شهر می‌توان به وجود امکانات بهداشتی و درمانی، فرصت‌های شغلی بهتر به دلیل وجود صنایع و وجود امکانات بهداشتی و درمانی اشاره کرد.
با افزایش تعداد خانوارها در شهر تبریز انتشار آلودگی از دو جهت افزایش می یابد: مستقیم و غیرمستقیم. انتشار مستقیم درنتیجه مصرف انرژی‌هایی همچون برق، سوخت های گرمایشی، گازوئیل و بنزین می باشد. انتشار غیرمستقیم از ناحیه تولیدات صنعتی است. خانوارها مصرف‌کننده نهایی آن‌ها محسوب می شوند مانند لباس، لوازم‌خانگی و همچنین خدمات و غذاهای مورداستفاده خانوارها؛ بنابراین تولید شهری از سه‌راه تمرکز بر نیروی کار، تغییر ساختاری و جایگزین کردن انرژی های سنتی با انرژی های نو روی تقاضای انرژی و مصرف آن تأثیر می گذارند.
با افزایش شهرنشینی، استفاده از زیرساخت‌ها، حمل ونقل و انرژی افزایش می یابد؛ انتقال از کشاورزی به صنعت نیز باعث افزایش آلودگی در شهر تبریز می گردد.
رشد سریع جمعیت شهر تبریز و به دنبال آن افزایش استفاده از خودروهای شخصی باعث شده که این منبع به‌عنوان مهم‌ترین عامل مؤثر در افزایش آلودگی هوای شهر تبریز باشد. از تبعات عمده افزایش بی‌رویه خودروهای شخصی در کلان‌شهر تبریز می‌توان به کم شدن سرعت خودروها، در جا کار کردن موتور درراه بندان ها، ترمزهای غیر لازم، اشغال فضای بیش‌ازحد خیابان‌ها به خاطر افزایش طول مسافرت‌ها براثر رشد افقی شهرها افزایش مصرف سوخت یا مصرف بنزین سرب‌دار، به‌ویژه در کشور ما که سوخت ارزان تر است و به دنبال آن افزایش آلودگی هوا اشاره کرد.
از سوی دیگر صنعتی شدن شهر تبریز به بهره‌برداری بیشتر و فشرده تر از سوخت‌های فسیلی مانند مازوت، نفت و گاز به‌منظور استفاده در تولید و حمل ونقل منجر شده است. احتراق این سوخت‌ها موجب آزاد شدن مونوکسید کربن در اتمسفر می‌شود و این خود باعث افزایش آلودگی هوا می گردد.
جهت باد غالب در منطقه، شمال شرقی و شرق هست با توجه به‌سرعت بالای باد در فصل بهار و تابستان آلودگی های سمت شرقی به‌طرف شهر کشانده می شود و موجب افزایش غلظت آلاینده ها می گردد. وزش باد در فصل زمستان، نسبت به سایر فصول کمتر است که می¬تواند حاکی از سکون و پایداری هوا به دلیل استقرار فروبارهای حرارتی و دینامیکی در این منطقه باشد. درصد هوای آرام در طول این فصل به حداکثر میزان سالانه خود یعنی ۳/۴۶ درصد رسیده، همزمان با آن وارونگی هوا نیز به‌طور مکرر اتفاق می افتد. همچنین به دلیل استقرار صنایع آلوده ساز در غرب تبریز، موجب افزایش آلودگی در فصل سرد سال می گردد زیرا سرعت‌بالای بادهای جنوب غربی و غربی مخصوصاً در فصل سرد سال، می تواند این آلودگی را پراکنده ساخته و آن‌ها را با خودشان به‌طرف شهر تبریز حمل کنند.
تغییرات ماهیانه تولید آلودگی از منابع متحرک به‌گونه‌ای است که تولید آلودگی در ماه‌های بهار و پاییز کمتر و در ماه‌های تابستان و زمستان بیش تر از میانگین سالیانه است. ولی تولید آلودگی منابع ثابت در فصول پاییز و زمستان بیشتر است. این در حالی است که نمودار میانگین ماهیانه غلظت های اندازه گیری شده بسیار متأثر از میزان سرعت باد هستند و با افزایش سرعت باد در ماه بهار میانگین ماهیانه غلظت ها کاهش را نشان می دهند. شکل 7 خروجی های حاصل از شبیه‌سازی وضع موجود را نشان می دهند.

سناریوی دوم: استفاده از بنزین یورو چهار
در این سناریو، بنزین مصرفی خودروها در شهر تبریز را به بنزین یورو چهار تغییر داده می شود. ازآنجایی‌که بنزین یورو چهاریک بنزین سازگاربامحیط‌زیست است (ضریب انتشار مونوکسید کربن حاصل از مصرف بنزین یورو چهار ۱/۰ گرم بر لیتر است.) میزان مونوکسید کربن هوا کاهش پیدا می کند. با اجرای این سناریو ازآنجایی‌که ضریب انتشار مونوکسید کربن حاصل از مصرف بنزین از ۳۱۱٫۰۶ به ۱/۰ گرم بر لیتر کاهش پیدا می کند میزان مونوکسید کربن هوا حدود ۵۰ درصد کاهش پیدا خواهد کرد نمودار زیر این تغییرات را به‌خوبی نشان می دهد خطوط آبی نشان‌دهنده رفتار متغیر در صورت اجرای این سناریو هست.

سناریوی سوم: استفاده از بنزین یورو چهار و کاهش نرخ معمول سفرهای ماهانه
سناریوی دیگری که باید موردتوجه قرار گیرد این است که ضمن استفاده از بنزین یورو چهار، نرخ معمول سفرهای ماهانه را کاهش دهیم. ازیک‌طرف با کاهش نرخ معمول سفرهای ماهانه، تعداد سفرهای ماهانه در شهر تبریز کاهش پیدا خواهد کرد که این نیز به‌نوبه‌ی خود باعث کاهش حجم ترافیک خواهد شد. با کاهش حجم ترافیک میزان بنزین مصرفی کاهش پیدا خواهد کرد. از طرف دیگر استفاده از بنزین یورو چهار، ضریب انتشار مونوکسید کربن در هوا به ۱/۰ کاهش خواهد داد درنهایت با اجرای سناریوی جدید مقدار مونوکسید کربن در هوای شهر تبریز به مقدار بیش از ۵۰ درصد کاهش پیدا خواهد کرد. تأثیر این سیاست بر میزان مونوکسید کربن هوای شهر تبریز در شکل زیر نشان داده‌شده است. منحنی آبی نماینگر اجرای سیاست جدید برای مونوکسید کربن است.

سناریوی چهارم: کاهش میزان گاز مصرفی هر واحد مسکونی-تجاری
همان‌طور که در بحث منابع انتشار آلاینده مونوکسید کربن مطرح کردیم یکی از منابع تولید مونوکسید کربن، مصرف گاز طبیعی مسکونی-تجاری است. در این سناریو ما نرخ مصرفی گاز طبیعی هر واحد مسکونی-تجاری را کاهش خواهیم داد. ملاحظه می کنیم با کاهش نرخ مصرفی گاز طبیعی هر واحد مسکونی-تجاری میزان مونوکسید کربن هوای شهر تبریز کاهش پیدا می کند. شکل زیر نشان‌دهنده اجرای این سناریو هست و رفتار متغیر در صورت اجرای این سیاست بارنگ آبی نشان داده‌شده است.

سناریوی پنجم: توسعه فضای سبز در شهر تبریز
یکی دیگر از عوامل کاهش‌دهنده مونوکسید کربن توسعه فضای سبز هست بنابراین در این سناریو به افزایش میزان فضای سبز در شهر تبریز پرداخته خواهد شد. با افزایش فضای سبز سطح شهری و پارک های جنگلی و پوشش گیاهی حومه شهر (کمربند سبز) باعث افزایش جذب مونوکسید کربن منتشرشده در هوا و درنتیجه کاهش میزان مونوکسید کربن در هوای شهر تبریز خواهد شد. در شکل زیر خطوط آبی‌رنگ رفتار مونوکسید کربن در صورت اجرای این سناریو نشان می دهد.

از بین سناریوهای طراحی‌شده در بالا و با توجه به نتایج حاصل از شبیه سازی رایانه ای سناریوی سوم یعنی استفاده از بنزین یورو چهار و کاهش نرخ معمول سفرهای ماهانه برای کاهش میزان مونوکسید کربن موجود در هوا بهترین سیاست است.
نتیجه گیری و ارائه پیشنهاد
در این پژوهش به بررسی تأثیر عوامل اقتصادی-اجتماعی بر انتشار آلاینده مونوکسید کربن در هوای شهر تبریز با استفاده از روش پویایی‌شناسی سیستم پرداختیم. با استفاده از این رویکرد می‌توانیم میزان مونوکسید کربن موجود در هوای شهر تبریز را در افق زمانی بلندمدت شبیه سازی کنیم و سناریوی های مختلف را موردبررسی قرار دهیم که این مزیت مهم این روش نسبت به روش‌های دیگر است. از محدودیت های این پژوهش می توان به استفاده از روش سیستم داینامیک و مطالعه آلاینده مونوکسیدکربن اشاره کرد.
نتایج نشان می دهند که جمعیت شهر تبریز از دو طریق رشد طبیعی جمعیت و افزایش مهاجرت به این شهر در طول دوره موردنظر افزایش می یابد و دراین‌بین نقش مهاجرت به این شهر در رشد جمعیت قابل‌توجه است. از طرف دیگر با افزایش تعداد خانوارها در شهر تبریز انتشار مونوکسید کربن از دو جهت افزایش می یابد: مستقیم و غیرمستقیم. انتشار مستقیم درنتیجه مصرف انرژی‌هایی همچون برق، سوخت های گرمایشی، گازوئیل و بنزین می باشد به این دلیل که با افزایش شهرنشینی، استفاده از زیرساخت‌ها و حمل ونقل افزایش می یابد؛ انتشار غیرمستقیم از ناحیه تولیدات صنعتی است که خانوارها مصرف‌کننده نهایی آن‌ها محسوب می شوند مانند لباس، لوازم‌خانگی و همچنین خدمات و غذاهای مورداستفاده خانوارها؛ بنابراین تولید شهری از سه‌راه تمرکز بر نیروی کار، تغییر ساختاری و جایگزین کردن انرژی های سنتی با انرژی های نو روی تقاضای انرژی و مصرف آن تأثیر می گذارند؛ به عبارت دیگر با ادامه روند کنونی میزان انتشار آلاینده مونوکسید کربن در هوای شهر تبریز با رشد منابع تولیدکننده افزایش می یابد. از عمده ترین دلایل این افزایش می توان به افزایش تعداد خودروهای شخصی در شهر تبریز که منجر به افزایش استفاده از بنزین (حدود 97 درصد مونوکسید کربن موجود در هوا از این منبع منتشر می شود.) می شود اشاره کرد؛ و این منجر به افزایش تعداد روزهای آلاینده در شهر تبریز می شود؛ اما در این روند کاهش میزان تولید آلاینده مونوکسید کربن با اجرای سناریوهای مختلف مانند استفاده از بنزین یورو چهار و کاهش نرخ معمول سفرهای ماهانه، توسعه فضای سبز در شهر تبریز امکان‌پذیر خواهد بود.
همانطور که در بالا گفته شده بر اساس یافته های پژوهش حدود 97 درصد مونوکسید کربن موجود در هوا به علت افزایش مصرف بنزین در شهر تبریز می باشد و این نتیجه درست شبیه نتیجه ای است که در سال 91 در پژوهش توسط سازمان محیط زیست استان آذربایجان شرفی صورت گرفته است می باشد.
از سوی دیگر صنعتی شدن شهر تبریز به بهرداری بیشتر و فشرده تر از سوخت‌های فسیلی مانند مازوت، نفت و گاز به‌منظور استفاده در تولید و حمل ونقل منجر شده است. احتراق این سوخت‌ها موجب آزاد شدن مونوکسید کربن در اتمسفر می‌شود و این خود باعث افزایش انتشار مونوکسید کربن در هوای شهر تبریز می گردد.