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 گلخانه‌ای و تخریب طیبعت و گرم شدن این کره خاکی شده است.
این منابع گرمایی که از صنایع و اتومبیل‌ها به عنوان اصلی‌ترین منشا آن می توان نام برد، تاثیر به‌سزایی در به خطر انداختن سلامتی انسان‌ها و تغییر در اقلیم و شرایط زیست محیطی دارد.
بر اساس این پژوهش با توجه به پتانسیل طبیعی و استفاده هرچه مطلوب‌تر از آن جهت کاهش این خطرات و بالا بردن سطح سلامت جامعه استفاده از گیاهان و درختان به عنوان اصلی‌ترین و طبیعی‌ترین کاهنده می‌توان نام برد.
به عنوان راه حلی مناسب که موجب تصفیه‌ طبیعی و کاهش آلودگی هوا می‌توان استفاده نمود، محققان افزایش هرچه بیشتر فضاهای سبز به خصوص درختان و گیاهان کاهنده‌ آلودگی را پیشنهاد می‌کنند.
محققان در پژوهشی، با عنوان «پوشش گیاهی و تاثیر آن بر آلودگی هوا»، آورده‌اند، در چند دهه‌ اخیر با افزایش رو به رشد شهرنشینی، ایجاد صنایع و کارخانجات متنوع، استفاده‌ گسترده از اتومبیل‌ها و مصرف سوخت‌های فسیلی انواع آلایندگی‌های مختلفی ایجاد شده است که از آن جمله می‌توان به آلودگی هوا، آلودگی صوتی و بصری اشاره نمود که سبب بیماری انسان و دام و آسیب‌های جدی به محیط زیست، آثار باستانی و صرف هزینه‌های 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 مهم‌تر از آن به حفظ و سالم نگه داشتن محیط زیست بپردازند تا با صرف کم‌ترین 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 می‌دهد ایجاد فضای سبز نیازمند اصول و قواعدی در قالب علم طراحی کاشت گیاهان زینتی است.
در مفهوم کلی طراحی کاشت هنری است که با بهره‌گیری از اصول و روش‌های خاص خود سعی در برداشتی هنرمندانه از طبیعت و خلق منظره‌ای زیبا و رضایت بخش از گیاهان دارد.
استفاده از درختان و درختچه‌های مقاوم به آلاینده‌های 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 می‌شود که این خود می‌تواند باعث شادابی روحیه افراد در محیط‌های مختلف گردد.
مزایای کاشت گیاهان را می‌توان در چهار دسته کارکردهای اکولوژیکی، اجتماعی- فرهنگی، اقتصادی و زیباسازی طبقه‌بندی کرد.
کارکردهای اکولوژیکی شامل کاهش آلودگی هوا، کاهش آلودگی صوتی، تعدیل آب و هوا، مقابله باطوفان‌ها و بادهای غبارآلود، تولید اکسیژن و جذب دی اکسید کربن و کنترل فرسایش می‌شود.
در زمینه کارکردهای اجتماعی فرهنگی نیز می‌توان 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 هزینه‌های ناشی از سیلاب‌های سطحی ارزش‌های 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 گونه‌ای 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 قسمت‌های محیط زیست بوجود آید.
براساس تعریف موسسه علوم و فن‌آوری 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 نمونه‌هایی از آلودگی هستند.
انواع آلودگی‌های زیست محیطی را که فضاهای شهر را تحت تأثیر خود قرار می‌دهند می‌توان 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 آلودگی‌های فیزیکی و شیمیایی جای دارد چرا که گرد و غبار و ذرات معلق در هوا از خصوصیات فیزیکی آن و گازهای سمی ناشی از آلاینده‌ها، از خصوصیات شمیایی آلودگی هواست.
گیاهان طی فرایند فتوسنتز با جذب دی‌اکسید کربن و تبدیل آن به اکسیژن به طور طبیعی کربن اضافی هوا را جذب و به پالایش هوا کمک می‌کنند.
همچنین طی فرایند فتوسنتز برگ درختان، سایر مواد شیمیایی مانند اکسیدهای نیتروژن، آمونیوم تولید شده در هوا، بخشی از دی‌اکسید گوگرد و اُزن که مولد قسمتی از مشکلات مه آلودگی و اثرات گلخانه‌ای هستند را از محیط خارج می‌کنند.
برگ درختان با جذب و حفظ گرد وغبار و سایر ذرات معلق هوا تا زمان شست‌وشو و بارندگی ذرات معلق هوا را تا ۵۷ درصد کاهش داده و تأثیر بسزایی بر بهبود کیفیت هوا دارد.
درخت، درختچه و گونه‌های گیاهی به ویژه چمن کاشته شده در فضاهای باز شهری در تغییرات میکرو کلیمایی منطقه بسیار مؤثر است.
به عنوان مثال خیابان‌هایی که اطراف آن‌ها درخت کاشته شده، ۲۷ درصد کاهش آلودگی را نشان می‌دهند 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 می‌شود.
گیاهان با مخلوط کردن هوای آلوده و تمیز از آلودگی هوا می‌کاهند.
برگ‌های کرکدار، شاخه‌ها و تنه درختان با پوست سطحی خشن، ناخالصی‌های هوا مانند گرد و خاک، دود و بخارهای بدبو را به خود می‌گیرند.
همچنین برگ‌ها مستقیماً بعضی از گازهای آلوده را جذب می‌کنند.
تحقیق عمده‌ای 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 راه‌های متنوع تاثیر درختان شهری در بهبود هوای شهر است.
بنابراین مدیریت کاشت درختان براساس سایه‌اندازی، انتخاب و نوع گونه‌های گیاهی مناسب می‌تواند یک استراتژی پایدار در جهت بهبود هوای شهر و نزدیک شدن آن به استانداردهای شهری باشد.
بهتر است در ترکیب‌های کاشت گیاهی از گیاهانی استفاده شود که قدرت جذب آلاینده‌های زیست محیطی را داشته باشند.
البته برای افزایش عمل پالایش می‌توان از گیاهانی که فضای بیشتری را در واحد سطح اشغال می‌نمایند استفاده نمود یا آن‌ها 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 می‌توان با بهره جستن از گیاهان آپارتمانی از مزایای گیاهان استفاده نمود.
«گیاه شمشیری» به کم شدن میزان دی اکسید کربن موجود در هوا کمک می‌کند و همچنین فرمالدئید و بنزن هوا را از بین می‌برد.
«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 چسب‌های مایع و برخی واکس‌ها موجود است نقش بسیار مؤثری دارد.
گیاهان علاوه بر اینکه آلودگی‌ها را جذب می‌کنند در کاهش دما نیز تأثیر گذارند.
با افزایش زندگی شهری، ازدیاد تراکم ساختمان‌های بلند و آسفالت کشی‌ها و استفاده از خودروها دمای هوا در مناطق شهری بالاتر رفته است که این پدیده را «جزیره گرمای شهری» می‌نامند.
به طور کلی این فرایندها موجب می‌شوند 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 می‌رسد.
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 می‌یابد به طوری که در روستاها اثر آن کاملا محو می‌شود.
بام سبز یکی از رویکردهای نوین معماری وشهرسازی و برخاسته از مفاهیم توسعه پایدار است که از آن می‌توان در جهت افزایش سرانه فضای سبز، ارتقای کیفیت محیط زیست و توسعه پایدار شهری بهره برد.
بام سبز شامل مجموعه‌ای بهم پیوسته از پوشش گیاهی با رشد متناسب و یک عایق ضد آب نفوذ ناپذیر است که سقف را پوشش می‌دهد.
نقش عمده بام سبز در مدیریت آب‌های ناشی از بارندگی، بازیافت آب، کاهش اثر گازهای گلخانه‌ای، 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 ساختمان‌ها، 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 هزینه‌های مربوط به نگهداری و تعویض سقف ساختمان است.
انواع بام‌های سبز
بام‌های سبز، بسته به عمق الیه‌ کاشت، نوع گیاهان و میزان تاسیسات مورد نیاز، به دو گروه سبز بام‌های گسترده و سبز بام‌های متمرکز تقسیم می‌شوند.
سبزبام‌های 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 می‌کند.
سبز بام گسترده، به دلیل سبک بودن، غالبا نیاز به اصلاح ساختار ساختمان ندارد و برای قرار گرفتن بر بام ساختمان‌های موجود، مناسب‌تر 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 می‌دهد.
سبز بام گسترده می‌تواند هم روی بام‌های مسطح و هم شیب‌دار، تا شیب ۳۰ درصد پیاده شود.
تنها محدودیت سبزبام‌های گسترده، نوع گیاهان قابل کاشت است که در آن از گیاهان با ریشه‌های کوتاه استفاده می‌شود.
گل‌های وحشی، چمن بوته، گونه‌های سد و موخزه و انواع گیاهانی که نیاز به مراقبت و آبیاری کمتری دارند، برای کاشت در بام‌های گسترده مناسب هستند.
سبزبام‌های گسترده، معمولا کاربردی نیستند و تنها می‌توان از منافع زیست محیطی آن‌ها بهره‌مند شد.
باتوجه به وزن کم و نیاز به مراقبت و آبیاری کمتر این نوع سبز بام از استقبال بیشتری برخوردار است.
سبزبام‌های متمرکز
این نوع سبزبام الیه کشت ضخیم‌تری دارد و به همین دلیل، محدودیتی از نظر انتخاب پوشش گیاهی ندارند.
در سبزبام متمرکز می‌توان از انواع گیاه و درختچه و درخت‌هایی که روی زمین قابل کاشت هستند استفاده کرد.
الیه کاشت بام‌های متمرکز، از ۲۰ تا ۶۰ سانتی‌متر متغیر است.
سبزبام‌های متمرکز، نیازمند نگهداری، آبیاری و سایر مراقبت‌های مرسوم فضاهای سبز روی زمین هستند و به دلیل وزن سنگین‌تر، یا باید روی بام‌هایی بنا شوند که ساختمان آن‌ها ظرفیت بار بیشتری دارند یا سازه ساختمان، از قابلیت تقویت برای تطبیق بار اضافی برخوردار است.
سبزبام‌های متمرکز در حالت اشباع با آب، باری حدود ۲۹۰ تا ۹۷۰ کیلوگرم به وزن بام اضافه می‌کنند.
بهترین گزینه برای این نوع سبز بام، احداث آن روی ساختمان‌های 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 می‌توان 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 می‌شود.
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 آلاینده‌ها، کاهش گازهای گلخانه‌ای، 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 می‌کند.
در این سیستم گیاه رونده یا پیچ در حالی که ریشه در زمین دارد شروع به بالا رفتن از ساختمان می‌کند.
اخیراً برای نمای سبز دیوار، سازه‌ای حمایت کننده هم در نظر می‌گیرند.
دیوارهای سبز یا اکسیژن‌ساز، سازه‌ای مستقل دارند که جدا از نمای اصلی ساختمان و در فاصله‌ای نزدیک به آن قرار می‌گیرد و توسط ساختمان مهار می‌شود.
جزئیات مختلفی برای طراحی این دیوارها وجود دارد که مربوط به چگونگی نگهداری گیاه برروی دیوار و شکل قالب‌های نگهدارنده سیستم است.
دیوارهای سبز نسبت به ساختمان می‌توانند در جهت داخلی یا خارجی باشند و به سه سطح سیستم ورقه‌ای، سیستم نمدی و سیستم جعبه‌ای یا شبکه‌ای استفاده شوند.
سیستم ورقه‌ای شامل پنل‌های از پیش کاشته شده است که این پنل‌ها به محل سایت آورده می‌شود و در محل مورد نظر به سیستم مکانیکی آبیاری متصل می‌شوند.
سیستم نمدی مکانی است که گیاه در آن به کیسه‌های نمدی از محیط کشت در حال رشد قرار می‌گیرند و به ورقه‌ای ضد آب که در پشت قرار گرفته متصل می‌گردد.
این کیسه‌های نمدی به صورت مداوم با آبی که شامل مواد مغذی برای گیاهان است مرطوب نگه داشته می‌شوند.
در سیستم جعبه‌ای یا شبکه‌ای گیاهان در جعبه‌های بلندی کاشته می‌شوند.
از آبیاری خطی-قطره‌ای معمولا برای کنترل آب رسانی و تغذیه گیاهان استفاده می‌شود.
در نتیجه، طبیعت و فضای سبز، نقش انکارناپذیری در جهت کاهش آلودگی‌ها دارد که با رشد روز افزون شهرنشینی و آلاینده‌ها، استفاده از بام‌های سبز از بهترین راه‌ها در کاهش آلودگی هوا و اثرات جزیره گرما شهری است که مستلزم هزینه کم، فضای محدود و عدم نیاز به تقویت‌سازی، تخریب و تجدید سازه نیست.
این بام‌ها مانند یک عایق عمل نموده و از اتلاف انرژی در زمستان می‌کاهد بنابراین بام‌ها می‌تواند 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 یافته‌های نوین در محیط زیست و اکوسیستم‌های کشاورزی در سال ۱۳۹۲ منتشر شده است.
انتهای پیام