تخمین میزان انتشار آلاینده های گلخانه ای، برآورد هزینه اجتماعی و ردّپای اکولوژیک ناشی از مصرف سوخت فسیلی در یک شرکت صنعتی | ||
| فصلنامه علوم محیطی | ||
| مقاله 9، دوره 22، شماره 3، 1403، صفحه 517-536 اصل مقاله (1.16 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/envs.2024.1376 | ||
| نویسندگان | ||
| محمدمهدی خلیلی* 1؛ حمیدرضا جعفری1؛ میلاد کیشانی فراهانی2 | ||
| 1گروه برنامه ریزی، مدیریت محیط زیست و HSE، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| 2گروه فنی-مهندسی، مهندسی ایمنی، بهداشت و محیط زیست (HSE)، مؤسسه آموزش عالی نقش جهان، اصفهان، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: در سال های اخیر آلودگی هوا بهعنوان یکی از مهمترین فاکتورهای مشارکتکننده در موضوع سلامت شهروندان و بروز مشکلات زیست محیطی مطرحشده است. تعیین میزان انتشار و هزینه تحمیلی آلاینده های سوخت های فسیلی بر سلامت انسان ها می تواند یک برآورد مالی از اثرات زیانبار این ترکیبات در اختیار برنامه ریزان شهری و صنعتی قرار دهد. این مطالعه شامل برآورد میزان انتشار، هزینه های اجتماعی و ردپای اکولوژیک آلاینده های NOx، SO2، SO3، CO، SPM، CO2، CH4 و N2O ناشی از مصرف سه نوع سوخت فسیلی گاز طبیعی، بنزین و گازوئیل در یک مجموعه صنعتی است. مواد و روش ها: محدوده مطالعاتی یک شرکت صنعتی در غرب تهران است. ابتدا اطلاعات مربوط به مصرف سوخت های فسیلی شامل گاز طبیعی، بنزین و گازوئیل در بخش های موتورخانه، خودروهای سواری و صنعتی در سال 1401 جمع آوری گردید. جهت برآورد نرخ انتشار آلاینده های یادشده، از ترازنامه انرژی معاونت انرژی و برق وزارت نیرو در سال 1399 استفاده شد. با در اختیار داشتن میزان سوخت مصرفشده از هر منبع سوخت فسیلی و بر اساس مبلغ پایه هزینه اجتماعی هر آلاینده، نسبت به برآورد اولیه هزینه اجتماعی آلاینده ها اقدام شده و سپس این هزینه ها با اختصاص ضرایب اصلاحی (با توجه به تغییر قیمت ها از سال 1381 تاکنون)، واقعی سازی شدند. سپس مطابق با تخمین صورت گرفته از میزان کل سوخت های فسیلی مصرفی در سال 1401 ، ردپای اکولوژیکی آنها محاسبه گردید. نتایج و بحث: مطابق با برآورد بهعملآمده، درمجموع 64/1943880 مترمکعب گاز طبیعی در موتورخانه ها، 64435 لیتر بنزین و 461482 لیتر نفت گاز در وسایل نقلیه سواری و سنگین در سال 1401 در این شرکت مصرفشده است. نتایج نشان داد نرخ انتشار گازهای آلاینده NOx، SO2، SO3،CO ، SPM، CO2، CH4 و N2O به ترتیب 68/17278، 17/7694، 34/90، 46/25972، 79/6400، 01/4088860، 43/187، 81/78 کیلوگرم در سال 1401 بوده است. آلاینده CO2با 01/4088860 کیلوگرم بیشترین و آلاینده SO3 با 34/90 کیلوگرم کمترین میزان انتشار را در این سال داشته اند. بر اساس ضریب انتشار بهدستآمده از ترازنامه انرژی سال99، هزینه اجتماعی آلاینده های NOx، SO2،CO ، SPM، CO2، CH4 به ترتیب 437081507، 592005417، 205312306، 1160386931، 1722935861، 1659463 ریال در سال تخمین زده شد که نشان می دهد گازهای CO2 و CH4 به ترتیب بالاترین و کمترین هزینه اجتماعی را به محیط زیست تحمیل می کنند. پس از واقعی سازی قیمت های ثابت سال 1381، کل هزینه اجتماعی آلاینده های اندازه گیری شده بر اساس رویکرد نرخ ارز و نرخ تورم به ترتیب در حدود 4119381486 و 16383725983 میلیارد ریال در سال 1401 تخمین زده شد. برآورد ردپای اکولوژیک سوخت های فسیلی مصرفی حاکی از آن است که مصرف بنزین با 87/22 هکتار بیشترین و گاز طبیعی با 33/9 هکتار کمترین ردپای اکولوژیک را ایجاد کرده اند ضمن اینکه کل ردپای اکولوژیک در حدود 93/50 هکتار محاسبه گردیده است. نتیجه گیری: هزینه اجتماعی تحمیلی آلاینده ها در این مطالعه نتایج متفاوتی را با توجه به حجم انتشار آنها نشان داد. درحالیکه بخش موتورخانه با مقدار 69/26655364 بیشترین سهم را در انتشار گازهای گلخانه ای داشت ولی لیفتراک ها بیشترین هزینه اجتماعی را به میزان 1808115554 ریال به محیط زیست تحمیل کرده اند که دلیل آن بالا بودن میزان انتشار سه آلاینده NOx، SPM و SO2 از لیفتراک و همچنین بالاتر بودن هزینه اجتماعی این سه آلاینده در ترازنامه انرژی نسبت به سایر آلاینده ها می باشد. این روش می تواند بهعنوان یک الگو در محاسبه هزینه های اجتماعی آلاینده های انتشاریافته در مجموعه های صنعتی مورداستفاده قرارگرفته و در سرفصل برنامه ریزی محیط زیستی آنها پایش شود بهطوریکه با شناسایی کانون های ایجاد آلودگی و اولویت بندی کردن آنها، نسبت به بودجه بندی در راستای کاهش میزان انتشار و هزینه اجتماعی آلاینده ها اقدام شود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| هزینه اجتماعی؛ آلودگی هوا؛ ردّپای اکولوژیک؛ سوخت فسیلی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Estimation of Emission Rate, Social Cost, and Ecological Footprint of Greenhouse Pollutants Caused by Fossil Fuel Consumption in an Industrial Company | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohammadmahdi Khalili1؛ Hamidreza Jafari1؛ Milad Kishani Farahani2 | ||
| 1Department of Environmental Planning, Management and HSE, Faculty of Environment, University of Tehran, Tehran, Iran | ||
| 2Department of Technical-engineering, Safety, Health, and Environment Engineering (HSE), Naghshejahan University, Isfahan, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction: Air pollution has been raised as one of the most important risk factors contributing to citizens᾽ health and the emergence of environmental problems in recent years. Determining the emission rate and the costs imposed by fossil fuel pollutants on human health is an effective approach that can provide a financial estimation from harmful effects of these compounds for urbanized and industrial managers. This study considered the estimation of emissions, external costs, and ecological footprints of NOx, SO2, SO3, CO, SPM, CO2, CH4, and N2O resulting from the consumption of three types of fossil fuels including natural gas, gasoline, and diesel in an industrial company. Material and Methods: The scope of study includes an industrial company in the west of Tehran, Iran. Firstly, data about the consumption of fossil fuels was collected in the main consumer sectors such as engine rooms, private and industrial vehicles in 1401. Next, the emission rate of the pollutants was estimated by using the energy balance sheet notified by the Ministry of Energy and Electricity Deputy in 1399. By having the amount of fuel consumed from each source and considering basic amount of the social cost of each pollutant, initial estimation of the social cost of pollutants was calculated. Subsequently, correction factors were assigned and the costs were updated (based on constant prices in 1381). Ultimately, ecological footprint was computed with regard to the total amount of fossil fuels consumed in 1401. Results and Discussion: According to the results, 1943880.64 cubic meters of natural gas were consumed in the engine room sector. Furthermore, 64435 liters of gasoline and 461482 liters of diesel were utilized by private and heavy industrial vehicles, respectively. In 1400, the emission rate of NOx, SO2, SO3, CO, SPM, CO2, CH4 and N2O was 17278.68, 7694.17, 90.34, 25972.46, 6400.79, 88860.01, 187.43, and 78.81, respectively. CO2 pollutant with 4088860.01 kg took into account the highest and SO3 pollutant with 90.34 kg had the lowest emission rate in the year. Based on the emission coefficient obtained from the Iran energy balance in 1399, the social cost for NOx, SO2, CO, SPM, CO2, CH4 were calculated 437081507, 592005417, 205312306, 1160386931, 1722935861, 1659463 Rials per year, respectively, which shows CO2 and CH4 gases impose the highest and lowest social cost to the environment, respectively. Moreover, total social cost based on the exchange rate and inflation rate approach was calculated about 4119381486 and 16383725983 billion Rials, respectively (after the coefficient factor was considered for constant prices in 1381). The calculations related to the estimation of the ecological footprint indicate that gasoline with 22.87 and natural gas with 9.33 hectares have created the greatest and the least ecological footprint. In addition, the total ecological footprint was calculated approximately 50.93 hectares. Conclusion: The social cost of pollutants in this study showed different results based on the volume of their emission. While the engine room had the largest share in greenhouse gas emissions with the amount of 26655364.69 Kg, the forklift trucks imposed the largest social cost with the amount of 1808115554 Rials due to the high emission rate of NOx, SPM and SO2 pollutants and also, the higher social cost of these three pollutants compared to the other ones. This method can be used as a model in calculating the social costs of released pollutants within industrial companies and the results can be monitored in the context of their environmental planning so that by identifying the centers of pollution and prioritizing them, correct budgeting should be set to reduce the amount of emissions and social cost of pollutants. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Social cost, Air pollution, Ecological footprint, Fossil fuel | ||
| مراجع | ||
|
Almetwally A.A., Bin-Jumah, M. and Allam, A.A, 2020. Ambient air pollution and its influence on human health and welfare: an overview. Environmantal Science and Pollution Research. 27(20), 24815–24830. https://doi.org/10.1007/s11356-020-09042-2. Ashena, M. and Hossein Abadi, S., 2020. Factors influencing CO2 emission changes in Iran with emphasis on the role of urbanization; A decomposition analysis. Journal of Geography and Environmental Hazards. 9(2), 145-163. https://doi.org/10.22067/geo.v9i1.84249. (In Persian with English abstract). Awanthi M.G.G. and Navaratne, C.M., 2018. Carbon footprint of an organization: a tool for monitoring impacts on global warming. Procedia Engineering. 212, 729–735. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2018.01.094. Barari, M., Esmaeil Zadeh, H., Rahmati, A. and Kalantari, M., 2016. Ecological footprint index in measuring the sustainability of urban development (case study: Sari city). Environment and Interdisciplinary Development. 57, 281-290. (In Persian with English abstract). Büke, T. and Köne, A Ç., 2022. External cost of pollutant emissions in Turkey. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 1123, 1-7. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1123/1/012066 Central Bank of Iran, 2002-2022. Exchange conversion rate report. Available online at: https://www.cbi.ir/exrates/rates_fa.aspx. Central Bank of Iran, 2002-2022. Inflation rate report. Available online at: https://www.cbi.ir/Inflation/Inflation_FA.aspx. Cifuentes, F., González, C.M., Trejos, E.M., López, L.D., Sandoval, F.J., Cuellar, O.A., Mangones, S.C., Rojas, N.Y. and Aristizábal, B.H., 2021. Comparison of Top-Down and Bottom-Up Road Transport Emissions through High-Resolution Air Quality Modeling in a City of Complex Orography. Atmosphere. 12, 1-16. https://doi.org/10.3390/atmos12111372. Couture, T., Busch, H., Hansen, T. and Leidreiter, A., 2019. REN21-Renewables in Cities 2019 Global Status Report-Preliminary Findings. Available online at: https://www.ren21.net/wp-content/uploads/2019/05/gsr_2019_full_report_en.pdf. Dettner, F. and Blohm, M., 2021. External cost of air pollution from energy generation in Morocco. Renewable and Sustainable Energy Transition. 1, 1-13. https://doi.org/10.1016/j.rset.2021.100002. Esfehanian, V., Momeni, M.R., Mahoutchi, S., Ashrafi, K. and Khosrobadiee, S.A., 2014. Estimation of External Costs Due to the Air Pollution in Tehran City. Environmental Science. 12, 85-92. (In Persian with English abstract). Ghannadnia, M., Zarrabi, M.M. and Habibi, N., 2020. The effect of vehicular air pollution on leaf anatomical characters of some fruit-bearing trees (Case study: traditional Qazvin gardens). Iranian Journal of Health and Environment. 12(4), 593-606. (In Persian with English abstract). Ghorani‑Azam, A., Riahi‑Zanjani, B. and Balali‑Mood, M., 2016. Effects of air pollution on human health and practical measures for prevention in Iran. Journal of Research in Medical Science. 21, 1-16. https://doi.org/10.4103/1735-1995.189646. Ghorbani Sepehr, A., Amraie, M., Ghaloojeh, M. and Daneshvar, P., 2020. Investigating the effect of climate change on air pollution in metropolises. GEOGHTAPHY AND HUMAN RELATIONSHIP. 3, 330-351. https://doi.org/10.22034/gahr.2020.253389.1459. (In Persian with English abstract). Han, J., Tan, Z., Chen, M., Zhao, L., Yang, L. and Chen, S., 2022. Carbon Footprint Research Based on Input–Output Model—A Global Scientometric Visualization Analysis. International Journal of Environmental Research and Public Health. 19, 1-23. https://doi.org/10.3390/ijerph191811343. Harkiolakis, N., 2013. Carbon Footprint. In: Idowu, S.O., Capaldi, N., Zu, L., Gupta, A.D. (Eds.), Encyclopedia of Corporate Social Responsibility. Springer, Berlin, Heidelberg, pp. 309-313. https://doi.org/10.1007/978-3-642-28036-8_38. Hejazi, R., Shahnoor, M., Jozi, S.A. and Ziari, Y.A., 2022. Analysis of Ecological Footprint Resulting from Gasoline and Diesel Consumption in th Transportation Sector of Bandar Abbas. Journal of Environmental Science and Technology. 24, 131-142. (In Persian with English abstract). Kalantar, K., Panahi, M. and Mansouri, N., 2016. Economic Assessment of Environmental Implication and Social Costs of Energy Use in Iran Road Transport Sector. Quarterly Energy Economics Review. 11, 181-204. (In Persian with English abstract). Kazemi, R. and Saki R., 2015. Comparison Of Environmental External Costs Of Rail Transport And Road Transport (Sample Study Of Tehran – Qom Route). International Journal of Management and Applied Science. 1, 49-55. Khalili, M. and Nasrabadi T., 2023. Assessment of occupational health risk due to inhalation of chemical compounds in an aircraft maintenance, repair, and overhaul company. Environmental Science and Pollution Research. 30(20), 57558-57570. https://doi.org/10.1007/s11356-023-26572-7. Madadi, P., Ashrafi, KH. and Shafie-Pour Motlagh M., 2014. Estimating the social cost of pollutant emissions caused by public transportation (Case study in Tehran). 1st national conference on architecture, civil engineering and urban environment, 22th May, Hamedan, Iran. (In Persian with English abstract). Manisalidis, I., Stavropoulou, E., Stavropoulos, A. and Bezirtzoglou, E., 2020. Environmental and Health Impacts of Air Pollution: A Review. Frontiers. Public Health. 8, 1-13. https://doi.org/10.3389/fpubh.2020.00014. Office of Electricity and Energy metropolitan planning, Ministry of Petroleum of Islamic Republic of Iran, Iran Energy Balance 2010-2011. Available online at: https://moe.gov.ir. Office of Electricity and Energy metropolitan planning, Ministry of Petroleum of Islamic Republic of Iran, Iran Energy Balance 2019-2020. Available online at: https://moe.gov.ir. Rokhmawati, S., Sugiyono, A., Efni, Y. and Wasnury, R., 2023. Quantifying social costs of coal-fired power plant generation. Geography and Sustainability. 4(1), 39-48. https://doi.org/10.1016/j.geosus.2022.12.004. Samadi S., 2017. The Social Costs of Electricity Generation—Categorising Different Types of Costs and Evaluating Their Respective Relevance. Energies. 10(3), 1-37. https://doi.org/10.3390/en10030356. Soleymani, E., and Cheraghi, M., 2018. A comparative study of the governance structures of countries in reducing and controlling air pollution and providing solutions for Iran 2018. Available online at: https://rc.majlis.ir/fa/report/show/1036809. Teimouri, I., Salarvandian, F. and Ziarii K.,2014. The Ecological Foot Print of Carbon Dioxide for Fossil Fuels in the Shiraz. Geographical Research. 29, 193-204. (In Persian with English abstract). Ustaoglu E., 2024. Estimation of economic costs of air pollution from road vehicle transportation in Turkey. Journal of Engineering Sciences. 13(1), 156-168. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1336117. Yoo, Y., Moon, B. and Kim, T.G., 2022. Estimation of Pollutant Emissions and Environmental Costs Caused by Ships at Port: A Case Study of Busan Port. Journal of Marine Science and Engineering. 10, 1-21. https://doi.org/10.3390/jmse10050648. Zahed, F. and Ameri, M., 2013. Estimating Global Warming External Costs Due to Road Transportation in Iran (Case study: Expressways). JOURNAL OF ENVIRONMENTAL STUDIES. 39, 201-213. Zarghami, S. and Tajedin Mansoori, S., 2021. Ecological footprint assessment of the use of fossil fuels in the City of Ahvaz. Scientific and Research Journal Management System. 23, 281-290. https://doi.org/10.30495/jest.2022.55251.5156. (In Persian with English abstract). Zhang, Qy., Wei, Ym., Chen, Yx. and Guo, H., 2007. Environmental damage costs from fossil electricity generation in China, 2000~2003. Journal of Zhejiang University-SCIENCE A. 8, 1816-18
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 7,664 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 3,532 |
||