دیوارهای سبز هوشمند؛ نسخه‌ای عمودی برای نفس‌های آلوده کلان‌شهرها

به گزارش خبرگزاری تسنیم از مشهد، در کلانشهر مشهد همزمان با توسعه شبکه پایش کیفیت هوا و افزایش مطالعات محیط‌زیستی، تلاش‌هایی برای یافتن راهکارهای جدید کاهش آلاینده‌ها در حال انجام است؛ از توسعه فضاهای سبز و اصلاح الگوهای مدیریت شهری گرفته تا بررسی فناوری‌هایی که بتوانند از ظرفیت محدود فضاهای شهری برای ایجاد پوشش گیاهی و جذب آلاینده‌ها استفاده کنند.

یکی از این طرح‌ها، پروژه دیوارهای سبز هوشمند است که با هدف بررسی ظرفیت فضای سبز عمودی در کنترل آلودگی هوا و با حمایت بنیاد ملی نخبگان، معاونت علمی ریاست جمهوری و دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شده است. این پروژه در حالی دنبال شده که از یک سو مشهد با چالش آلودگی هوا و افزایش روزهای ناسالم مواجه است و از سوی دیگر، محدودیت منابع آب و زمین، توسعه فضاهای سبز افقی را با محدودیت‌هایی مواجه می‌کند.

گفتنی است در این گزارش، مسئولان پایش آلودگی هوا، استادان دانشگاه و پژوهشگران، از وضعیت آلودگی و شبکه پایش مشهد تا ضرورت توسعه فضای سبز عمودی، چالش مصرف آب، استفاده از پساب و آب خاکستری، فناوری نانو، گیاهان پالاینده، مدل‌سازی داده‌ها و چشم‌انداز هوشمندسازی این دیوارها سخن گفته‌اند؛ مجموعه‌ای از مطالعات و تجربه‌ها که قرار است ظرفیت یک راهکار نوین برای شهرهای آلوده را ارزیابی کند.

آلودگی هوای مشهد؛ ضرورت عبور از راهکارهای مقطعی

محمد پذیرا، رئیس اداره محیط زیست، سلامت و ایمنی شهرداری مشهد، در گفت‌وگو با خبرنگار تسنیم از مشهد، با اشاره به روند توسعه شبکه پایش کیفیت هوا در این شهر اظهارکرد: تا پیش از سال‌های 1393 و 1394، آگاهی عمومی نسبت به موضوع کیفیت هوا محدود بود، اما با ورود شهرداری به این حوزه، نصب ایستگاه‌های پایش و توسعه اطلاع‌رسانی از طریق نمایشگرها و اپلیکیشن‌های تلفن همراه، توجه شهروندان به مسئله آلودگی هوا افزایش یافت.

وی افزود: مدیریت واحد شهری به معنای قرار گرفتن همه دستگاه‌ها زیرمجموعه شهرداری نیست، بلکه به معنای ایجاد هماهنگی میان دستگاه‌های مختلف و حرکت آنها در یک مسیر مشترک است لذا بر همین اساس، ایستگاه‌های پایش شهرداری در کنار ایستگاه‌های اداره‌کل حفاظت محیط زیست خراسان رضوی و سازمان هواشناسی کشور قرار گرفت و در نهایت شبکه‌ای یکپارچه برای پایش کیفیت هوا در مشهد شکل گرفت.

پذیرا بیان کرد: یکی از دستاوردهای این شبکه، ایجاد مبنایی واحد برای اعلام وضعیت کیفیت هواست؛ به‌گونه‌ای که تلاش شده داده‌های حاصل از شبکه یکپارچه پایش، مبنای تصمیم‌گیری در موضوعات مرتبط با کیفیت هوا قرار گیرد.

رئیس اداره محیط زیست، سلامت و ایمنی شهرداری مشهد با اشاره به افزایش پدیده گردوغبار در این شهر گفت: مشهد تا سال‌های 1395 و 1396 با مسئله ریزگردها به شکل امروز مواجه نبود، اما از سال 1396 این پدیده به‌تدریج افزایش یافت و در سال 1404، مشهد یکی از نامطلوب‌ترین شرایط کیفی هوای 14 سال اخیر را تجربه کرد و 145 روز هوای مشهد در شرایط ناسالم برای گروه‌های حساس قرار داشت.

وی با تأکید بر اینکه بهبود شرایط محیط‌زیستی نیازمند مجموعه‌ای از اقدامات مستمر است، اظهار کرد: در حوزه محیط زیست نباید منتظر یک اقدام بزرگ و تعیین‌کننده بود، بلکه مجموعه اقدامات کوچک می‌تواند در کنار یکدیگر اثر قابل توجهی ایجاد کند.

پذیرا انجام به‌موقع معاینه فنی خودرو، تنظیم باد لاستیک‌ها و حفظ و استفاده صحیح از کاتالیست خودرو را از جمله اقداماتی دانست که می‌تواند در کاهش آلایندگی مؤثر باشد.بر اساس گزارشی از آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا، کاهش یک درصدی آلودگی هوا نیازمند هزینه‌ای حدود 80 میلیون دلار است و همین موضوع اهمیت و هزینه‌بر بودن اقدامات مؤثر در این حوزه را نشان می‌دهد.

وقتی پژوهش می‌تواند تصمیمات شهری را تغییر دهد

رئیس اداره محیط زیست، سلامت و ایمنی شهرداری مشهد با تأکید بر اهمیت داده‌ها و پژوهش‌های محیط‌زیستی گفت: اطلاعات حاصل از پژوهش‌ها و پایش‌ها می‌تواند در تدوین دستورالعمل‌ها و اتخاذ تصمیمات مدیریت شهری مورد استفاده قرار گیرد و حتی ممکن است به بازنگری در برخی تصمیمات گذشته منجر شود.

وی ادامه داد: ممکن است نتایج پژوهش‌ها نشان دهد برخی الگوهای موجود در مدیریت شهری، از جمله نحوه احداث و جانمایی پارک‌ها، نیازمند بازنگری است و بنابراین باید از فعالیت‌های پژوهشی و علمی استقبال کرد و نتایج آنها را در تصمیم‌گیری‌های شهری مورد توجه قرار داد.

فضای سبز مشهد؛ ظرفیتی که می‌تواند علمی‌تر توسعه پیدا کند

علی تهرانی‌فر، استاد گروه باغبانی دانشگاه فردوسی مشهد نیز، در گفت‌وگو با خبرنگار تسنیم از مشهد، با اشاره به روند توسعه فضای سبز شهری مشهد اظهار کرد: در حوزه فضای سبز شهری، سرانه فضای سبز و سایر موضوعات مرتبط، پیشرفت‌های قابل توجهی در مشهد حاصل شده و این حوزه از وضعیت ابتدایی خود فاصله گرفته و توسعه یافته است.

وی افزود: در سال‌های اخیر مطالعات و پژوهش‌های متعددی درباره مسائل شهری انجام شده و بدنه سازمان پارک‌ها و فضای سبز نیز از کارشناسان متخصص و باتجربه‌ای برخوردار است که در طول زمان نگاه عمیق‌تری نسبت به مسائل شهری پیدا کرده‌اند.

تهرانی‌فر با تأکید بر اهمیت اقدامات کوچک و مستمر گفت: هر اقدام علمی و اجرایی، هرچند کوچک، می‌تواند در کنار اقدامات دیگر به نتیجه‌ای بزرگ منجر شود.

وی بیان کرد: در حوزه فضای سبز و محیط زیست شهری، تداوم اقدامات علمی و اجرایی اهمیت زیادی دارد و مجموعه‌ای از تجربه‌های کوچک، در صورت استمرار و ارزیابی، می‌تواند به شکل‌گیری راهکارهای مؤثرتر در مقیاس شهری منجر شود.

مشهد؛ ظرفیت تبدیل شدن به الگوی مطالعات شهری

این پژوهشگر گفت: در بخش تصفیه هوا نیز از فناوری نانو استفاده شده است. آزمایش‌های انجام‌شده برای بررسی pH، شاخص تحمل آلودگی هوا و ضریب انتقال آلاینده در گیاه نشان داده است که ذرات آلاینده در بستر کشت تثبیت شده و از ورود آنها به گیاه جلوگیری می‌شود.

وی افزود: گیاهان مورد استفاده در جذب آلاینده‌های محیطی عملکرد مناسبی داشته‌اند و شاخص تحمل آلودگی هوا یا APTI در این سیستم بیش از 17 و معادل 44/29 گزارش شده است.

استاد گروه باغبانی دانشگاه فردوسی مشهد با اشاره به سابقه مطالعات شهری در مشهد اظهار کرد: در گذشته، مطالعات طرح جامع مشهد مورد توجه شهرهای دیگر قرار می‌گرفت و نمایندگان و کارشناسان شهرهای مختلف با مراجعه به دانشگاه و دفتر ارتباط با صنعت، این مطالعات را دریافت می‌کردند و از آنها برای برنامه‌ریزی‌های خود استفاده می‌کردند.

وی افزود: انتظار می‌رود مشهد همچنان جایگاه خود را به‌عنوان یک شهر الگو حفظ کند و نتایج مطالعات و پژوهش‌های انجام‌شده در این شهر در اختیار سایر شهرهای کشور نیز قرار گیرد.

تهرانی‌فر تصریح کرد: پیوند میان دانشگاه، پژوهشگران و مجموعه مدیریت شهری می‌تواند زمینه را برای اجرای طرح‌هایی فراهم کند که علاوه بر پاسخ به مسائل مشهد، قابلیت استفاده در دیگر کلان‌شهرهای کشور را نیز داشته باشند.

بیش از 23 ایستگاه؛ داده‌هایی که باید به اقدام تبدیل شوند

رضا اسماعیلی، مدیر اجرایی مرکز پایش آلاینده‌های محیط زیست شهرداری مشهد، در گفت‌وگو با خبرنگار تسنیم از مشهد، با اشاره به وضعیت آلودگی هوای مشهد اظهار کرد: بر اساس استانداردهای جهانی، میزان آلودگی هوای مشهد حدود 6 برابر سطح استاندارد جهانی است.

وی افزود: آلودگی هوا یکی از عوامل مهم تهدیدکننده سلامت در جهان محسوب می‌شود و سالانه میلیون‌ها نفر در سراسر جهان تحت تأثیر پیامدهای ناشی از آن جان خود را از دست می‌دهند. اگرچه انتشار برخی آلاینده‌ها در محیط شهری به‌طور کامل قابل اجتناب نیست و وجود خودروها و فعالیت‌های مختلف شهری ضرورت دارد، اما می‌توان با اجرای اقدامات مناسب، میزان انتشار آلاینده‌ها را کاهش داد.

اسماعیلی با تأکید بر اهمیت کیفیت هوای محیط‌های داخلی بیان کرد: اجرای طرح‌های پایلوت در محیط‌های بسته و داخلی می‌تواند اثربخشی قابل توجهی داشته باشد و ممکن است اجرای یک طرح محدود، تأثیر چشمگیری بر آلودگی هوای کل شهر نداشته باشد، اما توسعه آن، به‌ویژه در محیط‌های داخلی، می‌تواند در کاهش مواجهه شهروندان با آلاینده‌ها مؤثر باشد.

وی ادامه داد: در شرایطی که امکان حذف کامل همه منابع انتشار آلاینده در شهر وجود ندارد، باید در کنار اقدامات مربوط به کاهش انتشار، به راهکارهایی نیز توجه شود که میزان مواجهه مستقیم شهروندان با آلودگی را کاهش دهد.

مدیر اجرایی مرکز پایش آلاینده‌های محیط زیست شهرداری مشهد با اشاره به شبکه پایش آلودگی هوا گفت: بیش از 23 ایستگاه پایش در نقاط مختلف مشهد فعال است که در بافت‌های مسکونی، مجاورت معابر و خیابان‌ها و نقاط مختلف از نظر موقعیت جغرافیایی مستقر شده‌اند.

اسماعیلی خاطرنشان کرد: مشهد از نظر کمی و کیفی یکی از شبکه‌های کامل پایش را در اختیار دارد و علاوه بر آلاینده‌های اصلی هوا، پارامترهای هواشناسی، اشعه فرابنفش و آلودگی صوتی نیز در این ایستگاه‌ها اندازه‌گیری می‌شود.

رئیس اداره محیط زیست، سلامت و ایمنی شهرداری مشهد همچنین با اشاره به دیوار سبز هوشمند احداث‌شده در ایستگاه پایش محیط زیست این اداره اظهارکرد: پایداری و عملکرد این سامانه اهمیت زیادی دارد و با توجه به شرایط اقلیمی متفاوت مشهد، از جمله سرمای زمستان سال 1404 و گرمای شدید مردادماه سال 1405، حفظ و پایداری سامانه در چنین شرایطی فراتر از انتظار اولیه بوده است.

وی افزود: عملکرد این دیوار سبز هوشمند در مواجهه با شرایط متنوع و دشوار اقلیمی، ظرفیت این فناوری را برای استفاده در معماری سبز و توسعه فضاهای سبز شهری نشان می‌دهد و می‌توان از چنین سامانه‌هایی در طراحی و اجرای معماری سبز شهرهای امروزی بهره گرفت.

از پایش آلودگی تا مدیریت محیط‌های مسکونی

وی با بیان اینکه اطلاعات قابل توجهی از طریق شبکه پایش مشهد جمع‌آوری شده است، گفت: گام بعدی، استفاده از این داده‌ها در برنامه‌ریزی و مدیریت محیط‌های مسکونی است که اقدامات مربوط به آن آغاز شده است؛ارزش داده‌های محیط‌زیستی زمانی بیشتر می‌شود که این اطلاعات در فرآیند برنامه‌ریزی و تصمیم‌گیری مورد استفاده قرار گیرد و بتوان بر اساس آن، راهکارهای مختلف را ارزیابی و اثربخشی آنها را بررسی کرد.

مدیر اجرایی مرکز پایش آلاینده‌های محیط زیست شهرداری مشهد ابراز امیدواری کرد که با توسعه مطالعات و اجرای طرح‌های بیشتر، زمینه برای کنترل آلودگی هوا فراهم شود و دست‌کم از افزایش میزان آلودگی جلوگیری و روند آن به سمت کاهش هدایت شود.

دیوار سبز؛ پروژه‌ای که از سال 1396 آغاز شد

منصوره جوزای، پژوهشگر حوزه باغبانی، در گفت‌وگو با خبرنگار تسنیم از مشهد، با تشریح روند اجرای پروژه دیوار سبز هوشمند اظهار کرد: این پروژه با حمایت بنیاد ملی نخبگان، معاونت علمی ریاست جمهوری و دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شده و سامانه از بهمن‌ماه تا پایان مردادماه در محل مستقر بوده است.

وی افزود: در این مدت مرحله داده‌برداری در حوزه کشاورزی و تحلیل داده‌ها انجام شد و داده‌برداری‌های مرتبط با مدل‌سازی و مطالعات محیط‌زیستی نیز تا 15 شهریور ادامه داشت.

جوزای بیان کرد: تحقیقات درباره دیوارهای سبز از سال 1396 و با تمرکز بر بسترهای کشت و استقرار این سازه‌ها آغاز شده و در طول این مسیر، تلاش شده است علاوه بر جنبه ظاهری و تزئینی، مسائل مربوط به پایداری گیاهان، مصرف آب و کارکرد محیط‌زیستی این سازه‌ها مورد بررسی قرار گیرد.

وی یکی از چالش‌های اصلی دیوارهای سبز را مصرف بالای آب شهری و دشواری حفظ پایداری گیاهان دانست و گفت: در برخی نمونه‌های موجود، به دلیل تنش گیاهان و ناپایداری سیستم، نیاز به تعویض مکرر گلدان‌ها وجود دارد و همین موضوع می‌تواند هزینه و دشواری نگهداری این سازه‌ها را افزایش دهد.

بازچرخانی آب برای حل یکی از چالش‌های اصلی دیوارهای سبز

این پژوهشگر حوزه باغبانی ادامه داد: در سال 1398 نخستین دیوار سبز پایدار کشور به ثبت رسید و در ادامه، استفاده از منابع آبی جایگزین برای کاهش مصرف آب شهری مورد توجه قرار گرفت.

وی افزود: در این پروژه استفاده از پساب و آب خاکستری برای آبیاری سیستم مورد بررسی قرار گرفت و سامانه بازچرخانی آب با رعایت استانداردهای مورد تأیید برای آبیاری فضای سبز شهری طراحی شد.

جوزای بیان کرد: در کنار گیاهان پالاینده، استفاده از گونه‌های دارویی نیز مورد توجه قرار گرفت و در این زمینه با دانشگاه علوم پزشکی مشهد همکاری شد تا سلامت محصول تولیدشده در شرایط استفاده از آب بازیافتی مورد بررسی قرار گیرد.در این حوزه تاکنون دو اختراع به ثبت رسیده، 12 مقاله در مجلات بین‌المللی معتبر نمایه‌شده در JCR و Q1 منتشر شده و دو محصول دانش‌بنیان نیز به مرحله تجاری‌سازی و ورود به بازار رسیده‌اند.

دیوار سبز نباید یک المان لوکس و تزئینی باقی بماند

این پژوهشگر حوزه باغبانی با تأکید بر ضرورت خروج دیوارهای سبز از جنبه صرفاً تزئینی اظهار کرد: دیوارهای سبز باید از یک المان لوکس و تزئینی به بخشی از توسعه پایدار شهری تبدیل شوند و بتوانند از جنبه‌های اقتصادی، اجتماعی و روانی نیز برای شهروندان و محیط‌های شهری ارزش ایجاد کنند.

وی افزود: استفاده از دیوار سبز در نمای ساختمان‌ها می‌تواند علاوه بر کمک به افزایش ارزش ملک، از نظر روانی نیز بر محیط کار و زندگی اثرگذار باشد. در کنار این موضوع، این سازه‌ها ظرفیت‌هایی مانند تصفیه هوا، کاهش آلاینده‌ها و استفاده مجدد از آب را دارند و هدف این پروژه، بررسی این ظرفیت‌ها در مرحله آزمایش و اجرا بوده است.

جوزای با تشریح ساختار دیوار سبز هوشمند گفت: این سامانه از سه بخش اصلی شامل بستر کشت، پوشش گیاهی و سامانه تصفیه هوا با فناوری نانو تشکیل شده است.در بستر کشت از خاک استفاده نشده و ترکیباتی با قابلیت بالای نگهداری آب، 12 ماده آلی و لایه‌های ژئوتکستایل به کار رفته است. همین ویژگی موجب شده آبیاری گیاهان به جای روزانه، در فاصله‌های چهار تا پنج روز انجام شود.

فناوری نانو در خدمت جذب آلاینده‌ها

این پژوهشگر حوزه باغبانی اظهار کرد: یکی از اختراعات سامانه‌های عمودی این پژوهشگر در زمینه بازچرخانی آب، در سال 2024 به‌عنوان یکی از مقالات برتر حوزه «مدیریت آب و کشاورزی» معرفی شده و قابلیت جذب آلاینده‌ها را دارد.

وی ادامه داد: گونه‌های گیاهی مورد استفاده نیز به دلیل ویژگی‌های متابولیکی خود، ظرفیت بالایی در جذب آلاینده‌ها دارند و انتخاب پوشش گیاهی مناسب، بخشی از فرآیند طراحی این سامانه بوده است.

مدل‌سازی داده‌ها برای هوشمندسازی دیوارهای سبز

جوزای با اشاره به مرحله مدل‌سازی پروژه اظهار کرد: در حال حاضر داده‌های به‌دست‌آمده با همکاری متخصصان محیط زیست و آلودگی شهری در حال مدل‌سازی است و قرار است داده‌های این سامانه با داده‌های دو سامانه پایش مشابه مقایسه و تحلیل شود.

وی افزود: هدف نهایی، استفاده از فناوری اینترنت اشیا برای توسعه و استقرار دیوارهای سبز هوشمند در ساختمان‌ها و برج‌های شهری است تا بتوان عملکرد این سامانه‌ها را در مقیاس وسیع‌تر مورد ارزیابی و مدیریت قرار داد.

این پژوهشگر حوزه باغبانی با اشاره به محدودیت فضاهای افقی در شهرها گفت: حرکت به سمت توسعه فضاهای سبز عمودی و بام‌های سبز می‌تواند یکی از مسیرهای دستیابی به توسعه پایدار شهری باشد؛ البته مشروط بر اینکه این سازه‌ها از نظر مصرف آب، نگهداری و پایداری گیاهان نیز بهینه شوند.

از فضای سبز عمودی تا کشاورزی شهری

جوزای با اشاره به ادامه مسیر این پروژه بیان کرد: در حال توسعه و اجرای رویکرد کشاورزی شهری عمودی با هدف تولید محصولات سالم در این سازه‌ها هستیم تا علاوه بر ارتقای کیفیت محیط زیست شهری، بتوان از ظرفیت دیوارهای سبز برای تولید محصولات سالم و استفاده بهینه از فضاهای محدود شهری بهره گرفت.

وی خاطرنشان کرد: دیوارهای سبز زمانی می‌توانند به‌عنوان یک راهکار مؤثر در توسعه پایدار شهری مطرح شوند که به پوشش گیاهی پایدار و قابل توجه برسند لذا در این پروژه نیز میزان پوشش گیاهی با روش‌های اندازه‌گیری استاندارد بررسی شده و پوشش افقی بیش از 80 درصد به دست آمده است.

پژوهشگر حوزه باغبانی تأکید کرد: آنچه در این پروژه دنبال شده، ایجاد یک سازه صرفاً تزئینی نیست، بلکه تلاش شده است دیوار سبز به‌عنوان یک سامانه چندمنظوره مورد بررسی قرار گیرد؛ سامانه‌ای که بتواند همزمان در زمینه مدیریت آب، پایداری پوشش گیاهی، جذب آلاینده‌ها، توسعه فضای سبز عمودی و استفاده هوشمند از ظرفیت‌های محدود شهری نقش داشته باشد.

طبق پیگیری های خبرنگار تسنیم در مجموع، مجموعه دیدگاه‌های مطرح‌شده از سوی مسئولان پایش آلودگی هوا، کارشناسان مدیریت شهری و پژوهشگران نشان می‌دهد که توسعه دیوارهای سبز هوشمند در مشهد در مرحله‌ای قرار دارد که همزمان با ارزیابی علمی عملکرد سامانه، امکان استفاده از آن به‌عنوان یکی از ابزارهای توسعه فضای سبز عمودی و کاهش مواجهه با آلاینده‌ها در حال بررسی است لذا طرحی که موفقیت آن به استمرار پژوهش، ارزیابی داده‌ها، پایداری پوشش گیاهی، مدیریت مصرف آب و امکان توسعه در مقیاس شهری وابسته خواهد بود.

گزارش از محدثه رمضانی 

انتهای پیام/282