Air Pollution in Mega Cities: A Case Study of Istanbul

Abstract

Une mégapole est définie par les Nations Unies comme une région métropolitaine avec une population totale de plus de 10 millions de personnes. Ce chapitre fournit une brève introduction à la pollution de l'air dans les mégapoles du monde entier. Il s'agit d'un sujet approfondi qui rassemble des examens complets récents de mégapoles particulières. Nous avons mis en évidence ici la qualité de l'air dans les mégapoles qui sont particulièrement pertinentes pour les effets sur la santé. L'objectif principal de ce chapitre est d'améliorer notre compréhension de l'atmosphère polluée dans les mégapoles, en ce qui concerne les caractéristiques d'émission, le climat, population et conditions météorologiques spécifiques qui conduisent à des épisodes.Par conséquent, le chapitre fournira des examens de pointe des sources de pollution atmosphérique et de la qualité de l'air dans certaines mégalopoles sélectionnées, en particulier Beijing, Le Caire, Delhi et Istanbul.En outre, une analyse détaillée des sources d'émission, de la qualité de l'air, des systèmes atmosphériques à méso-échelle et de la météorologie locale conduisant à des épisodes de pollution atmosphérique à Istanbul sera largement présentée.La population mondiale devrait augmenter de 2,3 milliards, passant de 6,8 milliards à 9,1 milliards entre 2009 et 2050 (Rapport des Nations Unies, 2010) .En outre, la population vivant dans les zones urbaines devrait gagner 2,9 milliards de 3,4 à 6,3 milliards au cours de cette période.Toutefois, pendant les années de la révolution industrielle, seulement environ 10% de la population totale vivait dans les villes.A titre d'exemple, en 1820, qui est le début de la transformation des États-Unis (US) de rural en urbain, la grande majorité de la population vivait dans les zones rurales des États-Unis (environ 96%) (Kim, 2007).Aujourd' hui, selon le rapport de l'ONU, la population mondiale en les zones urbaines ont atteint 50,5 %. En d'autres termes, la moitié de la population mondiale est concentrée dans les villes. Cependant, la répartition de la population urbaine dans le monde n'est pas uniforme. Une diversité significative des niveaux d'urbanisation peut être observée dans différentes régions du monde. Environ 75 % des habitants des régions plus développées vivaient dans des zones urbaines en 2010, alors que ce ratio était de 45 % dans les régions moins développées. On s'attend à ce que l'urbanisation continue d'augmenter dans les régions plus développées et moins développées d'ici 2050 avec environ 86 % et 69 %, respectivement. les développements ont créé de nouveaux processus physiques, sociaux et économiques dans les villes. Par exemple, l'étalement urbain incontrôlé a entraîné la hausse des problèmes environnementaux www.intechopen.comAir Pollution - Surveillance, modélisation et santé 78 en raison du volume de trafic élevé, de l'industrie irrégulière et des logements de mauvaise qualité, etc. L'urbanisation massive dans les villes en raison des meilleures opportunités d'emploi et des défis dans les zones urbaines a commencé d'abord en Europe, puis dans d'autres régions du monde, en particulier en Asie. À ce stade, les niveaux d'urbanisation ont conduit à une nouvelle classification et à un concept de mégapole qui est généralement défini comme une zone métropolitaine avec une population totale de plus de 10 millions d'habitants. Les mégapoles sont très diverses dans le monde, allant de Paris (France), Los Angeles, New York (États-Unis) dans les pays développés à Delhi (Inde), Dhaka (Bengladesh) et Lagos (Nigeria) dans les pays en développement. Dans les pays en développement d'aujourd' hui, les mégalopoles présentent les niveaux de pollution les plus élevés et, par conséquent, dans les études de l'impact anthropique sur la composition atmosphérique, sont devenues d'une importance primordiale, en particulier celles qui ont des volumes de trafic élevés, des activités industrielles et des émissions de chauffage domestique. L'unité Environnement urbain du Programme des Nations Unies pour l'environnement (PNUE-UE) a déclaré que plus d'un milliard de personnes sont exposées à la pollution de l'air extérieur chaque année et que la pollution de l'air urbain est liée à jusqu'à un million de décès prématurés et à un million En outre, le PNUE a présenté le coût de la pollution atmosphérique urbaine avec environ 2 % du PIB dans les pays développés et 5 % dans les pays en développement, respectivement.En outre, le PNUE/Système mondial de surveillance de l'environnement (GEMS) a signalé que l'industrialisation rapide, les villes en plein essor et une plus grande dépendance aux combustibles fossiles ont provoqué une production croissante de polluants nocifs, créant des problèmes de santé importants dans la plupart des villes.Les graves problèmes de qualité de l'air, en particulier les effets inverses sur la santé, ont été rencontrés dans les mégalopoles des pays en développement et des pays développés. en raison de l'exposition à des concentrations élevées de matières particulières (PM), d'oxydes d'azote (NO x ), d'ozone (O 3 ), de monoxyde de carbone (CO), d'hydrocarbures (HC) et de dioxyde de soufre (SO 2 ) en fonction du niveau technologique du pays.En particulier, l'exposition à des niveaux élevés de matières particulières et d'ozone de surface entraîne une perte d'espérance de vie, des effets respiratoires et cardiovasculaires aigus et chroniques.En outre, les dommages causés à la biodiversité de l'écosystème par un excès d'azote nutritif sont une conséquence importante de la pollution. Comment référencerPour référencer correctement ce travail scientifique, n'hésitez pas à copier et coller ce qui suit :Las Naciones Unidas definen una megaciudad como un área metropolitana con una población total de más de 10 millones de personas. Este capítulo proporciona una breve introducción a la contaminación del aire en las megaciudades de todo el mundo. Este es un tema extenso y reúne revisiones exhaustivas recientes de megaciudades particulares. Aquí hemos destacado la calidad del aire en las megaciudades que son de particular relevancia para los efectos en la salud. El objetivo principal de este capítulo es mejorar nuestra comprensión de la atmósfera contaminada en las megaciudades, con respecto a las características de emisión, el clima, población y condiciones meteorológicas específicas que conducen a episodios. Por lo tanto, el capítulo proporcionará revisiones de vanguardia de las fuentes de contaminación del aire y la calidad del aire en algunas megaciudades seleccionadas, particularmente Beijing, El Cairo, Delhi y Estambul. Además, se presentará ampliamente un análisis detallado de las fuentes de emisión, la calidad del aire, los sistemas atmosféricos de mesoescala y la meteorología local que conducen a episodios de contaminación del aire en Estambul. Se espera que la población mundial aumente en 2.300 millones, pasando de 6.800 millones a 9.100 millones entre 2009 y 2050 (Informe de la ONU, 2010). en las áreas urbanas se proyecta que ganará 2.900 millones de 3.400 a 6.300 millones en este período. Sin embargo, durante los años de la revolución industrial, solo alrededor del 10% de la población total vivía en las ciudades. Como ejemplo, en 1820, que es el comienzo de la transformación de los Estados Unidos (EE. UU.) de rural a urbano, la gran mayoría de la población vivía en áreas rurales de EE. UU. (alrededor del 96%) (Kim, 2007). Hoy en día, según el Informe de la ONU, la población mundial en zonas urbanas ha alcanzado el 50,5%.En otras palabras, la mitad de la población mundial se concentra en las ciudades. Sin embargo, la distribución de la población urbana en el mundo no es uniforme. Se puede observar una diversidad significativa en los niveles de urbanización en diferentes regiones del mundo. Alrededor del 75% de los habitantes de las regiones más desarrolladas vivían en zonas urbanas en 2010, mientras que esta proporción era del 45% en las regiones menos desarrolladas. Se espera que la urbanización continúe aumentando tanto en las regiones más desarrolladas como en las menos desarrolladas para 2050, con alrededor del 86% y el 69%, respectivamente. los desarrollos han creado nuevos procesos físicos, sociales y económicos en las ciudades. Por ejemplo, la expansión urbana descontrolada ha llevado al aumento de la contaminación ambiental www.intechopen.comAir Contaminación -Monitoreo, modelado y problemas de salud 78 debido al alto volumen de tráfico, la industria irregular y las viviendas de baja calidad, etc. La urbanización masiva en las ciudades debido a las mejores oportunidades y desafíos laborales en las áreas urbanas comenzó primero en Europa y luego en otras regiones del mundo, particularmente en Asia. En este punto, los niveles de urbanización han llevado a una nueva clasificación y un concepto de megaciudad, que generalmente se define como un área metropolitana con una población total de más de 10 millones de habitantes. Las megaciudades son muy diversas en el mundo, abarcando desde París (Francia), Los Ángeles, la ciudad de Nueva York (EE. UU.) en países desarrollados hasta Delhi (India), Dhaka (Bengladesh) y Lagos (Nigeria) en los países en desarrollo. En los países en desarrollo de hoy, las megaciudades exhiben los niveles más altos de contaminación y, por lo tanto, en los estudios del impacto antropogénico en la composición atmosférica, han adquirido una importancia primordial, particularmente aquellas que tienen altos volúmenes de tráfico, actividades industriales y emisiones de calefacción doméstica. La unidad de Medio Ambiente Urbano del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA-UE) expresó que más de mil millones de personas están expuestas a la contaminación del aire exterior anualmente y que la contaminación del aire urbano está relacionada con hasta 1 millón de muertes prematuras y 1 millón muertes prenatales cada año. Además, el PNUMA presentó el costo de la contaminación del aire urbano con aproximadamente el 2% del PIB en los países desarrollados y el 5% en los países en desarrollo, respectivamente. Además, el Sistema de Monitoreo Ambiental Global (GEMS) del PNUMA informó que la rápida industrialización, las ciudades florecientes y una mayor dependencia de los combustibles fósiles han causado una mayor producción de contaminantes dañinos, creando problemas de salud significativos en la mayoría de las ciudades urbanas. Los graves problemas de calidad del aire, específicamente los efectos inversos en la salud, se han experimentado en megaciudades de países en desarrollo y desarrollados. Debido a la exposición a altas concentraciones de materia particular (PM), óxidos de nitrógeno (NO x ), ozono (O 3 ), monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC) y dióxido de azufre (SO 2 ) dependiendo del nivel de tecnología del país. Especialmente, la exposición a niveles elevados de materia particular y ozono superficial causa pérdida de esperanza de vida, efectos respiratorios y cardiovasculares agudos y crónicos. Además, el daño a la biodiversidad del ecosistema por exceso de nutrientes de nitrógeno es una consecuencia importante de la contaminación. Cómo consultarPara consultar correctamente este trabajo académico, no dude en copiar y pegar lo siguiente:A megacity is defined by the United Nations as a metropolitan area with a total population of more than 10 million people.This chapter provides a brief introduction to the air pollution in megacities worldwide.This is an extensive topic and brings together recent comprehensive reviews from particular megacities.We have here highlighted the air quality in megacities that are of particular relevance to health effects.The main objective of this chapter is to enhance our understanding of the polluted atmosphere in megacities, with respect to the emission characteristics, climate, population and specific meteorological conditions that are leading to episodes.Therefore, the chapter will provide state-of-the-art reviews of air pollution sources and air quality in some selected megacities, particularly Beijing, Cairo, Delhi and Istanbul.Furthermore, a detailed analysis of emission sources, air quality, mesoscale atmospheric systems and local meteorology leading to air pollution episodes in Istanbul will be extensively presented.The world population is expected to rise by 2.3 billion, passing from 6.8 billion to 9.1 billion in between 2009 and 2050 (UN Report, 2010).Additionally, population living in urban areas is projected to gain 2.9 billion from 3.4 to 6.3 billion in this period.However, during the industrial revolution years, only about 10% of the total population lived in the cities.As an example, in 1820, which is the beginning times of the United States (US) transformation from rural to urban, the great majority of the population lived in rural areas of US (about 96%) (Kim, 2007).Today, according to UN Report the world population in urban areas has reached to 50.5%.In other words, half of the world's population are concentrated in the cities.However, distribution of urban population in the world is not evenly.A significant diversity in the urbanization levels can be seen in different regions of the world.About 75% of the inhabitants of the more developed regions lived in urban areas in 2010, whereas this ratio was 45% in the less developed regions.It is expected that urbanization will continue to rise in both more developed and less developed regions by 2050 with about 86% and 69%, respectively.These developments have created new physical, social and economic processes in the cities.For example, uncontrolled urban sprawl has leaded the rising of environmental www.intechopen.comAir Pollution -Monitoring, Modelling and Health 78 problems due to high traffic volume, irregular industry, and low quality housing, etc. Massive urbanization in the cities due to the better job opportunities and challenges in the urban areas began first in Europe and then in other regions of the world, particularly in Asia.At this point, urbanization levels have led to a new classification and a concept-megacitywhich is usually defined as a metropolitan area with a total population in excess of 10 million inhabitants.Megacities are highly diverse in the world, spanning from Paris (France), Los Angeles, New York City (USA) in developed countries to Delhi (India), Dhaka (Bengladesh) and Lagos (Nigeria) in developing countries.In today's developing countries, megacities exhibit the highest levels of pollution and therefore, in the studies of the anthropogenic impact on atmospheric composition, have become of primary importance, particularly those having high traffic volumes, industrial activities and domestic heating emissions.The United Nations Environment Programme Urban Environment (UNEP-UE) unit expressed that more than 1 billion people are exposed to outdoor air pollution annually and the urban air pollution is linked to up to 1 million premature deaths and 1 million pre-native deaths each year.Additionally, UNEP presented the cost of urban air pollution with approximately 2% of GDP in developed countries and 5% in developing countries, respectively.In addition, the UNEP/Global Environmental Monitoring System (GEMS) reported that rapid industrialization, burgeoning cities, and greater dependency on fossil fuels have caused increasing production of harmful pollutants, creating significant health problems in most urban cities.The serious air quality problems, specifically inverse health effects, have been experienced in megacities of both developing and developed countries.due to the exposure to high concentrations of particular matter (PM), nitrogen oxides (NO x ), ozone (O 3 ), carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC) and sulfur dioxide (SO 2 ) depending on country's technology level.Especially, exposure to eleveted levels of particular matter and surface ozone causes loss of life-expectancy, acute and chronic respiratory and cardiovascular effects.Furthermore, damage to the ecosystem biodiversity by excess nitrogen nutrient is an important consequence of pollution. How to referenceIn order to correctly reference this scholarly work, feel free to copy and paste the following:يتم تعريف المدينة الضخمة من قبل الأمم المتحدة على أنها منطقة حضرية يبلغ إجمالي عدد سكانها أكثر من 10 ملايين نسمة. يقدم هذا الفصل مقدمة موجزة لتلوث الهواء في المدن الكبرى في جميع أنحاء العالم. هذا موضوع شامل ويجمع بين المراجعات الشاملة الأخيرة من مدن كبرى معينة. لقد سلطنا الضوء هنا على جودة الهواء في المدن الكبرى التي لها صلة خاصة بالآثار الصحية. الهدف الرئيسي من هذا الفصل هو تعزيز فهمنا للغلاف الجوي الملوث في المدن الكبرى، فيما يتعلق بخصائص الانبعاثات والمناخ، السكان وظروف الأرصاد الجوية المحددة التي تؤدي إلى حلقات. لذلك، سيقدم الفصل أحدث المراجعات لمصادر تلوث الهواء ونوعية الهواء في بعض المدن الكبرى المختارة، ولا سيما بكين والقاهرة ودلهي واسطنبول. علاوة على ذلك، سيتم تقديم تحليل مفصل لمصادر الانبعاثات ونوعية الهواء وأنظمة الغلاف الجوي متوسطة الحجم والأرصاد الجوية المحلية التي تؤدي إلى حلقات تلوث الهواء في اسطنبول على نطاق واسع. من المتوقع أن يرتفع عدد سكان العالم بمقدار 2.3 مليار نسمة، ويتجاوز من 6.8 مليار إلى 9.1 مليار نسمة في الفترة بين عامي 2009 و 2050 (تقرير الأمم المتحدة، 2010). بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن يرتفع عدد السكان الذين يعيشون في المناطق الحضرية من المتوقع أن تكسب 2.9 مليار من 3.4 إلى 6.3 مليار في هذه الفترة .ومع ذلك، خلال سنوات الثورة الصناعية، كان حوالي 10 ٪ فقط من إجمالي السكان يعيشون في المدن .على سبيل المثال، في عام 1820، وهي أوقات بداية تحول الولايات المتحدة (الولايات المتحدة) من الريف إلى الحضر، عاشت الغالبية العظمى من السكان في المناطق الريفية من الولايات المتحدة (حوالي 96 ٪) (كيم، 2007) .اليوم، وفقا لتقرير الأمم المتحدة سكان العالم في وصلت المناطق الحضرية إلى 50.5 ٪. وبعبارة أخرى، يتركز نصف سكان العالم في المدن. ومع ذلك، فإن توزيع سكان الحضر في العالم ليس متساويًا. يمكن ملاحظة تنوع كبير في مستويات التحضر في مناطق مختلفة من العالم. عاش حوالي 75 ٪ من سكان المناطق الأكثر تقدمًا في المناطق الحضرية في عام 2010، في حين كانت هذه النسبة 45 ٪ في المناطق الأقل تقدمًا. من المتوقع أن يستمر التحضر في الارتفاع في المناطق الأكثر تقدمًا والأقل تقدمًا بحلول عام 2050 بحوالي 86 ٪ و 69 ٪ على التوالي. خلقت التطورات عمليات مادية واجتماعية واقتصادية جديدة في المدن. على سبيل المثال، أدى الزحف الحضري غير المنضبط إلى ارتفاع التلوث البيئي www.intechopen.comAir - مشاكل الرصد والنمذجة والصحة 78 بسبب ارتفاع حجم حركة المرور، والصناعة غير المنتظمة، والإسكان منخفض الجودة، إلخ. بدأ التحضر الهائل في المدن بسبب فرص العمل والتحديات الأفضل في المناطق الحضرية أولاً في أوروبا ثم في مناطق أخرى من العالم، لا سيما في آسيا. في هذه المرحلة، أدت مستويات التحضر إلى تصنيف جديد ومفهوم الضخامة، والذي يتم تعريفه عادة على أنه منطقة حضرية يبلغ إجمالي عدد سكانها أكثر من 10 ملايين نسمة. تتنوع المدن تنوعًا كبيرًا في العالم، بدءًا من باريس (فرنسا) ولوس أنجلوس ومدينة نيويورك (الولايات المتحدة الأمريكية) في البلدان المتقدمة إلى دلهي (الهند) ودكا (بنجلاديش) ولاجوس (نيجيريا) في البلدان النامية. في البلدان النامية اليوم، تظهر المدن الكبرى أعلى مستويات التلوث، وبالتالي، في دراسات التأثير البشري على تكوين الغلاف الجوي، أصبحت ذات أهمية قصوى، لا سيما تلك التي لديها أحجام مرور عالية وأنشطة صناعية وانبعاثات تدفئة منزلية. أعربت وحدة البيئة الحضرية التابعة لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP - UE) عن تعرض أكثر من مليار شخص لتلوث الهواء الخارجي سنويًا ويرتبط تلوث الهواء الحضري بما يصل إلى مليون حالة وفاة مبكرة ومليون حالة وفاة بالإضافة إلى ذلك، قدم برنامج الأمم المتحدة للبيئة تكلفة تلوث الهواء في المناطق الحضرية بما يقرب من 2 ٪ من الناتج المحلي الإجمالي في البلدان المتقدمة و 5 ٪ في البلدان النامية، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، أفاد برنامج الأمم المتحدة للبيئة/نظام الرصد البيئي العالمي (GEMS) أن التصنيع السريع والمدن المزدهرة والاعتماد الأكبر على الوقود الأحفوري قد تسبب في زيادة إنتاج الملوثات الضارة، مما أدى إلى مشاكل صحية كبيرة في معظم المدن الحضرية. وقد حدثت مشاكل خطيرة في جودة الهواء، وتحديداً الآثار الصحية العكسية، في المدن الكبرى في كل من البلدان النامية والمتقدمة. بسبب التعرض لتركيزات عالية من مادة معينة (PM)، وأكاسيد النيتروجين (NOX)، والأوزون (O 3 )، وأول أكسيد الكربون (CO)، والهيدروكربونات (HC) وثاني أكسيد الكبريت (SO 2 ) اعتمادًا على مستوى التكنولوجيا في البلد. على وجه الخصوص، يؤدي التعرض لمستويات عالية من مادة معينة والأوزون السطحي إلى فقدان العمر المتوقع، والآثار الحادة والمزمنة على الجهاز التنفسي والقلب والأوعية. علاوة على ذلك، يعد الضرر الذي يلحق بالنظام البيئي الزائد بسبب النيتروجين نتيجة مهمة للتلوث. كيفية الإشارة من أجل الإشارة إلى هذا العمل العلمي بشكل صحيح، لا تتردد في نسخ ولصق ما يلي: