زنگ زدگی نردهها، پوسته پوسته شدن نیمکتهای فلزی کنار خیابان، تغییر رنگ تابلوها و خوردگی لولهها تصاویر آشنایی برای پایتخت نشینها هستند. کافیست در شهر قدم بزنید تا دست کم یک مورد از این تصاویر را با چشمهای خودتان مشاهده کنید. این تصاویر چگونه ایجاد میشوند؟ پژوهشها میگویند، اکسیژن، رطوبت و آلایندههایی مانند اکسیدهای گوگرد و نیتروژن در هوا وقتی با سطح فلزات برخورد میکنند، واکنشهای شیمیایی نشان میدهند و میتوانند باعث زنگ زدگی و کاهش کیفیت فلزات شوند. این پدیده که در زبان علم به آن «خوردگی اتمسفری» میگویند همه ساله میتواند باعث تخریب بخشی از زیرساختهای شهری و خارج شدن آنها از چرخه معمول فعالیت شود. دادههای یک پژوهش که به تازگی منتشر شده، تعیین کرده که کدام مناطق در تهران بیشتر در معرض این خوردگیها قرار دارند.
به گزارش اکوایران، خوردگی اتمسفری یکی از چالشهای فنی و اقتصادی در حوزه نگهداری و بهرهبرداری از زیرساختهای شهری است. این پدیده که عمدتا حاصل واکنش فیزیکی و شیمیایی بین فلزات و ترکیبات موجود در اتمسفر بوده، همه ساله خسارتهای زیادی به سازهها، تجهیزات و شبکههای انتقال وارد میکند. بررسیهای بینالمللی نشان میدهد که هزینههای مستقیم و غیرمستقیم این خوردگی بین 3 تا 4 درصد تولید ناخالص داخلی است. بررسیهای یک پژوهش در مرکز مطالعات شهرداری تهران منتشر شده، تاکید کرده که تهران، بهعنوان پایتخت و بزرگترین کلانشهر ایران، به دلیل اقلیم نیمهخشک، اختلاف دمای شدید روزانه، تفاوت قابلتوجه رطوبت نسبی در شمال و جنوب شهر و تراکم بالای آلایندههایی مانند NOx، SO₂، PM₁₀ و PM₂.₅، محیطی پیچیده از نظر پتانسیل خوردگی ایجاد میکند. گستردگی سازههای فلزی از جمله پلها، تابلوها، خطوط انتقال، سازههای گازی و تأسیسات شهری، ضرورت شناخت دقیق رفتار خوردگی را دوچندان میسازد. بررسیهای این پژوهش که بخشی از دادههای آن براساس گزارشهای میدانی به دست آمده نشان میدهد که مناطق شمالی شهر با بارش بیشتر و دمای پایینتر و مناطق جنوبی با تراکم بالای آلایندهها و ذرات معلق دو رژیم متفاوت از خورندگی را ایجاد میکنند.
زنگ زدگیِ منطقه محور
در بخشی از این پژوهش، اثر آلایندههای موجود در هوا، باران اسیدی، رطوبت هوا و ... در ریسک خورندگی فلزات در مناطق بررسی شده است، بررسیها نشان میدهد که الگوی مکانی آلودگی و خورندگی کاملا منطقه محور است.
با این حال نتایج بررسیهای میدانی و تحلیل نقشههای مکانی این پژوهش نشان میدهد که شدت خوردگی در مناطق مختلف شهر تهران یکنواخت نیست و براساس تحلیلهای آماری، از مجموع 16 نقطه بررسی شده در شمال، جنوب، شرق، غرب و مرکز تهران، 8 نقطه در طبقه خوردگی متوسط، 5 نقطه در طبقه خوردگی زیاد و 3 نقطه در محدوده خوردگی کم قرار داشتند.
اما این نقاط در چه محدودههایی قرار داشتند؟ بررسی توزیع مکانی نقاط دارای شدت خوردگی بالاتر نشان میدهد که تمرکز این نقاط عمدتاً در بخشهای مرکزی و جنوبی شهر مشاهده میشود. این الگو با توزیع منابع آلاینده شهری، تراکم بالای ترافیک و شرایط تهویه محدودتر در این مناطق همخوانی دارد و میتواند نشاندهنده نقش مهم آلایندههای جوی در تشدید فرایندهای خوردگی اتمسفری باشد. همچنین، برخی از سازههای بتنی و نماهای سنگی نیز تحت تأثیر شرایط محیطی و آلودگیهای جوی دچار تغییرات سطحی شدهاند.
این نقشه پهنهبندی شدت خوردگی مناطق 22گانه کلانشهر تهران را براساس شاخصهای محیطی و اتمسفری نشان میدهد. براساس دادههای محیطی تحلیلهای مکانی و مشاهدات میدانی، مناطق شهر تهران از نظر شدت خوردگی در سه سطح اصلی طبقه بندی میشوند. مناطق با ریسک بالا، دارای امتیاز خوردگی 8 تا 10 هستند و نزدیکی به منابع صنعتی و تراکم بالای آلایندگی جوی و ترافیک سنگین از عوامل افزایش خوردگی در این مناطق محسوب میشود. بررسی این نقشه نشان میدهد شدت خوردگی در بخشهایی از جنوب، جنوبغرب و مرکز تهران بیشتر و در برخی مناطق شمال و شمالغرب کمتر است.
آثار اقتصادی خوردگی
در بخش دیگر این پژوهش از تبعات اقتصادی این خوردگی گفته شده است، به نظر میرسد که مصالح فولادی و فلزی حساسیت بالایی به خوردگی دارند و به همین ترتیب متولیان امر شهری هم باید مدام به فکر رنگ آمیزی مکرر و تعویض قطعات باشد. مصالحی مانند بتن مسلح و سنگ آهک هم در زمره مصالحی با حساسیت به خوردگی بالا قرار دارند. توجه به این تفاوتها در انتخاب مصالح ساختمانی و تجهیزات شهری میتواند نقش مهمی در کاهش هزینههای بلندمدت نگهداری داشته باشد.
در پایان در این گزارش پیشنهاد شده که مدیریت شهری، اطلس خوردگی تدوین کند و بتواند با برنامهریزی و اقدامات پیشگیرانه زیرساختهای شهری را در برابر ریسک خوردگی حفظ کند.
