پایان نامه بررسی آلاینده های موجود در هوان و نقش آن در ایجاد بیماری های جسمی و روحی و راهکارهای پیشگیری
1-1. مقدمه
آلودگی هوا و تأثیراتی که بر روی سلامتی جسم و روان انسان دارد یکی از مهمترین و جدیدترین معضلاتی است که انسان امروزه با آن دست به گریبان است. و اکنون ما در زمانی زندگی می کنیم که مسئله آلودگی محیط زیست به خاطر رشد سریع جمعیت، صنعت و محدودیتهای منابع طبیعی بیش از پیش مورد توجه همگان واقع شده است و همچنین به شکل یک مسأله قابل لمس مورد توجه عامه قرار گرفته است.
ما در این فصل می خواهیم به شکافتن این مسأله و سؤال اساسی تحقیقمان بپردازیم.
و با توجه به اینکه در بیان اهمیت هوا این نکته را می توان بیان داشت که انسان بدون غذا 6 هفته و بدون آب 1 هفته زنده می ماند ولی بدون هوا پس از چند دقیقه خواهد مرد خاطر نشان می کنیم که چرا مسأله ی آلودگی هوا اکنون از اهمیت زیادی برخوردار است و در نهایت به بررسی و تحلیل متغیرها و واژگان اساسی مورد استفاده در متن تحقیق می پردازیم.
2-1 . بیان مسأله
انجمن مشترک مهندسین آلودگی هوا و کنترل آن تعریف زیر را برای آلودگی هوا بیان کرده است:
«آلودگی هوا یعنی وجود یک یا چند آلوده کننده مانند گرد و غبار، فیوم ها، گازها، هیست، بو، دود، بخارات در هوای آزاد با کمیت ها ، ویژگیها و زمان ماند که برای زندگی انسان، گیاه یا زندگی حیوانات خطرناک و برای اموال مضر باشند و یا به طور غیر قابل قبولی مخل استفاده راحت از زندگی واموال گردد.
با دانستن تعریف کلی آلودگی هوا می خواهیم به سؤال اساسی تحقیقمان که تأثیر آلودگی هوا بر سلامت جسم و روح انسان است پاسخ دهیم.
3-1. اهداف
هدف از نوشتن این تحقیق بررسی بنیادی آلودگیهای هوا است، به نحوی که بتواند به آسانی مورد استفاده سایرین قرار گیرد. اکنون ما در زمانی زندگی می کنیم که مسئله آلودگی محیط زیست به خاطر رشد سریع جمعیت، صنعت و محدودیتهای منابع طبیعی بیش از پیش مورد توجه کاشناسان واقع شده و همچنین به شکل یک مسأله قابل لمسی مورد توجه عامه مردم قرار گرفته است و به همین دلیل در پی پاسخ گویی به اهداف زیر می باشیم :
1- شناسایی آلاینده های هوا
2- شناخت چگونگی تأثیر این آلاینده ها بر سلامتی فردی و جمعی
3- شناخت راههای پیشگیری یا جلوگیری از ورود آلاینده ها به فضا
4-1. اهمیت و ضرورت تحقیق
آنچه را که می خواهیم بر آن تأکید کنیم تقسیم ناپذیری و پیچیدگی محیط زیست است مثلاً جو زمین در منطقه بیوسفر آنقدر کامل مخلوط می شود و چنان سریع می چرخد که دومین دمی که فرو می رود احتمالاً اتمهای بازدمی حضرت عیسی در گستمان و یا آدولف هیتلر در مونیخ را دارا می باشد هوای پاک مایه شادمانی زندگی بشر است که نیاز به آن بیش از نیاز به غذا و آب می باشد. صنعت مدرن امروز، باعث تولید گازها و ذرات زیادی می شود که هوای آزاد را آلوده می کنند. در گذشته زغال در صنعت باعث تولید دی اکسید گوگرد زیادی می شد، ولی امروز به دلیل محتویات کم گوگرد در زغال، سوخت آن مشکلات زیادی تولید نمی کند ولی وسایل نقلیه موتوری مشکل اساسی هستند که دی اکسید نیتروژن و ذرات آلی غیر قابل تجزیه تولید می کنند که تحت اثر اشعه خورشید به ازن تبدیل می شود که مهمترین آلوده کننده هوا می باشد. گاز دی اکسید نیتروژن (No2) هوا را به رنگ قهوه ای در می آورد و این وضعیتی است که بسیاری از شهرها در فصل تابستان با آن مواجه هستند. ذرات ریز که در اثر سوخت موتورهای بنزینی و گرد و غبار جاده ای، دود حاصل از آتش سوزی و گرده های گیاهان تولید می شود عامل آلودگی هوا در روزهای زمستانی است. در سالهای اخیر توجه زیادی به محیط زیست شده است و اصطلاحات جدیدی مانند : اکولوژی، محیط زیست، مه دود فتوشیمیایی، اثرات گلخانه ای در مطالعات وارد گردیده اند. در همین حال به مشکلاتی از محیط زیست پی برده ایم که معلول استفاده از تکنولوژی بسیار پیشرفته ای است که برای تأمین رفاه مادی و حفاظتهای نظامی که لزوم آنرا احساس می نماییم مورد نیاز بوده است. از جمله این مشکلات، اثرات آلودگی هواست که باعث افزایش بیماریهای تنفسی در میان سالخوردگان و جوانان، کاهش میزان دید، خسارت به گیاهان و حیوانات گردیده و اثرات آن در سطح جهانی فاجعه آمیز می باشد.
همچنین آلودگی هوا را نمی توان مربوط به دوران حاضر و یا یک عصر خاص دانست. حتی قبل از اینکه بشر اولیه موفق به کشف آتش شود، یعنی بتواند با برهم زدن دو سنگ «آتش زنه» بر یکدیگر و با ایجاد اصطکاک سریع بین دو قطعه چوب خشک، آتش تولید کند، آلودگی هوا بر اثر دود حاصل از آتش سوزی طبیعی جنگل ها وجود داشته است. اما آلودگی های هوا در اعصار کهن نسبت به طبیعت بکر و دست نخورده آن دوران، بسیار اندک و حتی قابل چشم پوشی بود تا اینکه در اوایل قرن بیستم و با ورود به دنیای صنعتی، بر اثر کشف زغال سنگ و سوخت های فسیلی اشکال تازه ای از آلودگی هوا پدید آمد. گذشته از هر چیز انسان قرن ها د رجوی مملو از گرد و غبار، گاز متان حاصل از مواد فساد پذیرمانند بقایای موجودات زنده و باتلاقها و نیز در سایر ترکیبات هیدروکربن که به وسیله درختان جنگلی منتشر می شوند زندگی کرده است. در حال حاضر نگرانی جامعه به علت آن است که شهرنشینی و صنعتی شدن موجب گردیده است که جمعیت زیادی در مناطق کوچک در کنار یکدیگر متمرکز بشوند.غلظت آلوده کننده های منتشره از بسیاری از فعالیت های انسان تا حدی رسیده است که برای ایجاد اثرات سوء بر روی گیاهان ، حیوانات و بهداشت انسان کافی است. شدت آلودگی در سطح جهانی در حال رسیدن به حدی می باشد که حتی بالقوه می تواند برای خود زمین هم بحرانی باشد.
پژوهش آلاینده های جو زمین
دی اکسید کربن موجود در جو زمین در طول قرن گذشته افزایش پیدا کرده است. بخشی از این افزایش به دلیل مصرف زیاد سوختهای فسیلی است که نتیجه آن آزاد شدن گاز CO2 است.
علاوه بر ترکیبات دائمی جو که اشاره شد، جو زمین حاوی مواد معلق گوناگون مانند ذرات نمک، گرد و غبار و قطرات بسیار کوچک آب نیز می باشد که نباید آنها را جزء ترکیبات گازی جو به حساب آورد. اما نقش این مواد، بخصوص قطرات کوچک آب را نیز نمی توان نایده گرفت.
فهرست:
مقدمه................................................................................................................................................................... 1
ترکیبات جو........................................................................................................................................................ 1
ارتفاع و ساختار جو.......................................................................................................................................... 2
تاثیر فعالیت های انسان بر وضعیت جو..................................................................................................... 5
آلاینده های گازی شکل................................................................................................................................. 5
آئروسلها............................................................................................................................................................... 8
آیا هوا با کمبود اکسیژن مواجه خواهد شد؟........................................................................................... 9
آیا دمای کره زمین افزایش خواهد یافت................................................................................................... 9
آلودگی هوا......................................................................................................................................................... 11
هوای غیر آلوده................................................................................................................................................. 11
منشاء و ماهیت آلاینده های هوا.................................................................................................................. 14
هوای آلوده.......................................................................................................................................................... 14
آلودگی هوا......................................................................................................................................................... 15
کربن منوکسید.................................................................................................................................................. 16
اهمیت co ناشی از فعالیت های انسان..................................................................................................... 18
شیمی تشکیل co............................................................................................................................................ 19
غلظت و توزیع co............................................................................................................................................ 21
اثرات co روی انسان....................................................................................................................................... 22
اکسید های نیتروژن......................................................................................................................................... 23
منابع اکسید های نیتروژن............................................................................................................................. 24
اکسید های نیتروژن به عنوان آلوده کننده ها......................................................................................... 26
شیمی تشکیل NOX......................................................................................................................................................................................................... 26
چرخه نوری NO2........................................................................................................................................... 29
اثرات NOX....................................................................................................................................................... 30
کنترل آلودگی NOX..................................................................................................................................... 31
اندازه گیری NOX.......................................................................................................................................... 34
هیدروکربن ها و اکسیدان های فتو شیمیایی.......................................................................................... 34
هیدروکربن ها.................................................................................................................................................... 35
منابع هیدروکربن ها........................................................................................................................................ 38
تشکیل اکسیدانهای فتوشیمیایی................................................................................................................. 40
غلظت هیدروکربن ها و اکسیدان ها فتوشیمیایی.................................................................................. 42
اکسیدهای سولفور............................................................................................................................................ 46
منابع سولفور اکسیدها..................................................................................................................................... 46
شیمی تشکیل soX......................................................................................................................................... 49
ذرات معلق.......................................................................................................................................................... 51
ترکیب شیمیایی ذرات معلق......................................................................................................................... 54
اثرات ذرات معلق بر روی مقدار کل اشعه خورشیدی........................................................................... 58
کنترل انتشار ذرات معلق............................................................................................................................... 59
ذرات معلق آلی................................................................................................................................................. 62
آلاینده های معدنی مختلف........................................................................................................................... 63
بوها....................................................................................................................................................................... 66
تاثیر روی انسانها............................................................................................................................................... 67
تاثیر روی حیوانات............................................................................................................................................ 72
ثمر بخشی درختان در تقلیل میزان سرب................................................................................................ 77
اثر درختان روی سایر عوامل آلاینده........................................................................................................... 78
آلودگی هوا بوسیله ایروسل ها...................................................................................................................... 79
استفاده از گیاهان به عنوان بیواندیکاتور.................................................................................................... 83
اثر آلاینده های شیمیایی هوا روی گیاه.................................................................................................... 89
آلاینده های هوا................................................................................................................................................ 91
علائم قابل رویت............................................................................................................................................... 95
تیپ های کلی صدمات.................................................................................................................................... 99
مرگ سلول ها و نکروتیک شدن برگها...................................................................................................... 100
کلروز و سایر تغییر رنگها100
رشد غیرطبیعی گیاهان102
شناخت اثرات مواد آلاینده103
اثرات غیر قابل رویت105
1-رشد محصول105
2- اثرات الاینده ها بر روی پروسه های بیوشیمیائی و فیزیولوژیکی107
بازدهی محصول111
اثرات آلاینده های هوا روی جمعیت های گیاهی وجوامع112
بخش ترجمه114
بررسی تاثیر اعمال هزینه اجتماعی آلاینده ها در شاخصهای اقتصادی نیروگاههای برق آبی
- مقدمه:
محدودیت سرمایه سبب می شود تا ارزیابی اقتصادی پروژه ها و طرح های سرمایه گذاری به عنوان یکی از مهمترین معیارهای تصمیم گیری جهت بهگزینی ابعاد و اولویت بندی پروژه ها مطرح گردد . تلاش برای برآورد دقیق هزینه ها و فایده های طرح می تواند در کیفیت ارزیابی اقتصادی و دقت شاخص های اقتصادی بدست آمده تاثیر فوق العاده ای داشته باشد همانطور که عدم توجه مطلوب به این موضوع می تواند موجب نتیجه گیریهای نادرست گردد.
2-ارزیابی اقتصادی نیروگاههای برقابی :
روشی که به طور معمول برای ارزشگذاری فایده های پروژه های برقابی بکار گرفته می شود از دیدگاه ملی هزینه تولید انرژی و قدرت به وسیله نیروگاه حرارتی است که همان تقاضا را به مشابه برآورد می سازد در این مقاله مقایسه اقتصادی از دیدگاه ملی صورت گرفته است.
با توجه به تفاوت توزیع هزینه های نیروگاههای برقابی و حرارتی در طول زمان و تفاوت کیفیت انرژی تولید شده از نظر فنی و زیست محیطی، ارزشگذاری ومقایسه این دو شکل متفاوت تولید انرژی الکتریکی دشوار می گردد .
ومعادل سازی (Equivalence of kind)استفاده از تکنیکهای اقتصاد مهندسی و تلاش برای معادل سازی نوع
به ما امکان می دهد که طرح های مورد بررسی در شرایط اقتصادی همسان(Equivalence of time) زمان مقایسه شود .
عوامل گوناگونی می تواند نتایج مطالعات اقتصادی پروژه های برقابی را تحت تاثیر قرار دهند، عواملی نظیر نرخ تنزیل٬ نرخ ارز خارجی٬ هزینه های سوخت٬ ارزش ذاتی آب و هزینه های اجتماعی آلودگی هوا از مهمترین این عوامل هستند. توضیح مختصری در مورد هریک از این عوامل در این قسمت ضروری به نظر می رسد.
نرخ تنزیل - در واقع نشانگر محدودیت سرمایه است به همین سبب یکی از پارامترهای اساسی محاسبه در ارزشیابی های اقتصادی می باشد . بطوریکه نوسان نرخ تنزیل می تواند شاخص های اقتصادی را تحت تاثیر قرار دهد و طرح را از محدوده توجیه اقتصادی خارج نموده و یا آن را داخل این محدوده نماید .
نرخ ارز خارجی – از آنجا که برخی از اقلام مورد استفاده در محاسبات اقتصادی پروژه های برقابی ( چه در بخش هزینه ها و چه در بخش فایده ها ) دارای مقادیر ارزی می باشد . لذا تغییرات نرخ ارز خارجی به پول ملی میتواند در محاسبات اقتصادی پروژه های برقابی تاثیر داشته باشد.
هزینه سوخت- قیمت سوختهای فسیلی یکی از مهمترین اجزاء تشکیل دهنده هزینه های بهره برداری و نگهداری نیروگاههای حرارتی ( فایده طرحهای برقابی) می باشد . با توجه به مزیت نسبی گاز و ..... در کشور٬ ارزشگذاری درست قیمت سوخت از اهمیت ویژه ای برخوردار است و باید مورد توجه قرار گیرد.
ارزش ذاتی آب – آب مورد استفاده در پروژه های برقابی می تواند به منظور دیگری از جمله آب کشاورزی یا تامین آب شهری ارزش ایجاد کند. این ارزش جدای از هزینه های اجرای پروژه است و در واقع هزینه فرصت از دست رفته آب است که باید به این هزینه ها اضافه گردد. در حال حاضر پروژه های برقابی مورد بررسی٬ دارای آن میزان اراضی مناسب برای آبیاری در پایین دست و حتی نیازهای شهری جهت بهره برداری نیستند که بتوانند با منظورهای تولید انرژی به رقابت بپردازند. اما گسترس نیازها و تغییر در الگوی توسعه منطقه ای می تواند موجب افزایش ارزش ذاتی آب شود که می باید حتماً در محاسبات اقتصادی دخالت داده شود.
موارد فوق همگی از عوامل موثری هستند که تقریباً در ارزیابی اقتصادی به عمل آمده جهت پروژه های برقابی مورد توجه قرار می گریند. اما آنچه که تاکنون در ارزیابی اقتصادی پروژه های برقابی کمتر مورد توجه قرار گرفته است هزینه های اجتماعی، آلودگی می باشد . این مقاله سعی بر آن دارد با ارائه روشی جهت ارزیابی اقتصادی پروژه های برقابی با احتساب هزینه های اجتماعی آلودگی٬گامی در جهت ارزیابی های اقتصادی دقیق تر پروژه های برقابی بر دارد
3- بخش انرژی و اثرات زیست محیطی
با توجه به وسعت فعالیتهای بخش انرژی، مسائل زیست محیطی مرتبط با آن نیز دارای ابعاد گسترده ای میباشد که از آن جمله میتوان به آلودگی هوا٬آب و خاک در سطح محلی و منطقه ای و به مسائلی نظیر تغییرات اقلیمی و بارانهای اسیدی در سطح بین المللی اشاره نمود. در این میان آلودگی هوا و اثرات زیست محیطی منتج از آن دارای اهمیت خاصی بوده و بیشترین مسائل زیست محیطی بخش انرژی مرتبط با این آلودگی می باشد.
وذرات معلق از جمله آلاینده هایی هستند که به سبب تولید و مصرف انرژی الکتریکی بوجودCH,Co,So³,Co²,No²
می آیند. در این میان نیروگاههای حرارتی با توجه به سهم عمده آنها در تولید برق یکی از عوامل آلوده کننده محیط زیست بوده اند . که بعد از بخش حمل و نقل و صنعت بیشترین آلاینده را تولید نموده اند. جدول شماره 1 ٬میزلن نشر انواع آلاینده را از نیروگاههای کشور و جدول شماره 2 سهم نیروگاهها را در انتشار آلاینده در سطح کشور نشان می دهد.شاخص انتشار آلاینده های هوا از نیروگاههای مختلف نشان می دهد که نیروگاههای هوا از نیروگاههای مختلف (آنهم به میزان ناچیز) هیچگونه٬آلاینده دیگری تولید CO² نشان می دهد که نیروگاههای برقابی به غیر از
نمی نمایندو در واقع انرژی حاصل از نیروگاههای برقابی از نظر زیست محیطی انرژی پاکیزه ای می باشد . اخیراً از گیاهان موجود در دریاچه سدها منتشر شده است که البته هزینه آن(CH4 ) گزارشاتی مبنی بر تولید آلاینده متان چندان قابله ملاحظه نمی باشد .
4-هزینه های اجتماعی بخش انرژی
(Bui 1996) بنابر تعریف٬ هزینه اجتماعی٬ هزینه است که جامعه برای دریافت کالا٬ یا خدمت پرداخت می کند به طور کلی این تعریف در قالب رابطه (1) بیان می گردد. (Scott &Janet 2000)
که در این رابطه :
SC=هزینه واقعی تولید (Social Cost)
PC=هزینه واقعی تولید (Private Cost)
EC=هزینه خارجی (External Cost)
(RPCC) و مقدار آلودگی باقیمانده (PCC) نیز خود تابعی از هزینه های کنترل آلودگی (EC) هزینه خارجی
می باشد٬ در این صورت رابطه (2) را به صورت زیر می توان مطرح نمود:
EC=f(RPCC,PCC) (2)
که در رابطه (2):
EC=هزینه های خارجی
PCC=هزینه های کنترل آلودگی (pollution control cost)
RPCC=هزینه های کنترل آلودگی باقیمانده (Remain Polution control cost)
علت وجودی رابطه (2) بدان سبب است که تجهیزات کنترل آلودگی کارایی 100 درصد ندارد و حتی در صورت استفاده از تجهیزات مناسب باید هزینه ای را برای اثرات خارجی آلودگی های کنترل شده در نظر گرفت .
تعریف هزینه های اجتماعی در بخش تولید انرژی نیز در قالب مدل فوق می توند صورت گیرد٬ هزینه های اجتماعی انرژی الکتریکی٬ شامل هزینه تولید انرژی الکتریکی و هزینه های خارجی است .
با توجه به اهمیت محاسبه هزینه های خارجی تولید انرژی الکتریکی در محاسابت هزینه های اجتماعی و برآوردهای اقتصادی تاکنون تلاشهای زیادی در سطح جهانی انجام گرفته است. سابقه محاسبه برآورد هزینه های خارجی برای طی سالهای 1989تا1990برمیگردد.(EPA) اولین بار به سازمان حفاظت محیط زیست
آمریکا
شرکت برق کالیفرنیا٬ دانشگاه پریل٬ اداره خدمات عمومی ماساچوست٬ شرکت خدمات عمومی نیویورک و نیز شکت خدمات عمومی نوادا٬ از پیشگامان این امر بودند ( شورای جهانی انرژی 1995) . در برخی ایالت های آمریکا٬ ملحوظ کردن هزینه های اجتماعی در هزینه های تولید و انتقالبه صورت اجباری در آمد تا از طریق آن در تعیین نیاز انرژی و راه اندازی ظرفیت های آتی تولید انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد. مطالعات مشابهی برای تعیین هزینه های ٬فنلاند(Meyeretal.1994) خارجی تولید انرژی الکتریکی در کشورهای اروپایی و آمریکایی چون دانمارک
,(Mohmeyer1998, (Bui1996 آلمان و (Bundesmat 1994)٬ (Ekono 1994)
Lefevre and Bui 1996
در ایران برای اولین بار در سال 1376 اقدام به محاسبه هزینه خارجی تولید انرژی الکتریکی شده است. این محاسبات در معاونت امور انرژی وزارت نیرو انجام شده و در ترازنامه سال 1376 درج گردیده است . از آنجا که هیچگونه تحقیق مستقلی تا آن زمان جهت برآورد هزینه های خارجی در ایران انجام نشده بود سعی بر آن شد تا با استفاده از تجربیات سایر کشورها ضرائب هزینه های خارجی متناسب با هریک از آلاینده های ناشی از تولید انرژی الکتریکی انتخاب و جهت محاسبه هزینه های خارجی در ایران مورد استفاده قرار گیرد . لازم به ذکر است که با توجه به قیمت برابری دلاردر برابر ریال و اعمال مستقیم این ضرائب هزینه های محاسبه شده در کشورهای خارجی به هزینه های خارجی تبدیل می شد. این روش به روش تبدیل مستقیم معروف است . با توجه به اشکالاتی که بر استفاده از روش تبدیل مستقیم وارد است .
هزینه های اجتماعی انواع آلاینده های حاصل از تولید انرژی الکتریکی توسط نیروگاههای حرارتی با استفاده از روش توسط ( جباریان و رئیسی 1381) (Scott & janet 2000) "تبدیل تعدیل شده " و با استفاده از مدل هزینه اجتماعی
محاسبه شده است .
مقدار هزینه اجتماعی هر کیلو وات ساعت انرژی الکتریکی برابر است با (Scott & janet2000) بر اساس مدل
مجموع قیمت تمام شده و هزینه های خارجی هر کیلو وات ساعت انرژی الکتریکی هزینه تمام شده انرژی در ایران با توجه به آنکه توسط کدام نوع از نیروگاهها تولید شده باشد متفاوت است . بر اساس اطلاعات بدست آمده از سازمان برق ایران متوسط قیمت تمام شده هر کیلو ولت ساعت انرژی الکتریکی تولیدی نیروگاههای گازی کشور 7/189 ریال هر کیلو وات ساعت انرژی تولیدی نیروگاه سیکل ترکیبی 2/145 ریال و متوسط قیمت تمام شده هر کیلو وات ساعت انرژی الکتریکی تولیدی نیروگاه دیزلی 1/244 ریال می باشد.
بدین ترتیب بر اساس جدول محاسبه شده بیشترین میزان هزینه های اجتمای مربوط به هر کیلووات ساعت انرژی تولید شده توسط نیروگاه دیزلی می شود. پس از نیروگاههای دیزیلی تولید هر کیلو وات ساعت انرژی در نیروگاههای گازی بیشترین هزینه های اجتماعی را تولید خواهد نمود نیروگاههای بخاری و چرخه ترکیبی از نظر تولید هزینه های اجتماعی در رده های بعدی قرار دارند .
نقش تقاطعات دارای دوربرگردان در کاهش مصرف سوخت و آلاینده
نقش تقاطعات دارای دوربرگردان
در کاهش مصرف سوخت و آلاینده
نقش تقاطعات دارای دوربرگردان در کاهش مصرف سوخت و آلاینده
در جوامع امروز بشری همراه با رشد جمعیت، افزایش وسایل نقلیه و نیاز به جابجایی افراد و تبادل کالا، اهمیت و نقش کلیدی فراهم نمودن تسهیلات سریع و ایمن حمل و نقل بیش از پیش احساس میشود. طراحی مناسب شبکه معابر شهری و جادهها میتواند نقش مهمی در رفع این نیاز ایفا کند. در دستیابی به یک سیستم حمل و نقل سریع و ایمن، سه عامل مهم استفاده کننده از سیستم، وسیله نقلیه و جاده دخیل هستند که شناخت نقش و تاثیر هر کدام به تنهایی و ارتباط آنها با یکدیگر از اهمیت ویژهای برخوردار است.
طراحی راه به عنوان یکی از پارامترهای اصلی سیستم حمل و نقل، علاوه بر تامین خصوصیاتی نظیر ایمنی و سرعت باید در کاهش مصرف سوخت، کاستن آلودگی زیست محیطی و کاهش هزینههای ساخت و اجرا مخصوصاً در مناطق شهری نیز موثر باشد.
در کشور با توجه به عدم گستردگی خدمات و یکسان نبودن توزیع خدمات عمومی در سراسر کشور، روند مهاجرت از مناطق دورافتاده به سمت شهرهای بزرگ همیشه در حال رشد بوده است. امروزه رشد سریع و روزافزون جمعیت در شهرهای بزرگ کشور و رشد حاشیهنشینی که هیچ تناسبی با امکانات شهری، خدمات عمومی و رفاهی و حتی معابر شهر ندارد، مشکلات فراوانی را برای شهرهای بزرگ پدید آورده است.
گسترش بیرویه شهرهای بزرگ و هجوم جمعیت جویای کار به این شهرها بعد دیگری از مشکلات فرهنگی ـ اجتماعی، یعنی مشکلات ترافیک و عبور و مرور در خیابانها را پدیدار ساخته است.
گسترش بیرویه جمعیت در شهرهای بزرگ یک فرصت طلایی برای کارخانجات و صاحبان صنایع خودروسازی است که سیل تولید بیرویه خودرو را برای سود بیشتر به شهرهای بزرگ سرازیر میکند، غافل از این که این تولید و فروش بیرویه خودرو، معابر شهرها را تبدیل به یک کلاف سردرگم مینماید. علاوه بر این میلیونها لیتر بنزین که جزو ثروت ملی است و باید برای نسل آینده در کارهای زیربنایی مصرف شود، بعضی از مواقع در خیابانها فقط و فقط برای گردشهای خیابانی مصرف میگردد. مبارزهای که زندگی روزمره اجتماعی و فرهنگی شهروندان را درگیر خود نموده است و حتی بهداشت روانی و آرامش اعصاب شهروندان را نیز با مشکل مواجه نموده است.
مشکلات ترافیکی در شهرهای بزرگ روزانه هزاران ساعت از عمر شهروندان را میبلعند. منشاء این مشکلات، عوامل متعدیدی هستند. این عوامل قادرند که به تنهایی مرتبترین شهرهای دنیا را به ضعیفترین و بینظمترین شهرها تبدیل نماید. تعدادی از این عوامل که بر روی بسیاری از مسائل اچتماعی و فرهنگی و بهداشت روانی و حتی ترافیک اثر میگذارند، عبارتند از: رشد بیرویه و قارچگونه شهرهای بزرگ، مهاجرت بیرویه و گسترش حاشیهنشینی، متمرکز بودن خدمات مورد نیاز مردم، تولید، فروش و استفاده بیرویه خودرو، عدم خروج خودروهای فرسوده.
وضعیت نامناسب رشد شهرها و عدم رشد خدمات عمومی و امکانات رفاهی، باعث بروز ناهنجاریهای اجتماعی بسیاری میگردد. این ناهنجاریها در چند دهه اخیر مسوولان شهرهای بزرگ را وادار ساخته است تا در مورد توسعه اصولی و شکلدهی و برنامهریزی توام با آیندهنگری برای شهرها چارهای بیاندیشند و از این رو طراحی و برنامهریزی اصولی احداث شهرهای جدید در اطراف شهرهای بزرگ تبدیل به اصلیترین تفکر مدیران شهری شده است.
طراحی و برنامهریزی این شهرها، دو رکن مهم و اساسی داشت که عبارت بودند از: کاربری و ارتباطات.