Assessment of particulate matter (PM) in ambient air of different settings and its associated health risk in Haripur city, Pakistan

Abstract Particulate matter (PM) is a major air pollutant causing serious health problems. The aim of the present study was to find out concentration of PM in ambient air and its associated health risk in Haripur city, Pakistan. Twenty-three samples were taken at various educational institutes, hospitals, recreational areas and industries in Haripur city. Concentration of PM2.5 (µg/m3) and PM10 (µg/m3) was measured with Youngteng YT-HPC 3000A portable PM counter. The results revealed that values of both PM2.5 and PM10 were above the permissible limits (35 µg/m3 for PM2.5 and 150 µg/m3 for PM10) set by Environmental Protection Agency Pakistan (Pak-EPA) in all the educational institutes, hospitals, recreational areas and industries investigated. Furthermore, significant (p 0.05) variation was found in the concentration of both PM2.5 and PM10 in all the educational institutes, hospitals, recreational areas, and industries studied. The concentration of PM2.5 was positively correlated with the concentration of PM10 in all the sampling sites. Therefore, from 1-14 scale standard of health index, the values of PM2.5 and PM10 exhibited that the ambient air quality of Haripur city Pakistan is under high risk. If the regulatory authorities such as Environmental Protection Agency, Health Department and Local Government monitor PM pollution in different settings of Haripur city, then a decrease can be possible in the pollution level. The remedies that can be taken to overcome the problem of ambient air pollution such as PM are plantation of trees at the sites where there are higher levels of air pollutants and use of masks on personal protection basis along with implementation of pollution control system in industries of Hattar Industrial Estate Haripur city, Pakistan.

Resumo O material particulado (MP) é um importante poluente do ar que causa sérios problemas de saúde. O objetivo do presente estudo foi descobrir a concentração de MP no ar ambiente e sua associação com o risco à saúde na cidade de Haripur, Paquistão. Vinte e três amostras foram coletadas em várias instituições de ensino, hospitais, áreas recreativas e indústrias na cidade de Haripur. A concentração de MP2,5 (µg/m3) e MP10 (µg/m3) foi medida por meio do contador de MP portátil Youngteng YT-HPC 3000A. Os resultados revelaram que os valores de MP2,5 e MP10 estavam acima dos limites permitidos (35 µg/m3 para MP2,5 e 150 µg/m3 para MP10) estabelecidos pela Agência de Proteção Ambiental do Paquistão (Pak-EPA) em todas as instituições de ensino, hospitais, áreas recreativas e indústrias investigadas. Além disso, foi encontrada variação significativa (p 0,05) na concentração de MP2,5 e MP10 em todos os locais estudados. A concentração de MP2,5 correlacionou-se positivamente com a concentração de MP10 em todos os locais de amostragem. Portanto, a partir da escala padrão 1-14 do índice de saúde, os valores de MP2,5 e MP10 mostraram que a qualidade do ar ambiente na cidade de Haripur, Paquistão, está sob alto risco. Se as autoridades reguladoras, como a Pak-EPA, o Departamento de Saúde e o governo local, monitorarem a poluição por MP em diferentes configurações da cidade de Haripur, pode ser que haja uma diminuição no nível de poluição. As medidas que podem ser tomadas para superar o problema da poluição do ar ambiente, como o MP, são o plantio de árvores nos locais onde há maiores níveis de poluentes atmosféricos, o uso de máscaras e a implantação de sistema de controle de poluição nas propriedades industriais de Hattar, na cidade Haripur, Paquistão.

Assessment of particulate matter (PM) in ambient air of different settings and its associated health risk in Haripur city, Pakistan / Avaliação de material particulado (MP) no ar ambiente de diferentes configurações e sua associação com o risco à saúde na cidade de Haripur, Paquistão

Particulate matter (PM) is a major air pollutant causing serious health problems. The aim of the present study was to find out concentration of PM in ambient air and its associated health risk in Haripur city, Pakistan. Twenty-three samples were taken at various educational institutes, hospitals, recreational areas and industries in Haripur city. Concentration of PM2.5 (µg/m3) and PM10 (µg/m3) was measured with Youngteng YT-HPC 3000A portable PM counter. The results revealed that values of both PM2.5 and PM10 were above the permissible limits (35 µg/m3 for PM2.5 and 150 µg/m3 for PM10) set by Environmental Protection Agency Pakistan (Pak-EPA) in all the educational institutes, hospitals, recreational areas and industries investigated. Furthermore, significant (p<0.05) variation was found in the concentration of both PM2.5 and PM10 in all the educational institutes, hospitals, recreational areas, and industries studied. The concentration of PM2.5 was positively correlated with the concentration of PM10 in all the sampling sites. Therefore, from 1-14 scale standard of health index, the values of PM2.5 and PM10 exhibited that the ambient air quality of Haripur city Pakistan is under high risk. If the regulatory authorities such as Environmental Protection Agency, Health Department and Local Government monitor PM pollution in different settings of Haripur city, then a decrease can be possible in the pollution level. The remedies that can be taken to overcome the problem of ambient air pollution such as PM are plantation of trees at the sites where there are higher levels of air pollutants and use of masks on personal protection basis along with implementation of pollution control system in industries of Hattar Industrial Estate Haripur city, Pakistan.

O material particulado (MP) é um importante poluente do ar que causa sérios problemas de saúde. O objetivo do presente estudo foi descobrir a concentração de MP no ar ambiente e sua associação com o risco à saúde na cidade de Haripur, Paquistão. Vinte e três amostras foram coletadas em várias instituições de ensino, hospitais, áreas recreativas e indústrias na cidade de Haripur. A concentração de MP2,5 (µg/m3) e MP10 (µg/m3) foi medida por meio do contador de MP portátil Youngteng YT-HPC 3000A. Os resultados revelaram que os valores de MP2,5 e MP10 estavam acima dos limites permitidos (35 µg/m3 para MP2,5 e 150 µg/m3 para MP10) estabelecidos pela Agência de Proteção Ambiental do Paquistão (Pak-EPA) em todas as instituições de ensino, hospitais, áreas recreativas e indústrias investigadas. Além disso, foi encontrada variação significativa (p < 0,05) na concentração de MP2,5 e MP10 em todos os locais estudados. A concentração de MP2,5 correlacionou-se positivamente com a concentração de MP10 em todos os locais de amostragem. Portanto, a partir da escala padrão 1-14 do índice de saúde, os valores de MP2,5 e MP10 mostraram que a qualidade do ar ambiente na cidade de Haripur, Paquistão, está sob alto risco. Se as autoridades reguladoras, como a Pak-EPA, o Departamento de Saúde e o governo local, monitorarem a poluição por MP em diferentes configurações da cidade de Haripur, pode ser que haja uma diminuição no nível de poluição. As medidas que podem ser tomadas para superar o problema da poluição do ar ambiente, como o MP, são o plantio de árvores nos locais onde há maiores níveis de poluentes atmosféricos, o uso de máscaras e a implantação de sistema de controle de poluição nas propriedades industriais de Hattar, na cidade Haripur, Paquistão.

Yield, carbon stock, and price dynamics of agroforestry tree species in district Mardan, Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan / Rendimento, estoque de carbono e dinâmica de preços das espécies de árvore agroflorestal no distrito de Mardan, Khyber Pakhtunkhwa, Paquistão

A socio-economic study was conducted in district Mardan of the Khyber Pakhtunkhwa (KP) province of Pakistan to get a comprehensive knowledge of the agroforestry tree species grown on the farmlands, their yield, and carbon stock. For yield and carbon stock estimation, data were collected from 59 sample plots by measuring the diameter, height, volume, and biomass of selected agroforestry tree species through D-tape and Haga altimeter. A total of 59 sample plots were inventoried using 2.5 percent sampling intensity. Each sample plot has an area of 0.5 ha, where each tree with a Diameter at Breast Height (DBH) ≥ 5 cm was inventoried. The calculated amount of volume of each tree species was then converted to biomass by multiplying it by the density of wood and the Biomass Expansion Factor (BEF). Total yield and C stock for the selected agroforestry tree species were 11535.2 metric tons and 2102.2 metric tons, respectively. Populus euroamericana is classified as the main tree with 28% growing stock prior to Morus alba by 21%, while Melia azedarach, Eucalyptus camaldulensis, Dalbergia sissoo, Acacia nilotica, Salix tetrasperma, and Bombax ceiba consist of 15%, 12%, 8%, 6%,7% and 3% growing stock respectively. Among the species found in different sampling plots the yield of Populus euroamericana was found to be 4747.5 metric tons and it was followed by the species Morus alba found at 2027.3 metric tons. Similarly, the volume for Melia azedarach, Eucalyptus camaldulensis, Dalbergia sissoo, Salix spp, Boombox ceiba, and Acacia nilotica was 1532.2 tons,1503 ton,745.7,203.5ton, 555.4ton and 220.5ton, respectively. The carbon stock for Populus euroamericana was calculated as 777.8 ton/ha, while for Eucalyptus camaldulensis, Melia azedarach, Morus alba, Dalbergia sissoo, Acacia nilotica, Salix species, and Bombax ceiba it was calculated as 312.3ton/ha, 272.1ton/ha, 363ton/ha, 245.1ton/ha, 51.4ton/ha, 27.3ton/ha and 53.2ton/ha, respectively. The questionnaire survey conducted for price dynamics showed that the majority of respondents purchase timber from the market for construction. But they use farm trees with low-quality city construction. They dislike using local timber in the conventional building as timber from farm trees is liable to insect attack. Rs. 50,000-100000, (33.33%) of daily sales was concluded from 50% of the trader while (16.7%) of the traders have their sales between Rs.150,000-200,000. Therefore, it is concluded by the authors that both provincial and federal government should promote agroforestry in Pakistan through different incentives because it has the potential to cope with dilemma of deforestation of natural forests and improve the livelihood of local peoples. It is strongly recommended that special projects just like the Ten Billion Tree Afforestation Project (T-BTTP) should be launched for agroforestry plantation and promotion in the country to sustain the ecological harmony and uplift the socio-economic condition of the peoples of Pakistan.

Um estudo socioeconômico foi realizado no distrito de Mardan, da província de Khyber Pakhtunkhwa (KP), Paquistão, para obter maior conhecimento das espécies de árvores agroflorestais cultivadas em terras agrícolas, seu rendimento e estoque de carbono. Para a estimativa de produção e estoque de carbono, foram coletados os dados de 59 parcelas amostrais, medindo-se o diâmetro, a altura, o volume e a biomassa de espécies de árvores agroflorestais selecionadas por meio de fita D e altímetro Haga. Um total de 59 parcelas amostrais foi inventariado usando 2,5% de intensidade de amostragem. Cada parcela amostral possui uma área de 0,5 ha, em que cada árvore com Diâmetro à Altura do Peito (DAP) ≥ 5 cm foi inventariada. A quantidade calculada de volume de cada espécie de árvore foi então convertida em biomassa, multiplicando-a pela densidade da madeira e pelo Fator de Expansão da Biomassa (BEF). A produção total e o estoque de C para as espécies de árvores agroflorestais selecionadas foram 11.535,2 toneladas métricas e 2.102,2 toneladas métricas, respectivamente. Populus euroamericana foi classificada como a principal árvore com 28% de crescimento de estoque, seguida de Morus alba com 21%, enquanto Melia azedarach, Eucalyptus camaldulensis, Dalbergia sissoo, Acacia nilotica, Salix tetrasperma e Bombax ceiba apresentaram 15%, 12%, 8%, 6%, 7% e 3% de crescimento do estoque, respectivamente. Entre as espécies encontradas em diferentes parcelas de amostragem, o rendimento de Populus euroamericana foi de 4.747,5 toneladas, seguida pela espécie Morus alba, com rendimento de 2.027,3 toneladas. Da mesma forma, o volume de Melia azedarach, Eucalyptus camaldulensis, Dalbergia sissoo, Salix spp, Bombax ceiba e Acacia nilotica foi de 1.532,2 toneladas, 1.503 toneladas, 745,7 toneladas, 555,4 toneladas e 220,5 toneladas, respectivamente. O estoque de carbono para Populus euroamericana foi calculado como 777,8 ton/ha, enquanto para Eucalyptus camaldulensis, Melia azedarach, Morus alba, Dalbergia sissoo, Acacia nilotica, Salix species e Bombax ceiba foi calculado como 312,3 ton/ha, 272,1 ton/ha, 363 ton/ha, 245,1 ton/ha, 51,4 ton/ha, 27,3 ton/ha e 53,2 ton/ha, respectivamente. A pesquisa por questionário, realizada para a dinâmica de preços, mostrou que os entrevistados, em sua maioria, compram madeira do mercado para construção, mas usam árvores de fazenda em construções urbanas de baixa qualidade. Eles não gostam de utilizar a madeira local na construção convencional, pois ela é suscetível ao ataque de insetos. Em relação às vendas diárias, 50% dos comerciantes vendem entre Rs. 50.000-100.000, enquanto 16,7% têm suas vendas entre Rs.150.000-200.000. Portanto, conclui-se que tanto o governo provincial quanto o governo federal devem promover, por meio de diferentes incentivos, a agrossilvicultura no Paquistão, por ter o potencial de lidar com o dilema do desmatamento de florestas naturais e melhorar a subsistência das populações locais. É fortemente recomendado que projetos especiais, como o Projeto de Reflorestamento de Dez Bilhões de Árvores (T-BTTP), sejam lançados para plantio agroflorestal e promoção no país para sustentar a harmonia ecológica e elevar a condição socioeconômica dos povos do Paquistão.

Economic valuation of selected ecosystem services in Islamabad Capital Territory (ICT), Pakistan / Avaliação econômica de serviços de ecossistemas selecionados no Território da Capital de Islamabad (ICT), Paquistão

Payment for ecosystem services (PES) is a mechanism where a consumer is able and ready to pay for the protection of the precise ecosystem service and there must be a provider such as local societies receiving an economic resource, who in return, must have the ability to maintain that ecosystem service. Economic valuation provides basis for payment for ecosystem services. Therefore, objective of this study was to evaluate tourism and carbon stock services of the Islamabad Capital Territory (ICT), Pakistan. Two forest zones (Chirpine and Scrub) of Islamabad capital territory (ICT) were selected for estimation of carbon stock and their carbon credits and carbon worth, a questionnaire-based survey was conducted for tourism as a payment for ecosystem services. The method for carbon stock assessment was systematic sampling for Chirpine forest whereas random sampling was done for scrub forest. The size of sampling plot was 17.84 m radius, and a total of 93 plots (49 Scrub zone and 44 Chirpine zone) was taken in the study area. The carbon stock of both zones (Chirpine and Scrub zone) is 22556.75 ton/ha (Chirpine 20105.79, Scrub 2450.96) and total carbon dioxide sequestered by both zone is 82557.72 ton/ha (Chirpine 73587.2, Scrub 8970.52), total carbon credits of both zone is 302160.87 (Chirpine 269328.97, Scrub 32831.9) and the carbon worth of both Chirpine and scrub zone is 4532418.92 $ (Chirpine 4039937.09$, Scrub 492481.83$). Similarly, from tourism point of view, in Shakar Parian, 94% tourists were agreed for PES whereas 6% were disagreed for the PES (the 6% tourist were disagreed to contribute for PES, 40% were agreed for Rs.5 contribution and 54% for Rs.10.). moreover, in Lake view Park, 97% tourists were agreed and 3% are disagreed (In Lake View Park 5% tourists were disagreed for the PES contribution whereas 32% were agreed for Rs.5 and 63% were for Rs.10). In Damen e Koh, around 87% tourist were agreed and 13% were disagreed, (24% were agreed for the contribution of Rs.5 and 63% tourists were agreed for the contribution of Rs.10). In Marghazar Zoo, 93% tourists were agreed (22% were agreed for contribution of Rs.5 and 71% tourist were agreed for contribution of Rs.10) and 7% are disagreed for PES whereas 7% tourists were not agreed for contribution. PES may implement to compensate forest and parks manager to ensure better management of the forests and parks. Due to prime location and scenic beauty of the ICT, it has huge potential for implementation of PES mechanism for sustainable forest management and conservation. Therefore, it is recommended that Capital Development Authority (CDA) Islamabad should devise a plan for implementation of PES in forests and parks of ICT for its sustainable management of recreational and forest resources.

O pagamento por serviços ecossistêmicos (PES) é um mecanismo no qual um consumidor é capaz e está pronto para pagar pela proteção do serviço ecossistêmico preciso e deve haver um provedor, como sociedades locais, que recebe um recurso econômico, que, em troca, deve ter capacidade para manter esse serviço ecossistêmico. A avaliação econômica fornece a base para o pagamento de serviços ecossistêmicos. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar os serviços de turismo e estoque de carbono do território da capital de Islamabad (ICT), Paquistão. Duas zonas florestais (Chirpine e Scrub) do território da capital de Islamabad (ICT) foram selecionadas para estimativa do estoque de carbono e seus créditos de carbono e valor de carbono. Uma pesquisa baseada em questionário foi realizada para turismo como pagamento por serviços ecossistêmicos. O método para avaliação do estoque de carbono foi a amostragem sistemática para a floresta de Chirpine, enquanto a amostragem aleatória foi feita para a floresta de cerrado. O tamanho da parcela de amostragem foi de 17,84 m de raio, e um total de 93 parcelas (49 zona Scrub e 44 zona Chirpine) foi considerado na área de estudo. O estoque de carbono de ambas as zonas (zona Chirpine e Scrub) é de 22.556,75 ton/ha (Chirpine 20.105,79, Scrub 2.450,96), e o dióxido de carbono total sequestrado por ambas as zonas é de 82.557,72 ton/ha (Chirpine 73.587,2, Scrub 8.970,52); créditos totais de carbono de ambas as zonas são 302.160,87 (Chirpine 269.328,97, Scrub 32.831,9), e o valor de carbono tanto do Chirpine quanto da zona de scrub é 4.532.418,92 $ (Chirpine 4.039.937,09 $, Scrub 492481,83 $). Da mesma forma, do ponto de vista do turismo, em Shakar Parian 94% dos turistas concordaram com o PES, enquanto 6% discordaram do PES (6% dos turistas não concordaram em contribuir para o PES, 40% concordaram com a contribuição de R$ 5 e 54% para R$ 10). além disso, no Lake View Park, 97% dos turistas concordaram e 3% discordaram (no Lake View Park, 5% dos turistas discordaram da contribuição do PES, enquanto 32% concordaram em R$ 5 e 63% foram em R$ 10). Em Damen e Koh, cerca de 87% dos turistas concordaram e 13% discordaram (24% concordaram com a contribuição de R$ 5 e 63% dos turistas concordaram com a contribuição de R$ 10). No Jardim Zoológico de Marghazar, 93% dos turistas concordaram (22% aceitaram a contribuição de R$ 5 e 71% dos turistas aceitaram contribuir com R$ 10) e 7% discordaram para PES. enquanto 7% turistas não foram acordados para contribuição. O PSA pode ser implementado para compensar o gestor florestal e de parques para garantir uma melhor gestão de florestas e parques. Devido à localização privilegiada e beleza cênica do ICT, possui enorme potencial para implementação de mecanismo de PSA para manejo e conservação florestal sustentável. Portanto, recomenda-se que a autoridade de desenvolvimento da capital (CDA) de Islamabad elabore um plano para implementação de PES em florestas e parques de ICT para sua gestão sustentável de recursos recreativos e florestais.