Vulnerability of cities to toxic airborne releases is written in their topology

Abstract

The incidental or malicious release of toxic gases in the atmosphere is one of the most critical scenarios for cities. The impact of these releases varies with the ventilation potential of the urban environment. To disentangle this crucial aspect, vulnerability to airborne releases is here traced back to essential properties of the urban fabric. To this aim, pollutant dispersion is disassembled in its fundamental bricks and the main drivers of the process are captured. The analysis is based on four cities with emblematic architectures: Paris, Firenze, Lyon and New York. Results show that vulnerability is driven by the topology of the city and by its interaction with the approaching wind. In this sense, fragility to toxic releases is written in the layout of the urban fabric and results from its historical evolution. This study paves the way to the assessment of air pollution-related issues from a morphological point of view.

Strategic Engineering for Decision Making during Urban Crises

“…However, in order to obtain results that are applicable to various types of city patterns (e.g. to both rectilinear grid of Manhattan and narrow winding streets of medieval city centers), the urban area need to be represented as a complex network (Fellini et al, 2021;.…”

Scientific foundations in research in Engineering

“…Для міст, що є осередками антропогенної діяльності, ситуація може бути ускладнена комплексним впливом низки негативних чинників, таких як автотранспорт[291], промисловість[292,293], поверхневий стік[294], побутові відходи[295,296] тощо. Ці фактори часто чинять сумарний ефект на елементи довкілля та вказують на нагальну потребу інноваційних підходів до збереження природної складової міст[297,298].По-друге, серед іншого можна відзначити додатковий вплив медичних відходів, що утворились при пандемії COVID -19, на стан захаращеності міст та потребу в логістичній організації поводження з цією групою відходів `[ 299,300].…”