Αξιολόγηση της επικινδυνότητας της ατμόσφαιρας σε μεγάλες πόλεις της Ευρώπης με χρήση δεικτών ποιότητας αέρα

Air quality risk assessement in major European cities using air quality indicators (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Ριζάκος, Παναγιώτης
  3. Διαχείριση Αποβλήτων (ΔΙΑ)
  4. 14 Σεπτεμβρίου 2019 [2019-09-14]
  5. Ελληνικά
  6. 165
  7. Κουκούλη, Μαρία Ελισσάβετ
  8. Κουκούλη, Μαρία Ελισσάβετ | Λανταβός, Αθανάσιος
  9. Ατμοσφαιρική ρύπανση | Ποιότητα ατμόσφαιρας | Δείκτες ατμοσφαιρικής ρύπανσης | Ευρώπη
  10. 26
  11. 89
  12. Περιέχει : πίνακες, σχήματα, διαγράμματα, εικόνες, χάρτες
    • Στην παρούσα διπλωματική εργασία έλαβε χώρα η μελέτη, μέσω δεικτών ατμοσφαιρικής ρύπανσης, και η εκτίμηση της επικινδυνότητας του ατμοσφαιρικού αέρα, μέσω μαθηματικών συναρτήσεων, 24 μεγάλων πόλεων της Ευρώπης. Για την πραγματοποίηση της εργασίας επιλέχθησαν 16 περιβαλλοντικοί δείκτες (Andora IQA, Australia AQI, BelATMO Index, Burgas AQI, DAQx, N.Macedonia AQI, ERPI, BAPI, DAQI, US AQI, IND AQI, AQIH, Italy AQI, OUI, AQHI, EAQI). Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν αφορούν την χρονική περίοδο του έτους 2018 (1η Ιανουαρίου 2018 – 31η Δεκεμβρίου 2018). Η επιλογή έγινε με βάση την διαθεσιμότητα των δεδομένων ατμοσφαιρικής ρύπανσης, κυρίως σε ότι αφορα τα PM10, το SO2, το NO2, το CO και το O3. Οι τιμές των δεικτών υπολογίστηκαν με την χρήση δεδομένων από δίκτυα τα οποία παρέχουν επιστημονικές μετρήσεις και πληροφορίες τόσο για χάραξη πολιτικής όσο και για επιστημονική μελέτη. Στο αρχικό τμήμα της εργασίας έγινε ανασκόπηση στο πρόβλημα της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, στους υπο μελέτη ατμοσφαιρικούς ρύπους και στις επιδράσεις των ρύπων αυτών στην δημόσια υγεία. Παράλληλα πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική αναφορα στους δείκτες ατμοσφαιρικής ρύπανσης οι οποίοι χρησιμοποιούνται στον Ευρωπαϊκό χώρο αλλά και παγκοσμίως. Στο κυρίως τμήμα της εργασίας πραγματοποιήθηκε, για κάθε πόλη ξεχωριστά, εξαγωγή όλων των δεικτών ατμοσφαιρικής ρύπανσης, δημιουργήθηκαν πίνακες γραμμικής συσχέτισης με σκοπό τον υπολογισμό του συντελεστής γραμμικής συσχέτισης (r) για κάθε δείκτη ξεχωριστά & έγινε εξαγωγή διαγραμμάτων διασποράς (κάνωντας χρήση του προγράμματος IBM Statistics 24) των δεικτών που παρουσιάζουν ισχυρή γραμμική συσχέτιση. Σύμφωνα με τον Eυρωπαϊκό δείκτη ποιότητας του αέρα (EAQI), η ποιότητα ατμοσφαιρικού αέρα στην περιοχή της Δυτικής Ευρώπης χαρακτηρίζεται ως «Καλή» ενώ στον υπόλοιπο Ευρωπαϊκό χώρο χαρακτηρίζεται από «Καλή» έως «Αποδεκτή» τις περισσότερες ημέρες του έτους 2018. Οι δύο δείκτες ποιότητας του αέρα για την υγεία (AQHI & AQIH) συμφωνούν ότι σε όλη την Ευρώπη η ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα βρίσκεται στην «Χαμηλή» κατηγορία κινδύνου. Σύμφωνα με τους δείκτες Sydney AQI, Italy AQI, UK DAQI, North Macedonia AQI, OUI, ERPI, US AQI & IND AQI, BelATMO, DAQx η κατάσταση της ποιότητας του αέρα χαρακτηρίζεται από «Καλή» ως «Μέτρια» πλην των σταθμών του Camden και της Andorra la Vella η οποία χαρακτηρίζεται ως «Καλή» & των σταθμών της Βαλλονίας, του Bordeaux, του Payerne, της Ζυρίχης και του Elbasan η οποία χαρακτηρίζεται από «Πολύ καλή» έως «Καλή» τις περισσότερες ημέρες του έτους 2018. Ιδιαίτερη αναφορά θα πρέπει να γίνει στον σταθμό του Σαράγεβο του οποίου η κατάσταση εμφανιζόταν από «Μέτρια» ως «Φτωχή» (241 ημέρες), από «Φτωχή» ως «Επικίνδυνη» (44 ημέρες) ενώ μόνο 80 ημέρες η ποιότητα του αέρα χαρακτηριζόταν από «Πολύ καλή» ως «Καλή». Η ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα, σύμφωνα με τους δείκτες Andorra AQI & BAPI χαρακτηρίζεται από «Καλή» ως «Κανονική» πλην του σταθμού της Βαλλονίας, του Camden, του Bordeaux & της Andorra la Vella η οποία εμφανίζεται από «Άριστη» έως «Καλή» τις περισσότερες ημέρες του χρόνου. Σύμφωνα με τον δείκτη Burgas AQI η κατάσταση της ποιότητας του αέρα στους υπο μελέτη σταθμούς χαρακτηρίζεται από «Καλή» ως «Μέτρια». Ιδιαίτερη αναφορά θα πρέπει να γίνει στους δύο σταθμούς που βρίσκονται στην ζώνη της Ανατολικής Ευρώπης (Kaunas & Šiauliai) οι οποίοι εμφανίζουν ανθυγιεινή ποιότητα αέρα 29 και 30 ημέρες αντίστοιχα & στον σταθμό του Σαράγεβο (Νότια Ευρώπη) στον οποίο η κατάσταση του ατμοσφαιρικού αέρα χαρακτηρίζεται «Ανθυγιεινή» & «Πολύ ανθυγιεινή» 110 & 18 ημέρες αντίστοιχα, κατά την διάρκεια του έτους 2018. Στο τελικό τμήμα της εργασίας δημιουργήθηκαν χρονοσειρές διακυμάνσεων των 5 βασικών ρύπων για να γίνει εύκολα διακριτή η συνεισφορά του κάθε ρύπου στην επιβάρυνση της ατμόσφαιρας. Συμπερασματικά, είναι διακριτή η συνεισφορά των Αιωρούμενων Σωματιδίων (PM10) στη επιβάρυνση του ατμοσφαιρικού αέρα. Παρατηρείται ένα πλήθος υπερβάσεων κυρίως την χειμερινή περίοδο ενώ ανησυχητικές είναι και οι τιμές του όζοντος καθώς υπερβαίνουν 386 & 1245 φορές αντίστοιχα τα επιτρεπτά όρια για την ασφάλεια της ανθρώπινης υγείας που έχει θέσει η Ε.Ε & ο Π.Ο.Υ .
    • In the present master thesis, an attempt of studying through atmospheric pollution indicators, and the assessment of ambient air hazard, through mathematical functions, in 25 major European cities took place. Towards this direction 16 environmental indicators were selected (Andora IQA, Australia AQI, BelAtmo Index, Burgas AQI, DAQx, N.Macedonia AQI, ERPI, BAPI, DAQI, US AQI, IND AQI, AQIH, EAQI). The data used refers to the year 2018 (1 January 2018 - 31 December 2018). The selection was based on the availability of air pollution data, notably with regard to PM10, SO2, NO2, CO and O3. Index values were calculated using data from networks that provide scientific measurements and information for both policy-making and scientific study. In the initial part, a review was made on the problem of atmospheric pollution, in sub study atmospheric pollutants and the effects of these pollutants on public health. At the same time, a bibliographic reference was made to the air pollution indicators that are used in the European area but also worldwide. In the main part, for each city separately, all atmospheric pollution indicators were extracted, linear correlation tables were created for the purpose of calculating the linear correlation coefficient) for each index separately and scatter charts (using the IBM Statistics 24 program) were extracted from the indicators showing a strong linear correlation. According to the European Air Quality Indicator (EAQI), air quality in the Western European region is characterized as "Good" while in the rest of the European area it is characterized by "Good" to "Acceptable" on most days of the year 2018. According to Burgas AQI, the state of air quality is characterized by "good" to "moderate". Particular reference should be made to the two stations in Eastern Europe (Kaunas & Šiauliai) with unhealthy air quality of 29 and 30 days respectively & in the Sarajevo (Southern Europe) station where the status of the air is "Unhealthy" & "Very Unhealthy" 110 & 18 days respectively, during the year 2018. The two air quality indicators for health (AQHI & AQIH) agree that air quality across Europe is in the "low" risk category. According to the Sydney AQI, Italy AQI, UK DAQI, North Macedonia AQI, OUI, ERPI, US AQI, IND AQI, BelATMO & DAQx the air quality status is "Good" to "Moderate" with the exception of the Camden and Andorra la Vella stations, which are characterized as 'Good' and stations of Walloon, Bordeaux, Payerne, Zurich and Elbasan, which is characterized by 'Very good' to 'Good' on most days of the year 2018. A special reference should be made to Sarajevo Station whose status was from "Moderate" to "Poor" (241 days), from "Poor" to "Dangerous" (44 days), while only 80 days of quality air was characterized by "Very Good" to "Good". Ambient air quality, according to the Andorra AQI & BAPI indicators, is characterized by "Good" to "Normal" with the exception of the Walloon, Camden, Bordeaux & Andorra la Vella stations, which show up from "Excellent" to "Good" on most days of the year 2018. In the final part of the work, time series of variations of the five main pollutants were created to make the contribution of each pollutant to atmospheric burden easily distinguishable. In conclusion, the contribution of particulate matter (PM10) to the air pollution is distinct. There are a number of overshoots, especially in the winter, while ozone prices are alarming as they exceed 386 & 1245 times respectively the permissible limits for human health safety set by the EU & WHO.
  14. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές