Ανάπτυξη της γνώσης μας σχετικά με τον ατμοσφαιρικό αέρα

Τοποθετημένοι συνήθως κοντά σε δρόμους με μεγάλη κίνηση σε αστικές περιοχές ή σε δημόσια πάρκα, οι σταθμοί παρακολούθησης του ατμοσφαιρικού αέρα συχνά περνούν απαρατήρητοι. Αυτά όμως τα κουτιά με την αδιάφορη εμφάνιση περιέχουν εξοπλισμό που λαμβάνει δείγματα ατμοσφαιρικού αέρα σε τακτά διαστήματα στην εκάστοτε τοποθεσία, μετράει τα ακριβή επίπεδα των συγκεντρώσεων βασικών ατμοσφαιρικών ρύπων όπως το όζον και τα αιωρούμενα σωματίδια, και αναφέρει τα δεδομένα αυτομάτως σε μια βάση δεδομένων. Σε πολλές περιπτώσεις, αυτές οι πληροφορίες μπορεί να είναι προσβάσιμες επιγραμμικά εντός λεπτών από τη δειγματοληψία.

Παρακολουθώντας τον ατμοσφαιρικό αέρα της Ευρώπης

Βασικοί ατμοσφαιρικοί ρύποι αποτελούν αντικείμενο ευρωπαϊκής και εθνικής νομοθεσίας. Για τους ρύπους αυτούς, εκτεταμένα δίκτυα παρακολούθησης έχουν οργανωθεί σε ολόκληρη την Ευρώπη προκειμένου να επαληθεύεται εάν η ποιότητα του αέρα σε διαφορετικές τοποθεσίες πληροί τα διάφορα νομικά πρότυπα και τις κατευθυντήριες γραμμές σχετικά με την υγεία. Αυτοί οι σταθμοί καταγράφουν και μεταδίδουν μετρήσεις σε διάφορες συχνότητες για ένα ευρύ φάσμα ατμοσφαιρικών ρύπων που περιλαμβάνει μεταξύ άλλων διοξείδιο του θείου, διοξείδιο του αζώτου, μόλυβδο, όζον, αιωρούμενα σωματίδια, μονοξείδιο του άνθρακα, βενζόλιο, πτητικές οργανικές ενώσεις και πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες.

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Περιβάλλοντος συγκεντρώνει μετρήσεις της ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα από περισσότερους από 7 500 σταθμούς παρακολούθησης σε ολόκληρη την Ευρώπη στη βάση δεδομένων για την ποιότητα του αέρα AirBase. Η AirBase αποθηκεύει δεδομένα ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα από προηγούμενα χρόνια (ιστορικά δεδομένα).

Ορισμένοι σταθμοί παρακολούθησης μετρούν και αναφέρουν τα πιο πρόσφατα δεδομένα με μια μικρή καθυστέρηση (δεδομένα σε σχεδόν πραγματικό χρόνο). Για παράδειγμα, το 2010, περίπου 2 000 σταθμοί μετρούσαν συνεχώς τις συγκεντρώσεις του όζοντος σε επίπεδο εδάφους και ανέφεραν τα δεδομένα κάθε μία ώρα. Τέτοιες μετρήσεις σε σχεδόν πραγματικό χρόνο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συστήματα ειδοποίησης και συναγερμού σε περίπτωση σοβαρών επεισοδίων ρύπανσης.

Ο αριθμός σταθμών παρακολούθησης στην Ευρώπη παρουσίασε σημαντική αύξηση κατά την τελευταία δεκαετία, ιδίως όσον αφορά στους σταθμούς που παρακολουθούν συγκεκριμένους βασικούς ρύπους. Το 2001, ελάχιστα περισσότεροι από 200 σταθμούς ανέφεραν μετρήσεις διοξειδίου του αζώτου, ενώ το 2010 σχεδόν 3 300 σταθμοί ανέφεραν σε 37 ευρωπαϊκές χώρες. Κατά την ίδια περίοδο, ο αριθμός των σταθμών που ανέφεραν ΑΣ₁₀ σχεδόν τριπλασιάστηκε, για να φτάσει τους περισσότερους από 3 000 σταθμούς σε 38 χώρες.

Η ανάπτυξη του δικτύου παρακολούθησης συμβάλλει στη γνώση και την κατανόηση σχετικά με την ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα της Ευρώπης. Επειδή η δημιουργία ενός νέου σταθμού παρακολούθησης με τον υψηλής τεχνολογίας εξοπλισμό του είναι αρκετά δαπανηρή, ένα τμήμα της γνώσης μας προέρχεται από άλλες πηγές, όπως οι ορθοφωτογραφίες από δορυφόρο, οι εκτιμήσεις εκπομπών από μεγάλες βιομηχανικές εγκαταστάσεις, τα μοντέλα ποιότητας αέρα και οι ενδελεχείς μελέτες επί συγκεκριμένων περιοχών, τομέων ή ρύπων.

Περίπου 28 000 βιομηχανικές εγκαταστάσεις σε 32 ευρωπαϊκές χώρες, αναφέρουν στο Ε-ΜΕΜΡ, ένα πανευρωπαϊκό μητρώο ρύπων, τις ποσότητες των διαφόρων ρύπων που απελευθερώνουν σε νερό, έδαφος και αέρα. Όλες αυτές οι πληροφορίες βρίσκονται στο διαδίκτυο και είναι διαθέσιμες τόσο για το κοινό όσο και για τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής.

(c) Artens | Shutterstock

Συγκέντρωση και αξιολόγηση πληροφοριών σχετικά με την ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα

Η συγκέντρωση των πληροφοριών που συλλέγουμε από τις διάφορες αυτές πηγές είναι απαιτητική εργασία. Οι μετρήσεις από τους σταθμούς παρακολούθησης αφορούν συγκεκριμένες τοποθεσίες και ώρες. Οι καιρικές συνθήκες, τα χαρακτηριστικά του τοπίου, η ώρα της ημέρας ή η εποχή του έτους, και η απόσταση από τις πηγές εκπομπών, παίζουν ρόλο στις μετρήσεις των ρύπων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως στους παρόδιους σταθμούς παρακολούθησης, απόσταση ακόμη και λίγων μέτρων μπορεί να έχει επίπτωση στις μετρήσεις.

Επιπροσθέτως, διαφορετικές μέθοδοι χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση και μέτρηση του ίδιου ρύπου. Άλλοι παράγοντες παίζουν επίσης ρόλο. Μια αύξηση στην κίνηση στους δρόμους ή σχέδια διοχέτευσης της κυκλοφορίας, για παράδειγμα, θα έχουν ως αποτέλεσμα διαφορετικές μετρήσεις από αυτές που καταγράφηκαν για τον ίδιο δρόμο το προηγούμενο έτος.

Η αξιολόγηση της ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα μιας περιοχής, πέρα από τους σταθμούς παρακολούθησης, βασίζεται στη χρήση μοντέλων ή σε έναν συνδυασμό μοντέλων και μετρήσεων, συμπεριλαμβανομένων των παρατηρήσεων από δορυφόρους. Η εκπόνηση μοντέλων για την ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα συχνά συνοδεύεται από αβεβαιότητα, καθώς τα μοντέλα δεν μπορούν να αποδώσουν όλους τους πολύπλοκους παράγοντες που συνδέονται με τον σχηματισμό, τη διασπορά και την απόθεση των ρύπων.

Η αβεβαιότητα είναι πολύ μεγαλύτερη όταν πρόκειται για αξιολόγηση των επιπτώσεων στην υγεία λόγω της έκθεσης σε ρύπους σε δεδομένη τοποθεσία. Οι σταθμοί παρακολούθησης συνήθως μετράνε τη μάζα αιωρούμενων σωματιδίων ανά μονάδα όγκου αέρα, αλλά όχι απαραίτητα τη χημική σύσταση των σωματιδίων. Οι εκπομπές από καυσαέρια αυτοκινήτων, για παράδειγμα, απελευθερώνουν σωματίδια που περιέχουν στοιχειακό άνθρακα απευθείας στον ατμοσφαιρικό αέρα, καθώς και αέρια όπως το διοξείδιο του αζώτου. Ωστόσο, προκειμένου να έχουμε τη δυνατότητα να καθορίσουμε το πώς μπορεί να επηρεαστεί η δημόσια υγεία, πρέπει να γνωρίζουμε το ακριβές μείγμα που υπάρχει στον ατμοσφαιρικό αέρα.

Η τεχνολογία είναι σημαντική για τη διεύρυνση των γνώσεων που έχουμε σχετικά με τον αέρα που αναπνέουμε. Είναι ένα απαραίτητο στοιχείο της διεργασίας παρακολούθησης και αναφοράς. Πρόσφατες εξελίξεις στον τομέα της τεχνολογίας των πληροφοριών έχουν δώσει τη δυνατότητα σε ερευνητές και υπεύθυνους για το σχεδιασμό πολιτικής να επεξεργάζονται τεράστιους όγκους δεδομένων μέσα σε δευτερόλεπτα. Πολλές δημόσιες αρχές καθιστούν αυτές τις πληροφορίες προσβάσιμες στο κοινό, είτε μέσω των ιστοσελίδων τους, όπως ο δήμος της Μαδρίτης, είτε μέσω ανεξάρτητων οργανώσεων, όπως η Airparif για το Παρίσι και την ευρύτερη περιοχή Ile-de-France.

Ο ΕΟΠ διατηρεί πύλες πληροφοριών για το κοινό σχετικά με την ποιότητα του αέρα και την ατμοσφαιρική ρύπανση. Τα παλαιότερα δεδομένα για την ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα που είναι αποθηκευμένα στη βάση δεδομένων AirBase, είναι δυνατό να προβληθούν σε χάρτη, με φίλτρο ανά ρύπο και έτος, και να καταφορτωθούν.

Τα δεδομένα σε σχεδόν πραγματικό χρόνο (όπου είναι διαθέσιμα) σχετικά με βασικούς ρύπους, όπως τα ΑΣ₁₀, το όζον, το διοξείδιο του αζώτου και το διοξείδιο του θείου, είναι προσβάσιμα μέσω της διαδικτυακής πύλης Eye on Earth AirWatch. Οι χρήστες μπορούν επίσης να προσθέσουν τις προσωπικές τους αξιολογήσεις και παρατηρήσεις στο εργαλείο προβολής.

Υψηλότερη ανάλυση ποιότητας

Η τεχνολογία όχι μόνο μας έδωσε τη δυνατότητα να επεξεργαζόμαστε μεγαλύτερο όγκο δεδομένων, αλλά μας βοήθησε επίσης να βελτιώσουμε την ποιότητα και την ακρίβεια της ανάλυσής μας. Μπορούμε τώρα να αναλύσουμε ταυτόχρονα πληροφορίες σχετικά με τον καιρό, υποδομές οδικών μεταφορών, πυκνότητα πληθυσμού, και εκπομπές ρύπων από συγκεκριμένες βιομηχανικές εγκαταστάσεις, μαζί με μετρήσεις από σταθμούς παρακολούθησης και αποτελέσματα από μοντέλα ποιότητας ατμοσφαιρικού αέρα. Για ορισμένες περιοχές, είναι δυνατό να συγκρίνουμε πρόωρους θανάτους από καρδιοαγγειακές παθήσεις και παθήσεις του αναπνευστικού συστήματος σε σχέση με τα επίπεδα ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Μπορούμε να σχεδιάσουμε τις περισσότερες από αυτές τις μεταβλητές σε έναν χάρτη της Ευρώπης και να δημιουργήσουμε πιο ακριβή μοντέλα.

Η έρευνα για θέματα ατμοσφαιρικού αέρα δεν περιορίζεται μόνο στους παράγοντες που αναφέρθηκαν πιο πάνω. Η Marie-Eve Héroux του Περιφερειακού Γραφείου για την Ευρώπη του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας, λέει: «Η ερευνητική κοινότητα μελετά επίσης τον τρόπο με τον οποίο διάφορα μέτρα επηρεάζουν την ατμοσφαιρική ρύπανση. Υπάρχουν τύποι παρεμβάσεων σε πολύ μεγάλο εύρος, από ρυθμιστικά μέτρα έως αλλαγές σε μοντέλα ενεργειακής κατανάλωσης και πηγές, ή αλλαγές σε τύπους μεταφορών και στη συμπεριφορά των ανθρώπων.»

Η Héroux προσθέτει: «Όλα αυτά έχουν μελετηθεί και τα συμπεράσματα είναι σαφή: υπάρχουν μέτρα που μπορούν να μειώσουν τα επίπεδα ρύπανσης, ιδίως αυτά των ΑΣ. Μας παρέχουν μια ένδειξη για τον τρόπο με τον οποίο μπορούμε ουσιαστικά να μειώσουμε τη θνησιμότητα λόγω ατμοσφαιρικής ρύπανσης.»

Η καλύτερη κατανόηση των επιπτώσεων των ατμοσφαιρικών ρύπων στην υγεία και το περιβάλλον τροφοδοτεί στη συνέχεια τη διεργασία για την κατάρτιση πολιτικής. Νέοι ατμοσφαιρικοί ρύποι, πηγές ρύπανσης και πιθανά μέτρα για την καταπολέμηση της ρύπανσης καθορίζονται και συμπεριλαμβάνονται στη νομοθεσία. Αυτό μπορεί να απαιτεί την παρακολούθηση νέων ρύπων. Τα δεδομένα που συλλέγονται στη συνέχεια μας βοηθούν να επεκτείνουμε περαιτέρω τις γνώσεις μας.

Για παράδειγμα, το 2004, παρόλο που υπήρχαν μετρήσεις σε τοπικό και εθνικό επίπεδο, δεν υπήρχε σταθμός παρακολούθησης που να αναφέρει απευθείας στην AirBase τις συγκεντρώσεις πτητικών οργανικών ενώσεων, βαρέων μετάλλων ή πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων στην Ευρώπη. Το 2010, υπήρχαν περισσότεροι από 450, 750 και 550 τέτοιοι σταθμοί αντίστοιχα.

(c) Bianca Tabacaru, ImaginAIR/EEA

Μια πιο σαφής εικόνα εμφανίζεται

Η νομοθεσία σχετικά με τον ατμοσφαιρικό αέρα συνήθως θέτει στόχους που πρόκειται να επιτευχθούν σε ένα δεδομένο χρονικό πλαίσιο. Προβλέπει επίσης τρόπους προκειμένου να παρακολουθείται η πρόοδος και να επαληθεύεται ότι οι στόχοι έχουν επιτευχθεί εντός του αναμενόμενου χρονικού πλαισίου.

Για στόχους πολιτικής που τέθηκαν πριν από μια δεκαετία, δύο διαφορετικές εικόνες μπορεί να εμφανιστούν, ανάλογα με τα εργαλεία που χρησιμοποιούμε. Ο ΕΟΠ μελέτησε την οδηγία σχετικά με ανώτατα όρια εκπομπών που εγκρίθηκε το 2001, με στόχο τον περιορισμό των εκπομπών τεσσάρων ατμοσφαιρικών ρύπων μέχρι το 2010, και εκτίμησε εάν επιτεύχθηκαν οι στόχοι σχετικά με τον ευτροφισμό και την οξίνιση που ανέφερε η οδηγία.

Βάσει των όσων γνωρίζαμε όταν εγκρίθηκε η οδηγία, ο στόχος σχετικά με τον ευτροφισμό φαινόταν ότι είχε επιτευχθεί, και ο κίνδυνος οξίνισης φαινόταν ότι είχε περιοριστεί σημαντικά. Ωστόσο, βάσει της τρέχουσας γνώσης και χρησιμοποιώντας πιο σύγχρονα εργαλεία, η εικόνα δεν είναι τόσο ρόδινη. Ο ευτροφισμός που προκαλείται από την ατμοσφαιρική ρύπανση εξακολουθεί να αποτελεί μείζον περιβαλλοντικό πρόβλημα και υπάρχουν πολλές ακόμη περιοχές στις οποίες δεν επετεύχθη ο στόχος σχετικά με την οξίνιση.

Φέτος, η Ευρωπαϊκή Ένωση πρόκειται να αναθεωρήσει την πολιτική της σχετικά με τον ατμοσφαιρικό αέρα, η οποία θα θέσει νέους στόχους και ένα χρονικό πλαίσιο που θα εκτείνεται έως το 2020 αλλά και μετά. Παράλληλα με την πολιτική της για τον ατμοσφαιρικό αέρα, η οποία θα εξελίσσεται, η Ευρώπη θα συνεχίσει επίσης να επενδύει στη γνωστική βάση της.

Περισσότερες πληροφορίες

• AirBase
• Τεχνική έκθεση του ΕΟΠ αριθ. 14/2012 «Αξιολόγηση της προόδου υπό την οδηγία της ΕΕ σχετικά τα εθνικά ανώτατα όρια εκπομπών»
• Το πρόγραμμα της Σύμβασης της ΟΕΕ/ΗΕ LRTAP Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα Παρακολούθησης και Αξιολόγησης [European Monitoring and Evaluation Programme — (EMEP)]