30 Τεχν. Χρον. Επιστ. Έκδ. ΤΕΕ, v, τεύχ. 1-2 2003, tech...

30 Τεχν. Χρον. Επιστ. Έκδ. ΤΕΕ, V, τεύχ. 1-2 2003, Tech. Chron. Sci. J. TCG, V, No 1-2 Τεχν. Χρον. Επιστ. Έκδ. ΤΕΕ, V, τεύχ. 1-2 2003, Tech. Chron. Sci. J. TCG, V, No 1-2 31

ΠερίληψηΗ κατασκευαστική φάση των μεγάλων τεχνικών έργων χαρακτηρί-ζεται, συχνά, από μια σειρά περιβαλλοντικών επιπτώσεων, μεταξύ των οποίων πρωταρχική θέση κατέχει η ρύπανση της ατμόσφαιρας από αιωρούμενα σωματίδια λόγω των χωματουργικών εργασιών. Τα προβλήματα είναι εντονότερα όταν οι κατασκευαστικές εργασίες λαμβάνουν χώρα πλησίον ή και εντός του αστικού ιστού, καθώς οι επιπτώσεις στο περιβάλλον, στην ανθρώπινη υγεία και στην ποι-ότητα ζωής γίνονται άμεσα αντιληπτές. Στα περισσότερα έργα η συστηματική παρακολούθηση των ατμοσφαιρικών συγκεντρώσεων των αιωρούμενων σωματιδίων, μέχρι σήμερα, απουσιάζει. Στο πα-ρόν άρθρο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα ενός προκαταρκτικού προγράμματος καταγραφής της συγκέντρωσης των αιωρούμενων σωματιδίων εισπνεύσιμου κλάσματος στην περιοχή «Κοντόπευκου» Αγ. Παρασκευής, με στόχο την εκτίμηση των επιπτώσεων των έρ-γων σύνδεσης της Λεωφόρου Ελευσίνας – Σταυρού – Σπάτων με τη Δ.Π.Λ.Υ. Από τα καταγραφικά δεδομένα δημιουργούνται εύλογοι προβληματισμοί, καθώς μέσα σε σχετικά μικρό διάστημα δειγματο-ληψίας, σημειώθηκε ένας σημαντικός αριθμός υπερβάσεων.

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Τα τελευταία χρόνια, υλοποιείται στο Λεκανοπέδιο Ατ-τικής ένας σημαντικός αριθμός τεχνικών έργων, τα οποία στοχεύουν τόσο στην ανάπτυξη των απαραίτητων υποδομών για τους Ολυμπιακούς Αγώνες όσο και στην αναβάθμιση της ποιότητας ζωής των κατοίκων, γενικότερα. Ένα από τα πλέ-ον σημαντικά έργα είναι η Αττική Οδός, η οποία αποτελείται από δύο κύριους αστικούς αυτοκινητόδρομους:• την Ελευθέρα Λεωφόρο Ελευσίνας - Σταυρού - Σπάτων,

μήκους 50 km και• τη Δυτική Περιφερειακή Λεωφόρο Υμηττού (Δ.Π.Λ.Υ.),

μήκους 13 km. Η Αττική Οδός θα συνδέει, μέσω 32 ανισόπεδων κόμ-

βων 30 δήμους, από το αεροδρόμιο των Σπάτων μέχρι την Ελευσίνα, δημιουργώντας έναν εξωτερικό οδικό δακτύλιο για την πρωτεύουσα, ο οποίος θα αποτελεί βασικό κορμό

διασύνδεσης όλων των μεταφορικών μέσων και υποδομών της. Εκτιμάται ότι χάρη στην Αττική Οδό θα εξοικονομού-νται 270.000 ώρες παραγωγικού και ελεύθερου χρόνου και 2 εκατ. λίτρα καυσίμων, σε ετήσια βάση. Η σημασία του έρ-γου αυτού στη βελτίωση των συνθηκών ζωής των κατοίκων του Λεκανοπεδίου, είναι δεδομένη και θα καταστεί περισσό-τερο εμφανής μετά την ολοκλήρωσή του.

Όμως, κατά τη φάση κατασκευής του έργου αναμένονται μια σειρά περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Γενικά, από τις πε-ριβαλλοντικές επιπτώσεις των τεχνικών έργων, η εκπομπή αιωρούμενων σωματιδίων από τις χωματουργικές, κατά βάση, εργασίες θεωρείται σημαντική λόγω της συχνότητας και της έκτασης του φαινομένου. Η σκόνη είναι παρούσα, σε μικρότερο ή μεγαλύτερο βαθμό, σε όλα τα τεχνικά έργα. Το πρόβλημα μεγεθύνεται καθώς τα περισσότερα εργοτάξια στο Λεκανοπέδιο Αττικής γειτνιάζουν άμεσα με κατοικημέ-νες περιοχές, γεγονός που καθιστά τις επιπτώσεις της σκό-νης στην ποιότητα ζωής και στην ανθρώπινη υγεία έντονα αντιληπτές.

Εξαιτίας των ιδιαίτερων συνιστωσών του προβλήμα-τος, η παρακολούθηση της ποιότητας της ατμόσφαιρας τουλάχιστον ως προς τη συγκέντρωση των αιωρούμενων σωματιδίων εισπνεύσιμου κλάσματος (ΡΜ-10) θεωρείται απαραίτητη. Εντούτοις, η συστηματική παρακολούθηση και καταγραφή των επιπέδων των συγκεκριμένων ρυπαντών για τον προσδιορισμό των επιπτώσεων της κατασκευαστικής δραστηριότητας, μέχρι σήμερα, απουσιάζει. Σε κάθε περί-πτωση, το τελικό αποτέλεσμα είναι η δημιουργία έντονων αντιπαραθέσεων μεταξύ των κατοίκων των όμορων με τα έργα περιοχών και των εργοληπτριών εταιρειών, οι οποίες λαμβάνουν σημαντικές διαστάσεις και, συχνά, δικαστικό χαρακτήρα.

Στο παρόν άρθρο παρουσιάζονται και σχολιάζονται τα αποτελέσματα ενός προγράμματος παρακολούθησης και καταγραφής της συγκέντρωσης των αιωρούμενων σωματι-δίων ΡΜ-10, διάρκειας δύο μηνών περίπου, στην περιοχή

Τεχνικά Έργα και Επιπτώσεις από Εκπομπές Αιωρούμενων Σωματιδίων: Μελέτη Περίπτωσης

Δ. ΚΑΛΙΑΜΠΑΚΟΣ Δ. ΔΑΜΙΓΟΣΕπίκουρος Καθηγητής Ε.Μ.Π. Λέκτορας Ε.Μ.Π.


«Κοντόπευκο» Αγ. Παρασκευής, το οποίο χρηματοδοτήθη-κε από τον ομώνυμο Δήμο. Δεδομένων των χρονικών και οικονομικών πλαισίων του προγράμματος, βασικό στόχο αποτέλεσε η αξιολόγηση των επιπτώσεων που προκαλού-νται από τις εργασίες σύνδεσης της Λεωφόρου Ελευσίνας – Σταυρού – Σπάτων με τη Δ.Π.Λ.Υ., με βάση τις υπερβάσεις της 24ωρης οριακής τιμής για την προστασία της ανθρώπι-νης υγείας, όπως καθορίζεται από το υφιστάμενο νομοθετι-κό πλαίσιο. Τα αποτελέσματα της συγκεκριμένης εργασίας είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για τον κλάδο των τεχνικών έργων, καθώς αποτυπώνονται ανάγλυφα οι πραγματικές διαστάσεις ενός προβλήματος, το οποίο θα μπορούσε να αμβλυνθεί σε σημαντικό βαθμό με τη λήψη ορισμένων στοιχειωδών μέ-τρων πρόληψης.

2. ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΩΝ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ

Το εισπνεύσιμο κλάσμα της σκόνης, ήτοι σωματίδια αεροδυναμικής διαμέτρου μικρότερης των 10 μm (ΡΜ-10), θεωρείται από τους πλέον επικίνδυνους αέριους ρύπους, όχι μόνο γιατί διεισδύει σε μεγάλο βάθος στον ανθρώπινο οργανισμό παραμένοντας για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά και επειδή προσροφά και μεταφέρει και άλλους επικίνδυνους ρύπους, όπως π.χ. ενώσεις του θείου. H προ-σβολή του ανθρώπινου οργανισμού από τα αιωρούμενα σωματίδια πραγματοποιείται διαμέσου του αναπνευστικού συστήματος. O βαθμός διείσδυσης των σωματιδίων στην κατώτερη αναπνευστική περιοχή (δηλαδή τους πνεύμονες και τους βρόγχους), εξαρτάται, κύρια, από το μέγεθος των σωματιδίων και το ρυθμό της αναπνοής. Σωματίδια μεγέ-θους 1-2 μm, διεισδύουν μέχρι τις πνευμονικές κυψελίδες και ένα ποσοστό της τάξης του 40% επικάθεται σε αυτές, με αποτέλεσμα την απόφραξή τους. Τα αιωρούμενα σωματίδια εισπνεύσιμου κλάσματος συνδέονται με τις ακόλουθες επι-πτώσεις στην ανθρώπινη υγεία:• Θνησιμότητα: η επίδραση των αιωρούμενων σωματιδίων

είναι σημαντική και στη μείωση της διάρκειας ζωής. Σύμ-φωνα με μελέτες [1] η αναμενόμενη διάρκεια ζωής των κα-τοίκων που διαμένουν σε περιοχές με υψηλά επίπεδα ΡΜ-10 είναι 2 με 3 χρόνια μικρότερη, από αυτή των κατοίκων άλλων περιοχών με χαμηλότερα επίπεδα ρύπανσης. Σύγ-χρονες έρευνες στην Ευρώπη και στις Η.Π.Α. συσχετίζουν την αύξηση των επιπέδων συγκέντρωσης των ΡΜ-10 με την αύξηση των αιφνίδιων θανάτων. Πιο συγκεκριμένα, με βάση τα αποτελέσματα του προγράμματος APHEA-2 (Air Pollution and Health: a European Approach), το οποίο κάλυψε έναν πληθυσμό 49 εκατ. κατοίκων σε 29 ευ-ρωπαϊκές πόλεις, αύξηση της συγκέντρωσης των ΡΜ-10 κατά 10 μgr/m3 προκαλεί αύξηση της θνησιμότητας κατά 0,6% [6]. Στις Η.Π.Α., τα αποτελέσματα ήταν αντίστοιχα, καθώς έρευνες που πραγματοποιήθηκαν σε 20 μητροπολι-τικές περιοχές πληθυσμού 50 εκατ. κατοίκων, αύξηση της συγκέντρωσης των ΡΜ-10 κατά 10 μgr/m3 συνδέθηκε με

αύξηση της θνησιμότητας κατά 0,5% [10, 11].• Εμφάνιση ή επιδείνωση αναπνευστικών παθήσεων όπως

το άσθμα και η χρόνια βρογχίτιδα. Υψηλά επίπεδα ΡΜ-10 σχετίζονται με την εισαγωγή σε νοσοκομεία και με κρίσεις άσθματος [9, 14, 15, 16]. Σε έρευνες στις Η.Π.Α. αποδεί-χτηκε ότι μια σημαντική μείωση στα επίπεδα ΡΜ-10 είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση της εισαγωγής παιδιών στα νο-σοκομεία για αναπνευστικές ασθένειες σε ποσοστό 50% [8]. Η μέση μείωση των κλινικών εισαγωγών για μείωση του επιπέδου ΡΜ-10 κατά 10 μgr/m3 ανήλθε σε 7,1% [8].

• Αλλεργίες και υπολειτουργία του αναπνευστικού και ανο-σοποιητικού συστήματος, ειδικά σε ευαίσθητες ηλικιακές ομάδες (ηλικιωμένους και παιδιά). Συχνά εμφανίζονται προβλήματα στο ανώτερο αναπνευστικό (καταρροή, φα-ρυγγίτιδα, ιγμορίτιδα, κρυολογήματα) και στο κατώτερο αναπνευστικό σύστημα (δύσπνοια, βήχας, φλέγμα, μειω-μένη αναπνευστική αντοχή και πόνοι κατά την αναπνοή) [4, 12].

Πέραν των προβλημάτων υγείας, τα αιωρούμενα σω-ματίδια σχετίζονται επίσης με θέματα ποιότητας ζωής (π.χ. όχληση, ορατότητα, καταστροφή δομικών και άλλων υλικών λόγω χημικών αντιδράσεων, κ.ά.). Προκειμένου να γίνει κα-τανοητό το μέγεθος των προβλημάτων πραγματοποιήθηκαν αρκετές έρευνες για την κοστολόγηση των συνεπειών της αέριας ρύπανσης στην υγεία και στην ποιότητα ζωής των κατοίκων. Σε μια πρόσφατη έρευνα [3] υπολογίστηκε ότι στις Η.Π.Α. το κόστος της ρύπανσης για ολική σκόνη (Total Suspended Particulate-TSP), το 1990, ήταν της τάξης των 52 με 88 δισ. US$ (σε τιμές 1991). Από το κόστος αυτό ένα ποσοστό 50 – 70% (26 με 61 δισ. US$) αφορούσε σε κόστος λόγω επιπτώσεων στην υγεία και το υπόλοιπο σε κόστος λόγω υποβάθμισης της ποιότητας ζωής. Υπολόγισαν επίσης ότι τα αντίστοιχα μεγέθη, μόνο για τα σωματίδια ΡΜ-10 ήταν 26 με 47 δισ. US$ (12,8-33 δισ. US$ για την υγεία και 3,8-16,5 δισ. US$ για την ποιότητα ζωής). Σε άλλη έρευνα [2] υπολογίστηκε ότι στις Η.Π.Α. το κόστος βλαβών στην ανθρώπινη υγεία από την σκόνη που προκαλείται από την κυκλοφορία των οχημάτων ανέρχεται σε 154 δισ. US$, ενώ το κόστος εξαιτίας φθορών σε δομικά υλικά και καταστρο-φών σε δάση και καλλιέργειες ανέρχεται σε 0,4–8 δισ. US$ και 2–6 δισ. US$, αντίστοιχα.

3. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ

3.1. Πρότυπα – Οδηγίες

Η επιλογή των δειγματοληπτών και της θέσης τοπο-θέτησης αυτών, η δειγματοληψία και η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε με βάση τις Ευρωπαϊκές Οδηγίες 1999/30/ΕΚ, 1996/62/ΕΚ και 1980/779/ΕΚ και τις οδηγίες της U.S. EPA 40 CFR, part 50, 51, 53 και 58, για την εκτίμηση των επιπτώσεων στην ανθρώπινη υγεία και την ποιότητα ζωής από τα αιωρούμενα σωματίδια ΡΜ-10. Σύμ-


φωνα με την Ευρωπαϊκή Οδηγία 1999/30 (Παράρτημα ΙΙΙ: Οριακές τιμές για τα σωματίδια ΡΜ-10), η 24ωρη οριακή τιμή για την προστασία της ανθρώπινης υγείας καθορίζεται στα 50 μg/m3, υπέρβαση της οποίας δεν πρέπει να παρατη-ρείται περισσότερες από 35 φορές το ημερολογιακό έτος. Σημειώνεται ότι σύμφωνα με την Οδηγία, υπάρχει ένα όριο ανοχής 50%, το οποίο θα μειώνεται από την 1η Ιανουαρίου 2001 και κάθε 12 μήνες κατά ίσο ετήσιο ποσοστό έτσι ώστε την 1η Ιανουαρίου 2005 το όριο ανοχής να είναι 0%. Επίσης, με την ίδια Οδηγία η ετήσια οριακή τιμή για την προστασία της ανθρώπινης υγείας καθορίζεται σε 40 μg/m3. Προβλέπε-ται αντίστοιχα όριο ανοχής 20%, το οποίο θα μειώνεται από την 1η Ιανουαρίου 2001 και κάθε 12 μήνες κατά ίσο ετήσιο ποσοστό έτσι ώστε την 1η Ιανουαρίου 2005 το όριο ανοχής να είναι 0%.

Η δειγματοληψία πραγματοποιήθηκε κατά το χρονικό διάστημα 6 Απριλίου 2002 έως 12 Ιουνίου 2002, ώστε να διερευνηθεί το φαινόμενο στη βάση μεταβαλλόμενων μετε-ωρολογικών συνθηκών και κατασκευαστικών εργασιών.

3.2. Επιλογή εξοπλισμού δειγματοληψίας

Για την παρακολούθηση των αιωρούμενων σωματιδί-ων χρησιμοποιήθηκαν δύο δειγματολήπτες High Volume Samplers (Hi-Vol) με κεφαλή ΡΜ-10, του οίκου Thermo Environmental Instruments Inc., mod. 600, οι οποίοι είναι σύμφωνοι με τις προδιαγραφές της U.S. EPA 40 CFR, part 50, appendix J, για τους «Δειγματολήπτες Hi-Vol με κεφαλή PM-10» και έχουν λάβει σχετική έγκριση.

3.3. Επιλογή τοποθεσίας των δειγματοληπτών

H επιλογή της τοποθεσίας εγκατάστασης των δειγμα-τοληπτών πραγματοποιήθηκε με βάση τις οδηγίες της U.S. EPA 40 CFR, part 58, App. D & App. Ε, για εγκατάσταση

τοπικού δικτύου παρακολούθησης μέσης κλίμακας (SLAM – State or Local Air Monitoring) και του Παραρτήματος VI της Ευρωπαϊκής Οδηγίας 1999/30: «Θέση των σημείων δειγματοληψίας για τη μέτρηση διοξειδίου του θείου, διο-ξειδίου του αζώτου και οξειδίων του αζώτου, σωματιδίων και μολύβδου στον αέρα του περιβάλλοντος».

Τα τεχνικά έργα που εκτελούνται στην περιοχή εξελίσ-σονται κατά μήκος της οδού Παναγούλη, μεταξύ των οδών Π. Μελά, Κανάρη και Δημοκρατίας. Οι δειγματολήπτες τοποθετήθηκαν σε τέτοιες θέσεις (Σχήμα 1), ώστε να καλυ-φθεί, κατά το δυνατόν, η περιοχή κρίσιμου ενδιαφέροντος (κατοικημένες περιοχές) πλησίον της κατασκευής του κόμ-βου και πιο συγκεκριμένα:• Στο δεύτερο όροφο κατοικίας επί της οδού Παύλου Μελά,

πλησίον της οδού Παπαρηγοπούλου (Κωδ. Δειγμ. Νο. 1), σε ύψος 8 m από τη στάθμη του εδάφους.

• Στο επίπεδο του εδάφους επί της οδού Παναγούλη, στο ύψος της οδού Δημοκρατίας (Κωδ. Δειγμ. Νο. 2).

Η τοποθέτηση του Δειγματολήπτη Νο. 1 στη συγκεκρι-μένη θέση αποσκοπούσε στην αξιολόγηση της ποιότητας της ατμόσφαιρας σε επίπεδο «γειτονιάς» (middle scale, αφορά σε συγκεντρώσεις που παρατηρούνται σε περιοχές έκτασης μερικών οικοδομικών τετραγώνων), ενώ αυτή του Δειγματολήπτη Νο. 2 στην αξιολόγηση σε «τοπική» κλίμα-κα (micro scale, αφορά σε συγκεντρώσεις που παρατηρού-νται σε περιοχές ακτίνας έως 100 m).

Επιπλέον, ο Δειγματολήπτης Νο. 2 χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση των επιπτώσεων κατά τη μεταφορά των εδαφικών υλικών, δεδομένου ότι πρακτικά περικλειόταν από τις βασικές οδούς κυκλοφορίας των χωματουργικών αυτοκινήτων.

3.4. Εγκατάσταση και λειτουργία δειγματοληπτών – Προετοιμασία και αποκομιδή φίλτρων

H εγκατάσταση και λειτουργία των δειγματοληπτών

��µ� 1: �� µ�� µ�� µ�� . 1 �� 2.Figure 1: Area map and placement of the High Volume Samplers.

��, � ��µ�� . 2 ��µ�� µ�� , ��µ�� µ��.

3.4. �� µ�� µ�� µ��

H �� µ��µ�� µ�� µ� �� 40 CFR, part50, app. B �� J �� 40 CFR, part 58, app. A, B �� E ��U.S. EPA, �� /1999/30 �� .

3.4.1. ��µ��

�� µ�� , ��µ�� µ� �� : �� quartz. �� , �� 0,1 mg.

3.4.2. ��µ�� µ��

� ��µ�� µ�� µ�� µ�� µ�� µ� µ��µ�� (Single-point calibration), ��

��µ�� µ� �� . ��, �� µ�� , �� (�� µ��µ��,�� µ��, �� , ��µ��, �.��.). �� µ�� µ�� , �� µ�� µ� �� . �� (�� 5,5 km).

3.4.3. ��µ�� µ��

��µ�� µ��

�� µ�� , �� , µ�� µ�� . �� µ�� 24 �� µ�� (��µ�� ). ��, �� µ�� µ��µ�� µ�� µ��, µ� �� µ��:� �� µ��µ�� (�� Hg)� �� µ�� µ�� µ�� µ�� µ�� µ�� µ�� µ�� , �� µ� �� µ��.��µ�� µ�� µ�� .

1

2

: �� µ��µ� 1: �� µ�� µ�� µ�� . 1 �� 2.Figure 1: Area map and placement of the High Volume Samplers.

��, � ��µ�� . 2 ��µ�� µ�� , ��µ�� µ��.

3.4. �� µ�� µ�� µ��

H �� µ��µ�� µ�� µ� �� 40 CFR, part50, app. B �� J �� 40 CFR, part 58, app. A, B �� E ��U.S. EPA, �� /1999/30 �� .

3.4.1. ��µ��

�� µ�� , ��µ�� µ� �� : �� quartz. �� , �� 0,1 mg.

3.4.2. ��µ�� µ��

� ��µ�� µ�� µ�� µ�� µ�� µ� µ��µ�� (Single-point calibration), ��

��µ�� µ� �� . ��, �� µ�� , �� (�� µ��µ��,�� µ��, �� , ��µ��, �.��.). �� µ�� µ�� , �� µ�� µ� �� . �� (�� 5,5 km).

3.4.3. ��µ�� µ��

��µ�� µ��

�� µ�� , �� , µ�� µ�� . �� µ�� 24 �� µ�� (��µ�� ). ��, �� µ�� µ��µ�� µ�� µ��, µ� �� µ��:� �� µ��µ�� (�� Hg)� �� µ�� µ�� µ�� µ�� µ�� µ�� µ�� µ�� , �� µ� �� µ��.��µ�� µ�� µ�� .

1

2

: �� µ��

Σχήμα 1: Περιοχή μελέτης και σημεία τοποθέτησης δειγματοληπτών Νο. 1 και 2.Figure 1: Area map and placement of the High Volume Samplers.


πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με τις οδηγίες 40 CFR, part 50, app. B και J και 40 CFR, part 58, app. A, B και E της U.S. EPA, της ΕΚ/1999/30 και το εγχειρίδιο λειτουργίας του κατασκευαστή.

3.4.1. Προετοιμασία φίλτρων

Τα φίλτρα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν, σύμφωνα με τις προαναφερθείσες προδιαγραφές: φίλτρα τύπου quartz. Τα φίλτρα προζυγίζονταν στο Εργαστήριο Μεταλλευτικής Τεχνολογίας και Περιβαλλοντικής Μεταλλευτικής του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, σε εργαστηριακό ζυγό ακρίβειας 0,1 mg.

3.4.2. Προετοιμασία του δειγματολήπτη

Ο δειγματολήπτης ελεγχόταν ημερησίως για τυχόν προβλήματα λειτουργίας και εβδομαδιαίως για το ρυθμό προσρόφησης της αντλίας με μανομετρικό σωλήνα και ειδι-κή διαδικασία (Single-point calibration), που περιγραφόταν στα εγχειρίδια του κατασκευαστή και είναι σύμφωνη με τις απαιτήσεις της ΕΡΑ. Ακολούθως, κατά τη διαδικασία απο-κομιδής του παλαιού και τοποθέτησης του νέου φίλτρου, καταγράφονταν στο σχετικό πρωτόκολλο τα απαραίτητα στοιχεία (τύπος και κωδικός μηχανήματος, θέση δειγματο-λήπτη, τύπος και κωδικός φίλτρου, ένδειξη μετρητή, κ.λπ.). Τα απαραίτητα μετεωρολογικά δεδομένα παραχωρήθηκαν από την ΕΜΥ, από τον πλησιέστερο μετεωρολογικό σταθμό της Ν. Φιλαδέλφειας (απόσταση περίπου 5,5 km).

3.4.3. Υπολογισμός της συγκέντρωσης των αιωρούμενων σωματιδίων στην ατμόσφαιρα

Μετά την αποκομιδή τους, τα φίλτρα συγκεντρώνονταν και φυλάσσονταν σε αεροστεγείς συσκευασίες, μέχρι να μεταφερθούν για επαναζύγιση. Τα φίλτρα πριν ζυγιστούν παρέμεναν στο χώρο του Εργαστηρίου για 24 ώρες και επα-ναζυγίζονταν στον ίδιο ζυγό ακριβείας και καταγραφόταν η διαφορά μάζας (κατακρατούμενη ποσότητα σκόνης στο φίλτρο). Ακολούθως, υπολογιζόταν ο ρυθμός προσρόφησης της αντλίας για κάθε συγκεκριμένη μέρα που πραγματο-ποιούταν δειγματοληψία, με τη βοήθεια των ακόλουθων παραμέτρων:• την ένδειξη μανομετρικού σωλήνα (σε ίντσες Hg)• τη μέση ημερήσια θερμοκρασία• τη μέση ημερήσια ατμοσφαιρική πίεση• τον πίνακα υπολογισμού του ρυθμού προσρόφησης, σε

συνάρτηση με τα τρία παραπάνω δεδομένα. Σημειώνεται ότι ο πίνακας αυτός είναι μοναδικός για κάθε δειγματολή-πτη και παρέχεται από τον κατασκευαστή.

Από το ρυθμό προσρόφησης υπολογιζόταν ο συνολικός όγκος αέρα που είχε διέλθει από το δειγματολήπτη κι επομέ-

νως από το φίλτρο. Έτσι, η συγκέντρωση βρισκόταν με τη βοήθεια του ακόλουθου τύπου:

V)x10W-(WPM10

6if�

όπου: ΡΜ10 = συγκέντρωση ΡΜ-10 σε μg/m3

Wi = η αρχική μάζα του φίλτρου Wf = η τελική μάζα του φίλτρου V = ο όγκος του αέρα που διήλθε από το δειγματολή-

πτη 106 = συντελεστής μετατροπής των g σε μg

4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ

Στον πίνακα 1 που ακολουθεί, παρατίθενται τα αποτελέ-σματα της δειγματοληψίας (μόνο για τα έγκυρα φίλτρα) για καθένα από τους δύο δειγματολήπτες.

4.1. Στατιστική επεξεργασία των στοιχείων

Στα δεδομένα που προέκυψαν από τη δειγματοληψία πραγματοποιήθηκε στατιστική επεξεργασία με σκοπό να διαπιστωθούν:(α) η συνολική ποιότητα της ατμόσφαιρας σε σύγκριση με

τις προδιαγραφές(β) η σχέση των μετεωρολογικών συνθηκών (διεύθυνση και

ένταση επικρατούντων ανέμων) με τη συγκέντρωση αι-ωρούμενων σωματιδίων στην ατμόσφαιραΠιο συγκεκριμένα, υπολογίστηκαν οι ακόλουθες στατι-

στικές παράμετροι των συγκεντρώσεων:• μέσοι όροι• διάμεσες τιμές• ελάχιστες και οι μέγιστες τιμές

Ο υπολογισμός των παραμέτρων πραγματοποιήθηκε για τις ακόλουθες περιπτώσεις:i. για όλες τις μέρες, ανεξαρτήτως συνθηκών ανέμου, συ-

γκεντρωτικά για τους δύο δειγματολήπτες.ii. για όλες τις μέρες, ανεξαρτήτως συνθηκών ανέμου, χω-

ριστά για τους δύο δειγματολήπτες.iii. για διαφορετικής διεύθυνσης και έντασης ανέμους, χωρι-

στά για τους δύο δειγματολήπτες.Στους ακόλουθους πίνακες 2 και 3 παρουσιάζονται τα

σημαντικότερα στατιστικά στοιχεία.


Πίνακας 2: Στατιστικές παράμετροι για το σύνολο των καταγραφών.Table 2: Monitoring statistics.

��µ� (µgr/m3)��µ�� . 1 ��. 2

��

��*

�� 67,40 151,13 82,63 121%��µ�� 63,51 129,28 65,76 104%�� 29,27 38,24 8,97 31%�� 166,81 447,66 280,85 168%

*(Τιμή Δειγ. 2 – Τιμή Δειγ. 1)/ Τιμή Δειγ. 1

Πίνακας 3: Μέσοι όροι για κάθε δειγματολήπτη σε σχέση με τη διεύ-θυνση των επικρατούντων ανέμων.

Table 3: Average concentration values for each Sampler, based on wind direction.

��µ� (µgr/m3)��µ�� . 1 ��. 2

��

��*

� 83,52 170,11 86,59 104%�� 55,14 118,94 63,79 116%A 66,97 106,41 39,44 59%�� 57,89 59,83 1,95 3%

��. 63,52 91,03 27,51 43%�� 58,23 191,22 132,99 228%� 36,54 96,91 60,36 165%�� 53,85 104,27 50,42 94%

*(Τιμή Δειγ. 2 – Τιμή Δειγ. 1)/ Τιμή Δειγ. 1

Πίνακας 1: Αποτελέσματα δειγματοληψίας.Table 1: Monitoring results.

�µ��µ�� . 1 (µg/m3)

��. 2 (µg/m3)

�/�� µ�� µ��(knots)

��(%)

�� (mm)

6/4/2002 43,82 96,91 � 20 67 7/4/2002 41,88 98,04 �� 21 62 8/4/2002 - 104,82 � 20 66 9/4/2002 65,93 121,72 �� 8 68

10/4/2002 61,49 - � 13 59 12/4/2002 54,25 83,09 � 18 72 13/4/2002 65,79 84,53 � 15 75 3,714/4/2002 - 184,6 �� 11 74 15/4/2002 63,52 91,03 ��. 13 79 16/4/2002 36,76 38,24 �� 20 83 9,617/4/2002 51,08 120,84 �� 14 74 18/4/2002 67,57 - � 13 78 1,520/4/2002 50,31 - � 17 59 21/4/2002 38,14 - � 22 63 �� 18-19 ��.22/4/2002 65,77 - � 28 51 23/4/2002 54,53 - � 22 43 25/4/2002 - 59,83 �� 11 71 0,426/4/2002 - 68,53 � 0 81 027/4/2002 - 128,08 �� 14 72 28/4/2002 - 212,61 �� 14 65 29/4/2002 - 368,47 �� 14 64 30/4/2002 - 176,52 �� 10 69

1/5/2002 58,77 - � 15 60 8/5/2002 42,38 98,19 �� 23 61 0,19/5/2002 86,24 130,45 � 15 61

10/5/2002 82,79 168,86 � 18 53 11/5/2002 59,37 147,32 �� 11 53 12/5/2002 68,31 212,81 �� 13 62 0,213/5/2002 43,7 114,52 �� 18 69 2,214/5/2002 140,2 - � 20 47 15/5/2002 111,9 138,5 � 18 46 16/5/2002 126,37 275,46 � 21 38 17/5/2002 166,81 447,66 � 22 44 18/5/2002 56,82 204,13 �� 10 51 21/5/2002 76,66 113,6 � 19 75 10,822/5/2002 76,7 - �� 19 59 30/5/2002 51,61 170,31 �� 13 55 31/5/2002 72,63 130,29 �� 15 58

1/6/2002 68,14 128,28 � 13 55 2/6/2002 50,04 143,48 �� 14 52 3/6/2002 57,89 121,19 �� 18 62 4/6/2002 73,67 192,99 �� 16 56 5/6/2002 - 162,42 �� 19 56 7/6/2002 94,48 - � 0 57

10/6/2002 39,81 - �� 26 54 11/6/2002 29,27 - � 22 51 12/6/2002 64,39 - �� 13 48


4.2. Παραμετρική διερεύνηση των παραμέτρων της έντασης του ανέμου και της υγρασίας της ατμόσφαιρας στην εκπομπή των αιωρούμενων σωματιδίων

Προκειμένου να διερευνηθεί η σχέση μεταξύ των ατμο-σφαιρικών συνθηκών (ένταση ανέμου – υγρασία) με την παρουσία των αιωρούμενων σωματιδίων, χρησιμοποιήθηκε για κάθε δειγματολήπτη ένα πολυπαραμετρικό στοχαστι-κό μοντέλο γραμμικής παλινδρόμησης της μορφής Υ = a+bx1+cx2. Ως εξαρτημένη μεταβλητή (Y) ελήφθη η συγκέ-ντρωση των αιωρούμενων σωματιδίων, ενώ ως ερμηνευτι-κές (ανεξάρτητες) μεταβλητές χρησιμοποιήθηκαν η ένταση του ανέμου (x1) και η υγρασία (x2).

Ακολούθως παρουσιάζονται, συνοπτικά, τα αποτελέ-σματα της παλινδρομικής ανάλυσης.

Πίνακας 4: Στατιστικά στοιχεία παλινδρόμησης για το Δειγμ. 1.Table 4: Regression statistics for Sampler No.1.

��. ��µ�� R2 0,22

��µ�� . ��µ�� Ra2 0,17

��µ� ��µ�� 26,11

��. �� 38

Πίνακας 5: Τιμές των συντελεστών μερικής παλινδρόμησης για το Δειγμ. 1 (διάστημα εμπιστοσύνης 95%).

Table 5: Regression model results for Sampler No.1 (Confidence Interval 95%).

��µ� �� µ� t-�� (t)

�� 153,763 30,259 5,08 1,253E-05

��. ��µ�� -0,688 0,834 -0,82 0,415

�� -1,258 0,405 -3,10 0,0037

Πίνακας 6: Ανάλυση διασποράς (ANOVA) του παλινδρομικού μοντέ-λου για το Δειγμ. 1.

Table 6: Variance analysis (ANOVA) for Sampler No.1.

DF SS MS F �� F

��µ�� 2 6610,499 3305,251 4,849 0,014

�� 35 23855,123 681,574

�� 37 30465,615

Πίνακας 7: Στατιστικά στοιχεία παλινδρόμησης για το Δειγμ. 2.Table 7: Regression statistics for Sampler No.2.

��. ��µ�� R2 0,34

��µ�� . ��µ�� Ra2 0,29

��µ� ��µ�� 69,30

��. �� 34

Πίνακας 8: Τιμές των συντελεστών μερικής παλινδρόμησης για το Δειγμ. 2 (διάστημα εμπιστοσύνης 95%).

Table 8: Regression model results for Sampler No.2 (Confidence Interval 95%).

��µ� �� µ� t-�� (t)

�� 451,950 96,018 4,707 0,000

��. ��µ�� -0,964 2,700 -0,357 0,724

�� -4,527 1,172 -3,861 0,001

Πίνακας 9. Ανάλυση διασποράς (ANOVA) του παλινδρομικού μοντέ-λου για το Δειγμ. 2.

Table 9: Variance analysis (ANOVA) for Sampler No.2.

DF SS MS F �� F

��µ�� 2 75319,303 37659,652 7,841 0,002

�� 31 148883,378 4802,690

�� 33 224202,681

Με βάση τα δεδομένα που παρατίθενται στους πίνακες, προκύπτουν τα κάτωθι:• Ο Συντελεστής «Ένταση Ανέμου» σχετίζεται αρνητικά

με την παρατηρούμενη συγκέντρωση σωματιδίων, τόσο στην παλινδρόμηση που πραγματοποιήθηκε στα δεδομέ-να του Δειγματολήπτη Νο. 1 (bΕΑ = -0,688), όσο και σε αυτή του Δειγματολήπτη Νο. 2 (bΕΑ = -0,964). Με βάση το στατιστικό έλεγχο t, δεν μπορεί να απορριφθεί, σε επίπεδο εμπιστοσύνης 95%, η υπόθεση περί μηδενικότητας του συντελεστή (t-αναλογία= -0,82 στην πρώτη παλινδρόμη-ση και t-αναλογία =-0,357 στη δεύτερη). Η πιθανότητα να μην είναι σημαντικός, από στατιστικής πλευράς, στην παλινδρομική συσχέτιση των δεδομένων ο συντελεστής αυτός είναι Prob(t) = 41,5% και 72,4%, για την πρώτη και τη δεύτερη περίπτωση αντίστοιχα.

• Ο Συντελεστής «Υγρασία» θεωρείται στατιστικά σημαντι-κός σε επίπεδο εμπιστοσύνης 95%, με βάση τον έλεγχο t και στις δύο παλινδρομήσεις. Πιο συγκεκριμένα, στην πρώτη παλινδρόμηση ο συντελεστής λαμβάνει τιμή bΥΓ = -1,258 (με t-αναλογία = -3,10) και στη δεύτερη τιμή bΥΓ = -4,527 (με t-αναλογία = -3,86). Έτσι, αύξηση της υγρασίας κατά μία μονάδα χωρίς να μεταβάλλεται η ένταση του ανέμου, συνεπάγεται μείωση της μετρούμενης συγκέντρωσης των σωματιδίων ΡΜ-10 κατά 1,26 μg/m3

περίπου, για το Δειγματολήπτη Νο. 1 και 4,5 μg/m3 για το Δειγματολήπτη Νο. 2.

• Η διαμόρφωση των τιμών της συγκέντρωσης των σωματι-δίων ΡΜ-10 επεξήγεται από τις δύο μεταβλητές (Ένταση ανέμου και Υγρασία) κατά 22% και 34% για το Δειγμ. 1 και το Δειγμ. 2, αντίστοιχα. Η σημαντικότητα του δείγ-ματος εξετάζεται επίσης μέσα από το στατιστικό έλεγχο F. Με βάση τα αποτελέσματα του ελέγχου, φαίνεται ότι οι ερμηνευτικές μεταβλητές ασκούν πράγματι επίδραση στις τιμές των μετρούμενων συγκεντρώσεων. Μάλιστα,


η πιθανότητα απόρριψης του συμπεράσματος αυτού είναι πολύ χαμηλή (1,5 – 2%).

• Η ερμηνευτική ικανότητα του δείγματος θα μπορούσε πε-ραιτέρω να βελτιωθεί με την εισαγωγή άλλων μεταβλητών (π.χ. φόρτος εργασιών, διεύθυνση ανέμου, κ.ά.). Δεδομέ-νων όμως των χρονικών περιορισμών του έργου αλλά και της έλλειψης των σχετικών στοιχείων (δελτία εργασιών) δεν κατέστη εφικτή η διερεύνησή τους. Πάντως, τα απο-τελέσματα θεωρούνται χρήσιμα στα πλαίσια μιας προ-καταρκτικής διερεύνησης των καταγραφικών δεδομένων για την απόκτηση μιας γενικής εικόνας των υπαρχουσών μεταξύ των εξεταζόμενων μεταβλητών σχέσεων.

5. ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ

Από τη στατιστική ανάλυση των δεδομένων της δειγμα-τοληψίας, προκύπτουν τα ακόλουθα κύρια σημεία:

5.1. Όσον αφορά στη γενική εικόνα της κατάστασης

Οι παρατηρούμενες συγκεντρώσεις κυμάνθηκαν, γενικά, σε πολύ υψηλά επίπεδα. Είναι χαρακτηριστικό ότι ο μέσος όρος του συνόλου των μετρήσεων ανήλθε σε 107 μg/m3 περίπου, ενώ η μέγιστη τιμή που παρατηρήθηκε ήταν 447 μg/m3 περίπου. Όπως ήταν αναμενόμενο, ο δειγματολήπτης επί της οδού Παναγούλη παρουσιάζει τις υψηλότερες συ-γκεντρώσεις, καθώς πέραν του γεγονότος ότι γειτνιάζει με την τοποθεσία που διενεργούνται οι εργασίες, περικλείεται από τις διαδρομές κυκλοφορίας των χωματουργικών αυτο-κινήτων.

5.2. Όσον αφορά στις υπερβάσεις των θεσμοθετημένων ορίων

Λαμβάνοντας υπόψη το σχετικά μικρό χρονικό διάστη-μα της δειγματοληψίας, δεν πραγματοποιείται σύγκριση των παρατηρούμενων συγκεντρώσεων με την ετήσια οριακή τιμή για την προστασία της ανθρώπινης υγείας, η οποία κα-θορίζεται από την Ευρωπαϊκή Οδηγία 1999/30. Η εκτίμηση των υπερβάσεων πραγματοποιήθηκε στη βάση της 24ωρης οριακής τιμής. Υπενθυμίζεται ότι σύμφωνα με την Ευρωπα-ϊκή Οδηγία 1999/30 δεν πρέπει να παρατηρείται υπέρβαση της τιμής αυτής περισσότερες από 35 φορές σε ένα έτος. Θα πρέπει όμως να σημειωθεί ότι εάν οι συνθήκες εκτέλεσης των έργων, κατά την περίοδο της δειγματοληψίας, δεν αφο-ρούσαν σε μια ειδική κατάσταση, τότε υπάρχουν ισχυρές εν-δείξεις για ανησυχητικές έως πολύ υψηλές υπερβάσεις των ετήσιων οριακών τιμών. Σε σύγκριση με την 24ωρη οριακή τιμή για την προστασία της ανθρώπινης υγείας και για το χρονικό διάστημα 6 Απρ. 2002 – 12 Ιουν. 2002, παρατηρή-θηκαν 17 υπερβάσεις σε σύνολο 38 καταγραφών (ήτοι πο-σοστό 45%) για το Δειγματολήπτη της οδού Π. Μελά και 32

υπερβάσεις σε σύνολο 34 καταγραφών (ποσοστό 94%). Το γεγονός ότι οι επιτρεπτές υπερβάσεις είναι 35 για ολόκληρο το ημερολογιακό έτος προβληματίζει ιδιαίτερα.

5.3. Όσον αφορά στις παρατηρούμενες συγκεντρώσεις σε σχέση με τη διεύθυνση και ένταση των ανέμων

Όσον αφορά στη μεταβολή των μέσων τιμών των συγκε-ντρώσεων σε σχέση με τη διεύθυνση του ανέμου, παρατη-ρούνται τα ακόλουθα:• Ο Δειγματολήπτης της οδού Παναγούλη παρουσιάζει σε

όλες τις περιπτώσεις υψηλότερες μέσες συγκεντρώσεις σε σχέση με το Δειγματολήπτη της οδού Π. Μελά, της τάξης 40% – 230%. Μόνη εξαίρεση αποτελεί η περίπτωση κατά την οποία πνέουν άνεμοι ΝΑ διεύθυνσης. Εντούτοις θα πρέπει να σημειωθεί ότι υπάρχει μόνο μία καταγραφή με άνεμο αυτής της διεύθυνσης, επομένως η παρατήρηση αυτή δεν αποτελεί ασφαλές συμπέρασμα.

• Δυσμενέστερης διεύθυνσης άνεμοι για το Δειγματολήπτη της οδού Π. Μελά θεωρούνται οι Βόρειοι. Είναι χαρακτη-ριστικό ότι το 80% των υπερβάσεων της 24ωρης οριακής τιμής παρατηρήθηκαν όταν έπνεαν άνεμοι της συγκεκρι-μένης διεύθυνσης. Σε γενικές γραμμές, οι παρατηρούμενες συγκεντρώσεις των σωματιδίων κυμαίνονται χαμηλότερα του συγκεκριμένου 24ωρου ορίου για τις υπόλοιπες διευ-θύνσεις ανέμου, λόγω της τοποθεσίας του δειγματολήπτη σε σχέση με το χώρο εκτέλεσης των έργων (βρίσκεται νοτίως των έργων και των οδών μεταφοράς, επομένως κα-θίσταται πιο «ευαίσθητος» όταν πνέουν βόρειοι άνεμοι). Αρνητικό στοιχείο, ως προς την επιβάρυνση των κατοικη-μένων ζωνών, αποτελεί το γεγονός ότι οι βόρειοι άνεμοι είναι από τους πλέον επικρατούντες στην περιοχή.

• Όσον αφορά στο Δειγματολήπτη της οδού Παναγούλη παρατηρούνται υψηλές συγκεντρώσεις (σε σχέση με την 24ωρη οριακή τιμή) σε όλες σχεδόν τις διευθύνσεις του ανέμου, με εξαίρεση τους Νοτιοανατολικούς, λόγω του προσανατολισμού του σε σχέση με το χώρο των εργασιών αλλά και την μικρή του απόσταση από τις κυκλοφοριακές οδούς των χωματουργικών και λοιπών αυτοκινήτων. Από τους πλέον δυσμενείς θεωρούνται οι Νοτιοδυτικοί άνεμοι, καθώς βρίσκεται Βορειοανατολικά – Ανατολικά σε σχέση με την πλησιέστερη προς αυτόν ζώνη εκτέλεσης των έρ-γων. Και στην περίπτωση αυτή είναι ιδιαίτερα σημαντικό το γεγονός ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις παρατηρού-νται στις δύο επικρατέστερες διευθύνσεις ανέμου, ήτοι ΝΔ (32%) και Β (26%).

• Οι χαμηλότερες συγκεντρώσεις στο Δειγματολήπτη της οδού Π. Μελά παρατηρούνται όταν πνέουν άνεμοι Δυτι-κών διευθύνσεων, ήτοι από τον αστικό ιστό προς το χώρο των έργων. Αντίστοιχα, και για τους ίδιους λόγους, οι χαμηλότερες συγκεντρώσεις στο Δειγματολήπτη της οδού Παναγούλη παρατηρούνται όταν πνέουν άνεμοι Νοτιοα-νατολικών διευθύνσεων.

• Όσον αφορά στην παρατηρούμενη συγκέντρωση των


σωματιδίων σε σχέση με την ένταση του ανέμου, ισχύουν όσα αναφέρθηκαν γενικά στην ανάλυση του παλινδρομι-κού μοντέλου. Γενικά, για ημέρες με αντίστοιχο ποσοστό υγρασίας και ίδιας διεύθυνσης ανέμους παρατηρείται μείωση της συγκέντρωσης των σωματιδίων. Σε αυτό συ-ντελεί το γεγονός ότι η μεγαλύτερη ταχύτητα του ανέμου διαχέει γρηγορότερα τη σκόνη.

5.4. Όσον αφορά στις παρατηρούμενες συγκεντρώσεις σε σχέση με την υγρασία και τη βροχόπτωση

Το ποσοστό υγρασίας της ατμόσφαιρας αποτελεί σημα-ντική παράμετρο στη συγκέντρωση των αιωρούμενων σω-ματιδίων και μάλιστα καθοριστικότερη από την ένταση του ανέμου, όπως φαίνεται και από τα αποτελέσματα της γραμ-μικής παλινδρόμησης. Για παράδειγμα, για ανέμους έντασης 18 κόμβων (33,3 km/h), οι παρατηρούμενες συγκεντρώσεις κυμαίνονται μεταξύ 83 και 170 μg/m3. Η διαφοροποίηση των αποτελεσμάτων έγκειται στις μεταβολές της υγρασίας. Έτσι, για υγρασία 72% η συγκέντρωση ανήλθε στα 83 μg/m3, ενώ για υγρασία 53% στα 170 μg/m3. Χαρακτηριστική, επίσης, είναι η σημασία της βροχόπτωσης, καθώς οι παρατηρούμε-νες συγκεντρώσεις κατά τις ημέρες που υπήρξε βροχή είναι εμφανώς μικρότερες από τις συγκεντρώσεις άλλων ημερών με αντίστοιχης διεύθυνσης και έντασης ανέμους.

6. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Από τα αποτελέσματα του προγράμματος παρακολούθη-σης και καταγραφής των αιωρούμενων σωματιδίων ΡΜ-10 διαπιστώθηκαν ιδιαίτερα υψηλές συγκεντρώσεις, σε τοπικό επίπεδο. Λαμβάνοντας υπόψη τις απαιτήσεις της νομοθεσί-ας δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί σύγκριση των δεδομένων αυτών με την ετήσια οριακή τιμή. Όμως, εάν οι συνθήκες εκτέλεσης των έργων κατά την περίοδο της δειγματοληψίας δεν αφορούσαν σε κάποια ιδιαίτερη περίπτωση αλλά αποτε-λούσαν μια συνήθη εικόνα της κατάστασης, τότε τα αποτε-λέσματα θεωρούνται ιδιαίτερα ανησυχητικά έως κρίσιμα

Η σύγκριση με τα υφιστάμενα νομοθετικά επίπεδα για την 24ωρη οριακή τιμή είναι επίσης ανησυχητική, καθώς παρά το περιορισμένο χρονικό διάστημα της δειγματολη-ψίας, και μάλιστα σε μια περίοδο με όχι ιδιαίτερα χαμηλά ποσοστά υγρασίας, οι παραβιάσεις κάλυψαν σχεδόν τον επιτρεπόμενο σε ετήσια βάση αριθμό.

Στην άμβλυνση του προβλήματος και στην εκτόνωση της έντασης που έχει δημιουργηθεί με τους κατοίκους της περιβάλλουσας ζώνης θα μπορούσε να βοηθήσει σημαντικά λήψη των ακόλουθων μέτρων:• Υλοποίηση μέτρων σε συστηματική βάση για την κα-

ταστολή της σκόνης (π.χ. διαβροχή και καθαρισμός των δρόμων ανά τακτά χρονικά διαστήματα, διαβροχή των σω-ρών, κάλυψη των χωματουργικών αυτοκινήτων, κ.ά.). Για παράδειγμα, έχει εκτιμηθεί [5, 7, 13] ότι η διαβροχή των

σωρών μειώνει έως και 50% την εκπομπή σκόνης από την αιολική διάβρωση και τη φόρτωση των υλικών, η διαβροχή των δρόμων μειώνει την εκπομπή σκόνης από 50% (για 2 lt νερού/m2/ώρα ) έως 75% (για >2 lt νερού/m2/ώρα ).

• Εγκατάσταση δειγματοληπτών για την παρακολούθηση και καταγραφή της συγκέντρωσης των αιωρούμενων σωματιδίων ΡΜ-10 και συστηματική καταγραφή των κατασκευαστικών δραστηριοτήτων ώστε να καταστεί εφικτή η σύνδεση της συγκέντρωσης των αιωρούμενων σωματιδίων στην ατμόσφαιρα με τις πραγματοποιούμενες εργασίες.

• Εφαρμογή συμπληρωματικών μέτρων (π.χ. καθαρισμός των δρόμων και πεζοδρομίων ανά τακτά χρονικά διαστή-ματα, ενημέρωση των κατοίκων, κ.λπ.) και αντισταθμιστι-κών οφελών (π.χ. κάλυψη του κόστους που υφίστανται οι κάτοικοι εξαιτίας της παρουσίας της σκόνης) ώστε να δημιουργηθεί ένα κλίμα αμοιβαίας εμπιστοσύνης και κατανόησης, το οποίο θα συντελέσει στην απρόσκοπτη εκτέλεση των έργων υπό όρους και συνθήκες κοινωνικής δικαιοσύνης και συνοχής.

Ευχαριστίες

Τα αποτελέσματα του δειγματοληπτικού ελέγχου είναι προϊόν ερευνητικού προγράμματος, το οποίο ανατέθηκε στο Εργαστήριο Μεταλλευτικής Τεχνολογίας και Περιβαλ-λοντικής Μεταλλευτικής του Ε.Μ.Π. από το Δήμο Αγίας Παρασκευής.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. American Thoracic Society (2000). What constitutes an adverse health effect of air pollution? Official statement of the American Thoracic Society (ATS). Am J Respir Crit Care Med,161, pp. 665-73.

2. Delucchi, M.A. (2000). Environmental externalities of motor vehicle use in the US. Journal of Transport Economics and Policy 34, pp.135–168.

3. Delucchi, M.A., Murphy, J.J.and McCubbin D.R. (2002). The health and visibility cost of air pollution: a comparison of estimation methods. Journal of Environmental Management 64, pp.139–152.

4. Hoek G, Brunekreef B. (1993). Acute effects of a winter air pollution episode on pulmonary function and respiratory symptoms of children. Arch Environ Health, 48, pp.328-335.

5. Holmes Air Sciences (1998), “Review of Load Based Licensing Requirements and Exploration of Alternative Approaches”. Report to the Minerals’ Council of NSW.

6. Katsouyanni K, Touloumi G, Samoli E, et al. (2001). Confounding and effect modification in the short-term effects of ambient particles on τotal mortality: results from 29 European cities within the APHEA2 project. Epidemiology 12, pp. 521–31.

7. National Energy Research Development and Demonstration Council - NERDDC (1988), Air Pollution from Surface Coal Mining: Volume 2 Emission Factors and Model Refinement, National Energy Research and Demonstration Council, Project 921.

8. Pope, CA III (1991). Respiratory hospital admission associated with PM10 pollution in Utah, Salt Lake, and Cache Valleys. Arch Environ Health, 46, pp.90-97.

9. Samet, JM, Bishop, Y, Speizer, FE, Spengler, JD and Ferris, BG. (1981). The relationship between air pollution and emergency room visits in


an industrial community. J Air Pollut Control Assoc, 31, pp.236-240.10. Samet JM, Dominici F, Zeger SL, Schwartz J. Dockery DW

(2000). The National Morbidity, Mortality, and Air Pollution Study. Part I: methods and methodologic issues. Res Rep Health Eff Inst 75, pp. 5–14.

11. Samet JM, Dominici F, Curriero FC, Coursac I, Zeger SL (2000). Fine particulate air pollution and mortality in 20 US cities, 1987-1994. N Engl J Med 343, pp. 1742–49.

12. Schwartz, J, Slater, D, Larson, TV, Pierson, WE and Koenig JQ (1993). Particulate air pollution and hospital emergency room visits for asthma in Seattle. Am Rev Respir Dis,147, pp.826-31.

13. State Pollution Control Commission - SPCC (1986), Air Pollution from Coal Mining and Related Developments, ISBN 0 7240 5936 9.

14. Sunyer, J, Saez, M, Murillp, C, Castellsagne, J, Martinez F and Anto JM. (1993). Air pollution and emergency room admissions for chronic obstructive pulmonary disease: a 5-year study. Am J Epidemiol, 137, pp.701-705.

15. Thurston, GD, Ito, K, Hayes, CG, Bates, DV and Lippmann M. (1994). Respiratory hospital admissions and summertime haze air pollution in Toronto, Ontario: consideration of the role of acid aerosols. Environ Res, 765, pp. 271-290.

16. Thurston, GD, Ito, K, Kinney, PL and Lippmann M. (1992). A multi-year study of air pollution and respiratory hospital admissions in three New York state metropolitan areas: results for 1988 and 1989 summers. J Expo Anal Environ Epidemiol, 2, pp. 429-450.

Δ. ΚαλιαμπάκοςΕπίκουρος Καθηγητής Ε.Μ.Π., Σχολή Μηχ. Μεταλλείων – Μεταλλουργών, Τομέας Μεταλλευτικής, Εργαστήριο Μεταλλευτικής Τεχνολογίας και Περιβαλλοντικής ΜεταλλευτικήςΔ. ΔαμίγοςΛέκτορας Ε.Μ.Π., Σχολή Μηχ. Μεταλλείων – Μεταλλουργών, Τομέας Μεταλλευτικής, Εργαστήριο Μεταλλευτικής Τεχνολογίας και Περιβαλλοντικής Μεταλλευτικής


SummaryHeavy construction is an important source of dust emissions into the ambient air. The problems are magnified when construction activities take place in populated areas. Although there are adverse effects on human health, in the majority of cases particulate concentrations are not typically assessed. This paper outlines the results of a fine particulate (PM-10) monitoring program, in order to estimate the impact from the construction of the junction of Free Avenue Elefsis – Stavros – Spata with Western Regional Avenue of Hymettus, in the “Contopefko” area of Agia Paraskevi municipality. PM-10 samples were collected over a period of two months. The concentrations recorded showed average values that were significantly higher than the 24-hour limit values for PM-10 laid down in European Council Directive 1999/30/EC, resulting in several air quality thresholds being exceeded.

1. INTRODUCTION

During recent years, there has been a continuous construction activity in the Attica basin in order to enhance infrastructure works and to support the 2004 Olympic Games. One of the most important projects is the construction of Attika Road, which includes two major motorways: the Free Avenue Elefsis – Stavros – Spata and the Western Regional Avenue of Hymettus. The project will connect 30 municipalities from the new Athens International Airport “Eleftherios Venizelos” to the National Road Athens – Corinth at Elefsis tolls.

A significant problem during the project’s construction is air pollution generated by particulate matter emissions. The consequences of the problem become more evident in this case, due to the fact that several construction sites are located adjacent to residential areas. Although measurements of PM-10 concentrations in the ambient air should be required, samples are not typically collected. The latter has resulted in serious conflicts with the local communities, which are afraid of being exposed to high concentration levels of particulate matter.

This paper summarizes the results of a local PM-

10 monitoring program that took place over a period of two months in the “Contopefko” area of Agia Paraskevi municipality. The purpose of the study was to estimate the impacts from the construction of the junction of Free Avenue Elefsis – Stavros – Spata with Western Regional Avenue of Hymettus. The measurements indicated that the site exhibited high levels of PM-10 concentrations during the construction of the junction, which in many cases exceeded the 24-hour air quality thresholds for PM-10 laid down in European Council Directive 1999/30/EC. The outcomes are significant for the construction sector because they reveal the severity of a problem that could have been avoided if appropriate mitigation measures had been taken.

2. PARTICULATE MATTER EFFECTS

In general, particles of about 10 µm or less in aerodynamic equivalent diameter are capable of reaching the alveoli (air sacs in the lung) and those measuring between 0.5 and 1.0 micron aerodynamic diameter have the highest possibility of being deposited in the alveoli. Overall, health risks posed by inhaled particles are influenced by the concentration of particulate matter in the ambient air, the duration of exposure, the penetration and deposition of particles and the body’s biological responses to these deposited materials. Numerous studies have demonstrated a connection between ambient particulate matter exposures and various health outcomes, as follows:• Mortality: findings indicate that risk of death is increased

by ambient particulate matter exposure. According to epidemiological studies [1] individuals living in highly polluted by PM-10 areas have on average a two- to three-year shorter life expectancy than individuals living in less polluted sites. Recent studies derived from the APHEA – 2 project showed that daily mortality increased by 0.6% for each 10 μgr/m3 increase in PM-10 [6]. The results were quite similar in studies in the U.S.A. (daily mortality increased by 0.5% for each 10 μgr/m3 increase in PM-10)

Extended Summary

Civil Works and Fine Particulate Matter Emissions: A Case Study

D. KALIAMPAKOS D. DAMIGOSAssistant Professor, N.T.U.A. Lecturer, N.T.U.A.


[10, 11].• In several studies it was concluded that high levels of

PM-10 resulted in acute asthma exacerbation and hospital admissions [9, 14, 15, 16]. In surveys conducted in the U.S.A., a 50% drop in hospital admissions of children for respiratory disease was connected with a marked reduction in PM-10 concentration [8]. The estimated decrease was 7.1% in all respiratory admissions, with a 10 μg/m3 decrease in PM-10 levels [ibid.]

• A greater frequency of wheezing has been observed among sensitive groups (children, aged people) living in areas with higher PM-10 exposure. Studies indicate an increase in upper (runny nose, sore throat, head cold, and sinusitis) and lower (wheezing, dry cough, shortness of breath) respiratory tract symptoms with increased air pollution [14, 21].

In addition, dust causes significant nuisance problems and affects the quality of life (visibility, damage to vegetation, erosion of building surfaces, corrosion of metals, etc.). A report [3] indicates that the social cost of total suspended particulate (TSP) for the U.S.A. in 1990 was about 52–88 billion US$ (prices in US$ 1991). A percentage of 50-60% was attributed to health problems and the rest amount to visibility cost. As far as PM-10 cost is concerned, it was estimated at 26–47 billion US$ for health and 3.8-16.5 billion US$ for nuisance problems, respectively. Another survey estimated that the health cost of air pollution came to 154 billion US$ and the cost of damages to buildings and crops to 0.4–8 billion US$ and 2-6 billion US$, respectively.

3. METHODOLOGY

Sampling was carried out according to the U.S EPA 40 CFR, part 50, 51, 53 and 58 and the European Directives 1999/30/EC and 1996/62/EC. Measurements took place daily, including weekend days, from April 6 to June 12, 2002.

Data collection was carried out by means of two high volume samplers with PM-10 head, provided by Thermo Environmental Instruments, mod. 600, following U.S. EPA 40 CFR, Part 50, App. J. The samplers’ locations were selected according to U.S. EPA 40 CFR, Part 58, App. D & E, Section 28 and App. VI of the Directive 1999/30/EC. The exact location is shown in Figure 1. Sampler No.1 was installed on the roof of a building at a vertical height of 8 meters. Sampler No.2 was located close to a haulage road at ground level.

Sampling was carried out using quartz filters, according to the U.S. EPA guidance 40 CFR, Part 50, App. A, B and E. Before installation, filters were pre-weighed in the laboratory, with an accuracy of 0.1 mg. Filters remained for approximately 24 h in the laboratory before re-weighing. PM-10 concentrations were estimated by weighing the soiled filter and then dividing the gain in mass by the volume

of air sampled. Samplers were tested daily for malfunctions and weekly for pump rate absorption.

4. RESULTS

Data collected are presented in table 1. The measurements were analyzed in order to find out the local air quality, compared to the legislative framework, and the relationship of wind direction with the concentration levels.

The statistics of the monitoring campaign (average, median, min and max values) are given in table 2. In addition, table 3 presents the average concentration values for each sampler, based on the wind direction.

The observations were further analyzed by means of multiple regression analysis, using a linear model of the form Υ = a+bx1+cx2. PM-10 concentration was used as the dependent variable. As independent variables, the wind speed and the relative humidity were selected. The estimates were carried out for each sampler independently. The outcomes are given in tables 5–10.• The wind speed had a negative sign in both cases (Sampler

no. 1, bwe = -0.688 and sampler no. 2 bwe = -0.964). However, it was statistically insignificant at P = 0.05.

• The relative humidity had a negative influence, as expected, and was statistically significant at P = 0.05. For Sampler no. 1 it was estimated to be -1.258 and for Sampler no. 2 –4.257.

• The proportion of the variation explained for Sampler no.1 and Sampler no.2 was 22% and 34%, respectively. According to the overall F statistic, the probability value for the null hypothesis that the coefficients of all variables other than the constant term are zero is low (1.5-2%).

• The explanatory power of the model would improve if more variables were added (e.g. work load, wind direction, etc.). However, these variables, due to data unavailability, were not taken into account.

5. DISCUSSION

The observed concentration levels were generally high. The average value of the measurements was 107 μgr/m3 and the maximum value equaled to 447 μgr/m3. As far as Sampler no. 1 is concerned, the concentration levels exceeded the 24-hour limit value for the protection of human health 17 times in a total of 38 records. The excesses for Sampler no. 2 were 32 out of a total of 34 measurements. Given that the EC Directive 1999/30 requires that the 24-hour threshold should not be exceeded more than 35 times in a calendar year, these results raise serious concerns.

In general, Sampler no.2 presented higher concentrations than Sampler no.1, from 40% up to 230%. The only exception was observed with SE winds. However, there is only one record for this direction. The peak concentrations


were found for winds of SW and N direction. As far as Sampler no. 1 is concerned, about 80% of the measurements that surpassed the threshold values were correlated with N winds. The concentrations decreased with W winds.

In general, the concentration values decrease as wind speed increases. This is obvious from some particular measurements that were recorded with almost identical wind direction and relative humidity conditions. Further, it was supported from the results of the regression analysis.

Relative humidity affected PM-10 concentrations to a significant degree. This observation was derived from the regression analysis and it is characteristic in particular samples collected. For example, for wind speeds of 18 knots (33.3 km/h) the concentrations range from 83 μgr/m3 up to 170 μgr/m3. The lowest value was recorded with relative humidity 72% and the maximum value with 53%. The same conclusions stand for days with rainfall.

6. CONCLUSIONS

From the observations it is apparent that the local air quality, with respect to PM-10 concentrations, creates

reasonable concerns. Within a period of two months, the excessive concentrations recorded were as many as the number allowed for a calendar year, according to EC Directive 1999/30. In order to ameliorate the adverse effects of the construction works as well as to appease residents’ anxiety, the following actions were suggested:• Strict implementation of dust control measures, such

as wet suppression, on a systematic basis. This simple precaution could reduce dust emissions from various sources (stockpiles, roads, etc.) by up to 75% [5, 7, 13].

• Installation of PM-10 stations that will monitor the ambient air on a permanent basis and documentation of the workload of the construction activities (e.g. total m3 of materials excavated per day). The latter will help to correlate the observed concentrations with this particular dust emission source.

• Adoption of complementary actions, such as cleaning the travel routes in the surrounding area, providing information about the project in order to encourage discussions and to listen to community concerns, compensating people for the nuisance caused, etc., that will help to re-establish a sound and ethical relationship with the local community.

D. KaliampakosAssistant Professor, N.T.U.A., School of Mining EnLaboratory of Mining Technology and Environmental MiningD. DamigosLecturer, N.T.U.A., School of Mining EnLaboratory of Mining Technology and Environmental Mining

30 Τεχν. Χρον. Επιστ. Έκδ. ΤΕΕ, v, τεύχ. 1-2 2003, tech...

Documents