Αποτίμηση της αξίας της ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα στην περιοχή της Κοζάνης

Transcript

1 AΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΔΡΑΥΛΙΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Αποτίμηση της αξίας της ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα στην περιοχή της Κοζάνης ΤΑΚΟΥΔΗΣ ΣΠΥΡΟΣ, ΣΑΛΤΣΟΓΛΙΔΗΣ ΝΙΚΟΣ Α.Μ , Α.Μ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΜΑΛΛΙΟΣ ΖΗΣΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ, 2018

2 Περίληψη Η ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα είναι ένα θέμα που απασχολεί έντονα την επιστημονική κοινότητα τα τελευταία χρόνια. Ο λόγος είναι ότι η ατμοσφαιρική ρύπανση έχει αρνητικές επιπτώσεις σε διάφορους τομείς όπως το κλίμα, η πανίδα, η χλωρίδα αλλά και η δημόσια υγεία και η οικονομία. Η κατάσταση είναι δυσμενέστερη στις μεγαλουπόλεις όπου η ανθρώπινη δραστηριότητα (βιομηχανίες, οχήματα, θέρμανση κατοικιών) συμβάλλει στην αυξημένη συσσώρευση ρύπων στην ατμόσφαιρα. Βασικός στόχος της παρούσας εργασίας είναι η αποτίμηση της αξίας των περιβαλλοντικών στοιχείων που έχουν σχέση με τα ζητήματα της ποιότητας ατμοσφαιρικού αέρα στην ευρύτερη περιοχή της Κοζάνης. Το επιστημονικό πεδίο στο οποίο εντάσσεται η εργασία είναι τα Οικονομικά των Φυσικών Πόρων και του Περιβάλλοντος, το οποίο αποτελεί κλάδο της γενικής Οικονομικής επιστήμης. Αντικείμενο της εργασίας αποτελεί το κατά πόσο οι κάτοικοι της Κοζάνης (και της ευρύτερης γύρω περιοχής) είναι διατεθειμένοι να δεχτούν μία αύξηση στο τιμολόγιο της ΔΕΗ με σκοπό τη λήψη μέτρων (αντικατάσταση των υφιστάμενων μονάδων παραγωγής ενέργειας) για την αντιμετώπιση της αέριας ρύπανσης και τη βελτίωση της ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα. Για την εξαγωγή των αποτελεσμάτων, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της εξαρτημένης αξιολόγησης και η επεξεργασία των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια του στατιστικού πακέτου IBM SPSS Statistics v23. Για την ανάλυση των αποτελεσμάτων εφαρμόσθηκε η στατιστική μέθοδος της παλινδρόμησης (λογιστική και γραμμική) με σκοπό να αναδειχθούν οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν τη διάθεση πληρωμής των κατοίκων. Το συνολικό δείγμα που μελετήθηκε αποτελείται από 306 ερωτηματολόγια τα οποία συμπληρώθηκαν με τη μέθοδο της προσωπικής συνέντευξης, στην πόλη της Κοζάνης καθώς και της ευρύτερης γύρω περιοχής. Το ποσοστό αποδοχής της αύξησης στο δείγμα ήταν παραπάνω από το 50% και πιο συγκεκριμένα άγγιζε το 62%, ενώ το συνολικό κέρδος από την προτεινόμενη αύξηση του τιμολογίου της ΔΕΗ κυμαίνεται από /έτος έως /έτος, ανάλογα με το εφαρμοζόμενο πρότυπο παλινδρόμησης. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 1 από 122

3 Abstract Air quality has become a matter of great concern to the scientific community in the recent years. The main reason is that atmospheric pollution has a negative impact on various sectors such as climate, fauna, flora, public health and the economy. The problem is prolonged tin big cities where human activity (industries, vehicles, home heating) contributes to increased accumulation of pollutants in the atmosphere. The main purpose of the present study is to evaluate the environmental features that are related to the air quality of Kozani and the near areas. The study belongs to the scientific field of Economics of Natural Resources and Environment, which is part of the general economic science sector. The main objective of the study is to assess the willingness of the residents in Kozani to accept an increase in their monthly billings in order to improve the air quality of their region (by replacing the current power plants with newer ones). The dependent evaluation methodology was used to process all generic data. More specifically, logistic and linear regression were implemented as the main statistic methods, in order to assess the main factors that affect the extent of the residents willingness to pay more per month. A total of 306 questionnaires were collected from the town of Kozani, as well as the near areas. All questionnaires were completed using the personal interview method. Results revealed that more than 50% of the sample (62% in particular) was willing to accept the monthly increase in their bills. Moreover, the annual benefit resulting from the proposed increase, fluctuated between /year and /year, depending of the different regression standards. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 2 από 122

4 Πρόλογος Η παρούσα μελέτη αποτελεί τη διπλωματική εργασία που εκπονήθηκε στα πλαίσια του προπτυχιακού προγράμματος σπουδών, του υδραυλικού τομέα, του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών, της Πολυτεχνικής Σχολής, του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Αντικείμενο και στόχο της εργασίας αποτέλεσε η αποτίμηση της αξίας της ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα για τους κατοίκους της Κοζάνης καθώς και της ευρύτερης γύρω περιοχής. Πηγή έμπνευσης για τη συγκεκριμένη μελέτη αποτέλεσε η οικονομική αποτίμηση περιβαλλοντικού προβλήματος και η επιλογή του θέματος έγινε μέσα από τη συζήτηση με τον επιβλέποντα Καθηγητή, κ. Ζήση Μάλλιο, με στόχο να μελετηθεί ένα από τα σημαντικότερα περιβαλλοντικά προβλήματα στην ευρύτερη περιοχή της Κοζάνης. Επιβλέπων της μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας ήταν ο κ. Ζήσης Μάλλιος, Επίκουρος Καθηγητής στον Τομέα Υδραυλικής και Τεχνικής Περιβάλλοντος, του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών, της Πολυτεχνικής Σχολής, του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, τον οποίο θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε μέσα από την καρδιά μας για την πολύτιμη υποστήριξη και καθοδήγηση που μας παρείχε κατά την διάρκεια εκπόνησης αυτής της διπλωματικής εργασίας. Επίσης, θερμές ευχαριστίες οφείλονται στα μέλη της οικογενείας μας, που με την συμπαράστασή τους, μας βοήθησαν να ολοκληρώσουμε με επιτυχία τον κύκλο τον σπουδών μας, καθώς και σε όλους εκείνους, φίλους και γνωστούς, που βοήθησαν κατά το στάδιο της συλλογής των ερωτηματολογίων της έρευνας. Θεσσαλονίκη, Οκτώβριος 2018 Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 3 από 122

5 Πίνακας Περιεχομένων 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στόχος και αντικείμενο της εργασίας Δομή της εργασίας ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ Γενικά για την ατμόσφαιρα Ρύπανση Πήγες ρύπανσης Ατμοσφαιρικοί ρύποι Μονοξείδιο του Άνθρακα (CO) Οξείδια του Αζώτου (NO x ) Όζον (Ο3) Διοξείδιο του Θείου (SO 2 ) Στερεά Αιωρούμενα Σωματίδια Μόλυβδος (Pb) Συνέπειες στη δημόσια υγεία Δείκτες Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης Κατάσταση στον ελλαδικό χώρο Η περιοχή της Δυτικής Μακεδονίας ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Ιστορική αναδρομή Τι είναι το περιβάλλον για την Οικονομική Επιστήμη; Βιώσιμη ή αειφόρος ανάπτυξη Αρχές της Αειφόρου ή Βιώσιμης Ανάπτυξης Βιωσιμότητα Φυσικοί πόροι και αειφορία Αειφορία και ενέργεια Ανάλυση κόστους οφέλους Αποτίμηση της αξίας των περιβαλλοντικών πόρων Κύριες έννοιες Θεωρητικό πλαίσιο της αποτίμησης αγαθών και υπηρεσιών του περιβάλλοντος Η ερμηνεία των αξιών Μέθοδοι περιβαλλοντικής αποτίμησης Μέθοδος τιμής αγοράς (ή πλεονάσματος καταναλωτή / παραγωγού) Η μέθοδος της άμεσης αποκαλυφθείσας προτίμησης Η μέθοδος της άμεσης δηλωθείσας προτίμησης Μέθοδοι έμμεσης αποκαλυφθείσας προτίμησης (έμμεσες ορατές μέθοδοι) Μέθοδοι που στηρίζονται στο κόστος ταξιδιού Η μέθοδος της ηδονικής αξίας περιουσιακού στοιχείου Η μέθοδος του ηδονικού μισθού Η εξέταση των δαπανών αποτροπής ή άμυνας Μέθοδοι έμμεσης δηλωθείσας προτίμησης Ειδικές μέθοδοι εκτίμησης του κόστους ελέγχου της ρύπανσης Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ Δείγμα και πληθυσμός Είδη μεταβλητών Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 4 από 122

6 4.3 Διάκριση των δεδομένων ανάλογα με την κλίμακα μέτρησης Μέθοδοι γραφικής παρουσίασης δεδομένων Ανάλυση Παλινδρόμησης Γραμμική παλινδρόμηση Λογιστική παλινδρόμηση Τύποι λογιστικής παλινδρόμησης Ανάπτυξη μοντέλου ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Πηγές ρύπανσης αποδέκτες Ατμόσφαιρα Υδάτινοι πόροι Έδαφος Κλιματικά στοιχεία ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΕΞΑΡΤΗΜΕΝΗΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Βασικές αρχές σύνταξης του ερωτηματολογίου Διαμόρφωση υποθετικής ερώτησης Περιγραφή ερωτηματολογίου Μέθοδος δειγματοληψίας Μη παραμετρική ανάλυση αποτελεσμάτων Ενότητα Α Κοινωνικο-οικονομικά χαρακτηριστικά Α1. Φύλο Α2. Ηλικία Οικογενειακή κατάσταση Α4. Μορφωτικό επίπεδο Α5. Επάγγελμα Α6. Τόπος κατοικίας Α7. Μέσο μηνιαίο οικογενειακό εισόδημα Ενότητα Β Περιβάλλον και αέρια ρύπανση Β1. Πόσο σημαντική είναι για εσάς η προστασία του περιβάλλοντος Β2. Πόσο σημαντικά θεωρείτε τα περιβαλλοντικά προβλήματα της περιοχής σας Β3. Αξιολογήστε τα προβλήματα που πιστεύετε ότι αντιμετωπίζει το φυσικό περιβάλλον στη περιοχή σας Β4. Βαθμολογήστε την αναγκαιότητα λήψης μέτρων για την προστασία του περιβάλλοντος από το κράτος Β5. Πόσο θεωρείται ότι επηρεάζει η αέρια ρύπανση την υγεία σας και την ποιότητα της ζωής σας Β6. Πόσο σημαντική θεωρείτε τη λήψη μέτρων για την μείωση της αέριας ρύπανσης Είστε ενημερωμένοι για το πως μπορεί να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα της αέριας ρύπανσης Β8. Πώς θεωρείτε ότι μπορεί να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα της αέριας ρύπανσης που οφείλεται στην παραγωγή ενέργειας Β9. Πόσο θεωρείτε ότι συμβάλλουν οι μονάδες παραγωγής ενέργειας στην οικονομική ανάπτυξη της περιοχής σας Β9. Κατατάξτε από το 1 έως το 7 τα παρακάτω προβλήματα Ενότητα Γ Αποτίμηση Γ1.Συμφωνείτε με την ιδέα ότι η αέρια ρύπανση στην περιοχή σας είναι ένα μείζον πρόβλημα και χρίζει άμεση αντιμετώπιση; Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 5 από 122

7 Γ2. Πόσο περίπου πληρώνεις το δίμηνο στη ΔΕΗ Γ.3 Είστε διατεθειμένος/-η να υποστείτε κάποια αύξηση στον λογαριασμό της Δ.Ε.Η. για την μείωση της αέριας ρύπανσης στην περιοχή σας Γ4. Είστε διατεθειμένος/- να πληρώσετε X το δίμηνο για να μειωθεί η αέρια ρύπανση στην περιοχή σας; Γ5. Ποιο είναι το μέγιστο ποσό που είστε διατεθειμένος/-η να πληρώσετε το δίμηνο για την μείωση της αέριας ρύπανση στην περιοχή σας Γ6. Για ποιο λόγο δεν θέλετε να συνεισφέρετε οικονομικά; Συνδυαστικά διαγράμματα Φύλο Διάθεση πληρωμής Ηλικία Διάθεση πληρωμής Μορφωτικό επίπεδο Διάθεση πληρωμής Εισόδημα Διάθεση πληρωμής Αέρια ρύπανση Διάθεση πληρωμής Παραμετρική ανάλυση αποτελεσμάτων SPSS Λογιστική παλινδρόμηση Μοντέλο λογιστικής παλινδρόμησης στο σύνολο του δείγματος για τη διάθεση συμμετοχής (Πρότυπο συμμετοχής) Μοντέλο λογιστικής παλινδρόμησης στο σύνολο του δείγματος ως προς την επιθυμία πληρωμής (Συμβατικό πρότυπο της διάθεσης για πληρωμή) Μοντέλο λογιστικής παλινδρόμησης στο τμήμα του δείγματος το οποία αποδέχτηκε την συμμετοχή του, ως προς την επιθυμία πληρωμής (Μερικό πρότυπο της διάθεσης για πληρωμή) Μοντέλο λογιστικής παλινδρόμησης στο σύνολο του δείγματος εκτός εκείνων δεν αποδέχτηκαν την συμμετοχή τους για οικονομικούς λόγους, ως προς την επιθυμία πληρωμής (Μερικό πρότυπο της διάθεσης για πληρωμή 2) Μικτό πρότυπο Γραμμική παλινδρόμηση Μοντέλο πολλαπλής γραμμικής παλινδρόμησης στο σύνολο του δείγματος, ως προς το μέγιστο ποσό Μοντέλο πολλαπλής γραμμικής παλινδρόμησης στο τμήμα του δείγματος που αποδέχτηκαν την ερώτηση συμμετοχής (Γ1), ως προς το μέγιστο ποσό ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 6 από 122

8 Κατάλογος Πινάκων Τακούδης Σπύρος, Σαλτσογλίδης Νίκος Αποτίμηση της αξίας της ποιότητας Πίνακας 2.1: Κυριότεροι ατμοσφαιρικοί ρύποι (Vallero, 2014) Πίνακας 2.2: Συμπτώματα που σχετίζονται με την ατμοσφαιρική ρύπανση και οι συνέπειές τους (EC, 1996; EC, 1999) Πίνακας 2.3: Εκπομπές ρύπων SO 2 και Σωματιδίων ανά σταθμό παραγωγής ενέργειας (Σαλεπτσής, 2016) Πίνακας 2.4: Τιμές εκπεμπόμενων αιωρούμενων σωματιδίων και τα όρια αυτών (Σαλεπτσής, 2016). 26 Πίνακας 2.5: Υπερβάσεις εκπομπών ρύπων ανά μονάδα παραγωγής ενέργειας (Σαλεπτσής, 2016) Πίνακας 2.6: Συχνότητα παθήσεων σε παιδιά της Δυτικής Μακεδονίας (Σαλεπτσής, 2016) Πίνακας 2.7: Συχνότητα παθήσεων σε κατοίκους της Δυτικής Μακεδονίας (Σαλεπτσής, 2016) Πίνακας 3.1: Οικονομικές μέθοδοι για την αποτίμηση των περιβαλλοντικών αξιών (Καλιαμπάκος & Δαμίγος, 2008) Πίνακας 4.1: Π παραδείγματα διαφόρων μεταβλητών και οι αντίστοιχες τιμές τους Πίνακας 6.1: Στατιστικά στοιχεία μεταβλητών Πίνακας 6.2: Κωδικοποίηση κατηγορικής μεταβλητής οικογενειακής κατάστασης Πίνακας 6.3: Ανεξάρτητες μεταβλητές που συμμετέχουν στην έρευνα Πίνακας 6.4: Μεταβλητές οι οποίες πήραν μέρος στην λογιστική παλινδρόμηση Πίνακας 6.5: Ανεξάρτητες μεταβλητές που συμμετέχουν στην έρευνα Πίνακας 6.6: Μεταβλητές οι οποίες πήραν μέρος στη λογιστική παλινδρόμηση Πίνακας 6.7: Ανεξάρτητες μεταβλητές που συμμετέχουν στην έρευνα Πίνακας 6.8: Μεταβλητές οι οποίες πήραν μέρος στη λογιστική παλινδρόμηση Πίνακας 6.9: Ανεξάρτητες μεταβλητές που συμμετέχουν στην έρευνα Πίνακας 6.10: Μεταβλητές οι οποίες πήραν μέρος στη λογιστική παλινδρόμηση Πίνακας 6.11: Μεταβλητές που εισήχθησαν στο μοντέλο γραμμικής παλινδρόμησης Πίνακας 6.12: Μεταβλητές οι οποίες πήραν μέρος στην γραμμική παλινδρόμηση Πίνακας 6.13: Μεταβλητές που εισήχθησαν στο μοντέλο γραμμικής παλινδρόμησης Πίνακας 6.14: Μεταβλητές οι οποίες πήραν μέρος στην γραμμική παλινδρόμηση Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 7 από 122

9 Κατάλογος Σχημάτων Τακούδης Σπύρος, Σαλτσογλίδης Νίκος Αποτίμηση της αξίας της ποιότητας Σχήμα 2.1: Κατανομή των πρωτογενών αέριων ρύπων που εκπέμπονται από ανθρωπογενείς πηγές στην ατμόσφαιρα (Ζάνης, 2014) Σχήμα 2.2: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετησίων τιμών CO, σε mg/m 3 (ΥΠΕ, 2016) Σχήμα 2.3: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετήσιων τιμών SO 2, σε μg/m 3 (ΥΠΕ, 2016) Σχήμα 2.4: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετήσιων τιμών βενζολίου, σε μg/m 3 (ΥΠΕ, 2016) Σχήμα 2.5: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετήσιων τιμών ΝΟ, σε μg/m 3 (ΥΠΕ, 2016) Σχήμα 2.6: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετήσιων τιμών NO 2, σε μg/m 3 (ΥΠΕ, 2016) Σχήμα 2.7: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετήσιων τιμών Ο 3, σε μg/m 3 (ΥΠΕ, 2016) Σχήμα 2.8: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετήσιων τιμών αιωρούμενων σωματιδίων σε μg/m 3 (ΥΠΕ, 2016) Σχήμα 3.1: Ασθενής και ισχυρή βιωσιμότητα (Φλογαΐτη, 2011) Σχήμα 3.2: Συστηματική ή ολιστική άποψη της βιωσιμότητας (Fien & Maclean, 2000) Σχήμα 3.3: Σχέση οικονομικών δραστηριοτήτων και φυσικού περιβάλλοντος (Σαλεπτσής, 2016) Σχήμα 3.4: Βασικές σχέσεις οικονομίας και περιβάλλοντος (Field & Field, 2012) Σχήμα 3.5: Η συνολική οικονομική αξία και οι υποδιαιρέσεις της (Μάλλιος, 2005) Σχήμα 3.6: Διάγραμμα ροής που καθορίζει τις κατάλληλες τεχνικές της περιβαλλοντικής οικονομίας (DEAT, 2004) Σχήμα 3.7: Η ισορροπία της αγοράς (Καλιαμπάκος & Δαμίγος, 2008) Σχήμα 4.1: Διάκριση μεταβλητών (Ζαφειρόπουλος, 2017) Σχήμα 4.2: Διάκριση των δεδομένων ανάλογα με την κλίμακα μέτρησης (Ζαφειρόπουλος, 2017) Σχήμα 4.3: Θηκογράμματα (Νικήτας, 2013) Σχήμα 4.4: Η ευθεία της απλής γραμμικής παλινδρόμησης (Κιτικίδου, 2018) Σχήμα 4.5: Διάγραμμα διασποράς μη γραμμικής παλινδρόμησης (Κιτικίδου, 2018) Σχήμα 4.6: Μη ύπαρξη σχέσης μεταξύ 2 μεταβλητών (Κιτικίδου, 2018) Σχήμα 4.7: Τυπική ανάπτυξη σιγμοειδούς καμπύλης (Πετρίδης, 2015) Σχήμα 5.1: Μέσες τιμές θερμοκρασίας στην πόλη της Κοζάνης (ΕΜΥ, 2018) Σχήμα 5.2: Μέσες τιμές υγρασίας στην πόλη της Κοζάνης (ΕΜΥ, 2018) Σχήμα 5.3: Μέσες τιμές βροχόπτωσης στην πόλη της Κοζάνης (ΕΜΥ, 2018) Σχήμα 5.4: Μέσες τιμές ανέμων στην πόλη της Κοζάνης (ΕΜΥ, 2018) Σχήμα 6.1: Κατανομή φύλου στο δείγμα του ερωτηματολογίου Σχήμα 6.2: Κατανομή ηλικίας των ερωτηθέντων Σχήμα 6.3: Κατανομή οικογενειακής κατάστασης του δείγματος Σχήμα 6.4: Αριθμός ανήλικων τέκνων Σχήμα 6.5: Ποσοστιαία κατανομή του μορφωτικού επιπέδου του δείγματος Σχήμα 6.6: Κατανομή μορφωτικού επιπέδου του δείγματος Σχήμα 6.7: Επαγγελματική κατάσταση του δείγματος Σχήμα 6.8: Τόπος κατοικίας του δείγματος Σχήμα 6.9: Κατανομή μηνιαίου οικογενειακού εισοδήματος Σχήμα 6.10: Ποσοστιαία κατανομή της σημαντικότητας της προστασίας του περιβάλλοντος Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 8 από 122

10 Σχήμα 6.11: Ποσοστιαία κατανομή της σημαντικότητας των προβλημάτων του περιβάλλοντος στην περιοχή μελέτης Σχήμα 6.12: Βαθμολόγηση των περιβαλλοντικών προβλημάτων της περιοχής Σχήμα 6.13: Ποσοστιαία κατανομή της βαθμολόγησης του προβλήματος της αέριας ρύπανσης από την παραγωγή ενέργειας Σχήμα 6.14: Ποσοστιαία κατανομή της αξίας αναγκαιότητας λήψης μέτρων για την προστασία του περιβάλλοντος Σχήμα 6.15: Ποσοστιαία κατανομή της επίδρασης της αέριας ρύπανσης στην υγεία και την ποιότητα ζωής Σχήμα 6.16: Ποσοστιαία κατανομή της αξίας αναγκαιότητας λήψης μέτρων για την προστασία του περιβάλλοντος Σχήμα 6.17: Ποσοστό ενημέρωσης σχετικά με την αντιμετώπιση της αέριας ρύπανσης Σχήμα 6.18: Ποσοστιαία κατανομή των τρόπων αντιμετώπισης της αέριας ρύπανσης που προκαλείται από την παραγωγή ενέργειας Σχήμα 6.19: Ποσοστιαία κατανομή της συνεισφοράς των μονάδων παραγωγής ενέργειας στην οικονομική ανάπτυξη της περιοχής Σχήμα 6.20: Μέση τιμή του κάθε προβλήματος κατά την ιεράρχησή τους Σχήμα 6.21: Ποσοστιαία κατανομή της αξιολόγησης που εξέλαβε η αέρια ρύπανση Σχήμα 6.22: Ποσοστιαία κατανομή θεώρησης της αέριας ρύπανσης ως μείζον πρόβλημα που χρίζει άμεσης αντιμετώπισης Σχήμα 6.23: Ποσοστιαία κατανομή του ποσού πληρωμής στη ΔΕΗ ανά δίμηνο Σχήμα 6.24: Ποσοστιαία κατανομή της διάθεσης για αύξηση του τιμολογίου Σχήμα 6.25: Ποσοστιαία κατανομή της διάθεσης πληρωμής του δείγματος Σχήμα 6.26: Ποσοστιαία κατανομή των λόγων απόρριψης της συμμετοχής Σχήμα 6.27: Διάθεση πληρωμής ανά φύλο Σχήμα 6.28: Διάθεση πληρωμής ανά ηλικία Σχήμα 6.29: Διάθεση πληρωμής ανά μορφωτικό επίπεδο Σχήμα 6.30: Διάθεση πληρωμής ανά εισόδημα Σχήμα 6.31: Διάθεση πληρωμής - αέρια ρύπανση Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 9 από 122

11 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ατμοσφαιρική ρύπανση ονομάζεται η παρουσία ρύπων στην ατμόσφαιρα, δηλαδή κάθε είδους ουσιών, σε ποσότητα, συγκέντρωση ή διάρκεια τέτοια ώστε να προκαλείται αλλοίωση της δομής, της σύστασης και των χαρακτηριστικών της ατμόσφαιρας. Αυτές οι αλλαγές μπορούν να προκαλέσουν αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία, στους ζωντανούς οργανισμούς και τα οικοσυστήματα και γενικά να καταστήσουν το περιβάλλον ακατάλληλο για τις επιθυμητές χρήσεις του. Η ατμοσφαιρική ρύπανση μπορεί να προκληθεί τόσο από φυσικές όσο και από ανθρωπογενείς πηγές και υπό ορισμένες συνθήκες η ατμοσφαιρική ρύπανση είναι πιθανό να φτάσει σε επίπεδα που δημιουργούν ανεπιθύμητες συνθήκες διαβίωσης. 1.1 Στόχος και αντικείμενο της εργασίας Στόχο και αντικείμενο της εργασίας αποτελεί η αποτίμηση της αξίας εκείνων των περιβαλλοντικών χαρακτηριστικών που σχετίζονται με την ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα και είναι επικεντρωμένη στην πόλη της Κοζάνης καθώς και την ευρύτερη γύρω περιοχή. Η εργασία εντάσσεται στο επιστημονικό πεδίο των Οικονομικών των Φυσικών Πόρων και του Περιβάλλοντος, το οποίο αποτελεί κλάδο της γενικής Οικονομικής επιστήμης. Ο συγκεκριμένος επιστημονικός κλάδος επιδιώκει σε γενικές γραμμές να εκτιμήσει τα οφέλη και το κέρδος που απορρέουν από την προστασία των φυσικών πόρων όπως επίσης καθώς επίσης και να κάνει μία οικονομική αποτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων ή των περιβαλλοντικών χαρακτηριστικών (Λατινόπουλος, 2015). Η εργασία αναφέρεται στη διάθεση των κατοίκων της Κοζάνης (και των γύρω περιοχών) να αποδεχτούν μία αύξηση στο τιμολόγιο της ΔΕΗ με σκοπό τη βελτίωση του ατμοσφαιρικού αέρα στην περιοχή τους, και στηρίχθηκε στη μέθοδο της εξαρτημένης αξιολόγησης για την επεξεργασία των ερωτηματολογίων και την εξαγωγή των ζητούμενων αποτελεσμάτων. Η στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων έγινε με τη βοήθεια του στατιστικού πακέτου IBM SPSS Statistics v23. Το δείγμα της εργασίας που συγκεντρώθηκε ανέρχεται στα 306 ερωτηματολόγια, προερχόμενα από κατοίκους της Κοζάνης και των γύρω περιοχών. Όλα τα ερωτηματολόγια συμπληρώθηκαν με τη μέθοδο της προσωπικής συνέντευξης για να αποφευχθούν στρεβλώσεις πληροφορίας. 1.2 Δομή της εργασίας Η εργασία ξεκινάει με ένα εισαγωγικό κεφάλαιο όπου περιγράφονται οι στόχοι, το αντικείμενο και η δομή της μελέτης που θα ακολουθήσει. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 10 από 122

12 Το δεύτερο κεφάλαιο είναι αφιερωμένο στην ατμοσφαιρική ρύπανση, τις πήγες της, τις συνέπειες που προκαλεί στη δημόσια υγεία, τους δείκτες ατμοσφαιρικής ρύπανσης καθώς και την υφιστάμενη κατάσταση στον ελλαδικό χώρο και πιο συγκεκριμένα στην περιοχή της Δυτικής Μακεδονίας. Ακολουθεί το τρίτο κεφάλαιο όπου γίνεται αναφορά στα οικονομικά του περιβάλλοντος, περιγράφοντας τι είναι περιβάλλον για την οικονομική επιστήμη, τι είναι η βιώσιμη ή αειφόρος ανάπτυξη, η ανάλυση κόστους-οφέλους, η αποτίμηση της αξίας των περιβαλλοντικών πόρων καθώς και μεθόδους για αυτή την αποτίμηση. Κατόπιν, στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφονται κάποιες βασικές αρχές και έννοιες της στατιστικής (δείγμα, πληθυσμός, είδη μεταβλητών) και μέθοδοι ανάλυσης παλινδρόμησης (γραμμική και λογιστική). Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται κάποια βασικά δημογραφικά στοιχεία για την υπό μελέτη περιοχή καθώς και κύριες πηγές ρύπανσης σε αυτή. Το έκτο κεφαλαίο αποτελεί την καρδιά της παρούσας εργασίας αφού σε αυτό παρουσιάζεται η εφαρμογή της μεθόδου της εξαρτημένης αξιολόγησης, γίνεται η ανάλυση του ερωτηματολογίου, των δεδομένων που προέκυψαν και η γραφική απεικόνιση των αποτελεσμάτων. Τέλος, στο έβδομο και τελευταίο κεφάλαιο, δίνονται τα κύρια συμπεράσματα που προέκυψαν από την παρούσα εργασία. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 11 από 122

13 2 ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ 2.1 Γενικά για την ατμόσφαιρα Τακούδης Σπύρος, Σαλτσογλίδης Νίκος Αποτίμηση της αξίας της ποιότητας Η ατμόσφαιρα αποτελεί το προστατευτικό σώμα το οποίο συντηρεί τη ζωή στην γη. Είναι η πηγή του διοξειδίου του άνθρακα για την φωτοσύνθεση, του οξυγόνου για την αναπνοή, και προμηθεύει με άζωτο τους οργανισμούς για την σύνθεση των δομικών τους μορίων. Η ατμόσφαιρα αποτελεί βασικό τμήμα του υδρολογικού κύκλου μεταφέροντας νερό από του ωκεανούς στα εδάφη και στους χερσαίους ταμιευτήρες νερού. Το νερό των ωκεανών εξατμίζεται από την επίδραση του ηλίου συμπυκνώνεται στα σύννεφα και τελικά εναποτίθεται στα χερσαία και υδάτινα οικοσυστήματα μέσω των βροχών και του χιονιού. Η ατμόσφαιρα επιτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες που συνδέονται με τις αρνητικές επιπτώσεις της ρύπανσής της (φαινόμενο του θερμοκηπίου - τρύπα του όζοντος) (Vallero, 2014): Απορροφά το μεγαλύτερο τμήμα των κοσμικών ακτινών και προστατεύει τους οργανισμούς από τις επιπτώσεις τους. Απορροφά μεγάλο τμήμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται από τον ήλιο, επιτρέποντας να φτάσουν στη γη σημαντικές ποσότητες ακτινοβολίας. Εμποδίζει στην γη να φτάσει η υπεριώδη ακτινοβολία η οποία είναι καταστρεπτική για στους οργανισμούς. Επαναποροφά μεγάλο ποσοστό της υπέρυθρης ακτινοβολίας η οποία εκπέμπεται από την επιφάνεια της γης Κρατάει σταθερή την θερμοκρασία της γης. 2.2 Ρύπανση Ατμοσφαιρική ρύπανση καλείται η παρουσία στην ατμόσφαιρα ρύπων, δηλαδή κάθε είδους ουσιών, θορύβου, ακτινοβολίας ή άλλων μορφών ενέργειας σε ποσότητα, συγκέντρωση ή διάρκεια που μπορούν να προκαλέσουν αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία, στους ζωντανούς οργανισμούς και στα οικοσυστήματα βραχυπρόθεσμα ή μακροπρόθεσμα. Κατά μια έννοια είναι η προσθήκη κάθε υλικού (μοριακής ή σωματιδιακής φύσης) στην ατμόσφαιρα που μας περιβάλει, η οποία θα έχει σαν αποτέλεσμα τη δηλητηρίαση της ζωής πάνω στον πλανήτη (Ζάνης, 2014). 2.3 Πήγες ρύπανσης Οι πηγές της αέριας ρύπανσης μπορούν αρχικά να διαχωρισθούν σε ανθρωπογενείς και σε φυσικές πηγές. Με τον όρο φυσικές πηγές αναφερόμαστε στις πηγές εκπομπών αερίων ρύπων Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 12 από 122

14 που δεν οφείλονται στην ανθρώπινη δραστηριότητα. Παρ όλα αυτά οι ανθρωπογενείς εκπομπές είναι κυρίως υπεύθυνες για τα μεγάλα περιβαλλοντικά προβλήματα που εμφανίσθηκαν. Αυτό οφείλεται βεβαίως στην ανατροπή της φυσικής ισορροπίας αλλά επίσης και στην μεγάλη πυκνότητα των εκπομπών από ανθρωπογενείς εκπομπές οι οποίες συγκεντρώνονται σε μικρές γεωγραφικές περιοχές (κυρίως αστικές περιοχές και βιομηχανικές ζώνες). Αντίθετα, η καλή διασπορά των φυσικών πηγών ανά την υφήλιο προσφέρει τη δυνατότητα καλύτερης ανάμιξης των ρύπων με τον καθαρό αέρα. Κατά συνέπεια, με κάποιες μικρές εξαιρέσεις, οι εκπομπές αερίων ρύπων από φυσικές πηγές από μόνες τους δεν οδηγούν σε υψηλές συγκεντρώσεις. Οι σημαντικότερες φυσικές πηγές είναι (Ζάνης, 2014): 1. Τα ηφαίστεια (κυρίως αιωρούμενα σωματίδια, διοξείδιο του θείου, υδρόθειο και μεθάνιο). 2. Οι πυρκαγιές δασών (κυρίως αιωρούμενα σωματίδια, μονοξείδιο και διοξείδιο του άνθρακα). 3. Οι ωκεανοί και γενικότερα οι θαλάσσιες εκτάσεις (κυρίως χλωριούχο νάτριο και θειικά άλατα). 4. Βιολογική αποσύνθεση των φυτών και των ζώων (κυρίως υδρογονάνθρακες, αμμωνία και υδρόθειο). 5. Η αποσάθρωση του εδάφους (αιωρούμενα σωματίδια). 6. Τα φυτά και τα δέντρα (κυρίως υδρογονάνθρακες). Ως κύριες πηγές ανθρωπογενούς ατμοσφαιρικής ρύπανσης μπορούμε να θεωρήσουμε: 1. τα μέσα μεταφοράς, 2. την οικιακή θέρμανση, 3. τις διεργασίες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας 4. τις ανεπιθύμητες καύσεις και 5. τις βιομηχανικές καύσεις καυσίμων και γενικότερα τις υπόλοιπες βιομηχανικές εκπομπές. Στο Σχήμα 2.1 παρουσιάζεται η κατανομή των πρωτογενών ρύπων που εκπέμπονται από ανθρωπογενείς πηγές στην ατμόσφαιρα. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 13 από 122

15 Σχήμα 2.1: Κατανομή των πρωτογενών αέριων ρύπων που εκπέμπονται από ανθρωπογενείς πηγές στην ατμόσφαιρα (Ζάνης, 2014) Ατμοσφαιρικοί ρύποι Επιπρόσθετα οι ατμοσφαιρικοί ρύποι χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, τους πρωτογενείς και τους δευτερογενείς ρύπους. Πρωτογενείς, ονομάζονται οι ρύποι που σχηματίζονται και εκπέμπονται στο περιβάλλον απ ευθείας από τις πηγές τους. Είναι ενώσεις με απλή χημική δομή όπως το διοξείδιο του θείου, το υδρόθειο, υδρογονάνθρακες, οξείδια του αζώτου, μονοξείδιο του άνθρακα, μόλυβδος, αμίαντος, αιωρούμενα σωματίδια και ο καπνός. Δευτερογενείς, ονομάζονται οι ρύποι που σχηματίζονται στην ατμόσφαιρα μετά από μια σειρά χημικών αντιδράσεων των πρωτογενών. Οι ενώσεις άνθρακα, αζώτου και θείου των πρωτογενών ρύπων, συμμετέχοντας σε αντιδράσεις οξείδωσης, παράγουν δευτερογενείς ρύπους όπως το όζον, διάφορες αλδεΰδες και κετόνες, πολύπλοκα άλλα προϊόντα γνωστά και ως ΡΑΝ (Νιτρικά Υπεροξυακετύλια), τριοξείδιο του θείου, το θεϊκό οξύ και τα θεϊκά άλατα τα περισσότερα από τα οποία είναι τοξικά. Οι πηγές παραγωγής και εκπομπής των ρύπων στην ατμόσφαιρα χωρίζονται και αυτές σε δύο κατηγορίες τις φυσικές και τις ανθρωπογενείς πηγές. Φυσικές πηγές παραγωγής και εκπομπής ρύπων στην ατμόσφαιρα θεωρούνται το έδαφος, τα ηφαίστεια, οι πυρκαγιές και οι ωκεανοί. Ως ανθρωπογενείς πηγές θεωρούνται η βιομηχανία, η θέρμανση, η παραγωγή ενέργειας, οι μεταφορές και τα ατυχήματα μεγάλης κλίμακας που προκαλούνται από την ανθρώπινη δραστηριότητα (Vallero, 2014). Στον ακόλουθο παρουσιάζονται οι κυριότεροι ρύποι που εμφανίζονται στην ατμόσφαιρα. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 14 από 122

16 Πίνακας 2.1: Κυριότεροι ατμοσφαιρικοί ρύποι (Vallero, 2014). CO Pb NO 2 ΝΟ χ Ο 3 TSP, PM 10, PM 2,5 SO 2 SO X CFCs CH 4 CO 2 VOCs Μονοξείδιο του άνθρακα Μόλυβδος Διοξείδιο του αζώτου Οξείδια του αζώτου Όζον Αιωρούμενα σωματίδια Διοξείδιο του θείου Οξείδια του θείου Χλωροφθοράνθρακες Μεθάνιο Διοξείδιο του άνθρακα Πτητικές οργανικές ενώσεις Μονοξείδιο του Άνθρακα (CO) Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ένα αέριο άχρωμο, άοσμο, άγευστο, ελάχιστα διαλυτό στο νερό και ελαφρύτερο από τον ατμοσφαιρικό αέρα. Αποτελεί προϊόν ατελούς καύσης οργανικών ενώσεων σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου. Κυριότερη πηγή του στην ατμόσφαιρα είναι η λειτουργία και η χρήση των αυτοκινήτων. Άλλες πηγές παραγωγής και εκπομπής CO είναι τα διυλιστήρια πετρελαίου, η χαλυβουργία, τα ηφαίστεια, οι δασικές πυρκαγιές και διάφορες άλλες δράσεις βακτηριακής φύσης. Στον ανθρώπινο οργανισμό επιδρά δεσμεύοντας επιλεκτικά την αιμοσφαιρίνη του αίματος, κάτι που έχει σαν αποτέλεσμα την δύσκολη μεταφορά οξυγόνου από τους πνεύμονες στους ιστούς προκαλώντας έτσι ναυτίες, πονοκεφάλους, ζαλάδες κλπ. Αυξημένη έκθεση σε χαμηλές συγκεντρώσεις CO, επηρεάζει δυσμενώς άτομα με καρδιακά προβλήματα και μειώνει τις σωματικές επιδόσεις νεαρών και υγιών ατόμων. Ακόμη, έκθεση σε υψηλές συγκεντρώσεις CO έχει ως αποτέλεσμα την ξαφνική απώλεια της συνειδήσεως που συνεχιζόμενη μπορεί να προκαλέσει και το θάνατο, χωρίς ταυτόχρονα να εμφανίζονται ιδιαίτερες αναπνευστικές διαταραχές ώστε να γίνεται αντιληπτό από τον άνθρωπο (Singh et al., 2017) Οξείδια του Αζώτου (NOx) Στην ατμοσφαιρική ρύπανση με τον όρο Οξείδια του Αζώτου αναφερόμαστε κατά κύριο λόγο σε δυο από τις πολλές ενώσεις που μπορούν να σχηματίσουν το Άζωτο και το Οξυγόνο. Αυτές είναι το Μονοξείδιο του Αζώτου (ΝΟ) και το Διοξείδιο του Αζώτου (ΝΟ 2). Το άζωτο ως γνωστό αποτελεί το 78% περίπου του ατμοσφαιρικού αέρα. Κατά την καύση σχηματίζει οξείδια. Όσο μεγαλύτερη είναι η θερμοκρασία της καύσης, τόσο μεγαλύτερη είναι και η ποσότητα των σχηματιζόμενων οξειδίων του αζώτου. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 15 από 122

17 Ν 2 + Ο 2 2ΝΟ Το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) είναι ένα αέριο άχρωμο και άοσμο με μικρή τοξικότητα. Οι κυριότερες πηγές του στην ατμόσφαιρα, είναι οι μηχανές εσωτερικής καύσης, οι βιομηχανικοί καυστήρες, οι καυστήρες κεντρικής θέρμανσης, οι καυστήρες που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και γενικά οι κλίβανοι που καίγονται ορυκτά καύσιμα. Το ΝΟ στη συνέχεια με διάφορες χημικές αντιδράσεις που συντελούνται στην ατμόσφαιρα και ενισχύονται με την παρουσία της ηλιακής ακτινοβολίας, μετατρέπεται σε διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ 2). 2ΝΟ + Ο 2 2ΝΟ 2 Το διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ 2) έχει έντονη οσμή και ένα κόκκινο, κίτρινο και καστανό χρώμα. Η παρουσία του στην ατμόσφαιρα έχει επιπλέον αποτέλεσμα τη μείωση της φωτεινότητας και συντελεί στη δημιουργία της φωτοχημικής αιθαλομίχλης. Στον άνθρωπο, έκθεση μικρής σχετικά χρονικής διάρκειας μπορεί να οδηγήσει σε αναπνευστικές δυσλειτουργίες. Ενώ η παρατεταμένη έκθεση σε σχετικά υψηλές συγκεντρώσεις προκαλεί ευαισθησία του αναπνευστικού συστήματος και μόνιμες αλλοιώσεις των πνευμόνων. Στο περιβάλλον τα οξείδια του αζώτου προκαλούν σημαντικές αλλαγές στη σύσταση ορισμένων ειδών βλάστησης, υδροβιότοπων και χερσαίων εκτάσεων. Δημιουργούν όξινη βροχή. Μειώνουν την ορατότητα. Αυξάνουν τα επίπεδα τοξινών σε διάφορα είδη ψαριών και άλλων υδρόβιων ζώων (Singh et al., 2017) Όζον (Ο3) Το όζον είναι τριατομικό μόριο οξυγόνου και κατατάσσεται στους δευτερογενείς ρύπους. Είναι ένα αέριο σχετικά άχρωμο, άοσμο και ασταθές, λίγο διαλυτό στο νερό, διασπάται εύκολα και δεν αφήνει υπολείμματα. Στην στρατόσφαιρα, το όζον, θεωρείται ευεργετικό για τον άνθρωπο και το περιβάλλον καθώς απορροφά το μεγαλύτερο μέρος του υπεριώδους τμήματος της ηλιακής ακτινοβολίας. Αντίθετα, στην τροπόσφαιρα φυσιολογικά δεν υπάρχει. Δημιουργείται όμως σαν αποτέλεσμα των πολύπλοκων χημικών μετασχηματισμών πρωτογενών ρυπαντών όπως τα οξείδια του αζώτου, τα καυσαέρια των αυτοκίνητων και της βιομηχανίας, αλλά και τις πτητικές οργανικές ενώσεις που σε συνδυασμό με την ηλιακή ακτινοβολία αντιδρούν με το οξυγόνο παράγοντας όζον (Ο 3). Η παρουσία αυτή του όζοντος στα χαμηλά στρώματα της ατμόσφαιρας έχει δυσμενείς επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία προκαλώντας κυρίως αναπνευστικά προβλήματα. Το όζον Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 16 από 122

18 επιδρά επίσης αρνητικά και στο περιβάλλον, στη βλάστηση αλλά και στα οικοσυστήματα (Singh et al., 2017) Διοξείδιο του Θείου (SO2) Το διοξείδιο του θείου είναι ένα αέριο άχρωμο, άοσμο σε μικρές συγκεντρώσεις αλλά με έντονη ερεθιστική οσμή σε πολύ υψηλές συγκεντρώσεις. Προέρχεται από την καύση υγρών και στερεών καυσίμων τα οποία περιέχουν θείο σαν πρόσμιξη. Επίσης μπορεί να δημιουργηθεί από την δραστηριότητα φυσικών πηγών όπως τα ηφαίστεια και η σήψη οργανικών ουσιών. Διαλύεται στην υγρασία που περιέχεται στον ατμοσφαιρικό αέρα και σχηματίζει θειώδες οξύ (H 2SO 3). Στον ξηρό αέρα οξειδώνεται σε τριοξείδιο του θείου (SO 3) το οποίο με τη σειρά του μετατρέπεται τελικά σε θειικό οξύ (H 2SO 4) που είναι κύριο συστατικό της όξινης βροχής. Είναι ένας από τους χαρακτηριστικούς ρύπους που εμφανίζονται σε αστικές περιοχές. Έτσι το διοξείδιο του θείου προέρχεται από τη χρήση του πετρελαίου σε τέσσερις μεγάλους τομείς σήμερα. Τη Βιομηχανία, την Ηλεκτροπαραγωγή, τις Μεταφορές και τον Τριτογενή τομέα όπου έχει αντικαταστήσει όλες τις άλλες παραδοσιακές πηγές θερμότητας. Οι επιπτώσεις του διοξειδίου του θείου στο περιβάλλον είναι παγκοσμίως πολύ δυσμενείς με ακραία παραδείγματα. Ενώ το ph της βροχής υπό κανονικές συνθήκες είναι λίγο όξινο κοντά στο 5.6 το ph της όξινης βροχής κυμαίνεται από 1.5 μέχρι 5.6. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα 14 λίμνες του Οντάριο να είναι χωρίς ψάρια, ενώ από τις 1500 λίμνες που μελετήθηκαν στην Νορβηγία και την Σουηδία, κράτη ουραγούς στην περιβαλλοντική πολιτική το 70% αυτών είχαν ph < 4.3 και μερικές πλήρη απουσία ψαριών. Συγκεκριμένα ενώ το 1970 ο ποταμός Τοντβαλ της Νορβηγίας διέθετε 15 διαφορετικά είδη σολομού το 1990 δεν υπήρχε ούτε ένα είδος πλέον. Υπάρχουν και φυσικές πηγές παραγωγής διοξειδίου του θείου, όπως οι πυρκαγιές και η σκόνη από απογυμνωμένο έδαφος. Στον άνθρωπο η επίδραση του διοξειδίου του θείου προκαλεί σε πρώτη φάση αναπνευστικές δυσκολίες και σοβαρούς ερεθισμούς στην καρδιά. Σε περιπτώσεις αυξημένης έκθεσης σε μεγάλες συγκεντρώσεις διοξειδίου του θείου προκαλούνται παράλυση και διάβρωση των αναπνευστικών οργάνων. Άτομα με καρδιοαγγειακές παθήσεις ή χρόνιες παθήσεις των πνευμόνων, καθώς επίσης παιδιά και ηλικιωμένοι, αποτελούν ομάδες υψηλού κινδύνου στην παρουσία διοξειδίου του θείου στην ατμόσφαιρα. Σε συνδυασμό με άλλες ρυπαντικές ουσίες όπως τα αιωρούμενα σωματίδια και ο καπνός, το διοξείδιο του θείου αποτελεί ιδιαίτερη απειλή για την υγεία και έχει προκαλέσει επανειλημμένα σοβαρά επεισόδια ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Τέλος, το SO 2 είναι πρόδρομος συνήθως των αιωρούμενων σωματιδίων με αεροδυναμική διάμετρο μικρότερη των 2.5 μm, ενός παράγοντα με σημαντικές αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία (Singh et al., 2017). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 17 από 122

19 Στερεά Αιωρούμενα Σωματίδια Αιωρούμενα σωματίδια (Particulate Matters ή PM) ονομάζονται όλα τα σώματα στερεά και υγρά, εκτός του νερού, που είναι διεσπαρμένα στην ατμόσφαιρα και έχουν αεροδυναμική διάμετρο μεγαλύτερη από 0,0002 μm και δεν ξεπερνά τα 500 μm περίπου. Αιωρούμενα σωματίδια χαρακτηρίζονται η σκόνη, η ιπτάμενη τέφρα και ο καπνός. Είναι προϊόντα ατελούς καύσης και κατά πλειοψηφία φεύγουν προς τον αέρα απευθείας από τις πηγές τους, όπως οι καπνοδόχοι και οι εξατμίσεις των οχημάτων. Υπάρχουν όμως και περιπτώσεις όπου αέρια όπως CO, SO 2, NOx και VOCs, αντιδρούν με διάφορες άλλες ενώσεις του ατμοσφαιρικού αέρα και παράγουν έτσι τα λεπτόκοκκα σωματίδια. Η ύπαρξη των αιωρούμενων σωματιδίων έχει πολύ σημαντικές επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία αλλά και σε όλους τους τομείς του περιβάλλοντος. Η επίδρασή τους στην ανθρώπινη υγεία εξαρτάται από το μέγεθος τους διότι αυτό καθορίζει τη δυνατότητα εισχώρησης τους στον ανθρώπινο οργανισμό με τη διαδικασία της αναπνοής. Τα μικροσκοπικά αυτά σωματίδια προκαλούν ασθένειες στο αναπνευστικό και στους πνεύμονες και μπορούν να οδηγήσουν ακόμη και το θάνατο. Ομάδα υψηλού κινδύνου αποτελούν ηλικιωμένοι, παιδιά και γενικότερα άτομα που πάσχουν από άσθμα. Σε ότι αφορά στο περιβάλλον, τα αιωρούμενα σωματίδια προκαλούν ελάττωση της ορατότητας καθώς και της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στη γη εξαιτίας της παρουσίας τους στην ατμόσφαιρα. Τα αιωρούμενα σωματίδια ανάλογα με το μέγεθός τους και τη συγκέντρωσή τους στην ατμόσφαιρα, διαθλούν, περιθλούν, διαχέουν ή ακόμα και αποκόπτουν το φως (Singh et al., 2017) Μόλυβδος (Pb) Ο μόλυβδος αιωρείται στην ατμόσφαιρα με την μορφή λεπτότατων σωματιδίων. Έχει σαν κύριες πηγές εκπομπής του τις μεταφορές, τη χρήση καυσίμων που περιέχουν μόλυβδο, τη χρήση γαιανθράκων, βαριές βιομηχανίες, χυτήρια, εργοστάσια κατασκευής μπαταριών, καύση απορριμμάτων κλπ. Αποτελεί έντονο πρόβλημα της περιοχής όπου εκπέμπεται και όπως όλοι οι ατμοσφαιρικοί ρύποι επηρεάζει την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Οι κυριότερες επιδράσεις του αφορούν το νευρικό σύστημα καθώς και την καρδιά. Η κατάποση ή η απευθείας εισπνοή μόλυβδου και ενώσεών του (σκόνη, βαφές κλπ) μπορούν να προκαλέσουν διαταραχές στον ύπνο, αδυναμία, ανορεξία, πονοκέφαλο και διανοητικές διαταραχές. Σε υψηλά ποσοστά συγκέντρωσης μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στην πνευματική ανάπτυξη και δραστηριότητα, τη λειτουργία των νεφρών και τη σύσταση του αίματος. Ομάδα υψηλού κινδύνου αποτελούν τα παιδιά στα οποία προκαλεί υπερκινητικότητα. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 18 από 122

20 Στο περιβάλλον, ο εκπεμπόμενος στην ατμόσφαιρα μόλυβδος, όταν πέσει στη γη ρυπαίνει τα νερά καθώς και τις καλλιέργειες με αποτέλεσμα τη δυνατότητα εισόδου στον οργανισμό και μέσω των τροφών (Singh et al., 2017). 2.4 Συνέπειες στη δημόσια υγεία Στον ακόλουθο Πίνακα 1.5 παρατίθενται οι κυριότεροι ατμοσφαιρικοί ρύποι, οι πηγές από τις οποίες προέρχονται και οι συνέπειες που αυτοί προκαλούν στη δημόσια υγεία (EC, 1996; EC, 1999). Πίνακας 2.2: Συμπτώματα που σχετίζονται με την ατμοσφαιρική ρύπανση και οι συνέπειές τους (EC, 1996; EC, 1999). Ρύπος Πηγές Επιπτώσεις στην υγεία Γενική ενόχληση στο αναπνευστικό Κάθε είδους καύση (αυτοκίνητα, σύστημα συμπεριλαμβανομένης της θέρμανση κλπ). Παράγονται οξείδια Διοξείδιο του αυξανόμενης πιθανότητας της του αζώτου (ΝΟ x ) που στη συνέχεια αζώτου αναπνευστικής μόλυνσης και της παρουσία όζοντος σχηματίζουν εξασθενημένης λειτουργίας των διοξείδιο του αζώτου. πνευμόνων. Μειώνει την ικανότητα μεταφοράς οξυγόνου στο αίμα. Σε χαμηλά επίπεδα Μεταφορές και βιομηχανία. Γενικά η μειώνει τη συγκέντρωση και σε πιο Μονοξείδιο του καύση βασισμένων στον άνθρακα υψηλά επίπεδα προκαλεί άνθρακα καυσίμων. πονοκέφαλους, ναυτία, ίλιγγο. Σε πολύ υψηλά επίπεδα μπορεί να οδηγήσει στο θάνατο. Προκαλεί δυσκολίες στην αναπνοή, ενόχληση στα μάτια, στη μύτη, στο Διοξείδιο του Καύση των στερεών καυσίμων και του λαιμό και στους πνεύμονες. Οι θείου πετρελαίου. άνθρωποι που πάσχουν από άσθμα είναι πολύ πιο ευάλωτοι. Η έκθεση στο όζον μπορεί να Είναι φωτοχημικός ρύπος. προκαλέσει μια ερεθιστική επίδραση Όζον Σχηματίζεται μετά από χημική στους πνεύμονες, φλεγμονή της αντίδραση άλλων ρύπων, παρουσία αναπνευστικής οδού και ηλιακού φωτός. βραχυπρόθεσμα αναπνευστικά προβλήματα. Μόλυβδος Βενζίνη και βιομηχανία. Επηρεάζει τη διανοητική ανάπτυξη των παιδιών, στις δε πολύ υψηλές δόσεις δηλητηριάζει τον οργανισμό προκαλώντας ζημιές στον εγκέφαλο και διάφορα άλλα όργανα. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 19 από 122

21 Ρύπος Πηγές Επιπτώσεις στην υγεία Βενζόλιο Καύση και διανομή πετρελαίου. Έκθεση για μεγάλα χρονικά διαστήματα μπορεί να οδηγήσει σε καρκίνο. 1,3 Βουταδιένιο Καύση της βενζίνης και του ντίζελ και Έκθεση για μεγάλα χρονικά διαστήματα η παραγωγή των ελαστικών για τα μπορεί να οδηγήσει σε καρκίνο αυτοκίνητα. Κίνηση οχημάτων (μηχανές ντίζελ, Πρωτογενή Αναπνευστικά και καρδιαγγειακά φρένα και ελαστικά αυτοκινήτων). αιωρούμενα προβλήματα. Έχουν μακροχρόνιες Βιομηχανικές πηγές (μονάδες σωματίδια επιπτώσεις στον οργανισμό παραγωγής ενέργειας). Σχηματίζονται με την οξείδωση Δευτερογενή Αναπνευστικά και καρδιαγγειακά παρουσία όζοντος μερικών αέριων αιωρούμενα προβλήματα. Έχουν μακροχρόνιες ρύπων (SO 2, NO 2 ). Δημιουργούν στην σωματίδια επιπτώσεις στον οργανισμό ατμόσφαιρα λεπτόκοκκα σωματίδια. 2.5 Δείκτες Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης Δείκτες ατμοσφαιρικής ρύπανσης χαρακτηρίζονται οι αριθμητικές τιμές που προκύπτουν από κάποιους αλγόριθμους εισάγοντας σε αυτούς τις τιμές των συγκεντρώσεων του υπό μελέτη κάθε φορά ατμοσφαιρικού ρύπου. Με τον τρόπο αυτό παρέχεται η δυνατότητα καλύτερης αποτίμησης της ποιότητας της ατμόσφαιρας και κατά συνέπεια των πιθανών επιπτώσεων της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στον πληθυσμό. Ανά τον κόσμο χρησιμοποιούνται διάφορα κριτήρια για τον υπολογισμό της ατμοσφαιρικής ρύπανσης αλλά και τον χαρακτηρισμό της ποιότητας της ατμοσφαίρας μιας περιοχής. Για το λόγο αυτό έχουν εισαχθεί διάφοροι περιβαλλοντικοί δείκτες ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της περιοχής. Η υποκειμενικότητα τους αυτή αποτελεί και το βασικό πρόβλημα των δεικτών ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Συγκεκριμένα, υπάρχουν χώρες που έχουν δημιουργήσει δικούς τους Δείκτες Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης με βάση τα εθνικά τους όρια ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Έτσι, δημιουργείται μια δυσκολία στην σύγκριση των τιμών της ατμοσφαιρικής ρύπανσης μεταξύ διαφορετικών Δεικτών (Boubel et al., 2013). 2.6 Κατάσταση στον ελλαδικό χώρο Η κατάσταση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στον ελλαδικό χώρο ελέγχεται και καταγράφεται από το Ποιότητας Ατμόσφαιρας, που ανήκει στη Δ/νση Κλιματικής Αλλαγής και Ποιότητας Ατμόσφαιρας (ΚΑΠΑ) του ΥΠΕΝ (από 8 σταθμούς μέτρησης). Παρακάτω παρατίθενται ορισμένα χαρακτηριστικά στοιχεία από την ετήσια έκθεση του Η διαχρονική εξέλιξη των τιμών δείχνει ότι, παρόλο που υπάρχουν στις διάφορες θέσεις, αυξομειώσεις των μέσων ετήσιων τιμών ρύπανσης από χρόνο σε χρόνο, υπάρχει τάση πτωτική Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 20 από 122

22 ή τάση σταθεροποίησης, ανάλογα με το ρύπο. Η εξέλιξη αυτή μπορεί να αποδοθεί, κυρίως στην τεχνολογική αναβάθμιση του στόλου των Ι.Χ. αυτοκινήτων και των Μέσων Μαζικής Μεταφοράς, στην εφαρμογή του μέτρου της κάρτας ελέγχου καυσαερίων (ΚΕΚ), στα μέτρα ελέγχου εκπομπής ρύπων από διάφορες πηγές, στη χρήση καυσίμων με καλύτερες τεχνικές προδιαγραφές, στη λειτουργία των μέσων σταθερής τροχιάς, στη διευκόλυνση της κυκλοφορίας των Μέσων Μαζικής Μεταφοράς, στη διείσδυση του φυσικού αερίου στον οικιακό, βιομηχανικό και τριτογενή τομέα, στην ολοκλήρωση των μεγάλων κυκλοφοριακών έργων κ.λπ. (ΥΠΕ, 2016). Σχήμα 2.2: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετησίων τιμών CO, σε mg/m 3 (ΥΠΕ, 2016). Αναφορικά με το μονοξείδιο του άνθρακα (Σχήμα 2.2) παρουσιάζεται γενικά μια τάση μείωσης των τιμών. Σχήμα 2.3: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετήσιων τιμών SO 2, σε μg/m 3 (ΥΠΕ, 2016). Σχετικά με το διοξείδιο του θείου (Σχήμα 2.3), υπάρχει σημαντική τάση μείωσης των τιμών που συνδέεται με τις μειώσεις της περιεκτικότητας του θείου τόσο στο πετρέλαιο κίνησης και θέρμανσης όσο και στην αμόλυβδη βενζίνη. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 21 από 122

23 Σχήμα 2.4: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετήσιων τιμών βενζολίου, σε μg/m 3 (ΥΠΕ, 2016). Για το βενζόλιο (Σχήμα 2.4), μέχρι το 2014 παρατηρείται τάση μείωσης των συγκεντρώσεων σε σχέση με τα προηγούμενα χρόνια, ενώ για το 2015 και 2016 παρατηρήθηκε αύξηση της τιμής συγκέντρωσης. Σχήμα 2.5: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετήσιων τιμών ΝΟ, σε μg/m 3 (ΥΠΕ, 2016). Για το μονοξείδιο του αζώτου (Σχήμα 2.5), υπάρχει τάση μικρής μείωσης των τιμών. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 22 από 122

24 Σχήμα 2.6: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετήσιων τιμών NO 2, σε μg/m 3 (ΥΠΕ, 2016). Για το διοξείδιο του αζώτου (Σχήμα 2.6), υπάρχει τάση μείωσης των τιμών τα τελευταία χρόνια, στις περισσότερες θέσεις μέτρησης. Σχήμα 2.7: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετήσιων τιμών Ο 3, σε μg/m 3 (ΥΠΕ, 2016). Για το όζον (Σχήμα 2.7) υπάρχει γενικώς μια τάση σταθεροποίησης των τιμών με έντονη διακύμανση από έτος σε έτος σε κάποιους σταθμούς, λόγω της φύσης του ρύπου. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 23 από 122

25 Σχήμα 2.8: Διαχρονική μεταβολή μέσων ετήσιων τιμών αιωρούμενων σωματιδίων σε μg/m 3 (ΥΠΕ, 2016). Για τα αιωρούμενα σωματίδια (τόσο των ΑΣ 10 όσο και των ΑΣ 2,5) (Σχήμα 2.8) παρατηρείται μικρή τάση μείωσης των τιμών ή σταθεροποίηση Η περιοχή της Δυτικής Μακεδονίας Ο λιγνίτης αποτελεί το σημαντικότερο για την Ελληνική οικονομία ενεργειακό καύσιμο. Σε αυτόν βασίστηκε ο εξηλεκτρισμός της χώρας. Η Ελλάδα κατέχει σήμερα τη δεύτερη θέση σε παραγωγή λιγνίτη στην Ευρωπαϊκή Ένωση και την έκτη θέση παγκοσμίως καλύπτοντας έτσι πάνω από τα δύο τρίτα (67%) της εγχώριας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Με βάση τα συνολικά αποθέματα και τον προγραμματιζόμενο ρυθμό κατανάλωσης στο μέλλον, υπολογίζεται ότι στην Ελλάδα οι υπάρχουσες ποσότητες λιγνίτη επαρκούν για τα επόμενα περίπου 45 χρόνια. Μέχρι σήμερα έχουν εξορυχτεί συνολικά 1,3 δισ. τόνοι λιγνίτη ενώ τα εκμεταλλεύσιμα αποθέματα του ανέρχονται σε 3,1 δισ. τόνους περίπου. Η χρησιμοποίηση που λιγνίτη για την παραγωγή ενέργειας συνεπάγεται σημαντικά πλεονεκτήματα αλλά και μειονεκτήματα, τα κυριότερα των οποίων είναι τα εξής: Πλεονεκτήματα o Χαμηλό κόστος εξόρυξης o Σταθερή και ελέγξιμη τιμή Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 24 από 122

26 o Μείωση εξάρτησης από το πετρέλαιο o Θέσεις εργασίας Μειονεκτήματα o Υψηλές εκπομπές ατμοσφαιρικών ρύπων o Υποβάθμιση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων o Υποβάθμιση εδάφους Στο νομό Κοζάνης λειτουργούν τέσσερα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας: ΑΗΣ Πτολεμαΐδας, 4 μονάδες, 620ΜW ΑΗΣ Καρδίας, 4 μονάδες, 1250ΜW ΑΗΣ Αγίου Δημητρίου, 5 μονάδες, 1595 ΜW ΑΗΣ ΛΙΠΤΟΛ, 2 μονάδες, 43 ΜW Για την Κοζάνη η λειτουργία των λιγνιτικών εγκαταστάσεων αποτελεί ένα σύνθετο ζήτημα. Η εξόρυξη λιγνίτη σε συνδυασμό με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας αποτελούν τη βασικότερη οικονομική δραστηριότητα που συμβάλλει σημαντικά στη διαμόρφωση του ΑΕΠ της Περιφέρειας της Δυτικής Μακεδονίας και στην απασχόληση του ενεργού πληθυσμού της περιοχής. Με βάση επίσημα στοιχεία που προέρχονται από τη ΕΣΥΕ και τη ΔΕΗ Α.Ε. το 2006 στο νομό Κοζάνης η ΔΕΗ απασχολούσε περίπου 7500 εργαζόμενους. Παρόλο την οικονομική ανάπτυξη που πρόσφερε στην περιοχή η εκμετάλλευση του λιγνίτη και η εγκατάσταση εκεί των μονάδων παραγωγής ενέργειας, η μακροχρόνια εκμετάλλευση των λιγνιτικών κοιτασμάτων στην περιοχή της Δυτικής Μακεδονίας, έχει δημιουργήσει δυσεπίλυτα κοινωνικά και περιβαλλοντικά προβλήματα. Η εξορυκτική δραστηριότητα έχει προκαλέσει σοβαρότατες επιπτώσεις, όπως καταστροφή της συνέχειας των γεωλογικών επιφανειών, του ανάγλυφου του εδάφους καθώς επίσης και των εδαφών που δημιουργήθηκαν με φυσικές διαδικασίες. Αποτέλεσμα της, η συνεχής μείωση της καλλιεργήσιμης γεωργικής γης και γενικότερα η αλλαγή των χρήσεων γης στην ευρύτερη περιοχή. Πέρα όμως από τα προβλήματα που δημιούργησε στο έδαφος και στους υδατικούς πόρους, δημιούργησα και πολύ σημαντικά προβλήματα στην ατμόσφαιρα. Πηγές του προβλήματος είναι, τόσο η λειτουργία των σταθμών της περιοχής, όσο και ο τρόπος εκμετάλλευσης των λιγνιτικών κοιτασμάτων. Η Αυξημένη ατμοσφαιρική ρύπανση προκαλείται από το σύστημα μεταφοράς ανοιχτών ταινιόδρομων και την μεγάλη διακίνηση μαζών με χρήση φορτηγών στα ορυχεία, καθώς επίσης και από τις αυξημένες εκπομπές ρύπων των σταθμών παραγωγής ενέργειας. Συνέπεια Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 25 από 122

27 αυτής, η εμφάνιση οξύτατων προβλημάτων υγείας στους κατοίκους των γειτνιαζόντων με τους σταθμούς της ΔΕΗ και τα λιγνιτωρυχεία οικισμούς και η συνεχής υποβάθμιση του περιβάλλοντος. Η καύση του λιγνίτη είναι υπεύθυνη για τις εκπομπές δύο βασικών ατμοσφαιρικών ρύπων, του διοξειδίου του θείου και των αιωρούμενων σωματιδίων. Με βάση τα στοιχεία της E-PRTR στην Ελλάδα ο τομέας της ενέργειας είναι υπεύθυνος για εκπομπές της τάξης των τόνων διοξειδίου του άνθρακα το χρόνο, τόνων διοξειδίου του θείου, τόνων οξειδίων του αζώτου και τόνων αιωρούμενων σωματιδίων (Σαλεπτσής, 2016). Πίνακας 2.3: Εκπομπές ρύπων SO 2 και Σωματιδίων ανά σταθμό παραγωγής ενέργειας (Σαλεπτσής, 2016). Σταθμός Εκπομπές σε γραμμάρια ανά δευτερόλεπτο Διοξείδιο του θείου Σωματίδια Αμυνταίου Πτολεμαΐδας Καρδιάς Αγ. Δημητρίου Την περίοδο η ρύπανση από αιωρούμενα σωματίδια PM 10 και PM 2,5 σύμφωνα με τους σταθμούς καταγραφής της ατμοσφαιρικής ρύπανσης του ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας στην περιοχή της Κοζάνης δίνετε στον παρακάτω πίνακα. Πίνακας 2.4: Τιμές εκπεμπόμενων αιωρούμενων σωματιδίων και τα όρια αυτών (Σαλεπτσής, 2016). Τιμές για το έτος 2007 PM10 PM2.5 Μέση τιμή έτους 48 μg/m 3 20 μg/m 3 όριο 40 μg/m 3 15 μg/m 3 Μέγιστες ημ. τιμές 188 μg/m 3 όριο 50 μg/m 3 Πίνακας 2.5: Υπερβάσεις εκπομπών ρύπων ανά μονάδα παραγωγής ενέργειας (Σαλεπτσής, 2016). Σταθμός ΔΕΗ ΑΗΣ Πτολεμαΐδας Μονάδα Αριθμός Μετρήσεων (μέρες) Αριθμός Υπερβάσεων Ποσοστό υπερβάσεων Μονάδα I % Μονάδα II % Μονάδα III % Μονάδα IV % ΑΗΣ Καρδιάς Μονάδα I % Μονάδα II % ΑΗΣ Αγ. Δημ % Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 26 από 122

28 Το 2012 και συγκεκριμένα στις 20/03/2012 οι μέτρησης αιωρούμενων σωματιδίων PM10 άγγιξαν τιμές όπως 228 μg/m3 σε περιοχές της περιφερειακής ενότητας Κοζάνης, βάση του Κέντρου Περιβάλλοντος της περιφέρειας δυτικής Μακεδονίας. Με την βοήθεια του διακρατικού χάρτη μπορούμε να πάρουμε μια εικόνα για την ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα στην περιοχή του νομού Κοζάνης από της 1 Αυγούστου του 2016 έως και σήμερα. Όσον αφορά στις επιπτώσεις της αέριας ρύπανσης στην υγεία και στο φυσικό περιβάλλον είναι ουσιαστικά ανεξερεύνητες. Τα τελευταία 40 και πλέον χρόνια δεν πραγματοποιήθηκε καμία πλήρη επιδημιολογική μελέτη που να ερευνά με πληρότητα τη συσχέτιση των αυξημένων περιστατικών καρκίνων, λευχαιμιών, καρδιακών, αναπνευστικών νοσημάτων με τα αίτιά τους. Παρόλα αυτά υπάρχουν κάποιες μελέτες που φανερώνουν μία αύξηση των παθήσεων του αναπνευστικού σε παιδία και ενήλικους κατοίκους της Δυτικής Μακεδονίας τα τελευταία χρόνια (Σαλεπτσής, 2016). Πίνακας 2.6: Συχνότητα παθήσεων σε παιδιά της Δυτικής Μακεδονίας (Σαλεπτσής, 2016). Συμπτώματα Πτολεμαΐδα Κοζάνη Γρεβενά Ρινίτιδα 40,3% 35,2% 21,2% Άσθμα 6,9% 5,4% Λοιμώδης βρογχίτιδα 12,1% 8,1% 6,7% Οξεία βρογχίτιδα 17% 12,3% Πίνακας 2.7: Συχνότητα παθήσεων σε κατοίκους της Δυτικής Μακεδονίας (Σαλεπτσής, 2016). Ασθένεια Καρκίνοι 14% 30,5% Θρομβο-εμβολικά 2,4% 40% Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 27 από 122

29 3 ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Η Οικονομική του Περιβάλλοντος ασχολείται με τη μελέτη της αλληλεπίδρασης της οικονομίας με το φυσικό περιβάλλον. Συγκεκριμένα, ασχολείται με τη διατύπωση των συνθηκών για την άριστη χρήση των φυσικών πόρων και του περιβάλλοντος, θέτοντας ως περιορισμούς την εξάντληση των φυσικών πόρων, τη ρύπανση του περιβάλλοντος, και τη δυνατότητα διατήρησης της οικονομικής ανάπτυξης για τη σημερινή γενεά και τις μελλοντικές γενεές (Κώττης, 1994). 3.1 Ιστορική αναδρομή Η οικονομική του περιβάλλοντος και των φυσικών πόρων, ως κλάδος των οικονομικών, έχει διατρέξει μια παράλληλη πορεία με τη γενικότερη οικονομική θεωρία τουλάχιστον από τον 18ο αιώνα, καθώς όλοι οι μεγάλοι κλασικοί οικονομολόγοι έχουν εκφράσει, άμεσα ή έμμεσα, απόψεις, σχετικά με τη διαχείριση των αγαθών και των υπηρεσιών του περιβάλλοντος. Ο Adam Smith ( ) θεωρούσε ότι, οι διαδικασίες καπιταλιστικής συσσώρευσης, οι οποίες προκαλούσαν στην αρχή αύξηση των εργατικών εισοδημάτων και του βιοτικού επιπέδου και στη συνέχεια, εξαιτίας της αύξησης του πληθυσμού, μείωση των αμοιβών και του βιοτικού επιπέδου, θα επέτρεπαν την ανάπτυξη της οικονομίας, μακροχρόνια, μέχρι την εξάντληση των φυσικών πόρων, γεγονός που θα αποτελούσε το φραγμό της ανάπτυξης. Λίγο αργότερα, ο Thomas Malthus (1798) υποστήριζε ότι, λόγω του νόμου της φθίνουσας απόδοσης, που προκαλείται από τη σταθερή προσφορά γης από τη φύση, η παραγωγή των τροφίμων δεν θα μπορούσε να αυξηθεί με γεωμετρική πρόοδο, όπως ο πληθυσμός. Η θεωρία αυτή, αν και ενείχε αδυναμίες, αφού δεν μπόρεσε να προβλέψει ούτε τη ραγδαία πρόοδο της τεχνολογίας, ούτε τη μείωση του ρυθμού γεννήσεων στις δυτικές χώρες, επηρέασε σημαντικά την οικονομική σκέψη. Ο David Ricardo (1817) συνέβαλε ιδιαίτερα στην κατανόηση της σταδιακά αυξανόμενης στενότητας των φυσικών πόρων, με την ερμηνεία της «εγγείου προσόδου». Η μεγάλη του διαφορά με τον Smith βρισκόταν, ακριβώς, στο σημείο αυτό: ο Smith υποστήριζε την συνεχόμενη αύξηση του βιοτικού επιπέδου όλων των τάξεων μέχρι να εξαντληθούν μακροπρόθεσμα οι φυσικοί πόροι, ενώ ο Ricardo θεωρούσε ότι η διευρυνόμενη ανάγκη για χρησιμοποίηση περισσότερων φυσικών πόρων, η οποία οδηγούσε σε καλλιέργεια λιγότερο γόνιμων εδαφών, θα αύξανε το οριακό κόστος παραγωγής, το κόστος διατροφής, την αμοιβή, για να εξασφαλιστεί η ακριβότερη τροφή, και τελικά μόνο οι ιδιοκτήτες της γης θα επωφελούνταν. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 28 από 122

30 Ο John Stuart Mill (1857) παρουσίασε μια αρκετά πιο αισιόδοξη οικονομική θεωρία, σε σχέση με τους προγενέστερους οικονομολόγους. Υποστήριξε ότι, αφενός η εργατική τάξη δεν θα πολλαπλασιαζόταν με τους ρυθμούς του Malthus, φοβούμενη μείωση του βιοτικού της επιπέδου, αφετέρου η μετατόπιση του ορίου παραγωγικότητας, τόσο από γεωγραφικής πλευράς, όσο και από πλευράς έντασης της καλλιέργειας, αλλά και η βελτίωση της τεχνολογίας και του θεσμικού πλαισίου, θα συνέβαλαν, ώστε να μην καταλήξει η κοινωνία στο σημείο, που προέβλεπε η θεωρία του Malthus. Συνέκρινε, επίσης, την αύξηση του πλούτου, που δημιουργείται από την εκμετάλλευση των φυσικών πόρων και την ευχαρίστηση, που λαμβάνει ο άνθρωπος από το περιβάλλον, υποστηρίζοντας ότι, ο πληθυσμός μπορεί να υποφέρει από υπερβολική συμφόρηση, ακόμη και αν υπάρχει επάρκεια τροφής και άλλων αγαθών. Κατά τη διάρκεια του 19ου αιώνα, έγιναν σημαντικές αλλαγές στην κλασσική οικονομική θεωρία, από τις νέες ιδέες και αντιλήψεις, που εισήγαγαν η Μαρξιστική και η νεοκλασική θεωρία (Pearce & Turner, 1990; Καλιαμπάκος & Δαμίγος, 2008). Ο Karl Marx (1867) πίστευε, αναφορικά με το περιβάλλον, ότι η πρόοδος ήταν συνυφασμένη με την εκμετάλλευση των φυσικών πόρων. Ο Marx έδινε έμφαση στο γεγονός ότι, μια βιώσιμη βάση, για την κοινωνία, είναι εφικτή μόνο όταν το παραγωγικό σύστημα μπορεί να αναπαράγει τον εαυτό του. Σύμφωνα, με σύγχρονους μελετητές, με την προσέγγιση αυτή ο Marx υπονοούσε, ότι τα φυσικά συστήματα, όπως επίσης και τα οικονομικά και τα πολιτικά, είναι περιορισμένης «αναπαραγωγικότητας», λαμβάνοντας υπόψη, έστω κι έμμεσα, αυτό που σήμερα καλείται «Μοντέλο Ισορροπίας της Ύλης» (Materials Balance Apporach), κατά την παραγωγική διαδικασία (Pearce & Turner, 1990). Η νεοκλασική θεωρία αναπτύχθηκε περί το 1870, προωθώντας, κυρίως, την «οριακή ανάλυση» και την υπόθεση ότι η συμπεριφορά των οικονομικών μονάδων διέπεται από την αρχή της μεγιστοποίησης. Αρχικά, ο Ιταλός οικονομολόγος Vilfredo Pareto ( ), διαμόρφωσε μεταξύ άλλων οικονομικών κανόνων, ένα κριτήριο για τη μεγιστοποίηση του κοινωνικού οφέλους κατά τη διαδικασία λήψης αποφάσεων μεταξύ των μελών του κοινωνικού συνόλου, γνωστό ως «κριτήριο αριστοποίησης κατά Pareto». Σύμφωνα με αυτό, μία κατάσταση χαρακτηρίζεται βέλτιστη, όταν δεν μπορεί να βελτιωθεί η θέση κάποιου ατόμου χωρίς να επιδεινωθεί, ταυτόχρονα, η θέση κάποιου άλλου. Με τον όρο «βελτίωση» νοείται μια πιο ελκυστική επιλογή και με τον όρο «επιδείνωση» νοείται μια λιγότερο ελκυστική επιλογή από την υπάρχουσα. Σε μια ανταγωνιστική αγορά, το σημείο ισορροπίας της αποτελεί μια βελτιστοποίηση κατά Pareto και κάθε βέλτιστο σημείο κατά Pareto αποτελεί σημείο ισορροπίας, εφόσον πληρούνται μια σειρά αυστηρών παραδοχών (π.χ. υπάρχει τέλεια πληροφόρηση για τις επιλογές, δεν Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 29 από 122

31 υπάρχουν φαινόμενα εξωτερικών οικονομιών, κ.ά.) (Pearce & Turner, 1990). Το κριτήριο αυτό αποτέλεσε το βασικό θεώρημα των «οικονομικών της ευημερίας» (welfare economics). Η πρώτη σημαντική συμβολή των νεοκλασικών, σε θέματα οικονομίας του περιβάλλοντος, προήλθε από την προσέγγιση του Arthur C. Pigou. Ήταν ο πρώτος οικονομολόγος, ο οποίος έγραψε, έστω και συνοπτικά, για το πρόβλημα του καταμερισμού του φυσικού πλούτου, όχι μόνο μεταξύ ατόμων της ίδιας γενιάς, αλλά και μεταξύ της υφιστάμενης και των μελλοντικών γενεών. Ο Pigou είχε προτείνει συγκεκριμένες πολιτικές, μεταξύ των οποίων την προστασία των μη-ανανεώσιμων φυσικών πόρων από το Κράτος με την θέσπιση νομοθεσίας, που θα αποτρέπει την ασυνείδητη εκμετάλλευση τους, την παροχή κινήτρων για επενδύσεις σε τομείς όπως η δασοκομία (Kula, 2012), την επιβολή φόρου ρύπανσης (Κώττης, 1994), κ.ά. Ο Pigou, επίσης, ανέπτυξε το θέμα των εξωτερικών οικονομιών, παρουσίαζοντάς το, ως την κύρια αιτία διαφοράς μεταξύ «ιδιωτικού καθαρού προϊόντος» και «κοινωνικού καθαρού προϊόντος». Πάντως, στο θέμα των εξωτερικών οικονομιών είχε αναφερθεί αρχικά ο Alfred Marshall ( ), όταν ασχολήθηκε με τη μείωση του παραγωγικού κόστους μιας επιχείρησης, που προκαλείται από εξωγενείς προς αυτήν παράγοντες (Κώττης, 1994). Την ίδια περίπου χρονική περίοδο με τον Pigou, δύο άλλοι οικονομολόγοι ο Gray (1914) και, αργότερα, ο Hotelling (1931), έθεσαν τα θεμέλια της οικονομίας των μη-ανανεώσιμων φυσικών πόρων, μολονότι, αναφορές στο θέμα, και ειδικότερα στην εκμετάλλευση μεταλλείων, είχαν κάνει όλοι, σχεδόν, οι προηγούμενοι μεγάλοι οικονομολόγοι Smith, Ricardo, Mill, Marx, Sorley, Marshal (Field & Field, 2012). Οι Gray και Hotelling απέδειξαν ότι, η εκμετάλλευση των ορυκτών πόρων, σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο, δεν είναι ανεξάρτητη από την εκμετάλλευσή τους σε οποιαδήποτε άλλη χρονική περίοδο. Επομένως, επειδή η σημερινή εκμετάλλευση μη-ανανεώσιμων πόρων επηρεάζει τη μελλοντική τους διαθεσιμότητα, στο κόστος παραγωγής τους θα έπρεπε να προστεθεί ένα επιπλέον ποσό, το οποίο o Gray ονόμασε «κόστος χρήσης». Η εργασία του Hotelling τόνισε και μια άλλη, σημαντική για την περιβαλλοντική οικονομία, παράμετρο: την ελεύθερη πρόσβαση των φυσικών αγαθών, εξαιτίας του προβλήματος της απουσίας δικαιωμάτων ιδιοκτησίας, η οποία έχει ως αποτέλεσμα τον υψηλό βαθμό εκμετάλλευσής τους. Με το θέμα της βέλτιστης χρήσης των ανανεώσιμων φυσικών πόρων, μέσα στο χρόνο, ασχολήθηκε και ο Gordon (1954), συγκρίνοντας την εκμετάλλευση αλιευμάτων υπό καθεστώς ελεύθερης πρόσβασης και υπό συνθήκες ενός μόνο ιδιοκτήτη. Στην περίπτωση των ανανεώσιμων φυσικών πόρων, οι αποφάσεις σχετικά με το βέλτιστο επίπεδο «αποκομιδής» και τη χρονική στιγμή της «αποκομιδής» είναι αλληλοεξαρτώμενες. Οι ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι αυτο-αναπαράγονται και, επομένως, όσο καθυστερεί η χρονική στιγμή της συλλογής τους, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η συλλεγόμενη ποσότητα. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 30 από 122

32 Αργότερα, ο Boulding (1966) γράφει ένα δοκίμιο για το «Διαστημόπλοιο Γη», συνδυάζοντας την οικονομική με άλλες επιστήμες, ώστε να παρουσιάσει την οικονομία ως ένα κυκλικό σύστημα ροής πόρων και το περιβάλλον ως ένα σύνολο, περιορισμένων δυνατοτήτων, φυσικών πηγών και αποθηκευτικών ικανοτήτων για τα απόβλητα. Με τον τρόπο αυτό ο Boulding θέλησε να τονίσει την αναγκαιότητα της ανακύκλωσης των χρησιμοποιούμενων υλικών, της μείωσης των παραγόμενων αποβλήτων, της διατήρησης των μη-ανανεώσιμων πηγών και της εκμετάλλευσης ανεξάντλητων πηγών ενέργειας, όπως η ηλιακή. Η εργασία αυτή συνετέλεσε στη διαμόρφωση του «μοντέλου ισορροπίας της ύλης» από τους Ayres & Kneese και Kneese et al. (1970), οι οποίοι ανέδειξαν, επιπρόσθετα, τη σημασία της ρύπανσης στο οικονομικό μοντέλο. Εφόσον τα απόβλητα έχουν «ζημιογόνο» χαρακτήρα στο οικονομικό μοντέλο και η εκπομπή τους προς το περιβάλλον είναι αναπόφευκτη, τότε η ρύπανση ίσως παράγει εξωτερικότητες, που είναι, επίσης, ζημιογόνες. Επομένως, οι κυβερνήσεις θα έπρεπε να λάβουν μέτρα για να ελέγξουν το βαθμό και την έκταση της ρύπανσης. Το μοντέλο ανέδειξε τις τρεις βασικές λειτουργίες του φυσικού περιβάλλοντος, ήτοι την παροχή πρώτων υλών (ανανεώσιμων και μη), την αποθήκευση των αποβλήτων (αέριων, υγρών, στερεών) και τις διάφορες υπηρεσίες, όπως η αναψυχή, η απόλαυση ενός καλαίσθητου τοπίου, ακόμη και η πνευματική ικανοποίηση (Field & Field, 2012). Σύμφωνα με τους Cummings και Harrison (1995), η συμβολή αρχικά του Weisbrod (1964) και αργότερα του Krutilla (1967), ως προς τις παρεχόμενες περιβαλλοντικές υπηρεσίες, ήταν καθοριστική. Ο Weisbrod είχε αναφέρει ότι, η διακοπή λειτουργίας των Εθνικών Πάρκων, εφόσον δεν καλύπτουν τα έξοδα συντήρησής τους από τα εισιτήρια, μπορεί να είχε ως αποτέλεσμα τη μετατροπή τους σε χώρους εμπορικής/βιομηχανικής ή οικιστικής χρήσης. Επομένως, η εκ των υστέρων επαναδημιουργία τους θα είχε απαγορευτικό κόστος. Κατά συνέπεια, η απόφαση να κλείσει το Πάρκο ενέχει μη αναστρέψιμο χαρακτήρα, άρα το Πάρκο αποτελεί ένα αναντικατάστατο αγαθό. Ο Weisbrod συνέχισε το συλλογισμό του, αναφέροντας ότι, μπορεί να υπάρχει ένας αριθμός νοικοκυριών, τα οποία αν και δεν χρησιμοποιούν το Πάρκο ή το επισκέπτονται σπάνια (και ως εκ τούτου τα έσοδα του Πάρκου από αυτά τα νοικοκυριά είναι ελάχιστα), θα ήταν πρόθυμα να καταβάλουν ένα χρηματικό ποσό για να κρατήσουν το Πάρκο ανοιχτό. Χαρακτήρισε το μέγιστο χρηματικό ποσό, που θα κατέβαλαν τα νοικοκυριά ως «αξία επιλογής» (option value), επισημαίνοντας ότι, δεν υπήρχε μηχανισμός αγοράς για να υπολογιστεί η αξία αυτή. Ο Krutilla υποστήριξε ότι, η πραγματική αξία των περιβαλλοντικών αγαθών υποτιμάται, αν λαμβάνεται υπόψη μόνο η αξία από την χρήση τους, καθώς ορισμένοι άνθρωποι διαθέτουν οικονομικούς πόρους για μερικά αναντικατάστατα αγαθά. Δύο σημαντικά σημεία στην ανάλυση του Krutilla ήταν η εισαγωγή των κινήτρων «ύπαρξης» και «κληροδοτήματος» ενός Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 31 από 122

33 αγαθού. Αναγνώρισε ότι ορισμένα άτομα έχουν κίνητρα, επιθυμίες ή προτιμήσεις, διαφορετικές από αυτές της μελλοντικής χρήσης, όπως της διατήρησης του αγαθού για τις επόμενες γενιές ή απλά για την ύπαρξή του. Παρόλα αυτά, στην εργασία δεν προτεινόταν κάποια μέθοδος για την οικονομική αξιολόγηση αυτών των κινήτρων, θεωρώντας τις απόψεις αυτές ως μια a priori υπόθεση (Cummings et al., 1986). Όπως παρουσιάζεται στην επόμενη ενότητα, η περιβαλλοντική οικονομία αρχίζει να αναπτύσσεται δυναμικά και με συστηματικό τρόπο τις δεκαετίες στις Η.Π.Α., ταυτόχρονα με το πρώτο κύμα της οικολογικής ανησυχίας (Navrud & Pruckner, 1997), ενώ στην Ευρώπη και σε αρκετές αναπτυσσόμενες χώρες της Ασίας, της Λατινικής Αμερικής και της Αφρικής, κατά τις δεκαετίες (Navrud & Pruckner, 1997). 3.2 Τι είναι το περιβάλλον για την Οικονομική Επιστήμη; Για την οικονομική επιστήμη, το περιβάλλον είναι ένα σύνθετο περιουσιακό στοιχείο που προσφέρει πολύτιμους πόρους και ποικίλες υπηρεσίες στην κοινωνία. Συγκεκριμένα (Αναστασάκης, 2013): 1. Το περιβάλλον εφοδιάζει την οικονομία με πρώτες ύλες και ενέργεια, που χρησιμοποιούνται ως εισροές στην συνέχεια στη παραγωγική διαδικασία (μαζί με το κεφάλαιο και την εργασία) για την παραγωγή προϊόντων και υπηρεσιών. 2. Το περιβάλλον παρέχει στον άνθρωπο με άμεσο τρόπο, χωρίς δηλαδή τη διαμεσολάβηση της παραγωγικής διαδικασίας, υπηρεσίες ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη και διατήρηση της ζωής, όπως ο ατμοσφαιρικός αέρας, οι κατάλληλες κλιματικές συνθήκες, υπηρεσίες αναψυχής, και υπηρεσίες πληροφοριών, όπως οι γενετικές πληροφορίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην ιατρική, κ.λπ. Τα αγαθά που προσφέρει το περιβάλλον στην παραγωγική διαδικασία, δηλαδή οι πρώτες ύλες και η ενέργεια, και ο μετασχηματισμός τους σε τελικά προϊόντα και υπηρεσίες, αποτελούν τα τμήματα ενός κύκλου που κλείνει με την επιστροφή των πρώτων υλών και της ενέργειας πίσω στο περιβάλλον ως απόβλητα από την παραγωγή και την κατανάλωση. Η διαδικασία αυτή δημιουργεί τα εξής δύο θεμελιώδη προβλήματα: Το πρώτο πρόβλημα είναι η ρύπανση του περιβάλλοντος. Είναι γνωστό ότι το περιβάλλον μπορεί να μετασχηματίσει τα οργανικά απορρίμματα (π.χ. κατάλοιπα τροφίμων) σε ακίνδυνα στοιχεία, αλλά δεν μπορεί να το κάνει αυτό και για επικίνδυνα στοιχεία όπως το κάδμιο ή ο μόλυβδος τα οποία συσσωρεύονται. Επίσης, για κάποιες άλλες μορφές ρύπανσης, το περιβάλλον έχει τη δυνατότητά απορρόφησής τους μέχρι ενός ορίου. Αν οι εκπομπές ρύπανσης είναι πολύ μεγάλες και το όριο αυτό ξεπεραστεί, τότε οδηγούμαστε σε συσσώρευση της ρύπανσης στο περιβάλλον. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 32 από 122

34 Το δεύτερο πρόβλημα είναι η εξάντληση των φυσικών πόρων. Όπως προαναφέρθηκε, οι πρώτες ύλες και η ενέργεια μετά τη χρήση τους στην παραγωγική διαδικασία επιστρέφουν στο περιβάλλον ως απόβλητα από την παραγωγή και την κατανάλωση. Επιστρέφουν δηλαδή σε μορφές που είναι κατώτερες από τις αρχικές. Ακόμη και στις περιπτώσεις της ανακύκλωσης ενός μέρους αυτών, δεν μετασχηματίζονται σε μορφές εξίσου χρήσιμες με αυτές που είχαν πριν την πρωτογενή εισαγωγή τους στην παραγωγική διαδικασία (Αναστασάκης, 2013). 3.3 Βιώσιμη ή αειφόρος ανάπτυξη Ο όρος Βιώσιμη Ανάπτυξη (ΒΑ) προέρχεται από την μετάφραση του αγγλικού όρου «sustainable development». «Sustain» που προέρχεται από το λατινικό «sustinere», σημαίνει: κάνω κάτι π.χ. καλλιεργώ, υποστηρίζω ή παρέχω τις αναγκαιότητες για τη διατήρηση της ζωής, ώστε κάποιο άλλο πράγμα ή διαδικασία να έχει διάρκεια για κάποιο εκτεταμένο χρονικό περιθώριο (Du Pisani, 2006). Ο όρος Αειφόρος ή Βιώσιμη Ανάπτυξη χρησιμοποιείται ευρέως και συνδέεται άμεσα με τη συνετή διαχείριση του φυσικού περιβάλλοντος και τη συμβατή με το περιβάλλον, ανάπτυξη. Η έννοια της «βιώσιμης» ή «αειφόρου ανάπτυξης» διατυπώθηκε επίσημα για πρώτη φορά το 1987, στην έκθεση «Το κοινό μας μέλλον», της Παγκόσμιας Επιτροπής για το Περιβάλλον και την Ανάπτυξη του ΟΗΕ. Η έκθεση αυτή, πιο γνωστή ως έκθεση Brundtland, όρισε την Βιώσιμη Ανάπτυξη ως «την ανάπτυξη που ικανοποιεί τις ανάγκες της παρούσας γενιάς χωρίς να διακινδυνεύει την δυνατότητα των μελλοντικών γενεών να ικανοποιήσουν τις δικές τους ανάγκες». Ένας επίσης ευρύτατα αποδεκτός ορισμός είναι αυτός που διατυπώθηκε από τους φορείς IUCN, UNEP και WWF 1 (1991): «Η ανάπτυξη είναι αειφόρος όταν βελτιώνει την ποιότητα ζωής στο πλαίσιο των ορίων που θέτει η φέρουσα ικανότητα των οικοσυστημάτων που υποστηρίζουν τη ζωή» (Φλογαΐτη, 2011). Οι δύο αυτοί ορισμοί δρουν συμπληρωματικά. Ο δεύτερος ορισμός θέτει ως κριτήριο χρήσης του περιβάλλοντος την έννοια της φέρουσας ικανότητας και κάνει λιγότερο ασαφές το περιεχόμενο του όρου της Βιώσιμης Ανάπτυξης Αρχές της Αειφόρου ή Βιώσιμης Ανάπτυξης Οι βασικότερες αρχές της ΒΑ, όπως διατυπώθηκαν στη Διακήρυξη του Ρίο για την Ανάπτυξη και το Περιβάλλον (1992), γνωστή και ως Agenda 21, είναι: όλοι οι άνθρωποι έχουν δικαίωμα σε μια υγιή και παραγωγική ζωή σε αρμονία με τη φύση 1 IUCN : Διεθνής Ένωση για τη Διατήρηση της Φύσης, UNEP : Πρόγραμμα Περιβάλλοντος των Ηνωμένων Εθνών και WWF : Παγκόσμιο Ταμείο για τη Φύση Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 33 από 122

35 η σημερινή ανάπτυξη δεν πρέπει να υπονομεύει την ανάπτυξη και τις περιβαλλοντικές ανάγκες των σημερινών και μελλοντικών γενεών η προστασία του περιβάλλοντος θα αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα της αναπτυξιακής διαδικασίας θα χρησιμοποιείται η αρχή της πρόληψης για τη προστασία του περιβάλλοντος μείωση και εξάλειψη των μη-βιώσιμων προτύπων παραγωγής και κατανάλωσης και προώθηση κατάλληλων δημοκρατικών πολιτικών η ειρήνη, η ανάπτυξη και η περιβαλλοντική προστασία είναι αλληλοεξαρτώμενες και αδιαίρετες έννοιες Η Βιώσιμη Ανάπτυξη απαιτεί μια δυναμική ισορροπία μεταξύ των κοινωνικών, πολιτισμικών και οικονομικών αξιώσεων της ανθρωπότητας και την επιβεβλημένη ανάγκη για την προστασία του φυσικού περιβάλλοντος του οποίου η ανθρωπότητα είναι κομμάτι. Υποστηρίζει αρχές δικαιοσύνης και κοινωνικής ευθύνης, ισότητα και αλληλεγγύη μεταξύ εθνών, μεταξύ ανθρώπων και άλλων έμβιων όντων, όπως και μεταξύ γενεών (UNESCO, 1997). Η Βιώσιμη Ανάπτυξη μπορεί καλύτερα να γίνει κατανοητή ως αναδυόμενο όραμα παρά σαν μια «τακτοποιημένη» και «ξεκάθαρη» έννοια. Είναι μια γενική ηθική αρχή παρά μια επιστημονική ιδέα και περισσότερο ασχολείται με έννοιες όπως η ισότητα και όχι τόσο με θεωρίες για το φαινόμενο του θερμοκηπίου κ.λπ. Η ΒΑ είναι ταυτόχρονα ιδέα αλλά και στόχος. Είναι μια διαδικασία λήψης αποφάσεων, ένας τρόπος σκέψης, μια φιλοσοφία και μια ηθική (CME, 1999) Βιωσιμότητα Η Αειφόρος Ανάπτυξη είναι ένα σύστημα το οποίο θα πρέπει ταυτόχρονα να είναι (Φλογαΐτη, 2011): i. Οικονομικά βιώσιμο, δηλαδή πρέπει να είναι ικανό να παράγει αγαθά και υπηρεσίες σε μια συνεχή βάση, να διατηρεί μια βάση ανθρώπινου (εκπαίδευση, ικανότητες, γνώση), ανθρωπογενούς (αποθέματα μηχανών και υποδομών) κοινωνικού (σταθερότητα των σχέσεων μεταξύ των ατόμων ή ομάδων μέσα στην κοινωνία), και φυσικού (αποθέματα των περιβαλλοντικών πόρων, τα οποία είναι σημαντικά για την ευημερία μιας γενιάς) κεφαλαίου, το οποίο είναι απαραίτητο για την δυνατότητα ευημερίας των μελλοντικών γενεών. ii. Περιβαλλοντικά βιώσιμο, δηλαδή πρέπει να διατηρεί μια σταθερή βάση φυσικών πόρων, αποφεύγοντας την υπερεκμετάλλευση των ανανεώσιμων συστημάτων φυσικών πόρων ή των περιβαλλοντικών εδαφικών λειτουργιών, και μειώνοντας τη χρήση των μη-ανανεώσιμων φυσικών πόρων. Αυτό περιλαμβάνει τη διατήρηση της Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 34 από 122

36 iii. βιοποικιλότητας, της ατμοσφαιρικής σταθερότητας και άλλων λειτουργιών των οικοσυστημάτων που δεν ταξινομούνται συνήθως ως οικονομικοί πόροι. Η έννοια της περιβαλλοντικής αειφορίας ξεκινάει από το ενδιαφέρον της ανθρωπότητας για την επιβίωση των απογόνων της. Η περιβαλλοντική αειφορία βασίζεται κυρίως στην αρχή της πρόληψης, και δίνει έμφαση στα φυσικά συστήματα υποστήριξης της ζωής, χωρίς τα οποία ούτε παραγωγή, ούτε η ανθρωπότητα θα υπήρχε. Κοινωνικά βιώσιμο, δηλαδή πρέπει να χαρακτηρίζεται από ισότητα μεταξύ των πολιτών, δικαιοσύνη, ισότητα μεταξύ των δύο φύλων, πολιτική υπευθυνότητα και συμμετοχή, και επαρκή παροχή κοινωνικών υπηρεσιών συμπεριλαμβανομένης της υγείας, και της εκπαίδευσης. Η βιωσιμότητα ορίζεται ως ο θεμιτός στόχος της Βιώσιμης Ανάπτυξης. Δύο είναι οι απόψεις για την βιωσιμότητα. Η ασθενής βιωσιμότητα, απεικονίζεται στην Εικόνα 3.1 που ακολουθεί, όπου η Οικονομία, το Περιβάλλον και η Κοινωνία είναι τρεις ξεχωριστοί κύκλοι οι οποίοι επικαλύπτονται. Η ισχυρή βιωσιμότητα ή αειφορία, από την άλλη μεριά (Εικόνα 3.2), δέχεται την ύπαρξη περιβαλλοντικών ορίων στην ανάπτυξη, που συνήθως είτε ταυτίζονται με τη φέρουσα ικανότητα των οικοσυστημάτων, είτε καθορίζονται με βάση την «αρχή της πρόληψης», ώστε οι παρεμβάσεις στο περιβάλλον να μην εγκυμονούν κινδύνους και ανεπανόρθωτες ζημιές. Αντί να οικονομικοποιήσουμε το περιβάλλον, είναι καλύτερο να οικολογικοποιήσουμε την οικονομία (Φλογαΐτη, 2011). Σχήμα 3.1: Ασθενής και ισχυρή βιωσιμότητα (Φλογαΐτη, 2011). Η ολιστική σκοπιά της βιωσιμότητας, όπως παρουσιάζεται στην Εικόνα 3.3, υποστηρίζει 4 αλληλένδετες αρχές για ένα βιώσιμο τρόπο ζωής (Dresner, 2012): Προστασία και διατήρηση της Φύσης, η οποία εξασφαλίζει ότι τα φυσικά συστήματα μπορούν να συνεχίσουν να παρέχουν συστήματα υποστήριξης της ζωής για όλα τα έμβια όντα, περιλαμβανομένων των πόρων που υποστηρίζουν το οικονομικό σύστημα. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 35 από 122

37 Ειρήνη και ισότητα, η οποία ενθαρρύνει τους ανθρώπους να ζουν με αρμονία και με πνεύμα συνεργασίας και έχουν εκπληρωμένες τις βασικές τους ανάγκες με ένα δίκαιο και ισότιμο τρόπο. Κατάλληλη ανάπτυξη για την εξασφάλιση ότι οι άνθρωποι μπορούν να συντηρήσουν τους εαυτούς τους μακροπρόθεσμα. Μη-κατάλληλη ανάπτυξη αγνοεί τους δεσμούς μεταξύ της οικονομίας και των άλλων συστημάτων στο περιβάλλον. Δημοκρατία, η οποία εξασφαλίζει ότι οι άνθρωποι θα έχουν λόγο και σημασία με ένα δίκαιο τρόπο στο πώς τα φυσικά, κοινωνικά και οικονομικά συστήματα θα πρέπει να διαχειριστούν. Σχήμα 3.2: Συστηματική ή ολιστική άποψη της βιωσιμότητας (Fien & Maclean, 2000) Φυσικοί πόροι και αειφορία Οι φυσικοί πόροι συμπεριλαμβανομένης και της βιοποικιλότητας, δεν πρέπει να αναλώνονται σε σημείο που να μην επιτρέπεται η μεσο-μακροπρόθεσμη φυσική ανανέωση ή αναπαραγωγή τους, αλλά πρέπει να διαφυλάσσονται στο διηνεκές. Με άλλα λόγια, οι αναπτυξιακές διαδικασίες δεν πρέπει να διακυβεύουν την ποιότητα της ζωής των επερχόμενων γενιών από την άποψη του φυσικού περιβάλλοντος και των φυσικών πόρων που δεν είναι ανεξάντλητοι. Είμαστε επίσης υποχρεωμένοι να παραδώσουμε στα παιδιά μας τον κόσμο, όπως τον παραλάβαμε από τους γονείς μας. Η αειφορία εξασφαλίζει την δίκαιη κατανομή των αγαθών και των πόρων, όπως και την διασφάλιση καλύτερης ποιότητας ζωής ανάμεσα στις σημερινές και μελλοντικές γενιές. Το ζήτημα που ανακύπτει με την αειφορία ως αρχή, είναι η στάθμιση μεταξύ των αναγκών του παρόντος και των αναγκών του μέλλοντος. Μάλιστα σε Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 36 από 122

38 περίπτωση σύγκρουσης οφείλει να αίρεται υπέρ του περιβάλλοντος, ως διαχρονικού παγκόσμιου αγαθού. Η Βιώσιμη Ανάπτυξη στηρίζεται στη διατήρηση των συστημάτων που υποστηρίζουν τη ζωή, στη διατήρηση της βιοποικιλότητας και στη βιώσιμη χρήση των φυσικών πόρων. Δυνατότητα Βιώσιμης Ανάπτυξης είναι υπαρκτή καθόσον υπάρχουν ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι, συμπεριλαμβανομένων και των ανανεώσιμων ενεργειακών πόρων και η φύση έχει τη φέρουσα ικανότητα για την αποδόμηση μιας ορισμένης ποσότητας ρύπανσης. Τα πεπερασμένα αποθέματα των μη ανανεώσιμων πόρων είναι εκείνα που θέτουν το σοβαρότερο πρόβλημα για την επίτευξη της βιώσιμης ανάπτυξης, για το οποίο τα οικονομικά και κοινωνικά συστήματα θα πρέπει να αναζητήσουν τρόπους αντιμετώπισης (μετάβαση σε ανανεώσιμους πόρους, υποκατάσταση, εξοικονόμηση, ποσοτικοί περιορισμοί στη χρήση κλπ.) (Dresner, 2012). Σχήμα 3.3: Σχέση οικονομικών δραστηριοτήτων και φυσικού περιβάλλοντος (Σαλεπτσής, 2016) Αειφορία και ενέργεια Είναι γνωστό ότι μέχρι τον 19ο αιώνα, οι άνθρωποι κάλυπταν τις ενεργειακές τους ανάγκες μόνο μέσω των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως η αιολική ενέργεια και η υδραυλική ενέργεια. Ύστερα από τη βιομηχανική επανάσταση, τα ορυκτά καύσιμα (πετρέλαια, φυσικό αέριο κλπ.) απετέλεσαν τις βασικές πηγές ενέργειας, οπότε έγινε στροφή από τις ελεύθερες πηγές ενέργειας, σε αυτές που υπήρχαν σε μια μειοψηφία χωρών, οπότε ήταν απαραίτητο να γίνουν εισαγωγές. Η νέα αυτή πραγματικότητα οδήγησε σε νέους γεωπολιτικούς σχεδιασμούς με αποτέλεσμα να εμφανιστούν στο προσκήνιο χώρες που παλαιότερα δεν διαδραμάτιζαν σπουδαίο ρόλο στα διεθνή δρώμενα. Καθώς η εκβιομηχάνιση εντείνονταν όλο και περισσότερο, άρχισαν να μεγαλώνουν οι ενεργειακές ανάγκες, κάτι που οδήγησε στην εξάντληση των αποθεμάτων ορυκτού πλούτου κι έκανε ορατή την ανάγκη υποκατάστασης τους από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Εκτός όμως από την σταδιακή εξάντληση των αποθεμάτων ορυκτού πλούτου, και οι βλαβερές Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 37 από 122

39 επιπτώσεις του στο περιβάλλον, αλλά και οι συνεχόμενες διακυμάνσεις στην τιμή του έκαναν ακόμα πιο αναγκαία την στροφή στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, κάτι που αποτελεί παγκόσμιο στόχο. Άλλες εναλλακτικές είναι η υιοθέτηση προγραμμάτων πυρηνικής ενέργειας, που έχουν υψηλό κόστος και πάντα ελλοχεύει ο κίνδυνος ατυχημάτων και η εύρεση νέων τεχνολογιών που θα αξιοποιούν όσο το δυνατόν καλύτερα τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Τα επόμενα χρόνια θα χρειαστεί να γίνουν τεράστιες επενδύσεις, ώστε να αποκτήσει η Ευρώπη τις απαραίτητες ενεργειακές υποδομές για την κάλυψη των μελλοντικών αναγκών και να αναχαιτίσει την εμφανή πλέον κλιματική αλλαγή. Από τους σημαντικότερους Δείκτες Αειφορίας είναι αυτός της Κλιματικής Αλλαγής και Ενέργειας. Ο δείκτης αυτός υπολογίζεται, σύμφωνα με στοιχεία της Eurostat, και ο υπολογισμός του στηρίζεται σε τρείς άλλους υποδείκτες (Φλογαΐτη, 2011). I. Ο πρώτος υποδείκτης είναι οι συνολικές Εκπομπές Αερίων του Θερμοκηπίου σε μονάδες διοξειδίου του άνθρακα (CO₂) υπολογισμένες σε τιμές έτους βάσης το Ο δείκτης δεν περιλαμβάνει τις εκπομπές που σχετίζονται με τη χρήση γης, τις αλλαγές χρήσης γης και τη δασοκομία. Ούτε περιλαμβάνει τις εκπομπές από τις διεθνείς αεροπορικές και θαλάσσιες μεταφορές. II. Ο δεύτερος υποδείκτης είναι το Μερίδιο των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας στην Ακαθάριστη Τελική Κατανάλωση Ενέργειας. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι σημαντικές για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, αλλά και τη μείωση της εξάρτησης της ΕΕ από τα εισαγόμενα ορυκτά καύσιμα. Ως Ακαθάριστη Τελική Κατανάλωση Ενέργειας ορίζεται ο όγκος των υλών που χρησιμοποιούνται κατά έτος για την παραγωγή ενέργειας ανά χώρα. Για τον υπολογισμό του μεριδίου των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μας αναφέρει η Eurostat, ότι συνέλλεξε δεδομένα από τρεις τομείς ενέργειας, τον ηλεκτρισμό, τη θέρμανση και ψύξη και τις μεταφορές. III. Ο τρίτος υποδείκτης είναι η Κατανάλωση Πρωτογενούς Ενέργειας και ορίζεται ως η μεικτή εσωτερική κατανάλωση ενέργειας υπολογισμένη σε εκατομμύρια TOE (tonnes of oil equivalent = τόνοι ισοδύναμου πετρελαίου), εξαιρουμένων όλων των μη ενεργειακών φορέων ενέργειας, όπως παραδείγματος χάριν το φυσικό αέριο που χρησιμοποιείται όχι για καύση, αλλά για την παραγωγή χημικών ουσιών. 3.4 Ανάλυση κόστους οφέλους Η ανάλυση κόστους-οφέλους (Cost-Benefit Analysis, CBA) είναι μια μεθοδολογία για την αξιολόγηση των καθαρών οφελών που προκύπτουν για την κοινωνία στο σύνολό της, ως αποτέλεσμα ενός έργου, προγράμματος ή πολιτικής. Η οικονομική ανάλυση αξιολογεί τη συμβολή του έργου στην οικονομική ευημερία της περιφέρειας ή της χώρας. Διενεργείται για Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 38 από 122

40 λογαριασμό ολόκληρης της κοινωνίας (περιφέρειας ή χώρας) και όχι για λογαριασμό του ιδιοκτήτη της υποδομής, όπως η χρηματοοικονομική ανάλυση. Η κατάλληλη χρονική περίοδος, για την οποία διεξάγεται η κοινωνικοοικονομική ανάλυση, θα πρέπει να είναι γενικά η προβλεπόμενη διάρκεια ζωής του έργου ή του προγράμματος. Η μέθοδος της ανάλυσης κόστους-οφέλους βασίζεται στην εκτίμηση της ροής του πραγματικού κόστους των πόρων και των οφελών, και δεν περιλαμβάνει, για παράδειγμα, τους φόρους και τις επιδοτήσεις, τα οποία θεωρούνται ως μεταβιβαστικές πληρωμές από την μία πλευρά της οικονομίας στην άλλη. Συγκεκριμένα, βασίζεται στα στοιχεία της χρηματοοικονομικής ανάλυσης, όμως απαιτούνται διορθώσεις για την μετατροπή των χρηματοοικονομικών τιμών σε οικονομικές, δηλαδή (Nas, 2016): χωρίς φόρους, δασμούς κλπ. χωρίς επιρροές από άλλους εξωτερικούς παράγοντες λαμβάνοντας υπόψη τους παράγοντες της αγοράς (π.χ. οικονομικό κόστος εργασίας). Η κοινωνικοοικονομική ανάλυση επιχειρεί να αποτιμήσει την αξία όλων των εξόδων και των οφελών που αναμένεται να προκύψουν από τη δραστηριότητα. Περιλαμβάνει τη συνεκτίμηση των εξωτερικών επιδράσεων που επιφέρουν κοινωνικό κόστος και ωφέλεια, οι οποίες δεν λαμβάνονται υπόψη στην χρηματοοικονομική ανάλυση, επειδή δεν δημιουργούν πραγματικές δημοσιονομικές δαπάνες ή έσοδα (π.χ. περιβαλλοντικές επιπτώσεις). Η οικονομική ανάλυση συνίσταται στα παρακάτω στάδια (EC, 2014). I. Στάδιο 1: Διόρθωση των φόρων/επιχορηγήσεων και άλλων μεταβιβάσεων II. Στάδιο 2: Διόρθωση των εξωτερικών επιδράσεων III. Στάδιο 3: Μετατροπή των αγοραίων τιμών σε λογιστικές τιμές για να περιληφθούν τα κοινωνικά στοιχεία κόστους και ωφέλειας (καθορισμός των συντελεστών μετατροπής) Στα πλαίσια της οικονομικής ανάλυσης οδικών έργων, η οικονομική αξιολόγηση του έργου γίνεται με σύγκριση (σε ετήσια βάση και για όλη την περίοδο αξιολόγησης) των δαπανών και των ωφελειών με και χωρίς τα προβλεπόμενα έργα. Στην ανάλυση, οι βασικότερες ωφέλειες χρήσης, που ποσοτικοποιούνται και θα αναλυθούν διεξοδικότερα παρακάτω, είναι οι εξής (EC, 2014; Nas, 2016): Περιβαλλοντικές ωφέλειες στις οποίες περιλαμβάνονται οι ποσοτικοποιήσιμες ωφέλειες λόγω μείωσης του θορύβου, της εκπομπής αερίων του θερμοκηπίου, της κλιματικής αλλαγής και της ρύπανσης εδάφους και υδάτων Εξοικονόμηση δαπανών λειτουργίας οχημάτων Εξοικονόμηση δαπανών χρόνου Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 39 από 122

41 Μείωση οδικών τροχαίων ατυχημάτων Στα πλαίσια της ανάλυσης κόστους-οφέλους οδικών έργων, ωστόσο, εκτιμώνται και μη ποσοτικοποιήσιμες ωφέλειες χρήσης, κάποιες από τις οποίες είναι οι εξής (EC, 2014; Nas, 2016): Περιβαλλοντικές ωφέλειες στις οποίες περιλαμβάνονται οι μη ποσοτικοποιήσιμες ωφέλειες που αφορούν τη μορφολογία και το τοπίο, το φυσικό περιβάλλον, τα γεωλογικά χαρακτηριστικά και τις χρήσεις γης Περιφερειακή ανάπτυξη Συμβολή στην τουριστική ανάπτυξη Συμβολή στην απασχόληση 3.5 Αποτίμηση της αξίας των περιβαλλοντικών πόρων Το φυσικό περιβάλλον παρέχει αγαθά και υπηρεσίες, η οικονομική αξία των οποίων δεν μπορεί να οριστεί επακριβώς, γιατί οι λειτουργίες αυτές του φυσικό περιβάλλοντος δεν αποτελούν κομμάτι της πραγματικής αγοράς (Damigos et al,2007). Για αυτόν το λόγο, γίνεται η περιβαλλοντική αποτίμηση των αγαθών αυτών με διάφορες μεθόδους, προκειμένου να οριστεί η οικονομική αξία των φυσικών αγαθών. Η κατάσταση του φυσικού περιβάλλοντος βελτιώνει ή όχι τη συνολική κοινωνική ευημερία, αφού κάθε αλλαγή στο περιβάλλον έχει επίδραση πάνω στην κοινωνία. Άρα, η περιβαλλοντική αποτίμηση των αγαθών στοχεύει και αυτή με τη σειρά της στην καλυτέρευση της κοινωνικής ευημερίας. Κάθε μεταβολή στην κοινωνική ευημερία συνεπάγεται και μεταβολή κάποιου οικονομικού μεγέθους, η οποία ουσιαστικά οφείλεται σε μεταβολή του περιβάλλοντος και ονομάζεται Ολική Οικονομική Αξία της περιβαλλοντικής μεταβολής (Total Economic Value). Η αξία αυτή διακρίνεται σε αξία χρήσης (Use Value, UV) και αξία μη-χρήσης (Non Use Value, NUV). Η αξία χρήσης είναι η οικονομική αξία που λαμβάνεται από την χρήση ενός αγαθού. Μέρος της αξίας χρήσης είναι και η διάθεση κάποιου ατόμου ή νοικοκυριού να συνεισφέρει κάποιο ποσό για τη βελτίωση ενός περιβαλλοντικού αγαθού προκειμένου να έχει μεταγενέστερες ωφέλειες από αυτό, κάτι που εκφράζεται με την αξία επιλογής. Η απόλαυση κάποιου φυσικού πόρου χωρίς την άμεση χρησιμοποίηση του είναι η αξία μη-χρήσης στην οποία συγκαταλέγονται και άλλες δυο κατηγορίες (Damigos et al,2007). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 40 από 122

42 3.5.1 Κύριες έννοιες Τακούδης Σπύρος, Σαλτσογλίδης Νίκος Αποτίμηση της αξίας της ποιότητας Τα οικονομικά του περιβάλλοντος (Environmental Economics) είναι ο επιστημονικός κλάδος, ο οποίος έχει ως αντικείμενο τη μελέτη περιβαλλοντικών προβλημάτων, υπό το πρίσμα και τις αναλυτικές τεχνικές της οικονομίας. Τα οικονομικά των φυσικών πόρων (Natural Resource Economics) έχουν ως αντικείμενο τη βελτιστοποίηση της χρήσης των ανανεώσιμων και μη-ανανεώσιμων φυσικών πόρων, υπό το πρίσμα της οικονομίας (Field & Field, 2012). Η διαχωριστική γραμμή μεταξύ των δύο αντικειμένων είναι ασαφής. Όπως αναπαρίσταται σχηματικά από τον Field (2012), η οικονομία των φυσικών πόρων εξετάζει τη σχέση α, η οποία αναπαριστά την εισαγωγή πρώτων υλών στο οικονομικό σύστημα, ενώ η περιβαλλοντική οικονομία τη σχέση β, ήτοι τις επιπτώσεις της οικονομικής δραστηριότητας στην ποιότητα του περιβάλλοντος (Σχήμα 3.4) (Field & Field, 2012). Σχήμα 3.4: Βασικές σχέσεις οικονομίας και περιβάλλοντος (Field & Field, 2012). Η περιβαλλοντική οικονομία στηρίζεται στην υπόθεση ότι, όλες οι λειτουργίες, που παρέχονται από το φυσικό περιβάλλον, έχουν μια οικονομική αξία, η οποία θα ήταν έκδηλη εάν οι λειτουργίες ήταν ενταγμένες σε μια πραγματική αγορά. Οι παράγοντες που κατέχουν καθοριστικό ρόλο στην ανεπάρκεια των μηχανισμών αγοράς είναι το πρόβλημα της ιδιοκτησίας των κοινών αγαθών και η διαφορά μεταξύ αξίας και τιμής, που οδηγούν τελικά και στην ύπαρξη εξωτερικών οικονομιών (Field & Field, 2012; Kula, 2012; Pearce & Turner, 1990) Θεωρητικό πλαίσιο της αποτίμησης αγαθών και υπηρεσιών του περιβάλλοντος Η βασική ιδέα για την αποτίμηση της αξίας των περιβαλλοντικών αγαθών, στηρίζεται στις προτιμήσεις των ατόμων (ή των νοικοκυριών) ως προς το περιβάλλον, σε σχέση με τη διάθεσή τους να πληρώσουν, προκειμένου να απολαύσουν ένα περιβαλλοντικό αγαθό ή εναλλακτικά, να αποζημιωθούν, προκειμένου να αποδεχτούν την απώλειά του. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 41 από 122

43 Η περιβαλλοντική αποτίμηση στοχεύει στη βελτίωση της συνολικής κοινωνικής ευημερίας. Ως αρχικό κριτήριο για την κοινωνική ευημερία, χρησιμοποιήθηκε από την οικονομία το κριτήριο Pareto, με βάση το οποίο σε μια πλήρως ανταγωνιστική αγορά, μια δράση ή πολιτική είναι κοινωνικά επιθυμητή αν βελτιώνεται η θέση όλων των ατόμων που απαρτίζουν την κοινωνία ή τουλάχιστον μερικών (ασθενές κριτήριο Pareto), χωρίς όμως να δυσχεραίνεται η θέση κανενός άλλου (ισχυρό κριτήριο Pareto). Δεδομένου, όμως, ότι, σε πραγματικές συνθήκες, σπάνια μια αγορά είναι πλήρως ανταγωνιστική και, επιπλέον, οι ενδεχόμενες αλλαγές συνήθως προκαλούν καταστάσεις με ωφελημένους και ζημιωμένους, τις οποίες δεν μπορεί να αξιολογήσει το συγκεκριμένο κριτήριο, εισήχθη η έννοια της συνάρτησης κοινωνικής ευημερίας, η οποία είναι μια συνάρτηση των επιπέδων ωφέλειας που απολαμβάνουν όλα τα νοικοκυριά. Η συνάρτηση κοινωνικής ευημερίας, γνωστή ως Bergsonian συνάρτηση ευημερίας, καθώς και ως Bergson-Samuelson κοινωνική συνάρτηση ευημερίας, είναι της ακόλουθης γενικής μορφής (Dennig, 2017; Johansson, 1993): W = W[V 1 (p, w, y h, z h ), V H (p, w, y h, z h )] Όπου V (p, w, y h, z h ) η έμμεση συνάρτηση ωφέλειας κάθε νοικοκυριού h y h το συνολικά διαθέσιμο εισόδημα του νοικοκυριού p ο γραμμικός πίνακας των τιμών των αγαθών w ο γραμμικός πίνακας των αμοιβών του νοικοκυριού για κάθε παρεχόμενη εργασία z ο γραμμικός πίνακας των παρεχόμενων δημόσιων αγαθών Η συνάρτηση κοινωνικής ευημερίας έχει τέσσερις χαρακτηριστικές ιδιότητες (Dennig, 2017; Johansson, 1993): I. Εξαρτάται μόνο από το επίπεδο ωφέλειας των νοικοκυριών. II. Ικανοποιεί το ισχυρό κριτήριο Pareto, δηλαδή αν αυξηθεί η ωφέλεια ενός μόνο νοικοκυριού, ceteris paribus, αυξάνεται η συνολική κοινωνική ευημερία. III. Η ένταση της ανταλλαγής ωφέλειας μεταξύ των νοικοκυριών εξαρτάται από την κοινωνική ανισότητα. IV. Δεν έχει σημασία ποιος κερδίζει ή ποιος χάνει από μια αλλαγή. Το τελευταίο είναι γνωστό και ως αρχή της ανωνυμίας. Η συνάρτηση κοινωνικής ευημερίας μπορεί να αξιολογήσει τις διαφορετικές κοινωνικές θέσεις και να υποδείξει αυτήν, που μεγιστοποιεί την κοινωνική ευημερία, υπό ορισμένες Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 42 από 122

44 προϋποθέσεις (π.χ. προτεραιότητα σε συγκεκριμένες επιλογές, διαθεσιμότητα τεχνολογίας, κ.λπ.). Με τον τρόπο αυτό εξετάζεται η κοινωνική ελκυστικότητα ενός σχεδίου, λαμβάνοντας υπόψη την επίδρασή του στις τιμές διαφόρων οικονομικών αγαθών, στις αμοιβές των νοικοκυριών και στη διαθεσιμότητα των ελεύθερων αγαθών. Ο καθορισμός, πάντως, της συνάρτησης κοινωνικής ευημερίας, στην πράξη είναι ιδιαίτερα πολύπλοκος (Johansson, 1993; Κώττης, 1994) Η ερμηνεία των αξιών Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω η αξία χρήσης (UV) προκύπτει από την πραγματική χρήση του φυσικού πόρου από τους ανθρώπους. Η αξία χρήσης διακρίνεται σε δύο υποκατηγορίες: την έμμεση και την άμεση αξία χρήσης. Η άμεση αξία προκύπτει από την απευθείας χρήση του πόρου από το άτομο, ενώ η έμμεση αξία προκύπτει από τη χρήση των υπηρεσιών που παρέχει ο πόρος στους ανθρώπους και στα υπόλοιπα έμβια όντα (Pearce & Turner, 1990; Μάλλιος, 2005). Από την άλλη μεριά, στις μη χρηστικές αξίες κατατάσσεται η αξία που δίνει ο άνθρωπος σε ένα περιβαλλοντικό αγαθό για την ύπαρξή του και μόνο. Η αξία αυτή ονομάζεται «αξία ύπαρξης».η αξία ύπαρξης, σε πολλές περιπτώσεις, μπορεί να προκύπτει από διάφορα χαρακτηριστικά του πόρου, όπως η ιδιαίτερη σημασία που δίνεται στον πόρο σε διάφορους πολιτισμούς (Μάλλιος, 2005). Εκτός από τις αξίες που περιγράφηκαν ως εδώ, υπάρχει και μια ομάδα αξιών, οι οποίες, για την παρούσα στιγμή, είναι μη χρηστικές, ενώ εξαρτάται από τη χρήση που θα γίνει στο μέλλον ή από τις επόμενες γενεές η κατάταξή τους στις αξίες χρήσης ή στις μη χρηστικές αξίες (Λατινόπουλος, 2015; Σαλεπτσής, 2016): Η αξία προοπτικής (Option Value, OV) είναι η αξία με την οποία εκδηλώνεται η προθυμία πληρωμής των ανθρώπων για τη διατήρηση ενός αγαθού, ώστε να το χρησιμοποιήσουν οι ίδιοι αργότερα. Η αξία ημι-προοπτικής (Quasi-option Value, QOV) είναι η αξία που δίνει το άτομο στην αποφυγή των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που προκύπτουν από την εφαρμογή της προτεινόμενης πολιτικής ή την κατασκευή του προτεινόμενου έργου, μεταθέτοντάς τα στο μέλλον, όπου η τεχνολογική εξέλιξη θα κάνει δυνατή τη μείωση ή την εξάλειψη των επιπτώσεων. Η αξία κληροδοτήματος (Bequest Value BV) είναι η αξία που δίνει το άτομο στη δυνατότητα χρήσης του φυσικού πόρου από τους απογόνους του. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 43 από 122

45 Η αξία ύπαρξης είναι η αξία που χαρακτηρίζει την επιθυμία ανθρώπων να συνεισφέρουν στο κόστος διατήρησης του περιβάλλοντος, θεωρώντας ότι η φύση και τα συστατικά της στοιχεία έχουν το ίδιο δικαίωμα ύπαρξης με τα ανθρώπινα όντα. Η αλτρουιστική αξία (Altruistic Value, AV) είναι η αξία που δίνει ένα άτομο στη χρήση ενός περιβαλλοντικού αγαθού από άλλους ανθρώπους. Επομένως, η συνολική αξία είναι το άθροισμα όλων των επιμέρους αξιών (Pearce & Turner, 1990; Μάλλιος, 2005). Συνοπτική οικονομική αξία (TEV) Αξία χρήσης (UV) Άλλες αξίες Αξία μη-χρήσης (NUV) Πραγματική χρήση [άμεση (DUV) και έμμεση (IUV)] Αξία προοπτικής (OV) Αξία ημιπροοπτικής (QOV) Αξία ύπαρξης (EV) Αξία κληροδότημα (BV) Αλτρουιστική αξία (AV) Σχήμα 3.5: Η συνολική οικονομική αξία και οι υποδιαιρέσεις της (Μάλλιος, 2005). 3.6 Μέθοδοι περιβαλλοντικής αποτίμησης Το κυριότερο εμπόδιο, που συναντάται όταν γίνεται μια προσπάθεια οικονομικής αποτίμησης των παραμέτρων του περιβάλλοντος, έχει σχέση με το ότι στην πλειονότητα των περιπτώσεων το περιβάλλον δεν αποτελεί αντικείμενο συναλλαγής σε μια διαμορφωμένη αγορά. Θα ήταν εύκολο κάποιος να κάνει αποτίμηση της αξίας ενός τέτοιου αγαθού, επισημαίνοντας την τιμή του στη συγκεκριμένη αγορά και παρακολουθώντας την οικονομική συμπεριφορά του καταναλωτή. Ο καταναλωτής θα είχε μια συγκεκριμένη διάθεση, να πληρώσει για την απόκτηση του αγαθού, η οποία και συνδέεται με τη χρησιμότητα που προσφέρει αυτό. Έτσι λοιπόν, η συγκεκριμένη αδυναμία σηματοδοτεί την ανάγκη εφαρμογής Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 44 από 122

46 διαφόρων εξειδικευμένων τεχνικών αποτίμησης, που προσπαθούν να παρακάμψουν τη μη συμμετοχή των αγαθών του περιβάλλοντος σε αγορές, προσεγγίζοντας τις προτιμήσεις του κοινωνικού συνόλου για το περιβάλλον. Αυτές οι μέθοδοι διακρίνονται σε έμμεσες και άμεσες, ανάλογα με το αν γίνεται προσπάθεια προσέγγισης των προτιμήσεων, απευθείας για το ίδιο το μελετώμενο αγαθό του περιβάλλοντος ή για μια επίπτωση που συνοδεύει την έλλειψή του Οι μέθοδοι περιβαλλοντικής αποτίμησης μπορούν να διακριθούν σε μεθόδους που χρησιμοποιούν καμπύλης ζήτησης (demand curve approaches) και σε αυτές που δεν χρησιμοποιούν (non-demand curve approaches) για την εκτίμηση της αξίας ενός αγαθού ή μιας υπηρεσίας του οικοσυστήματος. Επίσης, διακρίνονται σε μεθόδους αποκαλυπτόμενης (revealed preference) ή έμμεσης (indirect) προτίμησης και δεδηλωμένης (stated preference) ή άμεσης (direct) προτίμησης. Οι μέθοδοι αποκαλυπτόμενης προτίμησης διαχωρίζονται επίσης στις μεθόδους πραγματικών αγορών (market-based methods) και υποκατάστατων αγορών (surrogate market methods). Η κατηγοριοποίηση των μεθόδων συχνά διαφέρει. Για παράδειγμα, η US EPA διαχωρίζει τις μεθόδους πραγματικών αγορών από αυτές των υποκατάστατων και κατατάσσει τη μέθοδο της αποτρεπτικής συμπεριφοράς στις μεθόδους πραγματικών αγορών, ενώ άλλοι φορείς (π.χ. National Oceanic and Atmospheric Administration ΝΟΑΑ) σε αυτές των υποκατάστατων, κ.λπ. Οι μέθοδοι διαφέρουν σημαντικά ως προς τα απαιτούμενα δεδομένα, την πολυπλοκότητα των υπολογισμών και τη μετρούμενη αξία του αγαθού, η οποία καθορίζει και την καταλληλότητα της μεθόδου σε συγκεκριμένες εφαρμογές. Για παράδειγμα, οι μέθοδοι που δεν στηρίζονται σε καμπύλες ζήτησης υπολογίζουν μόνο ένα μέρος της συνολικής αξίας του αγαθού (θεωρητικά τουλάχιστον υπολογίζουν μέρος μόνο ακόμη και της αξίας χρήσης) (Καλιαμπάκος & Δαμίγος, 2008). Πίνακας 3.1: Οικονομικές μέθοδοι για την αποτίμηση των περιβαλλοντικών αξιών (Καλιαμπάκος & Δαμίγος, 2008). Μέθοδοι Αποκαλυφθείσα προτίμηση Δηλωθείσα προτίμηση Άμεση Έμμεση Αγοραία τιμή Προσομοιωμένες αγορές Μεταφορικό κόστος Ηδονικές αξίες περιουσιακών στοιχείων Ηδονικές αξίες μισθών Δαπάνες αποφυγής Πιθανολογική αποτίμηση Μοντέλα βασισμένα στα χαρακτηριστικά Συνδυασμένη ανάλυση Πειράματα επιλογής Συγκυριακή ιεράρχηση Οι μέθοδοι άμεσης και έμμεσης αποκαλυφθείσας προτίμησης βασίζονται στις πραγματικές επιλογές που κάνουν τα άτομα, προκειμένου να αποτιμήσουν με άμεσο ή έμμεσο τρόπο τις Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 45 από 122

47 υπηρεσίες του περιβάλλοντος. Οι μέθοδοι της αποκαλυφθείσας προτίμησης χρησιμοποιούνται, όταν είναι δυνατόν να παρατηρήσουμε τις προτιμήσεις των ατόμων όσον αφορά τους περιβαλλοντικούς πόρους (οι προτιμήσεις των ατόμων αποκαλύπτονται μέσω των επιλογών που κάνουν στην αγορά). Στις περιπτώσεις αυτές, οι ερευνητές έχουν στη διάθεσή τους στατιστικά στοιχεία τα οποία τους επιτρέπουν να αποτιμήσουν μία περιβαλλοντική υπηρεσία με άμεσο τρόπο (π.χ. στοιχεία για την τιμή και αγοραζόμενη ποσότητα ενός πόρου, κ.λπ.) ή με έμμεσο τρόπο (π.χ. στοιχεία για μισθούς σε θέσεις εργασίας όπου υπάρχει περιβαλλοντικός κίνδυνος, κόστος ταξιδιού σε πόρους που χρησιμοποιούνται για αναψυχή, κ.λπ.). Οι μέθοδοι άμεσης και έμμεσης δηλωθείσας προτίμησης βασίζονται σε υποθετικές επιλογές που κάνουν τα άτομα, προκειμένου να αποτιμήσουν με άμεσο ή έμμεσο τρόπο τις υπηρεσίες του περιβάλλοντος. Συγκεκριμένα, οι μέθοδοι της δηλωθείσας προτίμησης χρησιμοποιούνται όταν είναι δεν είναι δυνατόν να παρατηρήσουμε τις προτιμήσεις των ατόμων όσον αφορά τους περιβαλλοντικούς πόρους (δεν υπάρχει το πλαίσιο της αγοράς το οποίο θα επιτρέψει στα άτομα να κάνουν κάποιες επιλογές και, άρα, να αποκαλύψουν τις προτιμήσεις τους για τους πόρους). Στις περιπτώσεις αυτές, οι ερευνητές χρησιμοποιούν κυρίως ερωτηματολόγια προκειμένου να συλλέξουν από τους ερωτώμενους στατιστικά στοιχεία σχετικά με τις προτιμήσεις τους (τους ζητείται να δηλώσουν τις προτιμήσεις τους). Αυτά τα στατιστικά στοιχεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αποτιμηθεί μία περιβαλλοντική υπηρεσία με άμεσο τρόπο (π.χ., ζητείται από τα άτομα να δηλώσουν το ποσό που είναι πρόθυμα να πληρώσουν για μία περιβαλλοντική βελτίωση) ή με έμμεσο τρόπο (π.χ., ζητείται από τα άτομα να επιλέξουν ανάμεσα σε σενάρια διαχείρισης ενός πόρου τα οποία διαφέρουν ως προς τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος και ως προς το ύψος ενός απαιτούμενου φόρου για χρηματοδότηση του σχεδίου) (Αναστασάκης, 2013). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 46 από 122

48 Σχήμα 3.6: Διάγραμμα ροής που καθορίζει τις κατάλληλες τεχνικές της περιβαλλοντικής οικονομίας (DEAT, 2004). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 47 από 122

49 3.6.1 Μέθοδος τιμής αγοράς (ή πλεονάσματος καταναλωτή / παραγωγού) Η μέθοδος της τιμής αγοράς χρησιμοποιείται όταν το περιβαλλοντικό αγαθό ή υπηρεσία, του οποίου ή της οποίας επιχειρείται η αποτίμηση, εμπορεύεται ως προϊόν σε μια πραγματική αγορά. Γνωρίζοντας την μεταβολή της ποσότητας και της τιμής των περιβαλλοντικών αγαθών/υπηρεσιών είναι δυνατό να υπολογιστούν τα οφέλη ή τα κόστη από την μεταβολή της ποιότητας και της ποσότητας του αγαθού/υπηρεσίας. Η ποσοτική και ποιοτική μεταβολή έχει δύο πλευρές: από την μία επιδρά στην μεταβολή της ευημερίας του καταναλωτή αφού κατά περίπτωση μειώνεται ή αυξάνεται το πλεόνασμα του καταναλωτή και από την άλλη επιδρά στο εισόδημα των παραγωγών αφού αντίστοιχα κατά περίπτωση μειώνεται ή αυξάνεται το πλεόνασμα του παραγωγού. Στην συγκεκριμένη μέθοδο η γνώση της καμπύλης ζήτησης του αποτιμώμενου αγαθού ή υπηρεσίας κρίνεται απαραίτητη. Επίσης, θα πρέπει να είναι γνωστό το κόστος των παραγωγών προκειμένου να μπορεί να υπολογιστεί η μεταβολή του πλεονάσματος τόσο του παραγωγού όσο και του καταναλωτή στον μηχανισμό της αγοράς. Για να καταστεί εφικτή η αποτίμηση του περιβαλλοντικού αγαθού μέσω της συγκεκριμένης μεθόδου, πρέπει να υπάρχουν δεδομένα αναφορικά με την καμπύλη ζήτησης του αγαθού, όπως επίσης και του κόστους των παραγωγών ώστε να είναι μετρήσιμες οι μεταβολές του πλεονάσματος (παραγωγού και καταναλωτή) από την πραγματική αντίδραση της αγοράς (Καλιαμπάκος & Δαμίγος, 2008). Στο Σχήμα 3.7 απεικονίζεται η καμπύλη ζήτησης του καταναλωτή, D. Με δεδομένη την τιμή του φυσικού πόρου, ο καταναλωτής αποφασίζει πόση ποσότητα του πόρου θα αγοράσει σε κάθε δεδομένο επίπεδο τιμής. Για παράδειγμα, όταν η τιμή για μια μονάδα του πόρου είναι ίση με p*, ο καταναλωτής θα αγοράσει q* μονάδες του πόρου. Το συνολικό όφελος του καταναλωτή (η συνολική προθυμία του για πληρωμή) το οποίο απορρέει από q* μονάδες του πόρου είναι ίσο με το εμβαδόν 0ABq*. Η δαπάνη που καταβάλλει ο καταναλωτής για την ποσότητα αυτή δίνεται από το εμβαδόν 0p*Bq*. Το πλεόνασμα του καταναλωτή (ή καθαρό όφελος του καταναλωτή) από την αγορά q* μονάδων του πόρου δίνεται από τη διαφορά μεταξύ συνολικού οφέλους και δαπάνης, και είναι το εμβαδόν του τριγώνου p*αβ (Καλιαμπάκος & Δαμίγος, 2008). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 48 από 122

50 Σχήμα 3.7: Η ισορροπία της αγοράς (Καλιαμπάκος & Δαμίγος, 2008). Στο Σχήμα 3.7 απεικονίζεται επίσης και η καμπύλη οριακού κόστους S του παραγωγού. Σε ανταγωνιστικές αγορές, το οριακό κόστος ισούται με την τιμή (συνθήκη ισορροπίας), και η καμπύλη του οριακού κόστους ταυτίζεται με την καμπύλη προσφοράς. Για τιμή του πόρου ίση με p*, ο παραγωγός θα επιλέξει να προσφέρει q* μονάδες του πόρου. Τα έσοδα τα οποία θα εισπράξει ο παραγωγός από την πώληση q* μονάδων του πόρου δίνονται από το εμβαδόν του ορθογωνίου 0p*Bq* και το κόστος του παραγωγού δίνεται από το εμβαδόν 0CBq*. Το πλεόνασμα του παραγωγού (ή καθαρό όφελος του παραγωγού) από την πώληση πόρου είναι το εμβαδόν του τριγώνου Cp*B. Στην τιμή p*, ο καταναλωτής και ο παραγωγός μεγιστοποιούν ο κάθε ένας το πλεόνασμά του ζητώντας και προσφέροντας ποσότητα του πόρου ίση με q*. Ξεκινώντας από διαφορετική τιμή για τον πόρο, οι δυνάμεις της προσφοράς και της ζήτησης οδηγούν σε αναπροσαρμογές της τιμής του πόρου, κάνοντάς αυτή να τείνει προς την τιμή p*, για την οποία η προσφορά είναι ίση με τη ζήτηση και η αγορά βρίσκεται σε ισορροπία. Όπως φαίνεται στο διάγραμμά μας, αυτή η αγοραία κατανομή του πόρου είναι αποτελεσματική (ικανοποιεί το κριτήριο της στατικής αποτελεσματικότητας). Μάλιστα, το καθαρό όφελος το οποίο προκύπτει είναι το άθροισμα των πλεονασμάτων, ή των μέγιστων καθαρών οφελών, του παραγωγού και καταναλωτή (Καλιαμπάκος & Δαμίγος, 2008) Η μέθοδος της άμεσης αποκαλυφθείσας προτίμησης Αυτή η μέθοδος βασίζεται στις πραγματικές επιλογές τις οποίες κάνουν τα άτομα. Τις επιλογές αυτές μπορούμε να τις παρατηρήσουμε και να τις χρησιμοποιήσουμε για να υπολογίσουμε άμεσα τις πραγματικές αξίες των πόρων. Για παράδειγμα, η μέθοδος της αποκαλυφθείσας προτίμησης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην περίπτωση της μόλυνσης μιας λίμνης και της αρνητικής επίπτωσης που η μόλυνση έχει πάνω στους αλιείς. Ειδικότερα, μπορούμε να υπολογίσουμε πόσο μειώθηκε η ποσότητα των ψαριών που πιάνουν οι αλιείς και Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 49 από 122

51 πόσο μειώθηκε η αξία τους. Σε αυτή την περίπτωση οι τιμές είναι άμεσα ορατές και η χρήση τους επιτρέπει τον άμεσο υπολογισμό της απώλειας σε αξία (Αναστασάκης, 2013) Η μέθοδος της άμεσης δηλωθείσας προτίμησης Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται όταν η αξία ενός περιβαλλοντικού πόρου ή περιβαλλοντικής υπηρεσίας δεν είναι άμεσα παρατηρούμενη. Στην απλούστερη εκδοχή της μεθόδου αυτής, οι ερευνητές ρωτούν ένα δείγμα ατόμων ποια αξία θα έδιναν σε μια περιβαλλοντική αλλαγή ή στη διατήρηση του πόρου στη σημερινή του κατάσταση. Σε πιο περίπλοκες εκδοχές της μεθόδου οι ερευνητές ρωτούν τα άτομα αν θα πλήρωναν ένα συγκεκριμένο χρηματικό ποσό για να γίνει ή να αποφευχθεί η αλλαγή. Σε αυτές τις πιο περίπλοκες εκδοχές της μεθόδου, οι απαντήσεις των ατόμων αποκαλύπτουν είτε κάποιο άνω όριο στο ποσό που τα άτομα θα ήταν πρόθυμα να πληρώσουν (στην περίπτωση αρνητικής απάντησης) είτε ένα κάτω όριο (στην περίπτωση μιας καταφατικής απάντησης). Η μέθοδος της πιθανολογικής αποτίμησης έχει δεχθεί ισχυρές κριτικές. Οι σημαντικότερες από αυτές σχετίζονται με το ότι οι ερωτώμενοι που πήραν μέρος στην έρευνα μπορεί να δώσουν λανθασμένες απαντήσεις, δηλαδή, απαντήσεις που δεν αντανακλούν την πραγματική τους αποτίμηση του περιβάλλοντος. Μπορούμε να διακρίνουμε τα παρακάτω πέντε είδη πιθανού σφάλματος που σχετίζονται με αυτές τις λανθασμένες απαντήσεις: α) στρατηγικό σφάλμα, β) σφάλμα πληροφόρησης, γ) σφάλμα σημείου εκκίνησης, δ) υποθετικό σφάλμα και ε) παρατηρηθείσα απόκλιση ανάμεσα στην προθυμία προς πληρωμή και την προθυμία προς αποδοχή (Αναστασάκης, 2013) Μέθοδοι έμμεσης αποκαλυφθείσας προτίμησης (έμμεσες ορατές μέθοδοι) Οι μέθοδοι της έμμεσης αποκαλυφθείσας προτίμησης βασίζονται σε πραγματικές επιλογές τις οποίες κάνουν τα άτομα (επιλογές τις οποίες μπορούμε να παρατηρήσουμε), τις οποίες όμως μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να υπολογίσουμε έμμεσα τις αξίες των πόρων (Αναστασάκης, 2013) Μέθοδοι που στηρίζονται στο κόστος ταξιδιού Η μέθοδος του κόστους ταξιδιού χρησιμοποιείται συχνά για να υπολογιστεί η αξία ενός πόρου που χρησιμοποιείται για αναψυχή. Μπορούμε να διακρίνουμε τις ακόλουθες τρεις παραλλαγές αυτής της μεθόδου. Στην πρώτη παραλλαγή οι ερευνητές συγκεντρώνουν πληροφορίες σχετικά με τα χρήματα που δαπάνησαν οι επισκέπτες για να επισκεφτούν μία φορά τον συγκεκριμένο χώρο αναψυχής (δηλ., το κόστος ταξιδιού). Στη συνέχεια, οι πληροφορίες αυτές χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή μιας καμπύλης ζήτησης για μια "ημέρα Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 50 από 122

52 επισκέψεων". Το εμβαδόν κάτω από την εκτιμηθείσα καμπύλη ζήτησης για μια "ημέρα επισκέψεων" αντανακλά την προθυμία των ατόμων για πληρωμή για μια "ημέρα επισκέψεων". Στη δεύτερη άλλη παραλλαγή της μεθόδου, εξετάζεται ο αριθμός των επισκέψεων που κάνουν στο συγκεκριμένο χώρο οι επισκέπτες και κατασκευάζονται ατομικές καμπύλες ζήτησης του ταξιδιού. Η αξία της ροής υπηρεσιών από τον χώρο αναψυχής δίνεται από το εμβαδόν κάτω από την εκτιμηθείσα καμπύλη ζήτησης γι αυτές τις υπηρεσίες, αθροιζόμενη για όλα τα άτομα που επισκέπτονται το χώρο. Στην τρίτη παραλλαγή της μεθόδου, πρώτον εξετάζεται αν τα άτομα αποφασίζουν να επισκεφτούν ένα χώρο και, αν όντως το πράξουν, ποιος είναι αυτός ο χώρος και δεύτερον χρησιμοποιούνται μοντέλα τυχαίας χρησιμότητας προκειμένου να αποτιμηθούν οι αλλαγές των περιβαλλοντικών χαρακτηριστικών των εξεταζόμενων χώρων αναψυχής. Συγκεκριμένα, η χρησιμότητα που λαμβάνει ένα άτομο από έναν χώρο αναψυχής καθορίζεται (μεταξύ άλλων) από τα χαρακτηριστικά του χώρου (π.χ. ευκολία πρόσβασης, ποιότητα του περιβάλλοντος, κ.λπ.) και την τιμή του (κόστος ταξιδιού). Κάθε χώρος αναψυχής θεωρείται ότι οδηγεί σε ένα μοναδικό ύψος χρησιμότητας. Υποτίθεται ότι ένα άτομο λαμβάνει υπόψη του τα χαρακτηριστικά του χώρου και την τιμή του και ότι επιλέγει να επισκεφτεί το χώρο εκείνο που του δίνει το υψηλότερο επίπεδο χρησιμότητας. Στο μοντέλο αυτό, ο ερευνητής μπορεί εξετάσει τον τρόπο με τον οποίο τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου χώρου επηρεάζουν την επιλογή του από τους επισκέπτες και, άρα, μπορεί να υπολογίσει έμμεσα το πόσο πολύτιμα είναι αυτά τα χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, η απώλεια ευημερίας από την πρόκληση μιας πετρελαιοκηλίδας μπορεί να μετρηθεί από τη μεταβολή που προκύπτει στη χρησιμότητα σε περίπτωση που το άτομο πρέπει να επιλέξει έναν εναλλακτικό χώρο. Μοντέλα για το κόστος ταξιδιού έχουν χρησιμοποιηθεί για να αποτιμήσουν το κλείσιμο των ακτών σε περιόδους πρόκλησης πετρελαιοκηλίδων, την παροχή συμβουλών για την κατανάλωση ψαριών και το κόστος της ανάπτυξης η οποία έχει εξαλείψει έναν χώρο αναψυχής (Αναστασάκης, 2013) Η μέθοδος της ηδονικής αξίας περιουσιακού στοιχείου Πολλές φορές η ζήτηση για ένα περιβαλλοντικό αγαθό (π.χ. καθαρός αέρας) μπορεί να εξαχθεί από την επιλογή ιδιωτικών αγαθών από πλευράς καταναλωτών, όπως τα περιουσιακά στοιχεία. Για παράδειγμα, γειτονιές οι οποίες έχουν κατά κύριο λόγο κοινά χαρακτηριστικά με εξαίρεση το επίπεδο ρύπανσης αναμένεται να διαφέρουν και στις αξίες των κατοικιών. Οι τιμές κατοικιών σε περιβαλλοντικά επιβαρυμένες περιοχές είναι χαμηλότερες από τις τιμές όμοιων κατοικιών σε λιγότερο επιβαρυμένες περιοχές. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 51 από 122

53 Τα μοντέλα ηδονικής αξίας περιουσιακού στοιχείου χρησιμοποιούν δεδομένα της αγοράς (τιμές κατοικιών) και εξετάζουν το πώς η τιμή πώλησης της κατοικίας επηρεάζεται από τα χαρακτηριστικά της κατοικίας (ποσοστά εγκληματικότητας, ποιότητα σχολείων, κ.λπ.) και τα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά (ποιότητα του αέρα, των ακάλυπτων χώρων σε κοντινή απόσταση, κ.λπ.). Η συνάρτηση ηδονικής τιμής της κατοικίας έχει ως εξαρτημένη μεταβλητή την τιμή της κατοικίας και ως ανεξάρτητες μεταβλητές τα χαρακτηριστικά της κατοικίας και του περιβάλλοντος. Η παράγωγος της συνάρτησης αυτής ως προς κάποιο περιβαλλοντικό χαρακτηριστικό δίνει την οριακή προθυμία για πληρωμή για μια μεταβολή σε αυτό το χαρακτηριστικό (Αναστασάκης, 2013) Η μέθοδος του ηδονικού μισθού Η μέθοδος του ηδονικού μισθού είναι παρόμοια με τη μέθοδο ηδονικής αξίας περιουσιακού στοιχείου. Όμως, στη μέθοδο του ηδονικού μισθού το επίπεδο του μισθού αντανακλά το αντιστάθμισμα που λαμβάνουν οι εργαζόμενοι σε επικίνδυνα επαγγέλματα προκειμένου να αναλάβουν τον κίνδυνο. Οι εργαζόμενοι σε επαγγέλματα που ενέχουν υψηλό περιβαλλοντικό κίνδυνο (π.χ. η έκθεση σε μια τοξική ουσία) ζητούν υψηλότερο μισθό για να έχουν κίνητρο να αναλάβουν τον κίνδυνο. Η συνάρτηση ηδονικού μισθού έχει ως εξαρτημένη μεταβλητή το μισθό του εργαζομένου και ως ανεξάρτητες μεταβλητές τα κοινωνικοοικονομικά χαρακτηριστικά του εργαζόμενου, χαρακτηριστικά ασφάλειας της θέσης εργασίας, και περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά (περιβαλλοντικός κίνδυνος). Η παράγωγος της συνάρτησης αυτής ως προς κάποιο περιβαλλοντικό κίνδυνο δίνει μια εκτίμηση της οριακής προθυμίας για πληρωμή για να αποφευχθεί αυτό το είδος περιβαλλοντικού κινδύνου (ή της οριακής προθυμίας για αποδοχή αποζημίωσης για να αναληφθεί ο κίνδυνος) (Αναστασάκης, 2013) Η εξέταση των δαπανών αποτροπής ή άμυνας Οι δαπάνες αποτροπής ή άμυνας είναι εκείνες που σχεδιάστηκαν για να μειώσουν τη βλάβη που προκαλείται από τη ρύπανση με το να αναληφθεί κάποιας μορφής αποτρεπτική ή αμυντική δράση. Παραδείγματα αποτελούν η χρήση συσκευών καθαρισμού του αέρα στο εσωτερικό των κτιρίων ως αντίδραση προς την αύξηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και η χρήση εμφιαλωμένου νερού όταν το πόσιμο νερό της περιοχής είναι ακατάλληλο. Οι δαπάνες αποτροπής ή άμυνας παρέχουν μία εκτίμηση για το κάτω όριο της βλάβης που προκαλεί η ρύπανση. Και αυτό επειδή, κάτω από κανονικές συνθήκες, το ποσό των χρημάτων που θα δαπανούσε ένα άτομο για να αποτρέψει κάποιο πρόβλημα δεν θα ήταν μεγαλύτερο από το κόστος που θα δημιουργούνταν από αυτό καθαυτό το πρόβλημα (Αναστασάκης, 2013). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 52 από 122

54 3.6.4 Μέθοδοι έμμεσης δηλωθείσας προτίμησης Οι μέθοδοι της έμμεσης δηλωθείσας προτίμησης βασίζονται σε υποθετικές επιλογές τις οποίες κάνουν τα άτομα, και τις οποίες μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να υπολογίσουμε έμμεσα τις αξίες των πόρων. Οι μέθοδοι που εμπίπτουν στην κατηγορία αυτή μπορεί να είναι: α) μοντέλα βασισμένα στα χαρακτηριστικά, β) συνδυασμένη ανάλυση, γ) πειράματα επιλογής και δ) συγκυριακή ιεράρχηση. Πρόκειται για μεθόδους οι οποίες βασίζονται σε πολλά χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος και των φυσικών πόρων. Ειδικότερα αυτές οι μέθοδοι είναι ιδιαιτέρως χρήσιμες όταν οι επιλογές περιβαλλοντικών έργων έχουν πολλά επίπεδα από διαφορετικά χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, η συνδυασμένη ανάλυση, όπως και η πιθανολογική αποτίμηση, βασίζεται στην έρευνα. Στη συνδυασμένη ανάλυση, όμως, οι ερευνητές δεν ζητούν από τα άτομα που συμμετέχουν στην έρευνα να δηλώσουν την προθυμία τους για πληρωμή, αλλά τους ζητούν να επιλέξουν ανάμεσα σε διαφορετικές/εναλλακτικές εκδοχές ενός περιβαλλοντικού σχεδίου ή ανάμεσα σε διαφορετικές καταστάσεις ενός περιβαλλοντικού πόρου. Κάθε κατάσταση που παρουσιάζεται στα άτομα συνοδεύεται και από μια σειρά από χαρακτηριστικά και κάποια τιμή (π.χ. αξία, φόρος, κ.λπ.). Στην περίπτωση της μεθόδου της συγκυριακής ιεράρχησης, οι ερευνητές παρουσιάζουν στους ερωτώμενους ένα σύνολο υποθετικών καταστάσεων. Αυτές οι υποθετικές καταστάσεις διαφέρουν ως προς τη διαθέσιμη περιβαλλοντική υπηρεσία (και όχι ως προς ένα σύνολο χαρακτηριστικών) και ζητείται από τους ερωτώμενους να τις ιεραρχήσουν. Στη συνέχεια, οι ερευνητές μπορούν να συγκρίνουν τις ιεραρχήσεις αυτές, και να διερευνήσουν τη σχέση ανάμεσα σε μεγαλύτερη ποσότητα περιβαλλοντικών υπηρεσιών και μικρότερη ποσότητα από άλλα χαρακτηριστικά. Έπειτα, οι ερευνητές προσπαθούν να εκφράσουν ένα ή περισσότερα από αυτά τα χαρακτηριστικά με βάση κάποια χρηματική τιμή. Αν αυτό είναι εφικτό, τότε είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν οι πληροφορίες αυτές και οι ιεραρχήσεις για να υπολογιστεί η αξία της περιβαλλοντικής υπηρεσίας (Αναστασάκης, 2013) Ειδικές μέθοδοι εκτίμησης του κόστους ελέγχου της ρύπανσης Η εκτίμηση του κόστους μιας πολιτικής που αποσκοπεί στον έλεγχο της ρύπανσης είναι πιο εύκολη από την εκτίμηση του οφέλους, αλλά παρουσιάζει και αυτή δυσκολίες. Ένα πρόβλημα αφορά στο ότι επιχειρούμε να εκτιμήσουμε το πόσο πρόκειται να κοστίσει η υλοποίηση μιας περιβαλλοντικής στρατηγικής. Ένα επιπλέον πρόβλημα αποτελεί η συγκέντρωση πληροφοριών για το κόστος ελέγχου της ρύπανσης, όταν οι πληροφορίες αυτές πρέπει να αποσπαστούν από τα άμεσα ενδιαφερόμενα μέρη (π.χ. τις επιχειρήσεις που ρυπαίνουν). Οι Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 53 από 122

55 ακόλουθες μέθοδοι χρησιμοποιούνται για να αντιμετωπιστούν τα παραπάνω (Αναστασάκης, 2013): i. Προσέγγιση μέσω ερωτηματολογίου επαφή με τον ρυπαίνοντα: Μπορούμε να ii. iii. ρωτήσουμε αυτούς που ευθύνονται για τη ρύπανση του περιβάλλοντος και να συγκεντρώσουμε πληροφορίες γι αυτούς, προκειμένου να υπολογίσουμε το κόστος αντιμετώπισης της ρύπανσης. Το πρόβλημα είναι ότι τα άτομα που επωμίζονται το κόστος αντιμετώπισης της ρύπανσης (π.χ., οι ρυπαίνουσες επιχειρήσεις) έχουν κίνητρο να δώσουν διογκωμένα στοιχεία για το κόστος ελέγχου της ρύπανσης ώστε να αντιμετωπίσουν λιγότερο αυστηρές ρυθμίσεις. Η τεχνολογική μέθοδος: Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιεί γενικές πληροφορίες που αφορούν την τεχνολογία παραγωγής μιας «αντιπροσωπευτικής» επιχείρησης που ρυπαίνει («αντιπροσωπευτικής» του κλάδου της). Ο στόχος είναι να χρησιμοποιηθούν αυτές οι πληροφορίες προκειμένου να εντοπισθούν οι κατάλληλες τεχνολογίες για τη μείωση της ρύπανσης και να εκτιμηθεί το κόστος προμήθειας και χρήσης αυτών των τεχνολογιών. Το πρόβλημα εδώ είναι ότι οι εκτιμήσεις για το κόστος προμήθειας και χρήσης των τεχνολογιών μπορεί να μην προσεγγίζουν το πραγματικό κόστος της συγκεκριμένης επιχείρησης και ότι η επιχείρηση μπορεί να μην είναι αντιπροσωπευτική. Η συνδυαστική μέθοδος: Προκειμένου να αντιμετωπιστούν τα προβλήματα των παραπάνω μεθόδων μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας συνδυασμός τους. Μέσω ερωτηματολογίου μπορούμε να συγκεντρώσουμε πληροφορίες που αφορούν τις ειδικές συνθήκες που αντιμετωπίζει μια συγκεκριμένη επιχείρηση (η επιχείρηση δεν έχει κίνητρο να δώσει αναληθή στοιχεία). Στη συνέχεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν αυτές τις πληροφορίες για να υπολογιστεί το πραγματικό κόστος των τεχνολογιών μείωσης της ρύπανσης. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 54 από 122

56 4 Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ Στατιστική είναι η επιστήμη που επιχειρεί να εξάγει γνώση χρησιμοποιώντας πειραματικά ή ακόμη και εμπειρικά δεδομένα που χαρακτηρίζονται σε μικρό ή μεγάλο βαθμό από τυχαιότητα και απροσδιοριστία. Στόχος της είναι να βελτιώσει την ποιότητα των δεδομένων, να προσδιορίσει συσχετίσεις μεταξύ διαφορετικών ομάδων δεδομένων ή μέσα στην ίδια ομάδα δεδομένων και επιπλέον να αποτελέσει ένα εργαλείο για πρόβλεψη με βάση ένα μικρό δείγμα δεδομένων και κατάλληλα στατιστικά μοντέλα. Για το λόγο αυτό η Στατιστική σήμερα αφορά σχεδόν όλους τους επιστημονικούς κλάδους. Στα πρώτα της βήματα η Στατιστική άρχισε να αναπτύσσεται με τη συλλογή, οργάνωση και παρουσίαση δεδομένων με πίνακες και γραφικές παραστάσεις. Χρησιμοποιώντας σημερινή ορολογία, αναπτύχθηκε πρώτα η Περιγραφική Στατιστική (Descriptive Statistics). Συγκεκριμένα, η Περιγραφική Στατιστική είναι εκείνος ο κλάδος της Στατιστικής που στόχο έχει την ανάπτυξη μεθόδων για τη συνοπτική και αποτελεσματική παρουσίαση των δεδομένων που προέρχονται από επαναλαμβανόμενες μετρήσεις σε ένα ή σε περισσότερα του ενός συστήματα. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται (Νικήτας, 2013): i. αριθμητικά περιγραφικά μέτρα, ii. iii. πίνακες συχνοτήτων και μέθοδοι γραφικής παρουσίασης των δεδομένων. 4.1 Δείγμα και πληθυσμός Ονομάζουμε δείγμα (sample) μια συλλογή ομοειδών αποτελεσμάτων που προέρχονται από επαναλαμβανόμενες μετρήσεις ή παρατηρήσεις σε ένα ή περισσότερα του ενός συστήματα. Το πλήθος όλων των δυνατών αποτελεσμάτων ονομάζεται πληθυσμός (population). Ο πληθυσμός μπορεί να έχει άπειρα ή πεπερασμένα στοιχεία. Για παράδειγμα, όταν προσδιορίζουμε την περιεκτικότητα σε λιπαρά μιας παρτίδας δοχείων γάλακτος επιλέγοντας πέντε τυχαία δοχεία, το πλήθος των πέντε τιμών των συγκεντρώσεων των λιπαρών στα δοχεία που επιλέχτηκαν αποτελεί ένα δείγμα. Ο πληθυσμός από τον οποίον προέρχεται το δείγμα αυτό είναι το πλήθος όλων των τιμών των συγκεντρώσεων των λιπαρών στα δοχεία γάλακτος της συγκεκριμένης παρτίδας. Αν τώρα για να προσδιορίσουμε τη συγκέντρωση των λιπαρών σε ένα δοχείο εκτελούμε 3 μετρήσεις για να πάρουμε το μέσο όρο τους, οι τρείς αυτές τιμές αποτελούν ένα άλλο δείγμα του οποίου ο πληθυσμός έχει άπειρο πλήθος τιμών, δεδομένου ότι μπορούμε να εκτελέσουμε, εν δυνάμει, άπειρο πλήθος μετρήσεων προσδιορισμού της συγκέντρωσης των λιπαρών σε κάθε δοχείο. Είναι φανερό ότι ένα δείγμα είναι πάντα μικρότερο ή ίσο του πληθυσμού. Αν η επιλογή των στοιχείων του δείγματος από αυτά του πληθυσμού είναι τυχαία, έτσι ώστε κάθε στοιχείο Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 55 από 122

57 του πληθυσμού να έχει την ίδια πιθανότητα να είναι στο δείγμα, τότε έχουμε ένα τυχαίο δείγμα (Νικήτας, 2013). 4.2 Είδη μεταβλητών Μεταβλητή (variable) ονομάζεται οποιοδήποτε χαρακτηριστικό που παίρνει περισσότερες από μία διαφορετικές τιμές. Το εισόδημα, η ηλικία, το ύψος και το βάρος ατόμων είναι παραδείγματα μεταβλητών. Άλλα παραδείγματα είναι ο όγκος των πωλήσεων, οι δαπάνες και η ρευστότητα μιας επιχείρησης σε ισαπέχοντα χρονικά σημεία, η τιμή μιας μετοχής, του πετρελαίου, του δολαρίου (Ζαφειρόπουλος, 2017). Στον πίνακα ακολουθεί δίνονται παραδείγματα διαφόρων μεταβλητών και οι αντίστοιχες τιμές τους. Πίνακας 4.1: Π παραδείγματα διαφόρων μεταβλητών και οι αντίστοιχες τιμές τους. Μεταβλητές Τιμές Αριθμός αγοριών σε μια οικογένεια Ο,1,2,3,4,5 Ένδειξη ενός ζαριού 1,2,3,4,5,6 Ένδειξη ενός νομίσματος «πρόσωπα» «γράμματα» Αριθμός δωματίων ενός διαμερίσματος 1,2,3,4,5 Ύψος ατόμων σε εκατοστά 167, 168,169 Υγεία ατόμων Άριστη, καλή, μέτρια, κακή Φύλο ατόμων Αρσενικό, θηλυκό Οι μεταβλητές διακρίνονται σε δύο κατηγορίες (Ζαφειρόπουλος, 2017; Μπένος, 1986): i. Ποιοτικές μεταβλητές (quαlitαtive) είναι οι μεταβλητές των οποίων οι τιμές είναι κατηγορίες. Παραδείγματα ποιοτικών μεταβλητών είναι το φύλο, η οικογενειακή κατάσταση, το επάγγελμα, η ποιότητα ενός προϊόντος. ii. Ποσοτικές μεταβλητές (quαntitαtive) είναι οι μεταβλητές των οποίων οι τιμές έχουν αριθμητικές ιδιότητες και εκφράζονται με μία μονάδα μέτρησης. Παραδείγματα ποσοτικών μεταβλητών είναι το εισόδημα, το βάρος, το ύψος, ο αριθμός των παιδιών μιας οικογένειας, το πλήθος των ελαττωμάτων σε ορισμένο προϊόν. Οι δύο αυτές βασικές κατηγορίες μεταβλητών διαχωρίζονται ακόμη περισσότερο ανάλογα με τη φύση των χαρακτηριστικών τα οποία θέλουμε να μετρήσουμε χρησιμοποιώντας κάθε φορά διαφορετική κλίμακα μέτρησης (measurement scale). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 56 από 122

58 Έτσι για τις ποιοτικές μεταβλητές υπάρχει ο διαχωρισμός σε κλίμακα Τάξης ή Ιεράρχησης (Ordinal) και σε Ονομαστική κλίμακα (Nominal). Πιο συγκεκριμένα (Ζαφειρόπουλος, 2017; Μπένος, 1986): Κλίμακα Τάξης ή Ιεράρχησης (Ordinal): Όταν μία ποιοτική μεταβλητή παίρνει τιμές οι οποίες μπορεί να ιεραρχηθούν. Παράδειγμα την κατάσταση υγείας ενός ασθενούς μπορούμε να την χαρακτηρίσουμε από κακή έως άριστη με ενδιάμεση κλιμάκωση όπως επίσης την απόδοση υπαλλήλου στην εργασία του. Ονομαστική κλίμακα (Nominal): Όταν μία ποιοτική μεταβλητή παίρνει τιμές οι οποίες δε μπορούν να ιεραρχηθούν. Παράδειγμα το χρώμα των ματιών ή το θρήσκευμα είναι μεταβλητές των οποίων οι τιμές δε μπορούν να ιεραρχηθούν. Επιπλέον, για τις ποσοτικές μεταβλητές έχουμε το διαχωρισμό σε Αναλογική Κλίμακα (ratio) και σε Διαστημική Κλίμακα (interval). Συγκεκριμένα (Ζαφειρόπουλος, 2017; Μπένος, 1986): Αναλογική Κλίμακα (ratio): Όταν η ποσοτική μεταβλητή παίρνει τιμές οι οποίες είναι αναλογικές. Για παράδειγμα θα μπορούσαμε να αναφέρουμε τους μισθούς των υπαλλήλων, την ηλικία ή το βάρος τους. Δηλαδή κάποιος που είναι 50 ετών έχει ζήσει διπλάσια χρόνια από κάποιον άλλο 25 ετών. Διαστημική Κλίμακα (interval): Όταν η ποσοτική μεταβλητή παίρνει τιμές των οποίων ο λόγος δεν έχει καμία αξία. Αν για παράδειγμα αναφέρουμε ότι η σημερινή θερμοκρασία είναι 30 ο C. Άλλη περίπτωση είναι η βαθμολογία στα διάφορα τεστ GMATT, TOEFL, IQ κ.λ.π. Οι ποσοτικές μεταβλητές ειδικότερα διακρίνονται σε δύο κατηγορίες (Ζαφειρόπουλος, 2017; Μπένος, 1986): Συνεχείς (continuous) είναι οι μεταβλητές οι οποίες μπορούν να πάρουν οποιαδήποτε τιμή μέσα σε ένα συνεχές διάστημα ενώ, Ασυνεχείς ή διακριτές (discrete) είναι οι μεταβλητές οι οποίες μπορούν να πάρουν μόνον διακεκριμένες τιμές. Παραδείγματα συνεχών μεταβλητών είναι το βάρος, το ύψος, η πίεση, η αντοχή ενώ παραδείγματα διακριτών μεταβλητών είναι ο αριθμός των παιδιών μιας οικογένειας, οι ζητούμενες μονάδες προϊόντος, ο αριθμός των ελαττωμάτων ενός προϊόντος. Στην πράξη, οι πραγματικές μετρήσεις όλων των μεταβλητών είναι ασυνεχείς λόγω της περιορισμένης ακρίβειας των οργάνων μέτρησης. Έτσι π. χ. ενώ η μεταβλητή «βάρος» είναι Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 57 από 122

59 θεωρητικά συνεχής στην πράξη και επειδή συνήθως μετριέται με ακρίβεια γραμμαρίου είναι διακριτή. Εξάλλου, ενώ θεωρητικά η μεταβλητή «εισόδημα» είναι διακριτή αφού ορίζεται για νομισματικές μονάδες μόνο, μπορεί να θεωρηθεί ως συνεχής αφού το πλήθος των δυνατών τιμών της είναι εξαιρετικά μεγάλο. Έτσι, για λόγους πρακτικούς, θεωρούνται ως συνεχείς οι μεταβλητές οι οποίες μπορούν να πάρουν πολλές τιμές και ως διακριτές αυτές που μπορούν να πάρουν λίγες, σχετικά, τιμές (Ζαφειρόπουλος, 2017; Μπένος, 1986). Μεταβλητή Ποσοτικη Ποιοτική Αναλογική κλίμακα Διαστημική κλίμακα Ονομαστική κλίμακα Ασυνεχής Ασυνεχής Κλίμακα τάξης Συνεχής Συνεχής Σχήμα 4.1: Διάκριση μεταβλητών (Ζαφειρόπουλος, 2017). 4.3 Διάκριση των δεδομένων ανάλογα με την κλίμακα μέτρησης Ανάλογα με την κλίμακα μέτρησης η οποία επιλέγεται στη συλλογή δεδομένων από ορισμένη μεταβλητή προκύπτουν διαφορετικά δεδομένα. Έτσι π.χ. όταν συλλέγουμε δεδομένα για την ποσοτική μεταβλητή «μηνιαίο εισόδημα» μπορεί να επιλέξουμε να προσδιορίσουμε το ακριβές εισόδημα σε ή απλά να το κατατάξουμε με μία από τις ακόλουθες κατηγορίες: «χαμηλό», «μέτριο», «υψηλό», «πολύ υψηλό» με σαφή προσδιορισμό της κάθε κατηγορίας. Είναι προφανές ότι η στατιστική ανάλυση θα είναι διαφορετική στα δύο είδη δεδομένων. Γενικά, ανάλογα με την κλίμακα μέτρησης τα δεδομένα διακρίνονται σε κατηγορικά (cαtegoricαl) δεδομένα όταν αυτά είναι απλώς επίπεδα ή κατηγορίες και σε μετρήσεις. Τα κατηγορικά δεδομένα διακρίνονται ακόμη σε: Ονομαστικά (nominαl) δεδομένα, όταν οι παρατηρήσεις είναι κατηγορίες που η σειρά τους δεν έχει καμιά σημασία. Τα ονομαστικά δεδομένα προκύπτουν από την Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 58 από 122

60 παρατήρηση ποιοτικών μεταβλητών. Παραδείγματα ονομαστικών δεδομένων είναι όσα προκύπτουν από την παρατήρηση της φυλής (λευκή, μαύρη, ασιατική, μικτή κτλ), του χρώματος των μαλλιών (ξανθό, καστανό, κόκκινο, μαύρο, λευκό κτλ), του μέσου μεταφοράς από και προς την εργασία (Ι.Χ., τραίνο, λεωφορείο, πόδια κτλ). Στα ονομαστικά δεδομένα υπολογίζονται ποσοστά και η περαιτέρω ανάλυση βασίζεται στα ποσοστά αυτά. Διατακτικά (ordinαl) δεδομένα, είναι εκείνα τα κατηγορικά δεδομένα στα οποία η διάταξη έχει σημασία. Παραδείγματα διατακτικών δεδομένων είναι οι παρατηρήσεις της σοβαρότητας μιας ασθένειας (καμία, ήπια, μέτρια, σοβαρή κτλ.) της γνώμης ως προς κάποιο μέτρο (διαφωνώ πλήρως, διαφωνώ σε κάποια σημεία, συμφωνώ, συμφωνώ πλήρως) της συχνότητας συμμετοχής σε ορισμένη δραστηριότητα (ποτέ, σπάνια, κάπου-κάπου, συχνά, πολύ συχνά). Τα διατακτικά δεδομένα συχνά προκύπτουν όταν κατηγοριοποιούνται μεταβλητές, οι οποίες είναι συνεχείς όπως η ηλικία, η εκπαίδευση, το επίπεδο του εισοδήματος. Θεωρούνται ποσοτικά δεδομένα αφού οι τιμές τους είναι συγκρίσιμες, μπορούμε δηλαδή, να προσδιορίσουμε ποια ανήκει σε ανώτερο μέγεθος ορισμένου χαρακτηριστικού, παρόλο που οι απόλυτες διαφορές ανάμεσα στις κατηγορίες δεν έχουν νόημα ή δεν είναι γνωστές. Έτσι π.χ. ενώ αντιλαμβανόμαστε ότι το «ανώτερο» επίπεδο εισοδήματος είναι μεγαλύτερο από το «μεσαίο» δεν μπορούμε να συγκρίνουμε τις διαφορές του «μεσαίου» από το «κατώτερο» και από το «ανώτερο». Οι στατιστικές τεχνικές δεν είναι πάντα κοινές για τα δύο είδη. Τα δεδομένα τα οποία είναι μετρήσεις (measurements) προκύπτουν από την παρατήρηση κάποιας ποσοτικής μεταβλητής και επομένως είναι αριθμοί. Ανάλογα με το αν η μεταβλητή είναι συνεχής ή διακριτή τα δεδομένα διακρίνονται αντίστοιχα σε συνεχή και διακριτά. Παραδείγματα διακριτών δεδομένων είναι ο αριθμός των οδικών ατυχημάτων στη διάρκεια ενός 24ώρου, ο αριθμός των παιδιών ανά οικογένεια. Γενικά τα διακριτά δεδομένα προκύπτουν από απαρίθμηση. Παραδείγματα συνεχών δεδομένων είναι ο χρόνος που χρειάζεται ένα ταξί για να κάνει ορισμένη διαδρομή, η ηλικία (Ζαφειρόπουλος, 2017; Μπένος, 1986). Τα συνεχή δεδομένα διακρίνονται ειδικότερα σε διαστηματικά και αναλογικά. Ειδικότερα: Διαστηματικά δεδομένα (intervαl) είναι τα δεδομένα στα οποία οι αριθμητικές διαφορές μεταξύ δύο τιμών είναι συγκρίσιμες. Έτσι π.χ. είναι διαστηματικά τα δεδομένα τα οποία αναφέρονται στη θερμοκρασία και στο Δείκτη Τιμών Καταναλωτή. Αναλογικά δεδομένα (rαtio) είναι τα δεδομένα στα οποία είναι συγκρίσιμες όχι μόνον οι διαφορές αλλά και η αναλογία των διαφορών. Έτσι π.χ. τα δεδομένα που Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 59 από 122

61 προκύπτουν από τη μέτρηση του εισοδήματος είναι αναλογικά, αφού εισόδημα είναι διπλάσιο από εισόδημα Δεδομένα Κατηγορικά Μετρήσεις Ονομαστικά Διακριτές Συνεχείς Διατακτικά Διαστημικά Αναλογικά Σχήμα 4.2: Διάκριση των δεδομένων ανάλογα με την κλίμακα μέτρησης (Ζαφειρόπουλος, 2017). 4.4 Μέθοδοι γραφικής παρουσίασης δεδομένων Υπάρχουν αρκετοί τύποι γραφικών παραστάσεων για την παρουσίαση στατιστικών δεδομένων. Από αυτούς οι βασικοί τύποι είναι τα α) ραβδογράμματα, β) κυκλικά διαγράμματα, γ) ιστογράμματα και δ) θηκογράμματα. Οι δύο πρώτοι τύποι γραφικών παραστάσεων χρησιμοποιούνται συνήθως όταν η μεταβλητή Χ είναι ποιοτική, ενώ οι δύο τελευταίοι τύποι όταν έχουμε ποσοτικά δεδομένα (Νικήτας, 2013). Ραβδόγραμμα (barchart) Το ραβδόγραμμα σχηματίζεται με βάση τον πίνακα συχνοτήτων μιας διακριτής μεταβλητής Χ. Στον οριζόντιο άξονα τοποθετούνται ισαπέχοντα τα στοιχεία του δείγματος και σε κάθε στοιχείο αντιστοιχούμε μια ορθογώνια στήλη με ύψος ίσο με τη συχνότητα του στοιχείου. Κυκλικό διάγραμμα (piechart) Το διάγραμμα αυτό είναι ένας κυκλικός δίσκος χωρισμένος σε κυκλικούς τομείς. Κάθε κυκλικός τομέας εκφράζει ένα στοιχείο του δείγματος και έχει εμβαδό ανάλογο προς τη συχνότητα του στοιχείου. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 60 από 122

62 Ιστόγραμμα (histogram) Είναι αντίστοιχο του ραβδογράμματος, μόνο που στον οριζόντιο άξονα τοποθετούνται οι κλάσεις που δημιουργούνται και όχι τα στοιχεία του δείγματος. Θηκόγραμμα (boxplot) Το θηκόγραμμα απαρτίζεται από ένα ορθογώνιο με δύο κεραίες, η μία στην κάτω βάση του ορθογωνίου με σχήμα αντεστραμμένου Τ και η άλλη στην επάνω βάση του σε σχήμα Τ. Η κάτω βάση του ορθογωνίου βρίσκεται στο Q1 και η επάνω στο Q3. Η διάμεσος παριστάνεται με ένα ευθύγραμμο οριζόντιο τμήμα στο εσωτερικό του ορθογωνίου. Το μήκος των βάσεων του ορθογωνίου είναι αυθαίρετο. Οι κεραίες, φράκτες (whiskers), εκτείνονται μέχρι τις τιμές Q (Q3 - Q1) και Q1 1.5(Q3 -Q1), όπως στο σχήμα 2.2. Αν η μέγιστη ή η ελάχιστη τιμή του δείγματος βρίσκονται εντός των περιοχών αυτών, τότε οι φράκτες μετατοπίζονται στη μέγιστη ή στην ελάχιστη τιμή. Αν υπάρχουν ακραίες τιμές αυτές εμφανίζονται ως σημεία εκτός των φρακτών (Νικήτας, 2013). Σχήμα 4.3: Θηκογράμματα (Νικήτας, 2013). 4.5 Ανάλυση Παλινδρόμησης Με την ανάλυση παλινδρόμησης (regression analysis) εξετάζεται η σχέση μεταξύ δύο ή περισσοτέρων μεταβλητών με σκοπό την πρόβλεψη των τιμών της μιας, μέσω των τιμών της άλλης (ή των άλλων). Σε κάθε πρόβλημα παλινδρόμησης διακρίνονται δύο είδη μεταβλητών: τις ανεξάρτητες ή ελεγχόμενες ή επεξηγηματικές (independent, predictor, casual, input, explanatory variables) και τις εξαρτημένες ή απόκρισης (dependent, response variables). Σε πειραματικές έρευνες, ανεξάρτητη μεταβλητή X είναι εκείνη την οποία μπορεί να ελεγχθεί, δηλαδή, να καθοριστούν οι τιμές της. Εξαρτημένη μεταβλητή Y είναι εκείνη στην οποία αντανακλάται το αποτέλεσμα των μεταβολών στις ανεξάρτητες. Σε μη πειραματικές έρευνες (δειγματοληψίες) η διάκριση μεταξύ ανεξάρτητων και εξαρτημένων μεταβλητών δεν είναι πάντοτε σαφής γιατί καμία μεταβλητή δεν είναι ελεγχόμενη αλλά όλες είναι τυχαίες (π.χ. το Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 61 από 122

63 ύψος και το βάρος των φοιτητών, οι ώρες μελέτης των φοιτητών ενός πανεπιστημιακού τμήματος και η απόδοση τους σε ένα τεστ κλπ.) (Παπαδόπολος, 2016) Γραμμική παλινδρόμηση Η σχέση που συνδέει την εξαρτημένη μεταβλητή με τις ανεξάρτητες είναι στατιστική (statistical) και όχι συναρτησιακή (functional). Στη στατιστική σχέση, για κάθε τιμή της ανεξάρτητης (-ων) μεταβλητής (-ών) υπολογίζεται μια θεωρητική τιμή της εξαρτημένης μεταβλητής, ενώ η πραγματική τιμή της βρίσκεται μέσα σε ένα εύρος τιμών, το οποίο περιέχει τη θεωρητική τιμή. Στη συναρτησιακή σχέση, δηλαδή σε μια εξίσωση, κάθε τιμή της ανεξάρτητης μεταβλητής δίνει πάντα την ίδια τιμή στην εξαρτημένη μεταβλητή (μορφή Y=f(X), όπου Υ και Χ η εξαρτημένη και η ανεξάρτητη μεταβλητή αντίστοιχα). Ωστόσο, για ευκολία χρησιμοποιείται ο όρος «εξισώσεις παλινδρόμησης», παρόλο που δεν πρόκειται για εξίσωση αλλά για στατιστικό μοντέλο. Αν παρασταθούν τα ζεύγη (Χ i, Y i) των παρατηρήσεων 2 μεταβλητών σε ένα σύστημα ορθογώνιων αξόνων, παρατηρείται ότι προκύπτει μια διασπορά των σημείων που αντιστοιχούν στις μεταβλητές που εξετάζονται. Η παράσταση αυτή των σημείων καλείται στικτό διάγραμμα ή διάγραμμα διασποράς (scatter diagram, scatter plot) και μπορεί να δώσει σημαντικές πληροφορίες για τη σχέση εξάρτησης που ενδεχομένως υπάρχει μεταξύ των μεταβλητών τις οποίες εξετάζουμε. Η απλούστερη περίπτωση παλινδρόμησης είναι η απλή γραμμική παλινδρόμηση (simple linear regression), κατά την οποία υπάρχει μόνο μια ανεξάρτητη μεταβλητή X και η εξαρτημένη μεταβλητή Y, η οποία μπορεί να προσεγγιστεί ικανοποιητικά από μία γραμμική συνάρτηση του X (παλινδρόμηση του Y πάνω στο Χ). Στο παρακάτω σχήμα δίνεται ένα διάγραμμα διασποράς 5 σημείων και έχει χαραχτεί μια γραμμή (στην περίπτωσή μας ευθεία) που φαίνεται πως περνάει από το μέσο του νέφους των σημείων αυτών. Η ευθεία αυτή έχει τη μορφή: Y = b 0 + b 1 X Υ καπέλο είναι η εκτιμώμενη (estimated) ή προβλεφθείσα (predicted) ή προσαρμοσθείσα (adjusted, fitted) ή θεωρητική (theoretical) ή αναμενόμενη (expected) τιμή του Y για δοσμένη τιμή της Χ. Η κάθε τιμή Y i δίνεται από τη σχέση Υ=β 0+β 1Χ+e, όπου β 0 και β 1 είναι οι (πραγματικοί) συντελεστές παλινδρόμησης (regression coefficients) και e το σφάλμα (error) ή υπόλοιπο (residual), δηλαδή η διαφορά Y Y Τα b0 και b1 στην ευθεία παλινδρόμησης είναι οι εκτιμητές των συντελεστών παλινδρόμησης (regression estimators) β 0 και β 1 (Κιτικίδου, 2018). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 62 από 122

64 Σχήμα 4.4: Η ευθεία της απλής γραμμικής παλινδρόμησης (Κιτικίδου, 2018). Αν η γραμμή παλινδρόμησης που φαίνεται πως περνάει από το μέσο του νέφους των τιμών ενός διαγράμματος διασποράς δεν είναι ευθεία, τότε θα πρέπει να εκτιμηθεί μια γραμμή μη γραμμικής παλινδρόμησης (nonlinear regression), όπως για παράδειγμα αυτή του παρακάτω σχήματος. Στην περίπτωση που οι ανεξάρτητες μεταβλητές είναι παραπάνω από μια (πολλαπλή παλινδρόμηση, multiple regression), τότε θα έχουμε ένα ν-διάστατο διάγραμμα διασποράς, με αριθμό διαστάσεων ν ίσο με τον αριθμό των ανεξάρτητων μεταβλητών συν ένα, το οποίο καλείται και επιφάνεια παλινδρόμησης (regression surface) ή επιφάνεια απόκρισης (response surface). Ένα παράδειγμα τρισδιάστατου διαγράμματος (δηλαδή με 2 ανεξάρτητες μεταβλητές Χ1 και Χ2) δίνεται στο επόμενο σχήμα. Τέλος, στο τελευταίο σχήμα δίνεται ένα διάγραμμα διασποράς, όπου δε φαίνεται να υπάρχει κάποια σχέση μεταξύ των 2 μεταβλητών (Κιτικίδου, 2018). Σχήμα 4.5: Διάγραμμα διασποράς μη γραμμικής παλινδρόμησης (Κιτικίδου, 2018). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 63 από 122

65 Σχήμα 4.6: Μη ύπαρξη σχέσης μεταξύ 2 μεταβλητών (Κιτικίδου, 2018) Λογιστική παλινδρόμηση Η λογιστική παλινδρόμηση (Logistic regression) αποτελεί στην ουσία ένα μοντέλο ταξινόμησης των τιμών μιας μεταβλητής απόκρισης Υ με βάση τη θεωρία των πιθανοτήτων. Στο μοντέλο αυτό όπου η μεταβλητή Υ συνήθως έχει δυαδικό χαρακτήρα (λαμβάνει δύο τιμές) στοχεύεται η πρόβλεψη της έκβασης αυτής από ένα πλήθος προβλεπτικών μεταβλητών που μπορεί να είναι ονομαστικές, τακτικές ή ποσοτικές. Η σημαντικότερη διαφοροποίηση μεταξύ λογιστικής και γραμμικής παλινδρόμησης βασίζεται στη φύση της επιλεγμένης μεταβλητής απόκρισης, η οποία στην μεν πρώτη μπορεί να είναι κατηγορική, (τακτική ή ονομαστική, στη δε δεύτερη αποκλειστικά ποσοτική. Ενώ κατά την κλασική γραμμική παλινδρόμηση η εκτίμηση των παραμέτρων α και b i γίνεται με τη μέθοδο των ελάχιστων τετραγώνων, κατά τη λογιστική παλινδρόμηση η εκτίμηση των παραμέτρων γίνεται με τη μέθοδο του λόγου πιθανοφάνειας (μέθοδος συνήθως εφαρμοζόμενη στα γενικευμένα γραμμικά υποδείγματα), δηλαδή επιλέγονται οι πιο πιθανοφανείς τιμές των παραμέτρων, προκειμένου να οδηγήσουν στα παρατηρούμενα αποτελέσματα. Ως επακόλουθο, η πρώτη παραδέχεται την ύπαρξη ομοιογένειας (ομοσκεδαστικότητας) στα υπολείμματα των αποκρίσεων ενώ στη δεύτερη αναπτύσσεται πάντα ετεροσκεδαστικότητα σε κάθε προβλεπόμενη τιμή εξαιτίας του μεταβαλλόμενου ποσοστού διακύμανσης που αναλογεί σε αυτήν (Πετρίδης, 2015) Τύποι λογιστικής παλινδρόμησης Διακρίνονται τρεις τύποι λογιστικής παλινδρόμησης ανάλογα με την ιδιαίτερη φύση της εξαρτημένης κατηγορικής μεταβλητής η οποία μπορεί να είναι (Πετρίδης, 2015): Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 64 από 122

66 1. Δίτιμη ή δυαδική ή διχοτομική (binary) ή διμερής εξαρτημένη μεταβλητή. Συνίσταται από δύο κατηγορίες, όπως π.χ. είναι οι εκβάσεις επιτυχία/αποτυχία, ΝΑΙ/ΟΧΙ, γ εγονός απόν/παρόν. 2. Τακτική (ordinal) μεταβλητή. Η εξαρτημένη μεταβλητή συνίσταται από τρεις ή περισσότερες κατηγορίες μεταξύ των οποίων ισχύει η έννοια της ανισότητας, όπως π.χ. σε μια ερώτηση της κλίμακας διαφωνώ καθόλου, λίγο, μέτρια, αρκετά, πολύ, στην κατάταξη ενός στρώματος υλικού ως λεπτού, μεσαίου, παχέος. 3. Ονομαστική (Nominal) ή πολυωνυμική (polynomial) ή πολυχοτομική (polychotomus) ή κατηγορική αδιαβάθμητη (non-ordered categorical) ή πολυμερής μεταβλητή απόκρισης. Περιέχει τρεις ή περισσότερες κατηγορίες χωρίς κάποια φυσική διαβάθμιση, όπως π.χ. ο χαρακτηρισμός ενός τροφίμου ως τραγανού, μαλακού, εύθρυπτου ή του χρώματος αντικειμένων ως ερυθρού, πράσινου, κίτρινου κτλ. Η λογιστική παλινδρόμηση επινοήθηκε ως εναλλακτική επιλογή της γραμμικής διακριτικής ανάλυσης για την ταξινόμηση των στοιχείων (ονομαστικών ή τακτικών) της εξαρτημένης, με ευρεία απήχηση σε πολλά διαφορετικά επιστημονικά πεδία και κυρίως στην ιατρική και τις κοινωνικές επιστήμες. Χαρακτηριστικά, χρησιμοποιείται στην πρόβλεψη της (Πετρίδης, 2015): εμφάνισης ή μη μιας νόσου (π.χ. διαβήτης) από ένα σύνολο διαφορετικών χαρακτηριστικών του πάσχοντος ατόμου (ηλικία, φύλο, αιματολογικά, ηλεκτροκαρδιογράφημα κτλ.) επιλογής ενός πολιτικού κόμματος με βάση την καταγραφή των δημογραφικών στοιχείων των πολιτών, όπως είναι η ηλικία, φύλο, φυλή, τόπος διαμονής, εισόδημα, προηγούμενη ψηφοφορία πιθανότητας αποτυχίας μιας διεργασίας παραγωγής προϊόντος σε ένα εργοστάσιο τροφίμων πρόβλεψη της πρόθεσης αγοράς ενός αγαθού από έναν καταναλωτή (έρευνα αγοράς) πιθανότητας αθέτησης από δανειολήπτη της αποπληρωμής του δανείου του Ανάπτυξη μοντέλου Στη γλώσσα της στατιστικής, η λογιστική παλινδρόμηση χρησιμοποιείται για την πρόβλεψη της πιθανότητας εμφάνισης ενός γεγονότος προσαρμόζοντας τα δεδομένα της μελέτης στην εξίσωση της λογιστικής καμπύλης όπως αυτή παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήμα (Πετρίδης, 2015). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 65 από 122

67 Σχήμα 4.7: Τυπική ανάπτυξη σιγμοειδούς καμπύλης (Πετρίδης, 2015). Η καμπύλη αυτή έχει σιγμοειδή μορφή και χαρακτηρίζεται από ένα στάδιο εκθετικής ανάπτυξης στο οποίο ο ρυθμός αύξησης επιβραδύνεται βαθμιαία και περατώνεται στο ασυμπτωτικό στάδιο κορεσμού της ανάπτυξης (η ευθεία βαίνει τελικά παράλληλα στον άξονα Χ). Η δυαδική λογιστική παλινδρόμηση αποτελεί μια διωνυμική εξίσωση στην οποία η μεταβλητή απόκρισης Υ είναι το τυχαίο αποτέλεσμα εμφάνισης μιας από δύο δυνητικές εκβάσεις του τύπου επιτυχία ή αποτυχία όπως π.χ. είναι το αποτέλεσμα της ρίψης ενός νομίσματος δύο διαφορετικών όψεων (κορώνα-γράμματα), η ρίψη ενός ζαριού όπου το αποτέλεσμα εμφάνισης του αριθμού 6 θεωρείται επιτυχία και των λοιπών αριθμών αποτυχία, η θετική ψήφος εκλογής ενός πολιτικού εκπροσώπου κτλ. H δίτιμη λογιστική παλινδρόμηση έχει τη μορφή: f(z) = z e 1 + e z = e z όπου z είναι η μεταβλητή εισόδου και f(z) το αποτέλεσμα αυτής. Στα πλεονεκτήματα της εξίσωσης συγκαταλέγεται και το γεγονός ότι η μεταβλητή εισόδου λαμβάνει θετικές και αρνητικές τιμές ενώ το αποτέλεσμα αυτής f(z) περιορίζεται σε εύρος τιμών μεταξύ 0 και 1. Αναλυτικότερα, η μεταβλητή z εκπροσωπεί τη δράση μιας ομάδας ανεξάρτητων μεταβλητών ενώ η f(z) προσδιορίζει την πιθανότητα ενός συγκεκριμένου αποτελέσματος λόγω της δράσης της ομάδας αυτής. Η μεταβλητή z (λογιστική) εκφράζει επίσης το μέτρο της ολικής συνεισφοράς όλων των συμμετεχουσών ανεξάρτητων μεταβλητών στο μοντέλο και ορίζεται ως: z = β 0 + β 1 Χ 1 + β 2 Χ β k Χ k Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 66 από 122

68 όπου β0 είναι το ύψος της κλίσης της γραμμής παλινδρόμησης και ισούται με την τιμή z όταν οι τιμές όλων των ανεξάρτητων μεταβλητών ισούνται με 0, ενώ β i είναι οι συντελεστές παλινδρόμησης καθένας των οποίων εκφράζει το μέγεθος συνεισφοράς της αντίστοιχης μεταβλητής. Θετική τιμή του συντελεστή δηλώνει ότι η επεξηγηματική μεταβλητή αυξάνει την πιθανότητα της επιτυχημένης έκβασης (να συμβεί δηλαδή το γεγονός), αρνητική τιμή σημαίνει ότι η μεταβλητή μειώνει την πιθανότητα αυτής της έκβασης. Υψηλή τιμή του συντελεστή σημαίνει ότι η ανεξάρτητη μεταβλητή επηρεάζει πολύ ισχυρά την πιθανότητα να συμβεί το γεγονός ή μη, ενώ χαμηλή τιμή δηλώνει μικρή επίδραση της ανεξάρτητης μεταβλητής στην πιθανότητα εμφάνισης της ανάλογης έκβασης. Συνοψίζοντας, η λογιστική παλινδρόμηση χρησιμεύει στην περιγραφή της σχέσης που αναπτύσσεται μεταξύ μιας ή περισσότερων ανεξάρτητων μεταβλητών (π.χ. ηλικία, φύλο, τοξική συγκέντρωση ουσίας) και μιας δυαδικής μεταβλητής απόκρισης εκφρασμένης ως πιθανότητα δυνάμενη να πάρει μία από δύο τιμές, όπως π.χ. θετική (1) αρνητική (0), παρόν ενδεχόμενο (1) απόν ενδεχόμενο (0), επιζών (1) θανών (0), αρεστός (1) δυσάρεστος (0). Η φύση των ανεξάρτητων μεταβλητών εισόδου στην εξίσωση της πολλαπλής λογιστικής παλινδρόμησης μπορεί να είναι ποσοτική, τακτική ή ονομαστική (αδιαβάθμητη κατηγορική). Για παράδειγμα, η πιθανότητα ένα άτομο να υποστεί καρδιακό επεισόδιο σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα (εξαρτημένη μεταβλητή) μπορεί να προβλεφθεί από ένα πλήθος ανεξάρτητων μεταβλητών όπως είναι η ηλικία, το φύλο, ο δείκτης μάζας σώματος, η φυσική αγωγή, το ιστορικό του ασθενούς κτλ. Η ηλικία ενδέχεται να ενταχθεί στη εξίσωση είτε ως ποσοτική (με την πραγματική τιμή της) είτε ως τακτική: ετών, 25-40, 40-60, >60. Η φυσική αγωγή ως ονομαστική μεταβλητή (άθληση ή μη), ο δείκτης μάζας σώματος (Βody Μass Ιndex - ΒΜΙ) ως ποσοτική ή τακτική (<25, 25-30, >30), και το ιστορικό ως ονομαστική (ύπαρξη προδιάθεσης ή μη). Επιστήμες όπως η ιατρική, οι κοινωνικές επιστήμες και το marketing καταφεύγουν συχνά στην εφαρμογή της πολυωνυμικής λογιστικής παλινδρόμησης (Πετρίδης, 2015). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 67 από 122

69 5 ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Ο Δήμος Κοζάνης έχει σαν φυσικά σύνορα την οροσειρά του Βερμίου από ανατολικά, όπου συνορεύει με τα όρια της Περιφέρειας Κεντρικής Μακεδονίας, από δυτικά το όρος Μπούρινος (ή Βούρινος), όπου συνορεύει με το Δήμο Βοΐου (Δ.Ενότητα Σιάτιστας και Ασκίου), βόρεια το Σινιάτσικο Όρος και τα υψώματα (λόφους) του Κομάνου, όπου συνορεύει με τον Δήμο Εορδαίας (Δ.Ενότητα Βλάστης, Πτολεμαϊδας, Αγ. Παρασκευής) και νότια την τεχνητή Λίμνη Πολυφύτου, όπου συνορεύει με τον Δήμο Σερβίων Βελβεντού (Δ.Ενότητα Καμβουνίων, Σερβίων, Βελβεντού). Έδρα του Δήμου, όπως και της Περιφερειακής Ενότητας αλλά και της Περιφέρειας, είναι η Κοζάνη που συγκεντρώνει το 60% του συνολικού πληθυσμού του Δήμου. Ιστορική έδρα του Δήμου έχει οριστεί η κωμόπολη της Αιανής που έχει πάρει το όνομά της από την αρχαία πόλη Αιανή που υπήρξε σημαντικό κέντρο της περιοχής Ελίμειας. Ο μόνιμος πληθυσμός του Δήμου Κοζάνης, σύμφωνα με την απογραφή του 2011, είναι κάτοικοι και η πυκνότητα του ίση με 66,6 κατ./τ.χλμ. Για την περίοδο , ο πληθυσμός του Δήμου παρουσιάζει αύξηση κατά 1,67%, αντίθετα με τις τάσεις μείωσης σε όλα τα ανώτερα χωρικά επίπεδα (Περιφερειακή Ενότητα Κοζάνης, Περιφέρεια Δυτικής Μακεδονίας, Αποκεντρωμένη Διοίκηση Ηπείρου-Δυτικής Μακεδονίας, Ελλάδα) που εμφανίζουν μείωση κατά 2,43%, 3,61%, 1,61% και 1,09% αντίστοιχα. Είναι ο 35ος σε πληθυσμό Δήμος της χώρας, 17ος αν δεν συμπεριληφθούν οι Δήμοι των πολεοδομικών συγκροτημάτων Αθήνας και Θεσσαλονίκης και ο 16ος σε έκταση Δήμος της χώρας με συνολική έκταση 1.071,226 τ.χλμ.. Η μέση ηλικία του πληθυσμού είναι 40,7 και είναι μικρότερη από όλα τα ανώτερα χωρικά επίπεδα (Περιφερειακή Ενότητα Κοζάνης, Περιφέρεια Δυτικής Μακεδονίας, Αποκεντρωμένη Διοίκηση Ηπείρου-Δυτικής Μακεδονίας, Ελλάδα) που είναι 42,5, 43,1, 43,7 και 41,9 αντίστοιχα. Από την ανάλυση των μορφωτικών δεικτών, προκύπτει ότι το ποσοστό με ολοκληρωμένο επίπεδο τριτοβάθμιας εκπαίδευσης είναι 16,3%, δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης είναι 44,5%, πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης είναι 26,1%, ενώ το ποσοστό όσων δεν έχουν ολοκληρωμένο επίπεδο πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης είναι 13,1%. Ειδικότερα, από την εξέταση της τομεακής διάρθρωσης της απασχόλησης, διαπιστώνεται ότι η συγκέντρωση του πληθυσμού στο αστικό κέντρο της Κοζάνης έχει σαν συνέπεια μόλις το 5,1% των κατοίκων να απασχολείται στον πρωτογενή τομέα. Επιπλέον, το 28,4% των κατοίκων απασχολείται στο δευτερογενή τομέα και το 66,5% στον τριτογενή τομέα. Από την ανάλυση των στοιχείων που σχετίζονται με την κατάσταση ασχολίας προκύπτει ότι ο οικονομικά ενεργός πληθυσμός (απασχολούμενοι και αναζητούντες εργασία) ανέρχεται Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 68 από 122

70 σε ποσοστό 39,2% και το υπόλοιπο 60,8% αφορά τον οικονομικά μη ενεργό πληθυσμό (μαθητές / σπουδαστές, συνταξιούχοι, οικιακά, λοιποί) (Ελληνική_Δημοκρατία, 2015). 5.1 Πηγές ρύπανσης αποδέκτες Η δραστηριότητα της ΔΕΗ κατά μήκος του άξονα Κοζάνης- Πτολεμαΐδας- Αμυνταίου έχει διαταράξει την οικολογική ισορροπία της περιοχής (ΕΚΔΔΑ, 2018) Ατμόσφαιρα Σήμερα το σύνολο των σταθμών παραγωγής ενέργειας διαθέτουν ηλεκτροστατικά φίλτρα και έχει μειωθεί η εκπομπή αιωρούμενων σωματιδίων στο 2% περίπου. Όμως η ρύπανση της ατμόσφαιρας δεν έχει μοναδική αιτία την καύση λιγνίτη. Η εξόρυξη και μεταφορά του καθώς και η μεταφορά και απόθεση στείρων και τέφρας παραμένουν σοβαρές αιτίες εκπομπής σωματιδίων. Επίσης, επισημαίνεται ότι τα ηλεκτροστατικά φίλτρα δεν αντιμετωπίζουν τους ρύπους, που έχουν σχέση με την ποιότητα και ποσότητα του καιγόμενου λιγνίτη (οξείδια του θείου, αζώτου, άνθρακα, καπνού, όζοντος). Τέλος η εκπομπή ενέργειας και νερού στην ατμόσφαιρα έχει καταστεί σημαντικός παράγοντας αλλοίωσης του κλίματος στην περιοχή. Σημαντική σχετικά βελτίωση στην κατάσταση της ατμόσφαιρας στην Κοζάνη και την Πτολεμαΐδα παρατηρείται το τελευταίο διάστημα, με την χρήση της τηλεθέρμανσης (αστική αξιοποίηση της εκλυόμενης θερμότητας των ηλεκτρογεννητριών). Οι αέριοι ρύποι που παρουσιάζουν μείωση στις δύο πόλεις είναι το διοξείδιο του θείου και ο καπνός (μέση τιμή διοξειδίου του θείου 1995, 4 μ /μ3, έναντι 170 μ /μ3 του έτους 1988 όταν δεν λειτουργούσε η τηλεθέρμανση, με οριακή τιμή οδηγίας Ε.Ε. 80/779 τα 80 μ / 3). Όσον αφορά τους υπόλοιπους ατμοσφαιρικούς ρύπους και με βάση τα τελευταία διαθέσιμα στοιχεία, έτους 1995 (έκθεση Νομαρχίας Κοζάνης), οι μέγιστες ωριαίες τιμές που καταγράφηκαν ήταν: διοξείδιο του αζώτου 179 μ /μ3 με οριακή τιμή 200 μ /μ3, στην πόλη της Κοζάνης και όζον 109 μ /μ3 στην Πτολεμαΐδα. Στα υπόλοιπα αστικά κέντρα της περιφέρειας δεν υπάρχουν σταθμοί μέτρησης, αλλά αναμένεται ότι οι τιμές θα προσεγγίζουν προς τις τυπικές σε συνάρτηση με την απόσταση από τον άξονα ηλεκτροπαραγωγής, το μέγεθος του οικισμού, της βιομηχανικής δραστηριότητας και των μετεωρολογικών συνθηκών (ΕΚΔΔΑ, 2018) Υδάτινοι πόροι Η Περιφέρεια διαθέτει ιδιαίτερα σημαντικά, σε επίπεδο χώρας, αποθέματα επιφανειακών και υπόγειων υδάτων. Σημαντική είναι η περιβαλλοντική επίπτωση που έχει η διαδικασία Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 69 από 122

71 εξόρυξης του λιγνίτη με την υποχρεωτική καταστροφή των υδροφορέων ώστε να προσεγγισθεί το κοίτασμα. Η εξαντλητική διαχείριση του υδάτινου δυναμικού στην ευρύτερη περιοχή, προκαλεί διαρκή πτώση της στάθμης της Βεγορίτιδας και της Χειμαδίτιδας. Το μέσο υψόμετρο της ελεύθερης επιφάνειας της πρώτης, έχει μειωθεί πάνω από 20 μέτρα στο διάστημα , ενώ ο σημερινός ρυθμός πτώσης είναι περίπου 1 μέτρο το χρόνο. Το έργο της σταθεροποίησης της στάθμης της λίμνης που βρίσκεται σε εξέλιξη στα πλαίσια του 2ου Π.Ε.Π και θα συνεχισθεί, αναμένεται να συμβάλλει καθοριστικά στη σωτηρία της λίμνης Η λίμνη της Καστοριάς, με τη λειτουργία του σταθμού βιολογικού καθαρισμού, βρίσκεται σε φάση αποκατάστασης, σε ότι αφορά τα ρυπαντικά φορτία αστικής και βιομηχανικής προέλευσης. Παραμένει ζητούμενο η αντιμετώπιση της ρύπανσης από τις γεωργικές δραστηριότητες και τις φερτές ύλες. Η λίμνη Πολυφύτου αντιμετωπίζει αντίστοιχο πρόβλημα αλλά οι συγκεντρώσεις ρύπων είναι μικρότερες καθώς παρουσιάζει ταχύτερους ρυθμούς ανανέωσης των υδάτων της (ΕΚΔΔΑ, 2018) Έδαφος Σημαντική υποβάθμιση των εδαφών παρατηρείται εξαιτίας της καταστροφής των υδροφορέων, της απόθεσης στείρων και τέφρας και της μεγάλης επιβάρυνσης από την «ιπτάμενη τέφρα». Όσον αφορά την τελευταία, τα εδάφη που προσβάλλονται βρίσκονται Β,ΒΔ και Ν της ζώνης ηλεκτροπαραγωγής, λόγω των επικρατούντων μετεωρολογικών συνθηκών. Όσον αφορά τις αποθέσεις στείρων και τέφρας στις περιοχές εξόρυξης, η περιβαλλοντική ζημία έγκειται στην οριστική μετατροπή των εκτάσεων σε μη καλλιεργήσιμες λόγω έντονων κλίσεων και φτωχού εδάφους, καθώς και στην οπτική όχληση με την μεταβολή του ανάγλυφου (ΕΚΔΔΑ, 2018). 5.2 Κλιματικά στοιχεία Το κλίμα της Κοζάνης, μπορεί να χαρακτηριστεί ηπειρωτικό ή ημίξηρο, μεσογειακό κλίμα και χαρακτηρίζεται από εναλλαγές μιας θερμής-ξηρής περιόδου με μια ψυχρή-υγρή περίοδο. Ο Δήμος Κοζάνης, όπως και η όλη η Περιφέρεια Δυτικής Μακεδονίας, κατατάσσεται στην Δ κλιματική ζώνη, δηλαδή στην πιο ψυχρή κατηγορία της κλίμακας αυτής. Η θερμή ξηρή περίοδος είναι μεταξύ των μηνών Μαΐου-Σεπτεμβρίου, όπου παρατηρούνται οι μικρότερες τιμές βροχοπτώσεων και οι υψηλότερες θερμοκρασίες. Τον μήνα Αύγουστο, παρατηρείται η μικρότερη μέση μηνιαία βροχόπτωση με το ύψος βροχής να αγγίζει τα 30mm, ενώ η μεγαλύτερη μέση θερμοκρασία παρατηρείται τον Ιούλιο με 24.1οC. Μεταξύ Οκτωβρίου και Απριλίου τοποθετείται η ψυχρή-υγρή περίοδο, τότε παρατηρούνται οι μεγαλύτερες τιμές Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 70 από 122

72 βροχοπτώσεων και οι χαμηλότερες θερμοκρασίες. Ειδικότερα, τον μήνα Δεκέμβριο, παρουσιάζεται η μεγαλύτερη μέση βροχόπτωση με το ύψος της βροχής να φτάνει τα 75.7mm, ενώ τον μήνα Ιανουάριο παρατηρείται η χαμηλότερη μέση θερμοκρασία που είναι 2.3οC. Οι άνεμοι που πνέουν στην περιοχή είναι κυρίως Βόρειοι. Ο Δήμος Κοζάνης, λόγω της ύπαρξης της τεχνητής λίμνης Πολυφύτου, παρουσιάζει ένα ιδιαίτερο μικροκλίμα στις παραλίμνιες περιοχές. Εξαιτίας του χαμηλού υψομέτρου της περιοχής ( μ), η δημιουργία της λίμνης έκανε το κλίμα ηπιότερο σε σχέση με το κλίμα στον υπόλοιπο Δήμο. Παρόλο που δεν υπάρχουν ακριβή μετεωρολογικά δεδομένα, οι ημερομηνίες συγκομιδής των σιτηρών που μπορεί να είναι ακόμα και 20 ημέρες νωρίτερα, όπως και η ευδοκίμηση ειδών σαν την ελιά, αποδεικνύουν ότι κλίμα στις παραλίμνιες περιοχές είναι η ηπιότερο σε σχέση με το κλίμα του υπόλοιπο Δήμου (Μίχου, 2017). Σχήμα 5.1: Μέσες τιμές θερμοκρασίας στην πόλη της Κοζάνης (ΕΜΥ, 2018). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 71 από 122

73 Σχήμα 5.2: Μέσες τιμές υγρασίας στην πόλη της Κοζάνης (ΕΜΥ, 2018). Σχήμα 5.3: Μέσες τιμές βροχόπτωσης στην πόλη της Κοζάνης (ΕΜΥ, 2018). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 72 από 122

74 Σχήμα 5.4: Μέσες τιμές ανέμων στην πόλη της Κοζάνης (ΕΜΥ, 2018). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 73 από 122

75 6 ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΕΞΑΡΤΗΜΕΝΗΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ 6.1 Βασικές αρχές σύνταξης του ερωτηματολογίου Για τη σύνταξη του ερωτηματολογίου λήφθηκαν υπόψιν ορισμένα κριτήρια, όπως τα παρακάτω: Το ερωτηματολόγιο να παρουσιάζει στον ερωτώμενο ορισμένα από τα απαραίτητα δεδομένα που θα τον βοηθούσαν στην κατανόηση του υπό εξέταση ζητήματος. Με στόχο το ερωτηματολόγιο να απευθύνεται σε ανθρώπους όλων των μορφωτικών επιπέδων, δόθηκε ιδιαίτερη προσοχή ώστε να είναι διατυπωμένο με τρόπο απλό και κατανοητό. Ιδιαίτερη μέριμνά λήφθηκε προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί ο απαιτούμενος χρόνος συμπλήρωσης. Χρησιμοποιήθηκαν μόνο ερωτήσεις κλειστού τύπου (για διευκόλυνση των ερωτώμενων και μείωση του χρόνου συμπλήρωσης). Επιλέχθηκε μεγάλη γραμματοσειρά όπως και κενά μεταξύ των προτάσεων και των απαντήσεων, τεχνικές που καθιστούν το ερωτηματολόγιο ευκολοδιάβαστο και να συμπληρώνετε πιο ευχάριστα από τον ερωτώμενο Διαμόρφωση υποθετικής ερώτησης Διαμορφώθηκε το σενάριο υποθετικής αγοράς, σύμφωνα με το οποίο το Υπουργείο Περιβάλλοντος και Ενέργειας, σε συνεργασία με την Δ.Ε.Η., έχουν θέσει ως στόχο την αντικατάσταση δυναμικού παλαιών μονάδων παραγωγής ενέργειας, με νέες, φιλικότερες προς το περιβάλλον, υψηλού βαθμού απόδοσης, σύγχρονης τεχνολογίας και οι οποίες θα συμβάλλουν στη σταδιακή μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και των βλαβερών συνεπειών της. Για τη συγκεκριμένη αναβάθμιση εξετάζεται το ενδεχόμενο μίας αύξησης στη τιμή της κιλοβατώρας, τα κέρδη της οποία θα αξιοποιηθούν εξολοκλήρου για την αναβάθμιση των μονάδων παραγωγής ενέργειας. 6.2 Περιγραφή ερωτηματολογίου Το ερωτηματολόγιο που χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα εργασία απαρτίζεται από 3 ενότητες. Στην πρώτη ενότητα (Α) με τίτλο «Κοινωνικό-οικονομικά χαρακτηρίστηκα» οι ερωτώμενοι καλούνται να απαντήσουν σε ερωτήσεις που αφορούν κοινωνικό-οικονομικά στοιχεία, όπως το κύριο επάγγελμά τους, η οικογενειακή τους κατάσταση, το επίπεδο της μόρφωσής τους, το φύλο τους και λοιπά. Οι ερωτήσεις αυτές γίνονται για να αξιολογηθεί η αντιπροσωπευτικότητα του δείγματος αλλά και να χρησιμοποιηθούν τα δεδομένα των Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 74 από 122

76 αντίστοιχων μεταβλητών για την προσαρμογή των προτύπων παλινδρόμησης στην κατανομής της διάθεσης πληρωμής. Στη δεύτερη ενότητα (Β) του ερωτηματολογίου με τίτλο «Περιβάλλον και αέρια ρύπανση» ζητείται από τους ερωτώμενους να απαντήσουν σε κάποιες γενικές ερωτήσεις που έχουν σχέση με το πρόβλημα της αέριας ρύπανσης της περιοχής. Οι ερωτήσεις αυτές γίνονται για να χρησιμοποιηθούν οι αντίστοιχες μεταβλητές στην προσαρμογή των προτύπων λογιστικής παλινδρόμησης της κατανομής της διάθεσης για πληρωμή όπως επίσης και για ανιχνευθούν οι αντιλήψεις τους σε σχέση με τα προβλήματα της αέριας ρύπανσης. Πιο συγκεκριμένα, ζητείται από τους ερωτώμενους να αναφέρουν το πόσο τους ενδιαφέρει το περιβάλλον, το πόσο σημαντικό θεωρούν το πρόβλημα της αέριας ρύπανσης στην περιοχή, πως πιστεύουν ότι μπορεί να αντιμετωπιστεί αυτό και λοιπά. Η τελευταία ενότητα (Γ), με τίτλο «Αποτίμηση», είναι και η πλέον σημαντική του ερωτηματολογίου αφού είναι το τμήμα στο οποίο βασίζεται η αποτίμηση της οικονομικής αξίας του ατμοσφαιρικού αέρα. Αρχικά δίνεται στους ερωτώμενους η πληροφόρηση που χρειάζονται, για να είναι σε θέση να απαντήσουν στις ερωτήσεις που θα ακολουθήσουν για το πρόβλημα της αέριας ρύπανσης της περιοχής. Στη συνέχεια μέσω της ερώτησης συμμετοχής οι ερωτώμενοι καλούνται να απαντήσουν εάν καταρχήν είναι διατεθειμένοι να δεχτούν την αύξηση στην τιμή της κιλοβατώρας που προτείνεται. Εν συνεχεία, η Γ ενότητα χωρίζετε σε δύο υποενότητες, την Γ-ΙΙ για όσους δεν επιθυμούν να πληρώσουν και πρέπει στη συνέχεια να αιτιολογήσουν την απάντηση τους, και την Γ-I για όσους απάντησαν θετικά και πρέπει στη συνέχεια να απαντήσουν σε μια διχοτομική ερώτηση για τη διάθεσή τους να αποδεχτούν μία αύξησης στο λογαριασμό της Δ.Ε.Η. (δηλαδή, να απορρίψουν ή να αποδεχθούν την πληρωμή). Σε αυτή την ενότητα δεν υπήρχε ένα συγκεκριμένο ποσό σε όλα τα ερωτηματολόγια αλλά επιλέχτηκαν πέντε ποσά με γνώμονα το μικρότερο να το αποδέχεται η συντριπτική πλειοψηφία των ερωτώμενων ενώ το μεγαλύτερο να το απορρίπτει. Τα ποσά αυτά ήταν το 1, 5, 10, 15 και Μέθοδος δειγματοληψίας Για τη συμπλήρωση των ερωτηματολογίων της έρευνας επιλέχθηκε η διενέργεια προσωπικών συνεντεύξεων. Με αυτό τον τρόπο αποφεύγονται οι στρεβλώσεις πληροφορίας που αποτελούν μειονέκτημα της μεθόδου εξαρτημένης αξιολόγησης. Η δειγματοληψία έγινε στην πόλη της Κοζάνης, σε χώρους, εργασίας, κατοικιών και σε δημόσιους χώρους. Το δείγμα επιλέχθηκε με απλή τυχαία δειγματοληψία κατά την χρονική περίοδο 15 Ιουλίου 2018 έως 30 Αυγούστου 2018, καθόλη τη διάρκεια της ημέρας και τις επτά ημέρες της εβδομάδας. Συγκεντρώθηκαν 306 ερωτηματολόγια και έγιναν προσπάθειες ώστε το δείγμα να είναι το δυνατόν ομοιόμορφο ως προς το συνολικό πληθυσμό. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 75 από 122

77 6.4 Μη παραμετρική ανάλυση αποτελεσμάτων Στην παρούσα ενότητα γίνεται η ανάλυση των αποτελεσμάτων για τις ερωτήσεις του ερωτηματολογίου και παρουσιάζονται ορισμένα συνδυαστικά διαγράμματα για την καλύτερη ερμηνεία των αποτελεσμάτων Ενότητα Α Κοινωνικο-οικονομικά χαρακτηριστικά Στην ενότητα αυτή, πέρα από τα στοιχεία που προέκυψαν από τη συμπλήρωση των ερωτηματολογίων, συμπεριλαμβάνονται για συγκριτικούς λόγους και ορισμένα δημογραφικά στοιχεία από την απογραφή της ΕΛΣΤΑΤ του 2011 για το Δήμο της Κοζάνης Α1. Φύλο Όπως φαίνεται από το διάγραμμα που ακολουθεί το δείγμα του ερωτηματολογίου είναι πολύ κοντά στα δημογραφικά στοιχεία της απογραφής, επιβεβαιώνονται και με αυτό τον τρόπο την ορθή επιλογή του δείγματος στον τομέα του φύλου. Σχήμα 6.1: Κατανομή φύλου στο δείγμα του ερωτηματολογίου Α2. Ηλικία Αναφορικά με την ηλικία όσων απάντησαν στο ερωτηματολόγιο, αυτή χωρίστηκε σε ηλικιακές κατηγορίες των 10 ετών η κάθε μία, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Οι μεγαλύτερες αποκλίσεις μεταξύ ερωτηματολογίων και δημογραφικών στοιχείων παρατηρούνται στις ηλικιακές ομάδες (17,6%) και (8,9%). Επιπρόσθετα, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 76 από 122

78 παρατηρούνται πολύ μικρά ποσοστά στις ηλικίες άνω των 60 ετών, γεγονός που υποδηλώνει τη μειωμένη επιθυμία των μεγαλύτερων σε ηλικία ατόμων, να συμμετέχουν σε τέτοιου είδους έρευνες. Σχήμα 6.2: Κατανομή ηλικίας των ερωτηθέντων Οικογενειακή κατάσταση Βάσει της οικογενειακής κατάστασης, το δείγμα χωρίστηκε σε τέσσερις κατηγορίες (σύμφωνα και με την κατηγοριοποίηση της ΕΛΣΤΑΤ στην απογράφη του 2011). Σύμφωνα με το παρακάτω ραβδόγραμμα ο επιμερισμός του δείγματος ανάλογα με την οικογενειακή του κατάσταση είναι πολύ κοντά στα ποσοστά της ΕΛΣΤΑΤ, γεγονός που επιβεβαιώνει την ορθή επιλογή του δείγματος. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 77 από 122

79 Σχήμα 6.3: Κατανομή οικογενειακής κατάστασης του δείγματος. Επιπρόσθετα, το 67,6% του δείγματος δεν είναι γονιός ανήλικου τέκνου και το υπόλοιπο 32,4% είναι γονιός με ένα (κατά πλειοψηφία 15,4%) ή περισσότερα ανήλικα παιδιά. 80% Αριθμός ανήλικων τέκνων 70% 67,65% 60% 50% 40% 30% 20% 15,36% 13,73% 10% 0% ,27% Σχήμα 6.4: Αριθμός ανήλικων τέκνων Α4. Μορφωτικό επίπεδο Σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία της ΕΛ.ΣΤΑΤ., το μορφωτικό επίπεδο του πληθυσμού της περιοχής χωρίζεται σε τρεις κατηγορίες (πρωτοβάθμια, δευτεροβάθμια και τριτοβάθμια εκπαίδευση), με το ποσοστό του πληθυσμού που είναι απόφοιτος πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 78 από 122

80 να αγγίζει το 30,1%, δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης 25,8% και τριτοβάθμιας 24,1%. Το δείγμα που συμμετείχε στην έρευνα είναι αρκετά διαφοροποιημένο με το μεγαλύτερο ποσοστό του 76,8% να είναι απόφοιτοι τριτοβάθμιας εκπαίδευσης, ενώ οι απόφοιτοι πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης είναι πολύ λίγοι (1,3%). Το γεγονός αυτό καταδεικνύει την ευαισθησία όσων έχουν λάβει κάποια πανεπιστημιακή μόρφωση σε θέματα περιβαλλοντικής ρύπανσης 90% Μορφωτικό Επίπεδο 80% Απογραφή 2011 Ερωτηματολογια 76,80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 30,10% 25,80% 21,90% 24,10% 10% 0% 1,31% Πρωτοβάθμια εκπαίδευση Δευτεροβάθμια εκπαίδευση Τριτοβάθμια εκπαίδευση Σχήμα 6.5: Ποσοστιαία κατανομή του μορφωτικού επιπέδου του δείγματος. Στο παρακάτω διάγραμμα παρουσιάζεται αναλυτικά η κατανομή του μορφωτικού επιπέδου του δείγματος. 40% Μορφωτικό Επίπεδο 35% 37,91% 30% 25% 20% 19,93% 18,63% 15% 10% 9,80% 6,54% 5% 1,31% 1,96% 3,92% 0% Απόφοιτος/η Δημοτικού Απόφοιτος/η Γυμνασίου Απόφοιτος/η Λυκείου Κάτοχος τίτλου ΤΕΙ Κάτοχος τίτλου ΑΕΙ Κάτοχος Κάτοχος μετ/κού τίτλου διδ/κού τίτλου σπουδών σπουδών Κάτοχος τίτλου ΙΕΚ Σχήμα 6.6: Κατανομή μορφωτικού επιπέδου του δείγματος. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 79 από 122

81 Α5. Επάγγελμα Από το παρακάτω σχήμα διαφαίνεται ότι η πλειοψηφία του δείγματος αποτελείται από δημόσιους υπαλλήλους (26,1%), ιδιωτικούς υπαλλήλους (9,5%) και φοιτητές (9,1%). 30% Επάγγελμα 26,14% 25% 20% 15% 10% 9,48% 9,15% 7,52% 5% 0% 4,25% 0,65% 1,63% 5,23% 3,59% 1,96% 0,65% 0,98% 4,25% 2,61% 2,94% 2,29% 2,61% 0,98% 0,65% 0,98% 0,98% 0,65% 0,65% 0,98% 0,98% 0,98% 0,65% 0,98% 1,31% 0,65% 0,65% 0,98% 0,33% 0,65% Σχήμα 6.7: Επαγγελματική κατάσταση του δείγματος Α6. Τόπος κατοικίας Όπως φαίνεται από το παρακάτω σχήμα, η συντριπτική πλειοψηφία του δείγματος (85,3) διαμένει στην πόλη της Κοζάνης και το υπόλοιπο 14,7% στις γύρω περιοχές. 90% 85,29% Τόπος κατοικίας 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0,98% Άργιλος Κοζάνης 2,29% 1,96% Βελβεντό Κοζάνης Θεσσαλονίκη 0,98% Καρδίτσα Κοζάνης 0,98% 2,94% 0,65% 0,98% Κοζάνη Κοίλα Κοζάνης Λάρισα Μεταμόρφωση Πρωτοχώρι Κοζάνης 1,96% Πτολεμαΐδα 0,98% Σκήτη Σχήμα 6.8: Τόπος κατοικίας του δείγματος. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 80 από 122

82 Α7. Μέσο μηνιαίο οικογενειακό εισόδημα ΤΟ μεγαλύτερο ποσοστό του δείγματος (83,0%) δήλωσε ότι έχει μέσο μηνιαίο οικογενειακό εισόδημα μεταξύ 500 και 2500 (Σχήμα 6.9). Επίσης από το παρακάτω σχήμα φαίνεται ότι το συνηθέστερο ποσό οικογενειακού εισοδήματος (με ποσοστό 28,1%) είναι και ακολουθεί το με ποσοστό 21,9%. 30% 28,10% Μηνίαιο οικογενειακό εισόδημα 25% 21,90% 20% 17,32% 15% 15,69% 10% 6,86% 5% 4,90% 2,94% 0,65% 1,63% 0% πάνω από 4000 Σχήμα 6.9: Κατανομή μηνιαίου οικογενειακού εισοδήματος Ενότητα Β Περιβάλλον και αέρια ρύπανση Σε αυτή την ενότητα των ερωτήσεων, οι ερωτώμενοι καλούνται να αξιολογήσουν το αντικείμενο της κάθε ερώτησης βαθμολογώντας από το 1 έως το 10, ενώ υπάρχουν και ορισμένες ερωτήσεις στις οποίες πρέπει να κατατάξουν τις επιλογές τους Β1. Πόσο σημαντική είναι για εσάς η προστασία του περιβάλλοντος Όπως παρατηρείτε από το Σχήμα 6.10 το 44,1% των ερωτώμενων βαθμολόγησαν με 10 την παραπάνω ερώτηση, ενώ το 91,2% του δείγματος έδωσε βαθμολογία από 8 και πάνω γεγονός που δείχνει το ξεκάθαρο ενδιαφέρον του δείγματος για την προστασία του περιβάλλοντος. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 81 από 122

83 Σχήμα 6.10: Ποσοστιαία κατανομή της σημαντικότητας της προστασίας του περιβάλλοντος Β2. Πόσο σημαντικά θεωρείτε τα περιβαλλοντικά προβλήματα της περιοχής σας Και σε αυτή την ερώτηση παρατηρείται ότι το ποσοστό των ερωτώμενων που τη βαθμολόγησε από 8 και επάνω αγγίζει το 93,8% και δείχνει ότι η συντριπτική πλειοψηφία του δείγματος θεωρεί εξαιρετικά σημαντικά τα περιβαλλοντικά προβλήματα της περιοχής τους. Σχήμα 6.11: Ποσοστιαία κατανομή της σημαντικότητας των προβλημάτων του περιβάλλοντος στην περιοχή μελέτης. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 82 από 122

84 Β3. Αξιολογήστε τα προβλήματα που πιστεύετε ότι αντιμετωπίζει το φυσικό περιβάλλον στη περιοχή σας Στη συγκεκριμένη ερώτηση οι ερωτώμενοι έπρεπε να αξιολογήσουν ορισμένα περιβαλλοντικά προβλήματα της περιοχής τους, στην κλίμακα Όπως φαίνεται από το Σχήμα 6.12 το σημαντικό με διαφορά πρόβλημα είναι με διαφορά η αέρια ρύπανση που προκαλείται από την παραγωγή ενέργειας (8,8). Στη δεύτερη θέση (με διαφορά περίπου δύο μονάδων) βρίσκεται η ρύπανση των υπόγειων υδάτων (6,4) και στην τρίτη θέση τα βιομηχανικά απόβλητα (5,3) και η αέρια ρύπανση από τα μέσα μεταφοράς (5,7). Σχήμα 6.12: Βαθμολόγηση των περιβαλλοντικών προβλημάτων της περιοχής. Μελετώντας τώρα τις απαντήσεις που έδωσαν οι ερωτώμενοι συγκεκριμένα για την αέρια ρύπανση από παραγωγή ενέργειας (Σχήμα 6.13) παρατηρείται ότι όλοι οι ερωτώμενοι το έχουν αξιολογήσει από 6 και πάνω και πιο συγκεκριμένα η συντριπτική πλειοψηφία τους (95,4%) από 8 και πάνω και από αυτούς το 31% το έχει βαθμολογήσει με 10. Τα δύο τελευταία διαγράμματα υποδεικνύουν ότι οι ερωτώμενοι θεωρούν την αέρια ρύπανση από παραγωγή ενεργείας το σημαντικότερο περιβαλλοντικό πρόβλημα της περιοχής τους. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 83 από 122

85 Σχήμα 6.13: Ποσοστιαία κατανομή της βαθμολόγησης του προβλήματος της αέριας ρύπανσης από την παραγωγή ενέργειας Β4. Βαθμολογήστε την αναγκαιότητα λήψης μέτρων για την προστασία του περιβάλλοντος από το κράτος Από το Σχήμα 6.14 παρατηρείται ότι το 93,8% του δείγματος απάντησαν με 8 και πάνω στη συγκεκριμένη ερώτηση, γεγονός που δείχνει ότι η συντριπτική πλειοψηφία πιστεύει ότι πρέπει να ληφθούν μέτρα για την προστασία του περιβάλλοντος. Σχήμα 6.14: Ποσοστιαία κατανομή της αξίας αναγκαιότητας λήψης μέτρων για την προστασία του περιβάλλοντος. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 84 από 122

86 Β5. Πόσο θεωρείται ότι επηρεάζει η αέρια ρύπανση την υγεία σας και την ποιότητα της ζωής σας Στη ερώτηση αυτοί οι ερωτώμενοι κλήθηκαν να απαντήσουν κατά πόσο πιστεύουν ότι η αέρια ρύπανση επηρεάζει την υγεία και την ποιότητα ζωής τους. Το 37,2% του δείγματος έδωσε τη μέγιστη απάντηση ενώ το 89,8% βαθμολόγησε με 8 και πάνω. Τα αποτελέσματα αυτά επιβεβαιώνουν το γεγονός ότι το σύνολο σχεδόν του πληθυσμού θεωρεί ότι η αέρια ρύπανση έχει σημαντικά αρνητική επίπτωση στην υγεία του και την ποιότητα ζωής του. Σχήμα 6.15: Ποσοστιαία κατανομή της επίδρασης της αέριας ρύπανσης στην υγεία και την ποιότητα ζωής Β6. Πόσο σημαντική θεωρείτε τη λήψη μέτρων για την μείωση της αέριας ρύπανσης Σε συνέχεια της προηγούμενης ερώτησης το 93,1% απάντησε με 8 και πάνω (και το 43,8% με 10) (Σχήμα 6.16) ως προς την αναγκαιότητα λήψης μέτρων για τη μείωση της αέριας ρύπανσης. Επομένως φαίνεται ότι το μεγαλύτερο ποσοστό του πληθυσμού αναγνωρίζει την αρνητική επίδραση της αέριας ρύπανσης στην υγεία του και θεωρεί αναγκαία τη λήψη μέτρων για την αντιμετώπισή της. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 85 από 122

87 Σχήμα 6.16: Ποσοστιαία κατανομή της αξίας αναγκαιότητας λήψης μέτρων για την προστασία του περιβάλλοντος Είστε ενημερωμένοι για το πως μπορεί να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα της αέριας ρύπανσης Όπως φαίνεται από τις απαντήσεις των ερωτηματολογίων, το μεγαλύτερο ποσοστό του δείγματος (86%), όχι μόνο θεωρεί σημαντική τη λήψη μέτρων για τη μείωση της αέριας ρύπανσης αλλά είναι ενήμερο για το πως μπορεί να αντιμετωπιστεί το σημαντικό αυτό πρόβλημα. Σχήμα 6.17: Ποσοστό ενημέρωσης σχετικά με την αντιμετώπιση της αέριας ρύπανσης. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 86 από 122

88 Β8. Πώς θεωρείτε ότι μπορεί να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα της αέριας ρύπανσης που οφείλεται στην παραγωγή ενέργειας Στην ερώτηση αυτή, οι ερωτώμενοι έπρεπε να επιλέξουν έναν ή περισσότερους από τους παρακάτω τρόπους αντιμετώπισης της αέριας ρύπανσης που προκαλείται από την παραγωγή ενέργειας: 1. Με χρήση φίλτρων 2. Με αξιοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας 3. Με μείωση των απαιτήσεων σε ενέργεια 4. Με αναβάθμιση των μονάδων παραγωγής 5. Με εισαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από άλλες χώρες 6. Με χρήση φυσικού αερίου 7. Με καλύτερο έλεγχο 8. Με χρήση πυρηνικής ενέργειας Τα ποσοστά των απαντήσεων παρουσιάζονται στο παρακάτω ραβδόγραμμα. Σχήμα 6.18: Ποσοστιαία κατανομή των τρόπων αντιμετώπισης της αέριας ρύπανσης που προκαλείται από την παραγωγή ενέργειας. Από το ραβδόγραμμα είναι εμφανές ότι όλοι σχεδόν οι ερωτώμενοι θεωρούν ότι η χρήση φυσικού αερίου μπορεί να συνδράμει στη μείωση της αέριας ρύπανσης, ενώ επίσης η συντριπτική πλειοψηφία αυτών θεωρεί και τη χρήση φίλτρων (92,5%) και ΑΠΕ (84,6%) ως Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 87 από 122

89 πολύ καλές λύσεις. Στις τελευταίες θέσεις των λύσεων βρίσκεται η μείωση των απαιτήσεων σε ενέργεια (20,9%) και η εισαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (2,3%) Β9. Πόσο θεωρείτε ότι συμβάλλουν οι μονάδες παραγωγής ενέργειας στην οικονομική ανάπτυξη της περιοχής σας Όπως φαίνεται και από το παρακάτω σχήμα, το μεγαλύτερο ποσοστό των ερωτώμενων (76,8%) θεωρεί ότι ιδιαίτερα σημαντική την συνεισφορά των μονάδων παραγωγής ενέργεια στην οικονομική ανάπτυξη της περιοχής τους (βαθμολόγησαν με 8 και πάνω). Παρόλα αυτά το ποσοστό των ερωτώμενων που έδωσε τη μέγιστη δυνατή βαθμολογία δεν είναι ιδιαίτερα υψηλό (25,2%). Σχήμα 6.19: Ποσοστιαία κατανομή της συνεισφοράς των μονάδων παραγωγής ενέργειας στην οικονομική ανάπτυξη της περιοχής Β9. Κατατάξτε από το 1 έως το 7 τα παρακάτω προβλήματα Στην ερώτηση αυτή ο κάθε ερωτώμενος κλήθηκε να ιεραρχήσει 7 προβλήματα από το σημαντικότερο (με βαθμό 1) στο λιγότερο σημαντικό (με βαθμό 7). Στο παρακάτω σχήμα παρουσιάζεται η μέση τιμή που συγκέντρωσε το κάθε πρόβλημα. Όσο πιο μικρή η μέση τιμή τόσο σημαντικότερο θεωρείται το πρόβλημα. Όπως φαίνεται από το σχήμα 3 είναι τα σημαντικότερα προβλήματα βάσει των απαντήσεων (με πολύ μικρές διαφορές στη μέση τιμή τους), τα προβλήματα στο σύστημα υγείας, η οικονομική κρίση και η ανεργία. Αμέσως μετά στην τέταρτη θέση έρχεται η αέρια ρύπανση και στην τελευταία ισοβαθμούν η εγκληματικότητα και τα ναρκωτικά. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 88 από 122

90 Σχήμα 6.20: Μέση τιμή του κάθε προβλήματος κατά την ιεράρχησή τους. Μελετώντας τώρα την κατάταξη συγκεκριμένα για την αέρια ρύπανση που ενδιαφέρει στην παρούσα εργασία, παρατηρείται ότι η πλειοψηφία των ερωτώμενων την κατέταξε μεταξύ 3 ης και 4 ης θέσης ενώ πρώτη την κατέταξε μόλις το 8,5%. Σχήμα 6.21: Ποσοστιαία κατανομή της αξιολόγησης που εξέλαβε η αέρια ρύπανση. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 89 από 122

91 6.4.3 Ενότητα Γ Αποτίμηση Τακούδης Σπύρος, Σαλτσογλίδης Νίκος Αποτίμηση της αξίας της ποιότητας Γ1.Συμφωνείτε με την ιδέα ότι η αέρια ρύπανση στην περιοχή σας είναι ένα μείζον πρόβλημα και χρίζει άμεση αντιμετώπιση; Όπως φαίνεται ξεκάθαρα από το παρακάτω σχήμα, η συντριπτική πλειοψηφία του δείγματος (93,8%) θεωρεί την αέρια ρύπανση ως ένα μείζον πρόβλημα που πρέπει να αντιμετωπιστεί άμεσα. Σχήμα 6.22: Ποσοστιαία κατανομή θεώρησης της αέριας ρύπανσης ως μείζον πρόβλημα που χρίζει άμεσης αντιμετώπισης Γ2. Πόσο περίπου πληρώνεις το δίμηνο στη ΔΕΗ Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των ερωτηματολογίων, υπάρχει μία ευρεία κατανομή του ποσού που πληρώνει το κάθε άτομο στη ΔΕΗ ανά δίμηνο, η οποία ξεκινάει από ευρώ το δίμηνο και οριακά έως και τα 400 ευρώ. Η πλειοψηφία όμως των ερωτώμενων δήλωσε ότι πληρώνει ευρώ (52,6%). Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 90 από 122

92 Σχήμα 6.23: Ποσοστιαία κατανομή του ποσού πληρωμής στη ΔΕΗ ανά δίμηνο Γ.3 Είστε διατεθειμένος/-η να υποστείτε κάποια αύξηση στον λογαριασμό της Δ.Ε.Η. για την μείωση της αέριας ρύπανσης στην περιοχή σας Τα αποτελέσματα από τη συγκεκριμένη ερώτηση δείχνουν ότι λίγο παραπάνω από τους μισούς ερωτηθέντες είναι διατεθειμένοι να δεχτούν μία αύξηση στο λογαριασμό τους, παρά το γεγονός ότι παραπάνω από το 90% πιστεύει ότι η αέρια ρύπανση στη περιοχή είναι μείζονος σημασίας και πρέπει να αντιμετωπιστεί. Σχήμα 6.24: Ποσοστιαία κατανομή της διάθεσης για αύξηση του τιμολογίου. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 91 από 122

93 Γ4. Είστε διατεθειμένος/- να πληρώσετε X το δίμηνο για να μειωθεί η αέρια ρύπανση στην περιοχή σας; Σε αυτή την ερώτηση καλούνται να απαντήσουν μόνο όσοι είχαν απαντήσει θετικά στην προηγούμενη ερώτηση. Οι ερωτώμενοι θα πρέπει να απαντήσουν τώρα αν είναι διατεθειμένοι να αποδεχτούν να πληρώσουν ένα ποσό που τους προτείνεται (1, 5, 10, 15 και 20 ευρώ). Στην συνέχεια ακολουθεί μία διχοτομική ερώτηση για το αν απάντησαν ΝΑΙ ή ΟΧΙ στην ερώτηση Γ4. Όσοι αποδέχτηκαν το ποσό που τους προσφέρθηκε, τους γίνεται πάλι η ίδια ερώτηση αλλά με διπλάσιο ποσό (2Χ), ενώ όσοι το αρνήθηκαν με το μισό ποσό (Χ/2). 120% Διάθεση πληρωμής X ποσού 100% 100% 96% ΝΑΙ ΝΑΙ-NAI 80% 74% 60% 47% 40% 20% 0% 30% 22% 9% 8% 6% 4% 1 (2 ) 5 (10 ) 10 (20 ) 15 (30 ) 20 (40 ) Σχήμα 6.25: Ποσοστιαία κατανομή της διάθεσης πληρωμής του δείγματος. Στο παραπάνω γράφημα απεικονίζεται η διάθεση πληρωμής των ερωτώμενων ανάλογα με το πόσο που τους προσφέρεται. Οι πορτοκαλί στήλες απεικονίζουν όσους απάντησαν ΝΑΙ στην πρώτη ερώτηση και οι πράσινες όσους απάντησαν ΝΑΙ και στα δύο ποσά που τους προσφέραμε. Παρατηρείται μία πτωτική τάση στις θετικές απαντήσεις των ερωτώμενων όσο αυξάνεται το ποσό πληρωμής, κάτι το οποίο είναι και το αναμενόμενο φυσικά, αφού είναι πιο εύκολο οι ερωτώμενοι να αποδεχτούν μικρές αυξήσεις στο τιμολόγιο της ΔΕΗ, παρά μεγάλες Γ5. Ποιο είναι το μέγιστο ποσό που είστε διατεθειμένος/-η να πληρώσετε το δίμηνο για την μείωση της αέριας ρύπανση στην περιοχή σας Ο μέσος όρος των απαντήσεων στη συγκεκριμένη ερώτηση διαμορφώθηκε στα 4,76 λαμβάνοντας υπόψιν το σύνολο των ερωτηματολογίων. Στη περίπτωση που ληφθούν υπόψιν μόνο τα ερωτηματολόγια που απάντησαν θετικά στην ερώτηση Γ3, τότε ο μέσος όρος Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 92 από 122

94 διαμορφώνεται στα 6,88. Επίσης, στην προκειμένη περίπτωση, η μέγιστη απάντηση που δόθηκε ήταν Γ6. Για ποιο λόγο δεν θέλετε να συνεισφέρετε οικονομικά; Το παρακάτω διάγραμμα παρουσιάζει την ποσοστιαία κατανομή των λόγων μη αποδοχής της προτεινόμενης αύξησης στο λογαριασμό της ΔΕΗ. Το άθροισμα των ποσοστό δεν είναι 100% διότι ο κάθε ερωτώμενος μπορούσε να επιλέξει περισσότερες από μία απαντήσεις. Η πλειοψηφία των ερωτώμενων (29,7%) πιστεύει ότι είναι υποχρέωση της πολιτείας να αντιμετωπίσει το πρόβλημα, ενώ ως δεύτερη αιτία προκύπτει η μη εμπιστοσύνη των πολιτών απέναντι στο Υπουργείο Περιβάλλοντος και Ενέργειας και τη ΔΕΗ. Ενώ, η αδυναμία πληρωμής έρχεται στην τρίτη θέση με ποσοστό 20,3%. Σχήμα 6.26: Ποσοστιαία κατανομή των λόγων απόρριψης της συμμετοχής Συνδυαστικά διαγράμματα Στην παρούσα ενότητα συνδυάζονται ορισμένα κοινωνικό-οικονομικά χαρακτηριστικά με τη διάθεση πληρωμής ώστε να προκύψει μία πιο ολοκληρωμένη εικόνα των αλληλεξαρτήσεων στις απαντήσεις Φύλο Διάθεση πληρωμής Όπως προκύπτει από το διάγραμμα που ακολουθεί, τα ποσοστά διάθεσης συμμετοχής για τους άντρες και τις γυναίκες είναι πολύ κοντινά με αποτέλεσμα να μην μπορεί να εξαχθεί κάποιο ασφαλές συμπέρασμα. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 93 από 122

95 Σχήμα 6.27: Διάθεση πληρωμής ανά φύλο Ηλικία Διάθεση πληρωμής Από το σχήμα που ακολουθεί είναι εμφανές ότι στις πολύ μικρές ηλικίες (κάτω των 19 ετών) η διάθεση για πληρωμή είναι η υψηλότερη που εμφανίζεται στο δείγμα (80%). Για τις ηλικίες από 20 έως 69 ετών, η διάθεση για πληρωμή είναι ελαφρώς χαμηλότερη και κυμαίνεται μεταξύ 54 και 72%.Τέλος, στις ηλικίες άνω των 70 ετών, η διάθεση για πληρωμή αντιστρέφεται με την πλειοψηφία των ερωτώμενων (57%) που ανήκουν σε αυτή την ηλικιακή ομάδα, να είναι αρνητικοί ως προς μια ενδεχόμενη αύξηση του τιμολογίου της ΔΕΗ. Σχήμα 6.28: Διάθεση πληρωμής ανά ηλικία. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 94 από 122

96 Μορφωτικό επίπεδο Διάθεση πληρωμής Όπως φαίνεται από το σχήμα που ακολουθεί, η εκπαίδευση των ερωτώμενων επηρεάζει θετικά τη διάθεση τους για πληρωμή. Πιο συγκεκριμένα, στους ερωτώμενους πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης οι θετικές και αρνητικές απαντήσεις είναι ισόποσα κατανεμημένες. Από εκεί και πέρα όσο αυξάνει το μορφωτικό επίπεδο αυξάνει και η διάθεση για πληρωμή αγγίζοντας το 65% στους αποφοίτους τριτοβάθμιας εκπαίδευσης. Σχήμα 6.29: Διάθεση πληρωμής ανά μορφωτικό επίπεδο Εισόδημα Διάθεση πληρωμής Στο συγκεκριμένο διάγραμμα το δείγμα των ερωτώμενων είναι χωρισμένο σε δύο κατηγορίες ανάλογα με το εισόδημα του. Παρόλα αυτά παρατηρείται ότι ανεξαρτήτως εισοδήματος, οι ερωτώμενοι είναι διατεθειμένοι κατά περίπου 62,5% να δεχτούν μία αύξηση στο τιμολόγιο της ΔΕΗ προκειμένου να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα της αέριας ρύπανσης. Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών: Διπλωματική Εργασία Σελίδα 95 από 122