ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΑΘΡΟΙΣΤΙΚΗΣ ΕΚΘΕΣΗΣ ΣΕ ΡΥΠΟΥΣ ΑΣΤΙΚΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ Δ/ΝΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΜΟΥΣΙΟΠΟΥΛΟΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΑΘΡΟΙΣΤΙΚΗΣ ΕΚΘΕΣΗΣ ΣΕ ΡΥΠΟΥΣ ΑΣΤΙΚΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ ΑΠΟΣΤΟΛΟΣ ΑΘΑΝΑΣΙΑΔΗΣ Α.Ε.Μ.: 4308 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΜΟΥΣΙΟΠΟΥΛΟΣ ΑΡΜΟΔΙΟΣ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ: ΧΡΙΣΤΟΣ ΒΛΑΧΟΚΩΣΤΑΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2012

2 1. 2. ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ 5. Υπεύθυνος: Καθ. Ν. Μουσιόπουλος ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΤΟΜΕΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ 6. Αρμόδιος Παρακολούθησης: Βλαχοκώστας Χρίστος 7. Τίτλος εργασίας: Ανάπτυξη λογισμικού για την αποτίμηση της αθροιστικής έκθεσης σε ρύπους αστικών περιοχών 8. Ονοματεπώνυμο φοιτητή (-ών): Αθανασιάδης Απόστολος 10. Θεματική περιοχή: Ατμοσφαιρική ρύπανση 14. Περίληψη: 11. Ημερομηνία έναρξης: 06/07/ Αριθμός μητρώου: Ημερομηνία παράδοσης: 15/10/2012 Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη λογισμικού για τον υπολογισμό της αθροιστικής έκθεσης σε ρύπους αστικών περιοχών, με χρήση δεδομένων ποιότητας αέρα και των μαθηματικών συντελεστών αθροιστικής έκθεσης και αθροιστικής δόσης-έκθεσης. Αρχικά παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο που σχετίζεται με την αθροιστική έκθεση και η μεθοδολογία προσέγγισης της. Επίσης παρουσιάζονται κάποιοι παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα αέρα στις αστικές περιοχές. Στη συνέχεια παρουσιάζεται το τεχνικό υπόβαθρο που σχετίζεται με την ανάπτυξη εφαρμογών σε ένα σύγχρονο περιβάλλον αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού, καθώς και η διαδικασία ανάπτυξης του λογισμικού. Επίσης παρουσιάζεται το πλάνο για τη χρήση του λογισμικού μαζί με αναλυτικές οδηγίες. Τέλος παρουσιάζεται μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε με πραγματικά δεδομένα με το λογισμικό για την περιοχή της Θεσσαλονίκης και παρατίθενται τα συμπεράσματα που προκύπτουν από τη μελέτη αυτή. 13. Αριθμός εργασίας: 15. Στοιχεία εργασίας: Αρ. Σελίδων: 136 Αρ. Εικόνων: 47 Αρ. Διαγραμμάτων: Αρ. Πινάκων: 21 Αρ. Παραρτημάτων: 1 Αρ. Παραπομπών: 16. Λέξεις κλειδιά: Ανάπτυξη λογισμικού Αντικειμενοστραφής προγραμματισμός Αθροιστική έκθεση Combined Exposure CEF, CDEF 17. Σχόλια: 18. Συμπληρωματικές παρατηρήσεις: 19. Βαθμός:

3 ARISTOTLE UNIVERSITY OF THESSALONIKI DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY SECTOR LABORATORY OF HEAT TRANSFER AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING 5. Supervisor: Prof. N. Moussiopoulos, / Dr. Ch. Vlachokostas 6. Undergraduate dissertation title: Software development for assessing combined exposure to environmental pressures in urban areas 7. Student name: Athanasiadis Apostolos 8. Student Registration No: Topic area: Air pollution 10. Start date: 06/07/ Presentation date: 15/10/ Dissertation No. 13. Summary: This dissertation s subject is the development of software for measuring combined exposure to environmental pressures in urban areas, with the use of air quality data and combined exposure and combined dose-exposure factors. Originally, the theoretical background on combined exposure is presented, along with the methodological scheme required. Some factors that affect air quality in urban areas are presented as well. Then, the technical background on software development with object oriented programming is presented. The development of the software is analysed and detailed instructions for using the software are provided. Finally, a case study conducted with actual data for the area of Thessaloniki is presented along with the conclusions that derive from that study. 14. The dissertation comprises of: No. of pages: 136 No. of pictures: 47 No. of figures: No. of tables: 21 No. of annexes: 1 No. of references: 15. Keywords: Combined Exposure CEF, CDEF Object Oriented Programming Software Development 16. Comments: 17. Additional notes: 18. Grade:

4 Πρόλογος Στη δύσκολη οικονομική και κοινωνική συγκυρία των τελευταίων χρόνων και δεδομένων των υψηλών επιπέδων της αέριας ρύπανσης, παρατηρείται μία στροφή στη βιώσιμη ανάπτυξη. Ωστόσο, ο περιβαλλοντικός σχεδιασμός και η βιώσιμη ανάπτυξη πρέπει να αντιμετωπίζονται με έναν τρόπο ολιστικό, υπεύθυνο και μεθοδικό. Για το λόγο αυτό είναι σημαντικός ο υπολογισμός της αθροιστικής έκθεσης, ιδιαίτερα σε πυκνοκατοικημένες αστικές περιοχές. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, παρουσιάζεται η ανάπτυξη ενός λογισμικού, το οποίο δύναται να αποτελέσει ένα σημαντικό εργαλείο στη διαδικασία υπολογισμού της αθροιστικής έκθεσης σε ρύπους αστικούς περιοχών. Αφού παρουσιάζεται το θεωρητικό και το τεχνικό υπόβαθρο, γίνεται μια προσπάθεια να παρουσιαστεί η εφαρμογή του λογισμικού για την εκπόνηση μιας μελέτης με πραγματικά δεδομένα για την περιοχή της Θεσσαλονίκης. Στο σημείο αυτό θα ήθελα να εκφράσω τις ειλικρινείς ευχαριστίες μου προς όλους τους συντελεστές της διπλωματικής αυτής εργασίας και πιο συγκεκριμένα προς: Τον καθηγητή κ. Νικόλαο Μουσιόπουλο, διευθυντή του Εργαστηρίου Μετάδοσης Θερμότητας και Περιβαλλοντικής Μηχανικής, για την ανάθεση αυτής της διπλωματικής εργασίας και τη συνολική προσφορά του στον ακαδημαϊκό τομέα. Τον αρμόδιο παρακολούθησης κ. Χρίστο Βλαχοκώστα, για τη σημαντική προσφορά του στη διπλωματική αυτή εργασία, αλλά κυρίως για την εμπιστοσύνη και τη στήριξη που μου παρείχε κατά τη διάρκεια εκπόνησης της. Τον κ. Γεώργιο Μπανιά, τον κ. Χαρίσιο Αχίλλα και τον κ. Βασίλειο Ακύλα για την προσφορά τους στη διπλωματική αυτή εργασία. Τους/ Τις Δρ. Ντούρο Γ., Δρ. Τσέγα Γ., Δρ. Φράγκου Λ., κ. Χουρδάκη Λ., Δρ. Σλίνη Θ., δ. Μιχαηλίδου Α. για τη συμβολή τους στη μελέτη περίπτωσης. Θεσσαλονίκη, Οκτώβριος 2012 Αθανασιάδης Απόστολος

5 i ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ σελ. 1. Εισαγωγή Γενικά Σκοπός Αντικείμενο Μεθοδολογία 4 2. Αθροιστική έκθεση σε περιβαλλοντικούς ρύπους και οχλήσεις σε αστικές περιοχές Γενικά Εξωτερική έκθεση Πτητικοί υδρογονάνθρακες Βαρέα μέταλλα Κλασικοί αέριοι ρύποι Λοιπές οχλήσεις Κλιματικοί παράγοντες και φυσικοί ρύποι Αέριοι ρύποι και ανώτατα όρια συγκεντρώσεων Βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα αέρα στις αστικές περιοχές Προσωπική έκθεση Βασικές δομές και στοιχεία Αθροιστική έκθεση σε ρύπους Ανάπτυξη του λογισμικού CENSE (Combined ENvironmental Stressors Exposure) Γενικά Προγραμματιστικό περιβάλλον Γενικά Βασικές έννοιες για το περιβάλλον προγραμματισμού Αντικειμενοστραφής προγραμματισμός Προγραμματισμός εφαρμογών με γραφικό περιβάλλον Κύκλος ζωής λογισμικού Το προγραμματιστικό περιβάλλον της Delphi 34

6 ii 3.4. Ανάπτυξη του CENSE Χρήση του λογισμικού CENSE Εγκατάσταση και προετοιμασία Λειτουργία του CENSE Γενικά Αρχική οθόνη του CENSE Φόρμα υπολογισμού του CENSE Αντιμετώπιση προβλημάτων Μελέτη δοκιμαστικής εφαρμογής για την περιοχή του κέντρου της Θεσσαλονίκης Ανάλυση δεδομένων Πραγματοποίηση μελέτης και σχολιασμός αποτελεσμάτων Συμπεράσματα Συμπεράσματα που προκύπτουν από τη χρήση του CENSE για τη διεξαγωγή της μελέτης Συμπεράσματα που προκύπτουν από τη μελέτη περίπτωσης Βιβλιογραφία Παράρτημα 91

7 1 Ε Μ Θ Π Μ 1. Εισαγωγή 1.1 Γενικά Οι αστικές περιοχές συνήθως παρουσιάζουν υψηλά επίπεδα αέριων ρύπων, κυρίως λόγω του μεγάλου αριθμού κατοίκων και των καθημερινών δραστηριοτήτων τους. Επομένως, για τους κατοίκους οι οποίοι δραστηριοποιούνται στις πυκνοκατοικημένες κεντρικές περιοχές του αστικού κέντρου, παρατηρείται σημαντική έκθεση σε πληθώρα αέριων ρύπων (Vardoulakis et al., 2011). Η συνεχής έκθεση των ανθρώπων στους αέριους ρύπους που προκύπτουν από την τεχνολογική εξέλιξη εγείρει σημαντικά ερωτήματα αναφορικά με τις πιθανές επιπτώσεις στην υγεία τους. Παράλληλα με την έκθεση σε αέριους χημικούς ρύπους, παρατηρείται και ταυτόχρονη έκθεση σε οχλήσεις όπως θόρυβο και ακτινοβολία. Επίσης υπάρχει πολύ μεγάλη πιθανότητα να υπάρχει πληθώρα ρύπων οι οποίοι παραμένουν ακόμα άγνωστοι, καθώς υπάρχουν ακόμα μεγάλα κενά γνώσεων και αβεβαιότητα στο συγκεκριμένο τομέα. Σε αυτή τη βάση, ένας αστικός χώρος πρέπει να χαρακτηριστεί αναφορικά με την ποιότητα αέρα, ιδιαίτερα αν είναι πυκνοκατοικημένος. Ο αστικός χώρος αυτός δύναται να είναι είτε ένα κλειστό περιβάλλον (όπως το εσωτερικό ενός λεωφορείου), είτε ένα ανοιχτό περιβάλλον (όπως ένα πεζοδρόμιο). Η ανάγκη αυτή προκύπτει από το γεγονός ότι οι κάτοικοι περνούν σημαντικό χρονικό διάστημα σε αστικούς χώρους όπου συχνά οι συγκεντρώσεις ρύπων είναι αυξημένες. Καθώς οι αποδέκτες εκτίθενται σε ένα μείγμα ρύπων, είναι σημαντικό να προσεγγιστεί η αθροιστική έκθεση με έναν πιο ολοκληρωμένο τρόπο (Vlachokostas et al., 2012). Η έκθεση σε αστικούς ρύπους δύναται να προκαλέσει πληθώρα επιπτώσεων στην ανθρώπινη υγεία. Κάποιες εκ των επιπτώσεων αυτών μπορεί να είναι άμεσες, ενώ κάποιες άλλες μπορεί να είναι πιο μακροπρόθεσμες. Ωστόσο, όταν η έκθεση λαμβάνεται με αθροιστικό τρόπο, τότε δύναται να αντιπροσωπεύει έναν ακόμα μεγαλύτερο πιθανό κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία, από ότι αν λαμβάνονταν υπόψη η έκθεση σε κάθε ρύπο χωριστά. 1.2 Σκοπός Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός λογισμικού αποτίμησης της αθροιστικής έκθεσης σε ρύπους και οχλήσεις αστικών περιοχών. Το εργαλείο αυτό θα πρέπει να έχει τη δυνατότητα να λαμβάνει υπόψη πληθώρα αστικών ρύπων και οχλήσεων προκειμένου να μπορεί να πραγματοποιηθεί μια ολιστική εκτίμηση για τις αστικές περιοχές

8 2 Ε Μ Θ Π Μ αναφορικά με την ποιότητα αέρα σε αυτές. Επιπλέον θα πρέπει το λογισμικό αυτό να δίνει τη δυνατότητα να ληφθούν υπόψη οι καθημερινές ανθρώπινες δραστηριότητες που λαμβάνουν χώρα στα αστικά κέντρα. Αυτές μπορεί να περιλαμβάνουν φυσική δραστηριότητα (π.χ. ποδηλασία ή περπάτημα), οδήγηση μέσου μεταφοράς (αυτοκίνητο ή μοτοσυκλέτα) αλλά και δραστηριότητες όπως ανάπαυση ή ορθοστασία. Αποτέλεσμα της προσπάθειας αυτής είναι η ανάπτυξη του λογισμικού CENSE (Combined ENvironmental Stressors Exposure). 1.3 Αντικείμενο Στα κεφάλαια που ακολουθούν γίνεται μια προσπάθεια να παρουσιαστεί η μεθοδολογία της προσέγγισης του θέματος της αθροιστικής έκθεσης, αλλά και η διαδικασία ανάπτυξης και χρήσης του λογισμικού CENSE. Πιο συγκεκριμένα, στο δεύτερο κεφάλαιο τίθεται το θεωρητικό υπόβαθρο που σχετίζεται με την αθροιστική έκθεση σε ρύπους και οχλήσεις αστικών περιοχών. Αρχικά αναλύεται το πρόβλημα της έκθεσης γενικά, και οι λόγοι για τους οποίους προκύπτει η ανάγκη αποτίμησης της αθροιστικής έκθεσης, αντί να λαμβάνεται υπόψη η έκθεση σε μεμονωμένους ρύπους. Έπειτα, αναλύεται η εξωτερική έκθεση σε ρύπους. Στο σημείο αυτό παρουσιάζονται οι σημαντικότεροι ρύποι και οχλήσεις των αστικών περιοχών, μαζί με τις πιθανές επιπτώσεις που δύναται να έχουν στην ανθρώπινη υγεία και παρουσιάζονται κάποια ανώτατα όρια για τις τιμές των συγκεντρώσεων τους. Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι διάφοροι παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα αέρα στις αστικές περιοχές. Έπειτα αναλύεται το πρόβλημα της προσωπικής έκθεσης. Στο σημείο αυτό παρουσιάζονται οι βασικές δομές και τα στοιχεία που το αποτελούν, και παρουσιάζονται οι συντελεστές αθροιστικής έκθεσης και αθροιστικής δόσης και έκθεσης (CEF, CDEF). Τέλος, παρουσιάζεται το γενικό πλαίσιο μεθοδολογίας για τον υπολογισμό της αθροιστικής έκθεσης. Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύεται η διαδικασία ανάπτυξης του λογισμικού CENSE. Αρχικά, παρουσιάζονται κάποιες βασικές έννοιες για τις γλώσσες προγραμματισμού, και αναλύεται η ανάπτυξη λογισμικού σε ένα σύγχρονο περιβάλλον αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού με γραφικό περιβάλλον χρήστη. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται το προγραμματιστικό περιβάλλον της Delphi, με το οποίο αναπτύχθηκε το CENSE, σε μια προσπάθεια εξοικείωσης του αναγνώστη με αυτό. Έπειτα αναλύεται η διαδικασία ανάπτυξης του CENSE. Η ανάλυση αυτή περιλαμβάνει όλα τα στάδια ανάπτυξης του. Από το στάδιο της ανάλυσης και σχεδίασης του, μέχρι και το στάδιο

9 3 Ε Μ Θ Π Μ της υλοποίησης του, επεξηγούνται οι βασικές δομές, τα συστατικά του στοιχεία αλλά και ο τρόπος με τον οποίον ενσωματώνει τη θεωρία υπολογισμού της αθροιστικής έκθεσης η οποία αναλύθηκε στο δεύτερο κεφάλαιο. Στο τέταρτο κεφάλαιο, γίνεται μια προσπάθεια παρουσίασης του τρόπου χρήσης του CENSE. Αρχικά παρουσιάζονται οι απαιτήσεις συστήματος και η διαδικασία εγκατάστασης του. Στη συνέχεια αναλύονται τα επιμέρους στάδια της λειτουργίας του, τα οποία συνοδεύονται από στιγμιότυπα οθόνης και διαγράμματα ροής. Τα στάδια τα οποία αναλύονται είναι: Αρχική φόρμα Φόρμα About Φόρμα υπολογισμού Ορισμός τοποθεσίας Ορισμός ρύπων Ορισμός δραστηριοτήτων Υπολογισμός αποτελεσμάτων Δημιουργία αναφορών Για το κάθε ένα από τα παραπάνω στάδια παρουσιάζονται λεπτομερείς οδηγίες προκειμένου ο χρήστης να εξοικειωθεί με το περιβάλλον χρήσης αλλά και τη διαδικασία που χρειάζεται να ακολουθήσει προκειμένου να πραγματοποιηθεί μια μελέτη αθροιστικής έκθεσης με το CENSE. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζεται μια μελέτη η οποία πραγματοποιήθηκε με πραγματικά δεδομένα με χρήση του λογισμικού για την περιοχή της Θεσσαλονίκης, και πιο συγκεκριμένα για το κέντρο της πόλης. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προκύπτουν από τη μελέτη που πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του CENSE. Εντοπίζονται τα πλεονεκτήματα που προκύπτουν από τη χρήση του και ταυτόχρονα παρατίθενται παραδείγματα μελετών στα οποία δύναται να χρησιμοποιηθεί το CENSE προκειμένου να γίνει αποτίμηση της αθροιστικής έκθεσης σε ρύπους και οχλήσεις αστικών περιοχών. Επιπλέον, γίνονται προτάσεις για περαιτέρω εξέλιξη και βελτιστοποίησή του.

10 4 Ε Μ Θ Π Μ 1.4 Μεθοδολογία Η μεθοδολογία της παρούσας διπλωματικής εργασία αποτυπώνεται στο διάγραμμα της εικόνας 1.1. Αρχικά πραγματοποιήθηκε εκτενής έρευνα και μελέτη βιβλιογραφίας σχετικά με την αθροιστική έκθεση και την ποιότητα αέρα στις αστικές περιοχές. Ακολούθησε έρευνα για τον τρόπο με τον οποίο δύναται τα μοντέλα αυτά να υλοποιηθούν σε ένα σύγχρονο προγραμματιστικό περιβάλλον. Έπειτα, αφού το στάδιο της ανάλυσης και σχεδίασης ολοκληρώθηκε, ακολούθησε η υλοποίηση προκειμένου να αναπτυχθεί το λογισμικό CENSE. Η τελική έκδοση του λογισμικού προέκυψε μετά από πληθώρα διορθώσεων και βελτιστοποιήσεων, προκειμένου να απαλειφθούν τυχόν ελλείψεις ή σφάλματα. Τέλος, προκειμένου να αποδειχθεί η δυνατότητα εφαρμογής του CENSE σε πραγματικές μελέτες αθροιστικής έκθεσης, πραγματοποιήθηκε μελέτη για την περιοχή του κέντρου της Θεσσαλονίκης, την οποία ακολούθησε η ανάλυση των συμπερασμάτων της. Εικόνα 1.1: Μεθοδολογία διπλωματικής εργασίας.

11 5 Ε Μ Θ Π Μ 2. Αθροιστική έκθεση σε περιβαλλοντικούς ρύπους και οχλήσεις σε αστικές περιοχές 2.1 Γενικά Το αστικό περιβάλλον χαρακτηρίζεται από κάποιες βασικές κατηγορίες ρύπων και οχλήσεων. Η αέρια ρύπανση θεωρείται ένας από τους πιο σημαντικούς αστικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες που επηρεάζουν την ανθρώπινη υγεία. Αυτό συμβαίνει διότι υπάρχει μια κοινή πεποίθηση διεθνώς μεταξύ των ειδικών σε θέματα υγείας, ότι ακόμα και στα τωρινά επίπεδα ρύπανσης του περιβάλλοντος, προάγει τη νοσηρότητα (ειδικά αναπνευστικές και καρδιαγγειακές παθήσεις) και μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη θνησιμότητα (Curtis et al., 2006; Hoek et al., 2002; Katsouyanni et al., 2001; Pope et al., 2011; Zanobetti and Schwartz, 2009). Στις περισσότερες Ευρωπαϊκές πόλεις η κίνηση των οχημάτων θεωρείται η βασικότερη πηγή αέριας ρύπανσης σε τοπική κλίμακα που μπορεί να προκαλέσει ανεπιθύμητες επιπτώσεις, τόσο στο περιβάλλον, όσο και στην ανθρώπινη υγεία (HEI, 2010). Παράλληλα με την αέρια ρύπανση, υπερβολική έκθεση σε θόρυβο κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι συνδεδεμένη με ενοχλήσεις και μειωμένη ποιότητα ζωής (πονοκεφάλους, ναυτία, αίσθημα κόπωσης), ακόμα και προβλήματα ακοής. Μελέτες έχουν δείξει, ότι ο θόρυβος δύναται να προκαλέσει μια πληθώρα αρνητικών και δυσάρεστων συναισθημάτων όπως θυμό, δυστυχία, άγχος ή ακόμα και κατάθλιψη (Michaud et al,. 2005; Murphy et al., 2009). Επιπλέον δύναται να αυξήσει τον κίνδυνο καρδιαγγειακών παθήσεων (Babisch et al., 2005). Όπως και στην περίπτωση της αέριας ρύπανσης, έτσι και στην περίπτωση της ηχορύπανσης, κύρια πηγή θεωρείται η κίνηση των οχημάτων (μέσω του θορύβου της μηχανής και της τριβής των ελαστικών με το οδόστρωμα). Δεδομένου ότι η αέρια ρύπανση και οι λοιπές οχλήσεις λαμβάνονται αθροιστικά, αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό περιβαλλοντικό κίνδυνο στη δημόσια υγεία. Σε αυτό το σημείο κρίνεται σκόπιμο να αποσαφηνιστεί ο όρος «αθροιστική». Με τη χρήση του συγκεκριμένου όρου γίνεται σαφές ότι λαμβάνεται υπόψη η δράση τόσο της αέριας ρύπανσης όσο και των λοιπών οχλήσεων (θόρυβος, ακτινοβολία), χωρίς ωστόσο να λαμβάνονται υπόψη οι συνδυαστικές επιδράσεις αυτών, δηλαδή το συνολικό αποτέλεσμα δεδομένου των διαφόρων συνεργειών αυτών. Το δεύτερο είναι αντικείμενο επιδημιολογικών μελετών και χρίζει ιδιαίτερης προσοχής και μελέτης καθώς οι μηχανισμοί συνέργειας των διαφόρων ρύπων στην ανθρώπινη υγεία είναι σύνθετοι και πολύπλοκοι. Επίσης ένα δεύτερο σημείο που χρειάζεται αποσαφηνισμό είναι η

12 6 Ε Μ Θ Π Μ καταλληλότητα ή μη, των σταθερών μετρήσεων για μελέτες έκθεσης. Οι βέλτιστες μετρήσεις για τη μελέτη της προσωπικής έκθεσης είναι οι φορητές. Ωστόσο λόγω της ιδιαίτερης δυσκολίας που παρουσιάζει η προσπάθεια εύρεσης άμεσων προσωπικών μετρήσεων, ιδιαίτερα σε χώρες όπως η Ελλάδα, οι σταθερές μετρήσεις δύναται να χρησιμοποιηθούν. Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται μια προσπάθεια να επεξηγηθεί ένα πλαίσιο μεθοδολογίας, με βάση το οποίο μπορεί να πραγματοποιηθεί μια εκτίμηση αθροιστικής έκθεσης σε περιβαλλοντικούς ρύπους και οχλήσεις. Προκειμένου να γίνει κάτι τέτοιο δυνατό γίνεται η χρήση δύο συγκεκριμένων δεικτών. Πρόκειται για το δείκτη CEF (Combined Exposure Factor) και το δείκτη CDEF (Combined Dose and Exposure Factor) (Vlachokostas et al., 2012). Η καινοτομία της συγκεκριμένης προσέγγισης έγκειται στο γεγονός ότι αντί να λαμβάνεται υπόψη ο κάθε ρύπος ξεχωριστά, μέσω της χρήσης των συγκεκριμένων δεικτών μπορεί να πραγματοποιηθεί μια μελέτη αθροιστικής έκθεσης με τρόπο εύκολο και ευκατανόητο. 2.2 Εξωτερική έκθεση Διάφορες χημικές ενώσεις απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα τόσο από φυσικές όσο και από ανθρωπογενείς πηγές, σε ποσότητες που ποικίλουν. Οι φυσικές πηγές περιλαμβάνουν διάφορες βιοτικές ή αβιοτικές πηγές όπως τα φυτά, την αποσύνθεση, δασικές πυρκαγιές, ηφαιστειακή δραστηριότητα και γεωθερμικές πηγές, καθώς επίσης και εκπομπές από το έδαφος και το νερό. Όλες αυτές οι εκπομπές ρύπων έχουν ως αποτέλεσμα ένα υπόβαθρο συγκέντρωσης, το οποίο εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις τοπικές πηγές και τις καιρικές συνθήκες. Η αέρια ρύπανση από ανθρωπογενείς πηγές υπάρχει από τη στιγμή που οι άνθρωποι έμαθαν να χρησιμοποιούν τη φωτιά, αλλά έχει αυξηθεί δραματικά με τη σύγχρονη βιομηχανοποίηση. Η αύξηση στην αέρια ρύπανση ως αποτέλεσμα της εκτενούς χρήσης ορυκτών καυσίμων καθώς και της εκτενούς παραγωγής και χρήσης χημικών ουσιών συνοδεύεται από ταυτόχρονη αύξηση στην ανησυχία σχετικά με τα πιθανά καταστροφικά αποτελέσματα στην υγεία και στο περιβάλλον. Επιπλέον, η γνώση σχετικά με τη φύση, την ποσότητα, τη χημική συμπεριφορά αλλά και τις επιπτώσεις των αερίων ρύπων έχει αυξηθεί τα πρόσφατα χρόνια. Ωστόσο, χρειάζεται ακόμα εκτενής μελέτη, προκειμένου να αποσαφηνιστούν πλήρως ορισμένοι τομείς των επιπτώσεων στην ανθρώπινη υγεία εξαιτίας της αέριας ρύπανσης. Οι επιπτώσεις της αέριας ρύπανσης έχουν ιδιαίτερα μεγάλο εύρος. Στον άνθρωπο, η πρόσληψη και εναπόθεση μέσω της αναπνευστικής λειτουργίας, μπορεί να έχει άμεσες επιπτώσεις στην

13 7 Ε Μ Θ Π Μ υγεία. Επιπλέον, η δημόσια υγεία μπορεί να επηρεαστεί έμμεσα από την εναπόθεση των ρύπων και λήψη από τη χλωρίδα και την πανίδα, με αποτέλεσμα την είσοδο των ρύπων στην τροφική αλυσίδα. Εκτός των άλλων, η ύπαρξη μεγάλων συγκεντρώσεων ρύπων δύναται να διαταράξει τη δομή και τη λειτουργία των οικοσυστημάτων, με αποτέλεσμα τη μείωση του επιπέδου ποιότητας ζωής. Η αέρια ρύπανση, ειδικά στις αστικές περιοχές, μπορεί να προέρχεται από μία συγκεκριμένη σταθερή πηγή με αποτέλεσμα να επηρεάζει μια σχετικά μικρή περιοχή. Ωστόσο, στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων, η αέρια ρύπανση αποτελείται από ένα μείγμα ρύπων που προέρχονται από μια μεγάλη ποικιλία πηγών, όπως την οδική κυκλοφορία των οχημάτων, τις εγκαταστάσεις θέρμανσης καθώς και πληθώρα σημειακών πηγών. Τέλος, λόγω διαφόρων μηχανισμών διασποράς ρύπων, οι ρύποι είναι δυνατόν να ταξιδέψουν μικρές ή ακόμα και μεγάλες αποστάσεις, με αποτέλεσμα να υπάρχει επιπλέον συνεισφορά στα τοπικά επίπεδα αέριας ρύπανσης. Στις επόμενες παραγράφους γίνεται μια προσπάθεια παρουσίασης και περιγραφής των βασικότερων αστικών ρύπων, τους οποίους πραγματεύεται η συγκεκριμένη μελέτη και για τους οποίους υπάρχουν νομοθετημένα όρια Πτητικοί υδρογονάνθρακες Οι βασικότεροι ρύποι αστικής κλίμακας που ανήκουν σε αυτήν την κατηγορία είναι το βενζόλιο (Benzene), το αιθυλοβενζόλιο (EthylBenzene), το τολουόλιο (Toluene), τα ξυλόλια (Xylene) καθώς και οι πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs). Κρίνεται σκόπιμο να γίνει εκτενέστερη αναφορά για το βενζόλιο, ως βασικό εκπρόσωπο της ομάδας ρύπων ΒΤΕΧ, καθώς και για τους PAHs. Βενζόλιο Οι κύριες πηγές βενζολίου στο περιβάλλον περιλαμβάνουν τον καπνό των τσιγάρων, την καύση και εξάτμιση καυσίμων που περιέχουν βενζόλιο, την πετροχημική βιομηχανία καθώς και τις διάφορες διεργασίες καύσης. Η συγκέντρωση βενζολίου σε αστικές περιοχές δύναται να ποικίλει σημαντικά ανάλογα με την απόσταση από την πηγή εκπομπής. Ο κύριος τρόπος πρόσληψης του βενζολίου από τον άνθρωπο είναι μέσω εισπνοής. Το κάπνισμα είναι βασική πηγή προσωπικής έκθεσης, ενώ υψηλά επίπεδα βραχυπρόθεσμης έκθεσης απαντώνται σε ανεφοδιασμούς οχημάτων με καύσιμα. Επιπλέον μεγάλα επίπεδα έκθεσης σημειώνονται σε

14 8 Ε Μ Θ Π Μ περιπτώσεις εκτενούς οδικής κυκλοφορίας, σε συνδυασμό με κακές συνθήκες αερισμού της οδικής αρτηρίας. Οι πιο σημαντικές επιπτώσεις από τη μακροχρόνια έκθεση σε βενζόλιο περιλαμβάνουν την αιμοτοξικότητα, την γενοτοξικότητα και την πιθανότητα καρκινογένεσης. Παρατεταμένη έκθεση μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στο μυελό των οστών, καθώς επίσης και μείωση των επιπέδων των αιμοσφαιρίων στο αίμα. Σχετικά με την γενοτοξικότητα, η οποία έχει μελετηθεί εκτενώς, το βενζόλιο έχει συνδεθεί με αριθμητικές και δομικές χρωμοσωμικές ανωμαλίες σε in vivo συστήματα. Η πιθανότητα καρκινογένεσης εξαιτίας της έκθεσης στο βενζόλιο έχει διαπιστωθεί πέραν κάθε αμφιβολίας, τόσο σε ανθρώπους όσο και σε ζώα. Οι κυριότερες μορφές καρκίνου που συνδέονται με το βενζόλιο είναι η λευχαιμία, καθώς και πληθώρα κακοήθων όγκων επιθηλιακής προέλευσης (ήπαρ, μαστικός αδένας, ρινική κοιλότητα, αδένες του ακουστικού καναλιού) (WHO, 2000). Πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες (PAHs) Οι πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες σχηματίζονται κατά την ατελή καύση και την πυρόλυση οργανικής ύλης, σε συνδυασμό με την παγκόσμια χρήση ορυκτών καυσίμων για την παραγωγή ενέργειας. Επίσης σημαντική συνεισφορά προκύπτει από το κάπνισμα τσιγάρων, καθώς και από πηγές θέρμανσης. Λόγω της πληθώρας πηγών, οι PAHs είναι παρόντες σχεδόν παντού. Ωστόσο πρέπει να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι οι PAHs είναι πολύπλοκα χημικά μείγματα εκατοντάδων χημικών ενώσεων με αποτέλεσμα οι βασικές βιολογικές ιδιότητες των περισσότερων εξ αυτών να μην έχουν μελετηθεί. Ο σημαντικότερος εκπρόσωπος αυτής της ομάδας ρύπων για τον οποίο έχει γίνει εκτενής μελέτη είναι το βένζο(α)πυρένιο (BaP), και ως εκ τούτου το μεγαλύτερο μέρος των πληροφοριών σχετικά με την τοξικότητα των PAHs προέρχεται από πληροφορίες αυτού. Τέλος αξίζει να αναφερθεί ότι το μεγαλύτερο μέρος της ανθρώπινης έκθεσης σε PAHs προέρχεται από την τροφή. Δεδομένα από μελέτες σε πειραματόζωα έχουν δείξει ότι οι PAHs μπορούν να προκαλέσουν πληθώρα αρνητικών επιπτώσεων στην ανθρώπινη υγεία. Οι σημαντικότερες περιλαμβάνουν διαταραχές του ανοσοποιητικού συστήματος, γενοτοξικότητα, καρκινογένεση και διαταραχές στην αναπαραγωγική ικανότητα. Επίσης οι PAHs σχετίζονται με την εμφάνιση της αθηροσκλήρωσης. Δεδομένα που προέρχονται από την μελέτη του BaP σε πειραματόζωα, δείχνουν ότι οι PAHs δύναται να προκαλέσουν ποικιλία κακοηθειών, ανάλογα με το

15 9 Ε Μ Θ Π Μ πειραματόζωο και την οδό πρόσληψης, με συχνότερη κακοήθεια όγκους των πνευμόνων και του αναπνευστικού συστήματος γενικότερα (WHO, 2000) Βαρέα Μέταλλα Οι βασικότεροι ρύποι που ανήκουν σε αυτήν την κατηγορία, για τα πλαίσια αυτής της μελέτης, είναι το αρσενικό, το κάδμιο, το νικέλιο και ο μόλυβδος. Αρσενικό Υπάρχουν πολλά μείγματα που περιέχουν αρσενικό στο περιβάλλον, κάποια εκ των οποίων είναι οργανικά και κάποια άλλα ανόργανα. Σε περιοχές που βρίσκονται κοντά σε πηγές εκπομπής, όπως για παράδειγμα κοντά σε χυτήρια μετάλλων ή κοντά σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας (οι οποίοι λειτουργούν με ορυκτά καύσιμα πλούσια σε αρσενικό), οι συγκεντρώσεις δύναται να πάρουν αρκετά μεγάλες τιμές. Το αρσενικό σε ανόργανη μορφή μπορεί να έχει πληθώρα επιπτώσεων στην υγεία, τόσο άμεσες όσο και χρόνιες. Ο καρκίνος των πνευμόνων θεωρείται η πιο σημαντική επίπτωση που σχετίζεται με την εισπνοή. Το γεγονός αυτό επιβεβαιώνεται από μελέτες σε ομάδες ατόμων που η εργασία τους σχετίζεται με το αρσενικό (π.χ. σε χυτήρια μετάλλων) (WHO, 2000). Κάδμιο Η ακριβής επιδημιολογική μελέτη για το κάδμιο ως αέριο ρύπο εμφανίζει σημαντικές δυσκολίες, και αυτό διότι η συλλογή δεδομένων προέρχεται κυρίως από μελέτες όπου η πρόσληψη γίνεται μέσω της τροφικής αλυσίδας. Ωστόσο με την υπόθεση ότι η μόνη οδός πρόσληψης είναι η εισπνοή, μπορεί να εκτιμηθεί ο κίνδυνος νεφρικής δυσλειτουργίας και η πιθανότητα εμφάνισης καρκίνου των πνευμόνων, μέσω συλλογής δεδομένων από εργάτες βιομηχανίας (WHO, 2000). Μελέτες έχουν δείξει ότι η έκθεση σε κάδμιο συνδέεται άμεσα με την αύξηση του ουρικού οξέος στον ανθρώπινο οργανισμό λόγω της νεφρικής δυσλειτουργίας. Σχετικά με τον κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα οι μελέτες σε πειραματόζωα εξάγουν αλληλοσυγκρουόμενα αποτελέσματα. Ωστόσο σημαντικό είναι να αναφερθεί, ότι αν και το κάδμιο σχετίζεται με

16 10 Ε Μ Θ Π Μ κάποιους πολύπλοκους μηχανισμούς με τον καρκίνο των πνευμόνων, ο κίνδυνος αυτός είναι υπερεκτιμημένος (WHO, 2000). Μόλυβδος Ο μόλυβδος παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Στα πλαίσια της έκθεσης σε αέριους ρύπους, η μελέτη αφορά κυρίως τη συγκέντρωση μολύβδου στο αέριο περιβάλλον. Ωστόσο, διάφορες εναλλακτικές οδοί έκθεσης, όπως για παράδειγμα μέσω του μολύβδου σε σκόνη δεν πρέπει να αγνοηθούν, καθώς παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τις ευπαθείς ομάδες του πληθυσμού και κυρίως τα παιδιά. Πληθώρα μελετών έχουν δείξει την πολυπλοκότητα στη σχέση μεταξύ της συγκέντρωσης του μολύβδου στον αέρα και της συγκέντρωσης του μολύβδου στο αίμα. Ως αποτέλεσμα αυτού, η συγκέντρωση στο αίμα θεωρείται σημαντικός και αξιόπιστος δείκτης προηγούμενης έκθεσης. Ο μόλυβδος σχετίζεται με πληθώρα επιπτώσεων, τόσο σε ενήλικες όσο και σε παιδιά, οι οποίες περιλαμβάνουν κυρίως νευρολογικές δυσλειτουργίες και ασθένειες που σχετίζονται με το αίμα. Ενδεικτικά αναφέρονται διάφορα είδη αναιμίας, μειωμένη παραγωγή αιμοσφαιρίνης, ενδοκρινολογικές δυσλειτουργίες καθώς και νευρολογικές δυσλειτουργίες και ασθένειες όπως εγκεφαλοπάθειες, μειωμένη ταχύτητα μετάδοσης πληροφοριών από τα νεύρα, γνωστικές και ακουστικές δυσλειτουργίες (WHO, 2000). Νικέλιο Το νικέλιο είναι παρόν στη φύση και απελευθερώνεται στον αέρα και στο νερό τόσο από φυσικές όσο και από ανθρωπογενείς πηγές. Πολύ σημαντική πηγή έκθεσης μπορεί να θεωρηθεί το τσιγάρο καθώς και προϊόντα που περιέχουν κράματα νικελίου. Η συγκέντρωση νικελίου στον αέρα των έντονα βιομηχανοποιημένων αστικών περιοχών, δύναται να είναι αρκετά μεγάλη. Το νικέλιο γενικά συνδέεται με αλλεργικές αντιδράσεις στο δέρμα και τη ρινική κοιλότητα. Ωστόσο από μελέτες σε εργάτες των οποίων η εργασία σχετίζεται με το νικέλιο (και τα οξείδια αυτού), έχει διαπιστωθεί μια σχέση μεταξύ του νικελίου και τον αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου τόσο στους πνεύμονες όσο και στη ρινική κοιλότητα (WHO, 2000).

17 11 Ε Μ Θ Π Μ Κλασικοί αέριοι ρύποι Η συγκεκριμένη ομάδα ρύπων περιλαμβάνει το μονοξείδιο του άνθρακα (CO), το διοξείδιο του αζώτου (NO 2 ) καθώς και τα λοιπά οξείδια αυτού (NOx), τα αιωρούμενα σωματίδια (PM), το διοξείδιο του θείου (SO 2 ) και το όζον (O 3 ). Μονοξείδιο του άνθρακα Όπως είναι γενικότερα γνωστό, το CO εκλύεται από την ατελή καύση. Σε βεβαρημένες αστικές περιοχές η κυριότερη ανθρωπογενής πηγή εκπομπής CO θεωρείται η κυκλοφορία των οχημάτων και ιδιαίτερα των βενζινοκίνητων επιβατικών. Αν και το σύνολο της εκπομπής από φυσικές πηγές είναι κατά τάξη μεγέθους μεγαλύτερο από την εκπομπή από ανθρωπογενείς πηγές, τοπικά σε αστικές περιοχές δύναται να ισχύει το αντίστροφο. Λόγω της χαμηλής αντιδραστικότητας του, το CO αντιμετωπίζεται συνήθως στις μελέτες διασποράς ρύπων ως αδρανής ρύπος (παρά τη συμμετοχή του στις φωτοχημικές αντιδράσεις) καθώς έχει χρόνο παραμονής της τάξης του ενός μήνα (Μουσιόπουλος, 1997). Το CO απορροφάται στο αίμα, όπου λόγω μεγάλης χημικής συγγένειας δεσμεύει την αιμοσφαιρίνη μετατρέποντας την σε καρβοξυαιμοσφαιρίνη. Ανάλογα με την ποσότητα και τη διάρκεια έκθεσης, τα συμπτώματα από τον κορεσμό του αίματος με μονοξείδιο του άνθρακα περιλαμβάνουν ατονία, απώλεια των αισθήσεων και θάνατο (Μουσιόπουλος, 1997). Διοξείδιο του αζώτου και οξείδια του αζώτου Τα κυριότερα οξείδια του αζώτου που περιέχονται στην ατμόσφαιρα είναι το υποξείδιο του αζώτου (N 2 O) το οποίο είναι αέριο του θερμοκηπίου, το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) και το διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ 2 ). Από ανθρωπογενείς πηγές εκπέμπεται κυρίως το άχρωμο και άοσμο ΝΟ το οποίο παράγεται κατά την καύση σε υψηλές θερμοκρασίες. Κατά την απελευθέρωση του στην ατμόσφαιρα, γρήγορα οξειδώνεται σε ΝΟ 2, που είναι ιδιαίτερα τοξικό αέριο ερυθρού χρώματος και έντονης χαρακτηριστικής οσμής. Συνήθως το ΝΟ και το ΝΟ 2 λογίζονται αθροιστικά ως ΝΟx. Ο χρόνος παραμονής των ΝΟx υπολογίζεται σε μερικές μέρες, ενώ οι κύριες καταβόθρες αυτών είναι ο σχηματισμός νιτρικών οξέων και αλάτων καθώς και οι χημικές αντιδράσεις που οδηγούν σε δευτερογενείς ρύπους (Μουσιόπουλος, 1997).

18 12 Ε Μ Θ Π Μ Τα NOx δύναται να προκαλέσουν πληθώρα επιπτώσεων στην ανθρώπινη υγεία που σχετίζονται με την αναπνευστική λειτουργία. Σε βραχυχρόνιες περιπτώσεις έκθεσης, οι επιπτώσεις είναι μικρής έντασης. Ωστόσο σε περιπτώσεις ευπαθών ομάδων (όπως για παράδειγμα παιδιών ή ατόμων με ιστορικό άσθματος) τα συμπτώματα είναι δυσμενέστερα. Τέλος σε περιπτώσεις μακροχρόνιας έκθεσης έχουν παρατηρηθεί επιπτώσεις τόσο στην αναπνευστική λειτουργία και τους πνεύμονες καθώς και σε άλλα όργανα όπως το σπλήνα, το ήπαρ και το αίμα, κάποιες εκ των οποίων μη-αναστρέψιμες. Αιωρούμενα σωματίδια Στην ατμόσφαιρα βρίσκονται σωματίδια μεγάλου φάσματος διαστάσεων. Δεδομένου της σημασίας του μεγέθους των αιωρούμενων σωματιδίων για τις φυσικές τους ιδιότητες, αυτό αποτελεί και το κύριο κριτήριο ταξινόμησης τους. Ενδεικτικά αναφέρονται οι ομάδες PM 10, PM 2,5 και PM 1. O δείκτης αναφέρεται στη μέση αεροδυναμική διάμετρο. Για παράδειγμα τα PM 10 είναι σωματίδια με μέση αεροδυναμική διάμετρο μικρότερη των 10 μm. Στο περιβάλλον εκπέμπονται σωματίδια τόσο από ανθρωπογενείς όσο και από φυσικές πηγές. Στη φύση σημαντικές πηγές PM είναι οι δασικές πυρκαγιές και η ηφαιστειακή δραστηριότητα. Κύρια ανθρωπογενής πηγή σωματιδίων είναι η καύση, τόσο στη βιομηχανία (ιπτάμενη τέφρα) όσο και στους πετρελαιοκινητήρες (αιθάλη). Κατά τη διασπορά τους στην ατμόσφαιρα τα PM συμμετέχουν σε διάφορες φυσικοχημικές αντιδράσεις από τις οποίες συχνά προκύπτει η συνένωση μικρών σωματιδίων σε μεγαλύτερα (Μουσιόπουλος, 1997). Οι επιπτώσεις των PM στην υγεία αφορούν κυρίως το αναπνευστικό σύστημα και συνδέονται άμεσα με τη διάσταση των σωματιδίων. Τα μεγάλα σωματίδια παγιδεύονται από το βλεννογόνο (στη μύτη ή στην τραχεία) και μπορούν να αποβληθούν εύκολα από τον οργανισμό. Ωστόσο, τα μικρότερα σωματίδια δύναται να εισέλθουν στα βαθύτερα στρώματα του αναπνευστικού και να αποτεθούν στους πνεύμονες δυσχεραίνοντας την αναπνευστική λειτουργία. Ιδιαίτερης αναφοράς χρίζει το γεγονός ότι δεν υπάρχει κατώτατη συγκέντρωση κάτω από την οποία δεν εμφανίζονται συμπτώματα (Κυριάκης, 2002). Διοξείδιο του θείου Το SO 2 είναι η μοναδική από τις θειούχες ενώσεις που συγκαταλέγεται στους κύριους ατμοσφαιρικούς ρύπους. Πρόκειται για άχρωμο αέριο με έντονη οσμή και υψηλή τοξικότητα. Οι

19 13 Ε Μ Θ Π Μ κύριες πηγές είναι τόσο φυσικές όσο και ανθρωπογενείς και ενδεικτικά μπορούν να αναφερθούν η βιολογική αποσύνθεση και η καύση ορυκτών καυσίμων που περιέχουν θειάφι αντίστοιχα. Κύριες καταβόθρες του SO 2 είναι η καταλυτική ή φωτοχημική οξείδωση του σε SO 3 και στη συνέχεια σε θειικό οξύ και η υγρή ή ξηρή απόθεση θειικών αλάτων. Ο χρόνος παραμονής του στην ατμόσφαιρα είναι της τάξης των λίγων ημερών (Μουσιόπουλος, 1997). Οι επιπτώσεις του SO 2 και των δευτερογενών ενώσεων που σχετίζονται με αυτό δύναται να είναι ιδιαίτερα δυσμενείς (ιδιαίτερα σε συνδυασμό με τα αιωρούμενα σωματίδια), κυρίως στο βλεννογόνο των ματιών και στις ανώτερες αναπνευστικές οδούς. Σε υψηλές συγκεντρώσεις υπάρχει η πιθανότητα επίδρασης και στις κατώτερες αναπνευστικές οδούς, ιδιαίτερα σε ευπαθείς ομάδες του πληθυσμού όπως τα παιδιά και άτομα με αλλεργίες, άσθμα και ιστορικό καρδιαγγειακών παθήσεων. Ωστόσο, σε αρκετά μεγάλες συγκεντρώσεις υπάρχει ο κίνδυνος πρόκλησης επικίνδυνων βλαβών για τη ζωή στις αναπνευστικές οδούς και στους πνεύμονες (Καραθανάσης Στ. Και Πατερνά Αθ., 2007). Όζον Το Ο 3 είναι ισχυρά οξειδωτικό αέριο το οποίο παράγεται με φυσικούς τρόπους στην ατμόσφαιρα της γης. Η παρουσία του στη στρατόσφαιρα είναι απαραίτητη δεδομένου ότι φιλτράρει την υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία. Ωστόσο, στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας και ιδιαίτερα σε επίπεδα όπου λαμβάνει χώρα η ανθρώπινη δραστηριότητα, είναι δυνατόν να προκαλέσει αναπνευστικά προβλήματα ειδικά σε ευαίσθητες ομάδες του πληθυσμού. Παράγεται από τις χημικές αντιδράσεις άλλων ρύπων και κυρίως από την αντίδραση των οξειδίων του αζώτου με τους υδρογονάνθρακες σε έντονη ηλιακή ακτινοβολία. Για το λόγο αυτό θεωρείται δευτερογενής ρύπος και συγκεντρώνεται συχνότερα σε περιαστικές περιοχές. Έρευνες έχουν δείξει ότι δεν υπάρχει κατώτατη συγκέντρωση κάτω από την οποία το όζον δεν έχει αρνητικές επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία. Ωστόσο η σοβαρότητα των επιπτώσεων είναι σε άμεση σχέση με τη συγκέντρωση, τη διάρκεια της έκθεσης και τη δραστηριότητα κατά την έκθεση. Το όζον γενικά θεωρείται υπεύθυνο για προβλήματα που σχετίζονται με την αναπνευστική λειτουργία και θεωρείται ότι δύναται να δυσχεραίνει τη λειτουργία των πνευμόνων πάνω από κάποιες οριακές συγκεντρώσεις (Κυριάκης, 2002).

20 14 Ε Μ Θ Π Μ Λοιπές οχλήσεις Ρύπανση είναι η παρουσία στο περιβάλλον οποιασδήποτε ουσίας ή μορφής ενέργειας, και η οποία προκαλεί οποιασδήποτε μορφής ενόχληση στον άνθρωπο, τα ζώα, τα φυτά ή τα υλικά. Ως ζώα για τις ανάγκες του ορισμού αυτού εννοούνται όλα τα έμβια όντα, ανεξάρτητα από το περιβάλλον στο οποίο ζουν (Κυριάκης, 2002). Από τον ορισμό αυτό καθίσταται σαφές ότι οι ρύποι δεν περιορίζονται σε χημικές ενώσεις αλλά δύναται να είναι ρύποι φυσικής και όχι χημικής υπόστασης. Χαρακτηριστικοί ρύποι της κατηγορίας αυτής είναι ο θόρυβος και η ακτινοβολία. Παρά το γεγονός ότι οι διάφοροι χημικοί ρύποι ενδεχομένως να δημιουργούν σημαντικότερους κινδύνους για την ανθρώπινη ζωή, δεν πρέπει να υποτιμηθούν τα προβλήματα που δύναται να προκαλέσουν οι λοιπές οχλήσεις. Σχεδόν ογδόντα εκατομμύρια άνθρωποι στην Ευρώπη εκτίθενται καθημερινά σε μεγάλα επίπεδα θορύβου. Στο παρελθόν έχουν γίνει αρκετές μελέτες οι οποίες συνδέουν το θόρυβο με ενοχλήσεις και διαταραχές ύπνου. Ωστόσο η επίδραση του θορύβου σε άλλες ανθρώπινες λειτουργίες όπως και η σχέση του με καρδιαγγειακές παθήσεις χρειάζεται επιπλέον έρευνα. Αναφορικά με την έκθεση σε ακτινοβολία, αξίζει να σημειωθεί ότι τις τελευταίες δύο δεκαετίες έχει σημειωθεί δραματική αύξηση στην έκθεση του γενικού πληθυσμού σε διάφορες πηγές ραδιοσυχνοτήτων και ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Ωστόσο δεν υπάρχει το κατάλληλο επιδημιολογικό υπόβαθρο σε αυτόν τον τομέα, κυρίως λόγω της έλλειψης κατάλληλων μεθόδων μέτρησης της προσωπικής έκθεσης (Katsouyanni et al., 2012) Κλιματικοί παράγοντες και φυσικοί ρύποι Τέλος, παρά το γεγονός ότι δεν αποτελούν αντικείμενο της συγκεκριμένης μελέτης, κρίνεται σκόπιμο να γίνει μια αναφορά στους κλιματικούς παράγοντες και τους φυσικούς ρύπους (aeroallergens), οι οποίοι δύναται να προκαλέσουν επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία. Η κλιματική αλλαγή μπορεί να επηρεάσει την υγεία είτε μέσω της μεταβολής των μέσων μετεωρολογικών παραμέτρων, είτε μέσω της αύξησης στη συχνότητα εμφάνισης ακραίων φαινομένων. Οι ακραίες θερμοκρασίες μπορούν να προκαλέσουν τόσο άμεσες όσο και μακροχρόνιες επιπτώσεις στην υγεία. Αλλεργιογόνο καλείται οποιαδήποτε ουσία η οποία εισερχόμενη στον οργανισμό προκαλεί αλλεργική αντίδραση. Οι μη-παθογόνες αυτές ουσίες, εισερχόμενες στον οργανισμό ατόμων με

21 15 Ε Μ Θ Π Μ γενετική προδιάθεση, προκαλούν διέγερση του ανοσοποιητικού συστήματος. Η διέγερση αυτή έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ειδικών αντισωμάτων (lge αντισώματα) και σε περίπτωση μελλοντικής επαφής αλλεργιογόνου-αντισώματος, προκαλείται απελευθέρωση ισταμίνης και άλλων φαρμακολογικά ισχυρών ουσιών με αποτέλεσμα την αλλεργική αντίδραση. Τα αεροαλλεργιογόνα περιλαμβάνουν κυρίως τη γύρη διαφόρων φυτών, ακάρεα, μύκητες και αλλεργιογόνα διαφόρων ζώων (π.χ. τρίχωμα). Οι πιθανές επιπτώσεις των αεροαλλεργιογόνων στην ανθρώπινη υγεία αφορούν κυρίως το αναπνευστικό σύστημα και το δέρμα και ποικίλουν σε σοβαρότητα (ΕΕΑΚΑ, 2012). 2.3 Αέριοι ρύποι και ανώτατα όρια συγκεντρώσεων Ως αποτέλεσμα του συνόλου των βλαβερών επιπτώσεων που οι αέριοι ρύποι έχουν τη δυνατότητα να προκαλέσουν, υπάρχουν ανώτατα όρια στις συγκεντρώσεις συγκεκριμένων ρύπων. Αυτά τα όρια προκύπτουν από εκτενείς επιδημιολογικές μελέτες και πειράματα, και μετασχηματίζονται σε οδηγίες και νομοθετήματα. Ωστόσο αξίζει να αναφερθεί ότι αυτές οι τιμές των συγκεντρώσεων, αν και αναθεωρούνται περιοδικά, κάποιες φορές τίθενται υπό αμφισβήτηση. Το παραπάνω συμβαίνει διότι υπάρχουν πολύπλοκοι μηχανισμοί συνέργειας μεταξύ των ρύπων, οι οποίοι είναι πολύ δύσκολο να ληφθούν υπόψη. Τέλος, υπάρχουν ρύποι για τους οποίους υπάρχει ανώτατο επιτρεπόμενο όριο, παρά το γεγονός ότι έχουν συνδεθεί άμεσα με ασθένειες οι οποίες έχουν σαν αποτέλεσμα το θάνατο. Χαρακτηριστικό είναι το παράδειγμα του βενζολίου το οποίο είναι αποδεδειγμένα καρκινογόνο, και θα ήταν εύλογο τα ανώτατα επιτρεπόμενα όρια να είναι πλήρως ανελαστικά και αυστηρά (Vlachokostas et al., 2012). Στους πίνακες 2.1, 2.2, 2.3 αναφέρονται συνοπτικά οι οδηγίες και τα θεσμοθετημένα όρια για τους ρύπους που απασχολούν τη συγκεκριμένη μελέτη. Πίνακας 2.1: Ανώτατα όρια συγκεντρώσεων για τα βαρέα μέταλλα ( Ρύπος Χρονική περίοδος Τιμή Αρσενικό 1 έτος 6 ng/m 3 Μόλυβδος 1 έτος 0,5 μg/m 3 Κάδμιο 1 έτος 5 ng/m 3 Νικέλιο 1 έτος 20 ng/m 3

22 16 Ε Μ Θ Π Μ Πίνακας 2.2: Ανώτατα όρια συγκεντρώσεων για τους πτητικούς υδρογονάνθρακες ( Ρύπος Χρονική περίοδος Τιμή Βενζόλιο 1 έτος 5 μg/m 3 PAHs 1 έτος 1 ng/m 3 Πίνακας 2.3: Ανώτατα όρια συγκεντρώσεων για τους κλασικούς αέριους ρύπους ( Ρύπος Χρονική περίοδος Τιμή CO Μέγιστη ημερήσια μέση τιμή 8ώρου 10 mg/m 3 1 ώρα 200 μg/m 3 NO 2 1 έτος 40 μg/m 3 PM έτος 25 μg/m 3 24 ώρες 50 μg/m 3 PM 10 1 έτος 40 μg/m 3 1 ώρα 350 μg/m 3 SO 2 24 ώρες 125 μg/m 3 O 3 Μέγιστη ημερήσια μέση 120 μg/m 3 τιμή 8ώρου 2.4 Βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα αέρα στις αστικές περιοχές Πολλές φορές η ποιότητα του αέρα ιδιαίτερα στις αστικές περιοχές αναφορικά με τις συγκεντρώσεις ρύπων δεν εξαρτάται αποκλειστικά από τις πηγές πρωτογενούς εκπομπής τους, αλλά και από ποικιλία άλλων παραγόντων, όπως είναι τα τοπογραφικά και μετεωρολογικά στοιχεία της περιοχής. Οι παραπάνω παράγοντες επηρεάζουν σημαντικά τη διασπορά των ρύπων και ως αποτέλεσμα τη συγκέντρωση αυτών σε συγκεκριμένα τμήματα των αστικών

23 17 Ε Μ Θ Π Μ συγκροτημάτων. Τα σημαντικότερα από τα φαινόμενα που επηρεάζουν τις συγκεντρώσεις των ρύπων παρουσιάζονται παρακάτω. Φαινόμενο αστικής χαράδρας Παρουσιάζεται σε δρόμους με σχετικά μικρό πλάτος όπου κατά μήκος και των δύο πλευρών τους υπάρχουν κτίρια με ύψος σημαντικά μεγαλύτερο από το πλάτος του δρόμου. Σε περιπτώσεις που η διεύθυνση του ανέμου είναι κάθετη στη διεύθυνση του δρόμου, δημιουργείται ανακυκλοφορία του ανέμου ανάμεσα στις δύο πλευρές με αποτέλεσμα να παγιδεύονται οι ρύποι στο συγκεκριμένο σημείο και να αυξάνονται σημαντικά οι συγκεντρώσεις τους μέσα στην αστική χαράδρα (οδική χαράδρα). Αυτό το φαινόμενο αφορά κυρίως του πρωτογενείς ρύπους καθώς δεν προλαβαίνουν να ολοκληρωθούν οι απαιτούμενες χημικές αντιδράσεις για το σχηματισμό δευτερογενών ρύπων (Μουσιόπουλος, 1997). Εικόνα 2.1: Φαινόμενο αστικής χαράδρας. Φαινόμενα θαλάσσιας και απόγειας αύρας Σε παράκτιες περιοχές, κατά τη διάρκεια της ημέρας ο αέρας είναι θερμότερος πάνω από την ξηρά σε σχέση με τον αέρα πάνω από τη θάλασσα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα αντισταθμιστική ροή, κύριο χαρακτηριστικό της οποίας είναι η κίνηση αερίων μαζών προς την ξηρά κοντά στην επιφάνεια του εδάφους. Για λόγους συνέχειας εμφανίζεται άνοδος αερίων μαζών πάνω από την ξηρά, κάθοδος αερίων μαζών πάνω από τη θάλασσα και συνεπώς, σε μεγαλύτερο ύψος, απόγειος ροή επιστροφής. Τη νύχτα εμφανίζεται το αντίστροφο φαινόμενο, χαμηλότερης όμως έντασης διότι λόγω της στατικής ευστάθειας της ατμόσφαιρας η ανομοιογένεια της οριζόντιας κατανομής της θερμοκρασίας επεκτείνεται σε σχετικά μικρό ύψος πάνω από την επιφάνεια του εδάφους. Τέτοια συστήματα μπορούν να οδηγήσουν σε μια συνεχή ανακύκλωση αερίων ρύπων

24 18 Ε Μ Θ Π Μ πάνω από μια συγκεκριμένη περιοχή. Παράλληλα, η μεταφορά σχετικά ψυχρών αερίων μαζών με τη θαλάσσια αύρα συχνά οδηγεί στην αύξηση της ευστάθειας πάνω από την ξηρά κατά τη διάρκεια της ημέρας και επομένως σε σημαντική εξασθένηση της τυρβώδους διάχυσης σε κατακόρυφη διεύθυνση (Μουσιόπουλος, 1997). Εικόνα 2.2: Σύστημα θαλάσσιας αύρας. Εικόνα 2.3: Σύστημα απόγειας αύρας. Συστήματα αναβατικών και καταβατικών ανέμων Ένα άλλο σύνηθες τοπικό σύστημα κυκλοφορίας είναι το σύστημα αναβατικών και καταβατικών ανέμων, που εμφανίζεται πάνω από μια επικλινή επιφάνεια (π.χ. την πλαγιά ενός βουνού). Εμφανίζεται λόγω διαφορών στη χρονική διακύμανση της θέρμανσης τμημάτων της επιφανείας από την ηλιακή ακτινοβολία κατά τη διάρκεια της ημέρας και της ψύξης τους με την εκπομπή θερμικής ακτινοβολίας τη διάρκεια της νύχτας. Ως αποτέλεσμα εμφανίζονται συχνά άνεμοι βουνού και κοιλάδας, που έχουν διεύθυνση παράλληλη προς τον άξονα της κοιλάδας και φορά ανοδική την ημέρα και καθοδική τη νύχτα. Για το λόγο αυτό σε περιοχές με έντονο ανάγλυφο, το πεδίο ροής είναι κατά κανόνα πολύπλοκο, κάτι που δυσχεραίνει ιδιαίτερα την περιγραφή της διασποράς και διάχυσης ρύπων (Μουσιόπουλος, 1997).

25 19 Ε Μ Θ Π Μ Εικόνα 2.4: Σύστημα ανοδικών και καθοδικών ανέμων. Φαινόμενο αστικής νήσου θερμότητας Διαφορές των θερμοφυσικών ιδιοτήτων του εδάφους και του ρυθμού απόδοσης θερμότητας στο περιβάλλον ανάμεσα σε μια αστική περιοχή και τα περίχωρά της μπορούν να οδηγήσουν σε ένα τοπικό σύστημα κυκλοφορίας που είναι γνωστό με το όνομα «αστική νήσος θερμότητας». Ο αέρας πάνω από την αστική περιοχή είναι κατά κανόνα θερμότερος απ ότι στα περίχωρά της, οπότε σε περίπτωση ασθενών συνοπτικών συστημάτων, αναπτύσσονται κοντά στην επιφάνεια του εδάφους άνεμοι προς την αστική περιοχή που εμποδίζουν τη διαφυγή των ρύπων από αυτή. Εικόνα 2.5: Αστική νήσος θερμότητας. Είναι προφανές ότι σε μια περιοχή είναι δυνατόν να συνυπάρχουν αρκετά από το παραπάνω φαινόμενα, με ενδεχόμενες αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα η περιγραφή της ροής και της διασποράς των ρύπων γίνεται ιδιαίτερα δύσκολη, με δεδομένη τη σημασία των συστημάτων αυτών όσον αφορά το σχηματισμό αυξημένων επιπέδων ρύπανσης σε περιοχές ενδιαφέροντος (Μουσιόπουλος, 1997).

26 20 Ε Μ Θ Π Μ 2.5 Προσωπική έκθεση Βασικές δομές και στοιχεία Ένας αστικός χώρος ή/και μικροπεριβάλλον πρέπει να χαρακτηριστεί με βάση την περιβαλλοντική του ποιότητα. Αυτό είναι αναγκαίο, δεδομένου ότι οι πολίτες οι οποίοι δραστηριοποιούνται σε αυτό, ξοδεύουν ένα αρκετά μεγάλο μέρος του χρόνου τους σε περιοχές στις οποίες οι συγκεντρώσεις ρύπων είναι συχνά αυξημένες. Κάτι τέτοιο είναι αναμενόμενο να έχει σημαντική συμβολή τόσο στη συνολική έκθεση ενός συγκεκριμένου ατόμου, αλλά και στα πιθανά αρνητικά επακόλουθα τα οποία συνεπάγεται αυτή η επιπλέον έκθεση. Ωστόσο, παρουσιάζονται ιδιαίτερες δυσκολίες στη μελέτη της έκθεσης για πολίτες που μετακινούνται μέσα σε ένα μικροπεριβάλλον, κυρίως λόγω της αναγκαίας φορητότητας των μετρήσεων (Vellopoulou and Ashmore, 1998). Οι αποδέκτες αυτοί δεν περιορίζονται μόνο σε οδηγούς οχημάτων. Τόσο οι πεζοί και άτομα τα οποία στέκονται κοντά σε δρόμους με κίνηση, αλλά και άτομα τα οποία εργάζονται ή κατοικούν σε τέτοιες περιοχές περιλαμβάνονται στους αποδέκτες. Επομένως προκύπτει η ανάγκη να χρησιμοποιηθεί ένα πλαίσιο μεθοδολογίας, προκειμένου να πραγματοποιηθεί μια μελέτη προσωπικής έκθεσης. Ο κύριος σκοπός αυτού του πλαισίου, είναι ο χαρακτηρισμός ενός αστικού χώρου, αναφορικά με την αθροιστική έκθεση σε ρύπους. Σε αντίθεση με τις ευρύτερα χρησιμοποιούμενες ως σήμερα μεθόδους, η συγκεκριμένη προσέγγιση επιτρέπει την αξιολόγηση της αθροιστικής έκθεσης των πολιτών σε μια πληθώρα ρύπων. Το διάγραμμα ροής του εν λόγω πλαισίου φαίνεται στην εικόνα 2.6. Η περιβαλλοντική κατάσταση και η ποιότητα αέρα, καλό είναι να λαμβάνεται υπόψη ως κριτήριο επιλογής για ένα μικροπεριβάλλον μέσα σε μια μεγαλύτερη περιοχή ενδιαφέροντος. Ένας αποδέκτης δύναται να εκτεθεί τόσο στατικά (π.χ. μέσα σε ένα κατάστημα ή ενώ περιμένει σε μία στάση λεωφορείου), όσο και δυναμικά, ενώ μετακινείται. Επομένως η πυκνότητα των αποδεκτών, τόσο της στατικής όσο και της δυναμικής έκθεσης, είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη. Επιπλέον, εφόσον είναι δεδομένο ότι η κυκλοφορία των οχημάτων είναι κυρίως υπεύθυνη για την ατμοσφαιρική ρύπανση στις αστικές περιοχές (ιδιαίτερα στο επίπεδο του δρόμου στο οποίο λαμβάνουν χώρα οι καθημερινές ανθρώπινες δραστηριότητες), ο κυκλοφοριακός φόρτος είναι επίσης σημαντικό να ληφθεί υπόψη. Όλα τα παραπάνω είναι

27 21 Ε Μ Θ Π Μ κριτήρια τα οποία πρέπει να χρησιμοποιηθούν προκειμένου να γίνει κατάλληλη επιλογή της περιοχής ελέγχου για την μελέτη. Σε πραγματικές συνθήκες, η συνεχής παρακολούθηση ενός μικροπεριβάλλοντος παρουσιάζει σημαντικές δυσκολίες. Επομένως είναι σημαντικό να γίνει κατάλληλη επιλογή των χρονικών περιόδων παρακολούθησης (ώρες, ημέρες, μήνες) κατά τη διάρκεια των οποίων θα γίνονται οι δειγματοληπτικές μετρήσεις. Συγκοινωνιολογικές μελέτες δύναται να παρέχουν δεδομένα, προκειμένου να μπορούν να προσδιοριστούν οι ώρες αιχμής. Επίσης ένας άλλος παράγοντας, ο οποίος επηρεάζει την επιλογή των χρονικών περιόδων παρακολούθησης, και ο οποίος είναι σημαντικό να μην υποτιμηθεί είναι η εποχικότητα συγκεκριμένων ρύπων. Αναφορικά με τον αριθμό των ρύπων που θα πρέπει να ληφθούν υπόψη, σίγουρα είναι θεμιτό να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερος. Ωστόσο, κάτι τέτοιο δεν είναι πάντα εύκολο. Εφόσον έχουν γίνει όλες οι απαραίτητες επιλογές, μπορεί να ξεκινήσει η διαδικασία μέτρησης και συλλογής δεδομένων. Πρέπει επίσης να γίνει συλλογή μετεωρολογικών δεδομένων, κυκλοφοριακού φόρτου καθώς και καταγραφή του χρόνου ανάμεσα στα διαφορετικά μικροπεριβάλλοντα. Σε αυτό το σημείο κρίνεται αναγκαίο να αναφερθεί, ότι η διαδικασία όπως περιγράφεται παραπάνω αφορά φορητές μετρήσεις και επομένως υπάρχει ο παράγοντας χρόνος και είναι δυνατή η λήψη παραπάνω του ενός μικροπεριβάλλοντος υπόψη. Ωστόσο όταν οι φορητές μετρήσεις δεν είναι εφικτές, αμέσως επόμενη προσέγγιση είναι οι μετρήσεις σταθερών σταθμών Αθροιστική έκθεση σε ρύπους Η μελέτη της έκθεσης στους περιβαλλοντικούς ρύπους πρέπει να γίνεται με τρόπο ευκατανόητο και ολιστικό. Αντί της χρήσης μεμονωμένων ρύπων, στο συγκεκριμένο πλαίσιο προτείνεται η δυνατότητα για μια ολοκληρωμένη μελέτη αθροιστική έκθεσης τόσο σε αέριους ρύπους όσο και σε λοιπές οχλήσεις. Ο συντελεστής αθροιστικής έκθεσης (Combined Exposure Factor, CEF) παριστάνεται αλγεβρικά από την εξίσωση 2.1 (Vlachokostas et al., 2012).

28 22 Ε Μ Θ Π Μ Εικόνα 2.6: Διάγραμμα ροής διαδικασίας υπολογισμού αθροιστικής έκθεσης (Vlachokostas et al., 2012).

29 23 Ε Μ Θ Π Μ ( ) ( ) ( ) ( ) Εξίσωση 2.1: Συντελεστής αθροιστικής έκθεσης. ( ) ( ) Εξίσωση 2.2: Μέση τιμή έκθεσης. όπου : ( ) : Συντελεστής αθροιστικής έκθεσης για χρονικό διάστημα t, -1 ( ) +. : Αριθμός ρύπων που λαμβάνονται υπόψη στην ανάλυση, 1 i P. : Συντελεστής βαρύτητας για το ρύπο i. ( ) : Μέση τιμή έκθεσης στο ρύπο i, για χρόνο t και μικροπεριβάλλον k. ( ) : Οριακή τιμή έκθεσης στο ρύπο i, για μέση χρονική διάρκεια έκθεσης t, για το μικροπεριβάλλον k. K : Αριθμός μικροπεριβάλλοντων, 1 k K. Σχετικά με τους τύπους των αστικών χώρων ή/και μικροπεριβάλλοντων αξίζει να αναφερθεί ότι ακόμα και ένα μέσο μεταφοράς μπορεί να θεωρηθεί μικροπεριβάλλον, δεδομένου ότι ο αποδέκτης περνάει κάποιο χρονικό διάστημα μέσα σε αυτό. Η περιοχή ελέγχου μπορεί να είναι ένα κλειστό περιβάλλον (π.χ. το εσωτερικό ενός οχήματος) ή ακόμα και ένα ανοιχτό περιβάλλον (π.χ. η σέλα μια μοτοσυκλέτας ή το πεζοδρόμιο στο οποίο βαδίζει ένας πεζός). Ο αριθμητής του CEF αποτελεί το περιθώριο έκθεσης (Margin of exposure, MOE) το οποίο χρησιμοποιείται συχνά σε τέτοιου είδους μελέτες (Lewalle, 1999). Η οριακή τιμή έκθεσης μπορεί κάλλιστα να είναι κάποιο από τα θεσμοθετημένα ή προτεινόμενα όρια για ορισμένες περιόδους έκθεσης. Γενικά τα επιτρεπόμενα όρια συνήθως είναι θετικές τιμές, μεγαλύτερες του μηδενός. Ωστόσο σε

30 24 Ε Μ Θ Π Μ περιπτώσεις όπου ο ρύπος σχετίζεται με καρκινογένεση (π.χ. βενζόλιο), μπορεί να προταθεί μηδενικό ανώτατο επιτρεπόμενο όριο (Vlachokostas et al., 2012). Σε τέτοια περίπτωση ακολουθώντας το προτεινόμενο σκεπτικό, κάποιος τέτοιος ρύπος θα είχε τη μεγαλύτερη δυνατή αρνητική συνεισφορά στον ολικό συντελεστή. Επίσης πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στο γεγονός ότι τα όρια είναι σε άμεση συνάρτηση με την περίοδο έκθεσης. Επιπλέον του συντελεστή αθροιστικής έκθεσης και στην προσπάθεια να ληφθεί υπόψη το ενδεχόμενο πιθανής αύξησης στη λήψη κάποιου ή κάποιων συγκεκριμένων ρύπων (π.χ. λόγω των φυσικών δραστηριοτήτων κάποιων αποδεκτών), προτείνεται ο αθροιστικός συντελεστής δόσης και έκθεσης (Combined Dose and Exposure Factor, CDEF). Αυτός ο συντελεστής, του οποίου το θεωρητικό πλαίσιο είναι παρόμοιο με το συντελεστή αθροιστικής έκθεσης, δίνει έμφαση στη σχετική πιθανή αύξηση στη λήψη ορισμένων αέριων ρύπων (μέσω εισπνοής), σε μια προσπάθεια να γίνει διόρθωση του CEF προκειμένου ένας αστικός χώρος να χαρακτηριστεί με βάση την πιθανή δόση και όχι την έκθεση των αποδεκτών. Σε αυτό το σημείο κρίνεται σκόπιμο να αποσαφηνιστούν οι έννοιες της δόσης και της έκθεσης. Η έκθεση έχει να κάνει καθαρά με το χρόνο, ενώ η δόση έχει να κάνει με την πραγματική ποσότητα του ρύπου η οποία τελικά καταλήγει στον άνθρωπο. Χρησιμοποιώντας ως παράδειγμα έναν ποδηλάτη ο οποίος κάνει ποδήλατο γύρω από μία πλατεία για κάποιο χρονικό διάστημα και έναν θαμώνα ενός χώρου εστίασης ο οποίος κάθεται στην ίδια πλατεία για το ίδιο χρονικό διάστημα, καθίσταται σαφές ότι και στις δύο περιπτώσεις η έκθεση είναι η ίδια. Ωστόσο στην περίπτωση του ποδηλάτη, λόγω της αύξησης στο ρυθμό αναπνοής εξαιτίας της σωματικής κούρασης, η δόση που τελικά καταλήγει σε αυτόν είναι πολύ μεγαλύτερη από ότι στον θαμώνα του χώρου εστίασης. Για τους ρύπους ωστόσο οι οποίοι δεν σχετίζονται με την αναπνοή, ο συντελεστής CDEF διατηρεί τη λογική του CEF. Ο CDEF παριστάνεται αλγεβρικά από την εξίσωση 2.3 (Vlachokostas et al., 2012). ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Εξίσωση 2.3: Συντελεστής αθροιστικής δόσης και έκθεσης.

31 25 Ε Μ Θ Π Μ ( ) ( ) Εξίσωση 2.4. όπου: ( ) : Συντελεστής αθροιστικής δόσης και έκθεσης. J : Αριθμός αέριων ρύπων που εισπνέονται και λαμβάνονται υπόψη στην ανάλυση 1 j J. : Συντελεστής βαρύτητας για τον αέριο ρύπο j. ( ) : Ανώτατη δόση ισοδύναμη του ( ) για τον αέριο ρύπο j και το μικροπεριβάλλον k για μια μέση χρονική διάρκεια έκθεσης t. ( ) : Μέση δόση η οποία μπορεί να αντιστοιχιθεί με το ( ), βασισμένη στο σχετικό ρυθμό εισπνοής του ρύπου j για διάστημα t και μικροπεριβάλλον k. : Τυπική τιμή όγκου αέρα ανά λεπτό (l/min) ως αποτέλεσμα του μέσου ρυθμού αναπνοών (αναπνοές/min) και τον όγκο αέρα ανά αναπνοή σε ένα ορισμένο μικροπεριβάλλον k για ένα χρονικό διάστημα t. : Ελάχιστη τυπική τιμή όγκου αέρα ανά λεπτό σε ένα ορισμένο μικροπεριβάλλον k για ένα χρονικό διάστημα t. R : Αριθμός των ρύπων που δε σχετίζονται με την εισπνοή και λαμβάνονται υπόψη στην ανάλυση (π.χ. θόρυβος), 1 r R. : Συντελεστής βαρύτητας για το ρύπο r. ( ) : Μέση τιμή έκθεσης στον ρύπο r, για χρόνο t και μικροπεριβάλλον k.

32 26 Ε Μ Θ Π Μ ( ) : Οριακή τιμή έκθεσης στο ρύπο r, για μέση χρονική διάρκεια έκθεσης t, για το μικροπεριβάλλον k. k : Αριθμός μικροπεριβάλλοντων, 1 k K. Παραδείγματα για καθημερινές δραστηριότητες με τις αντίστοιχες τιμές όγκου αέρα ανά λεπτό παρουσιάζονται στον πίνακα 2.4 (Adams, 1993; McNabola et al., 2007). Σχετικά με την ελάχιστη τυπική τιμή όγκου αέρα ανά λεπτό, αυτή είναι δυνατόν να ληφθεί με δύο τρόπους. Μπορεί να ληφθεί είτε ίση με την τιμή όγκου αέρα ανά λεπτό που αντιστοιχεί στην ανάπαυση, είτε ίση με την ελάχιστη τιμή όγκου αέρα ανά λεπτό από τις δραστηριότητες που λαμβάνονται υπόψη (Vlachokostas et al., 2012). Πίνακας 2.4: Τιμές όγκου αέρα ανά λεπτό για καθημερινές δραστηριότητες. Είδος δραστηριότητας Ποσότητα όγκου αέρα ανά λεπτό (l/min) Ανάπαυση σε κάθισμα 9 Όρθια στάση 11 Περπάτημα 24 Γρήγορο περπάτημα 33 Ποδηλασία 25 Γρήγορη ποδηλασία 50 Οδήγηση αυτοκινήτου 11 Οδήγηση αυτοκινήτου στην κίνηση 9,9 Οδήγηση μοτοσυκλέτας 11 Παιδικό παιχνίδι σε εξωτερικό χώρο 17,5 Επομένως καθίσταται σαφές ότι η διόρθωση της τιμής του συντελεστή αθροιστικής έκθεσης με το συντελεστή αθροιστικής δόσης και έκθεσης έχει ιδιαίτερη σημασία καθώς κάποιος αστικός χώρος με μικρό φόρτο ρύπων και έντονη φυσική δραστηριότητα του αποδέκτη ενδέχεται να προσομοιάζει σε αστικό χώρο με μεγάλο φόρτο ρύπων και μικρή φυσική δραστηριότητα του αποδέκτη, εφόσον ληφθεί υπόψη ο ρυθμός εισπνοής λόγω σωματικής κούρασης.

33 27 Ε Μ Θ Π Μ Σε κάθε περίπτωση, με τη χρήση της εν λόγω μεθοδολογίας προκύπτουν δύο σύνθετοι δείκτες, οι οποίοι είναι σταθμισμένοι μέσοι επιμέρους δεικτών και με τρόπο εύχρηστο και πρακτικό δύναται να χαρακτηρίσουν μια αστική περιοχή σχετικά με την ποιότητα του αέρα και με τους κινδύνους προς την ανθρώπινη υγεία. Προκειμένου να «μεταφραστούν» οι αριθμητικές τιμές των συντελεστών σε μία κλίμακα, χρησιμοποιείται το διάγραμμα της εικόνας 2.7 (Vlachokostas et al., 2012). Η επεξήγηση της κλίμακας γίνεται στον πίνακα 2.5. Εικόνα 2.7: Κλίμακα χαρακτηρισμού με βάση τους συντελεστές CEF/CDEF (Vlachokostas et al., 2012). Πίνακας 2.5: Επεξήγηση κλίμακας χαρακτηρισμού συντελεστών CEF/CDEF. Τιμή Συντελεστή Μέση τιμή συγκέντρωσης ως ποσοστό της οριακής Χαρακτηρισμός + εώς 3,0 0% - 25% Άριστα 3,0 εώς 1,0 25% - 50% Πολύ καλά 1,0 εώς 0,3 50% - 75% Καλά 0,3 εώς 0,1 75% - 90% Μέτρια 0,1 εώς 0 90% - 100% Οριακά αποδεκτό 0 εώς -0, % Φτωχό -0,1 εώς -0,3 110% - 150% Ανθυγιεινό -0,3 εώς -0,5 150% - 200% Πολύ ανθυγιεινό -0,5 εώς % - + Επικίνδυνο

34 28 Ε Μ Θ Π Μ 3. Ανάπτυξη του λογισμικού CENSE (Combined Environmental Stressors Exposure) 3.1 Γενικά Η ανάγκη δημιουργίας ενός οποιουδήποτε λογισμικού γεννάται από την αναγκαιότητα να γίνει μια εργασία με τρόπο εύκολο και όσο το δυνατόν γρήγορο. Έτσι και στη συγκεκριμένη περίπτωση, το CENSE δημιουργήθηκε από την ανάγκη δημιουργίας ενός λογισμικού το οποίο θα χρησιμοποιεί τους δείκτες CEF και CDEF προκειμένου να εξάγεται εύκολα ένα συμπέρασμα για έναν αστικό χώρο, αναφορικά με την ποιότητα αέρα και τους πιθανούς κινδύνους για την υγεία του ανθρώπινου αποδέκτη. Δηλαδή, το CENSE είναι ένα λογισμικό υπολογισμού της αθροιστικής έκθεσης των πολιτών σε αστικούς ρύπους. Σε αυτό το σημείο, είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι κανένα λογισμικό (και το CENSE δεν αποτελεί εξαίρεση) δεν μπορεί να αντικαταστήσει το χρήστη. Ωστόσο η χρήση του λογισμικού έχει ένα απλό σκοπό: Να γίνει η δουλειά του χρήστη όσο το δυνατόν ευκολότερη. 3.2 Προγραμματιστικό περιβάλλον Γενικά Αυτή τη στιγμή κυκλοφορεί μεγάλος αριθμός από πλατφόρμες ανάπτυξης λογισμικού (παλαιότερα και ευρύτερα γνωστές με τον όρο «Γλώσσες Προγραμματισμού»). Το πρώτο βήμα στη δημιουργία ενός λογισμικού, είναι η απόφαση σχετικά με το ποιό προγραμματιστικό περιβάλλον θα επιλεγεί. Μια τέτοια απόφαση, δεν είναι ποτέ εύκολη και βασίζεται σε μια πληθώρα παραγόντων. Εξαρτάται τόσο από παράγοντες που έχουν να κάνουν με τον προγραμματιστή (κατά πόσο είναι εξοικειωμένος με ένα προγραμματιστικό περιβάλλον) αλλά και από παράγοντες που έχουν να κάνουν με το ίδιο το προγραμματιστικό περιβάλλον (καινοτομίες και αρχιτεκτονική που χρησιμοποιεί). Καλό είναι να αναφερθεί ότι δεν υπάρχουν καλές και κακές γλώσσες προγραμματισμού. Ωστόσο, υπάρχουν κατάλληλες και ακατάλληλες για συγκεκριμένες εργασίες. Για παράδειγμα, στη δημιουργία ενός λογισμικού το οποίο θα καλούνταν να αντιμετωπίσει πληθώρα σύνθετων μαθηματικών πράξεων, ενδεχομένως η κατάλληλη επιλογή να ήταν η χρήση μιας μαθηματικής γλώσσας όπως η FORTRAN. Αντιθέτως σε μια εφαρμογή που απαιτεί τη χρήση πολύπλοκων βάσεων δεδομένων, σίγουρα η FORTRAN δεν θα ήταν και η

35 29 Ε Μ Θ Π Μ πλέον κατάλληλη επιλογή. Τα σύγχρονα προγραμματιστικά περιβάλλοντα, συνδυάζουν πολλές δυνατότητες προκειμένου να είναι σε θέση να καλύψουν τις περισσότερες απαιτήσεις του προγραμματιστή Βασικές έννοιες για το περιβάλλον προγραμματισμού Κάθε λογισμικό το οποίο έχει δημιουργηθεί σε οποιοδήποτε προγραμματιστικό περιβάλλον, πρέπει να μετατραπεί σε μορφή αναγνωρίσιμη και αξιοποιήσιμη από τον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Η μετατροπή αυτή μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση ειδικών μεταφραστικών προγραμμάτων. Υπάρχουν δύο μεγάλες κατηγορίες τέτοιων προγραμμάτων, οι μεταγλωττιστές (compilers) και οι διερμηνείς (interpreters). O μεταγλωττιστής δέχεται στην είσοδό του ένα σύνολο κώδικα γραμμένο σε γλώσσα υψηλού επιπέδου και παράγει το αντίστοιχο πρόγραμμα σε γλώσσα μηχανής. Αντίθετα ο διερμηνέας διαβάζει μία προς μία τις εντολές του αρχικού προγράμματος και για κάθε μία από αυτές εκτελεί αμέσως μια ισοδύναμη ακολουθία εντολών μηχανής. Το αρχικό πρόγραμμα λέγεται πηγαίο (source), ενώ το πρόγραμμα που παράγεται από το μεταγλωττιστή λέγεται αντικείμενο πρόγραμμα (object). Προκειμένου το αντικείμενο πρόγραμμα να είναι σε θέση να εκτελεσθεί από τον ηλεκτρονικό υπολογιστή πρέπει να υποστεί τη διαδικασία σύνδεσης (μεταξύ των διαφόρων συστατικών του) και φόρτωσης (link-load). Τελικό προϊόν της διαδικασίας αυτής είναι το εκτελέσιμο πρόγραμμα (executable). Καθώς η δημιουργία του εκτελέσιμου προγράμματος είναι το τελικό στάδιο της διαδικασίας προγραμματισμού, προϋποθέτει την απουσία σφαλμάτων. Τα σφάλματα είναι αναμενόμενα, και άρρηκτο κομμάτι της διαδικασίας προγραμματισμού. Γενικά μπορούν να χωρισθούν σε δύο είδη, τα λογικά και τα συντακτικά. Τα συντακτικά λάθη έχουν να κάνουν με λάθος σύνταξη στις εντολές (είτε ορθογραφικά είτε εισαγωγή ελλιπών δεδομένων και παραμέτρων). Ο μεταγλωττιστής είναι σε θέση να εντοπίζει τέτοιου είδους σφάλματα στο σύνολο τους, προκειμένου να διορθωθούν όλα πριν εκτελεστεί το πρόγραμμα. Ο διερμηνέας από την άλλη, καθώς όπως προαναφέρθηκε παραπάνω διαβάζει τον πηγαίο κώδικα γραμμή προς γραμμή, επιτρέπει την άμεση εκτέλεση και διόρθωση του προγράμματος. Συχνά σε ένα σύγχρονο περιβάλλον προγραμματισμού, χρησιμοποιούνται μεικτοί μηχανισμοί ελέγχου δηλαδή διερμηνέας κατά τη διάρκεια σύνταξης του προγράμματος και μεταγλωττιστής κατά τη διάρκεια εκτέλεσης. Τα λογικά σφάλματα ωστόσο είναι πολύ πιο δύσκολο να εντοπισθούν και συχνά για να γίνει εντοπισμός τους πρέπει να εκτελεστεί το

36 30 Ε Μ Θ Π Μ πρόγραμμα. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι πολλές φορές ένα πρόγραμμα που περιέχει λογικά σφάλματα μπορεί να λειτουργεί απρόσκοπτα και μόνο σε συγκεκριμένες περιπτώσεις και για συγκεκριμένα δεδομένα να έρθουν στην επιφάνεια τα σφάλματα αυτά. Για το λόγο αυτό είναι πολύ σύνηθες τα διάφορα προγράμματα να περνούν από μια φάση δοκιμαστικής λειτουργίας (beta testing). Προκειμένου να γίνουν όλα τα παραπάνω δυνατά, είναι βασική η ύπαρξη ενός επιπλέον στοιχείου. Πρόκειται για έναν επεξεργαστή κειμένου (editor), στον οποίο γίνεται η πληκτρολόγηση των εντολών από τον προγραμματιστή. Συχνά ο επεξεργαστής κειμένου έχει διάφορες επιπλέον δυνατότητες όπως αυτόματη συμπλήρωση προκειμένου να γίνεται ευκολότερα η εισαγωγή των εντολών και δεδομένων. Τέλος για τα σύγχρονα προγραμματιστικά περιβάλλοντα τα οποία έχουν γραφικό (visual) περιβάλλον προγραμματισμού, είναι απαραίτητη και η ύπαρξη ενός σχεδιαστικού στοιχείου, το οποίο διευκολύνει τη δημιουργία γραφικών αντικειμένων. Τέλος δεν πρέπει να παραβλέπεται το γεγονός ότι οι γλώσσες προγραμματισμού είναι και αυτές προγράμματα, και καθώς η πρόοδος στον τομέα των ηλεκτρονικών υπολογιστών τρέχει με γρήγορους ρυθμούς συχνά προκύπτουν σφάλματα συμβατότητας και η πιθανότητα να καταστεί μια γλώσσα παρωχημένη. Για το λόγο αυτό οι γλώσσες εμπλουτίζονται σε συχνή και τακτική βάση. Επιπλέον, αξίζει να αναφερθεί ότι παρά το γεγονός ότι υπάρχει πληθώρα γλωσσών προγραμματισμού, με σημαντικές πολλές φορές διαφορές μεταξύ τους, η βασική προγραμματιστική λογική παραμένει η ίδια. Ωστόσο κατά τη διάρκεια των τελευταίων ετών έχουν κάνει την εμφάνιση τους νέα καινοτόμα προγραμματιστικά περιβάλλοντα (χαρακτηριστικό παράδειγμα η ιαπωνικής προέλευσης Ruby, η οποία χρησιμοποιείται σε πληθώρα εφαρμογών της Google) τα οποία αλλάζουν σε μεγάλο βαθμό τον τρόπο προγραμματισμού, χωρίς να αλλάζουν τη βασική λογική αυτού Αντικειμενοστραφής προγραμματισμός Ο αντικειμενοστραφής προγραμματισμός (object oriented programming, OOP) είναι ένα μοντέλο προγραμματισμού το οποίο εστιάζει γύρω από το αντικείμενο (object) αντί της ενέργειας (action) και γύρω από τα δεδομένα (data) αντί της λογικής (logic). Θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως ένα πρακτικότερο μοντέλο στο οποίο ο προγραμματιστής δίνει περισσότερη προσοχή στα αντικείμενα τα οποία θέλει να διαχειριστεί παρά στο λογικό τρόπο με τον οποίο τα διαχειρίζεται.

37 31 Ε Μ Θ Π Μ Βασικά στοιχεία του αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού αποτελούν τα διάφορα αντικείμενα (objects). Η περιγραφή αυτών, καθορίζεται από τις επιμέρους ιδιότητες και του κανόνες συμπεριφοράς τους, είναι δηλαδή σε θέση να αντιδράσουν με συγκεκριμένο τρόπο σε περίπτωση ενός ερεθίσματος (event). Για τον προγραμματιστή, τα δεδομένα (data) και οι μέθοδοι (methods), καθορίζουν τη συμπεριφορά του αντικειμένου (Lafore, 2002). Κάθε αντικείμενο παραμένει αυτάρκες, έχει δηλαδή δική του φυσική υπόσταση και ταυτότητα. Τα διάφορα αντικείμενα χωρίζονται σε γενικούς τύπους που καλούνται κλάσεις (classes), ενώ δύο ή περισσότερα αντικείμενα που ανήκουν στην ίδια κλάση (instances), ακόμα και αν έχουν πανομοιότυπες τιμές, διατηρούν την ανεξαρτησία και αυτάρκεια τους. Σε αρχική φάση όλα τα αντικείμενα που ανήκουν σε μια κλάση έχουν τις ίδιες ιδιότητες (properties) τις οποίες κληρονομούν (inherit) από την κλάση στην οποία ανήκουν. Ωστόσο ο προγραμματιστής έχει τη δυνατότητα να επεξεργαστεί και να παραποιήσει τις εσωτερικές ιδιότητες και μεθόδους των αντικειμένων αυτών και μέσω κατάλληλων διαδικασιών (procedures) να ρυθμίσει τη λειτουργία τους (Lafore, 2002) Προγραμματισμός εφαρμογών με γραφικό περιβάλλον Στα σύγχρονα προγραμματιστικά περιβάλλοντα, και καθώς οι δυνατότητες τους έχουν βελτιωθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια, ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο παίζει ο τρόπος της επικοινωνίας του λογισμικού με το χρήστη. Επομένως, το γραφικό περιβάλλον χρήστη (Graphic User Interface, GUI) είναι ένας από τους τομείς που πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη βαρύτητα. Είναι πολύ συχνά τα παραδείγματα εφαρμογών οι οποίες παρά την άριστη αλγοριθμική αρχιτεκτονική τους, δεν είχαν την αναμενόμενη επιτυχία, ακριβώς για το λόγο του ότι υστερούσαν στο γραφικό περιβάλλον χρήστη. Ο προγραμματιστής κατά το σχεδιασμό μιας εφαρμογής, πρέπει να θέσει τον εαυτό του στη θέση του χρήστη, προκειμένου να καταφέρει να δημιουργήσει μια εφαρμογή με το βέλτιστο GUI. Καθώς κάτι τέτοιο δεν είναι ιδιαίτερα εύκολο, πολλές φορές κατά τη διάρκεια της δοκιμαστικής χρήσης (beta testing), το γραφικό περιβάλλον της εφαρμογής δύναται να αλλάξει αρκετές φορές, σύμφωνα με τις υποδείξεις των δοκιμαστών (beta testers). Τα γνωρίσματα τα οποία πρέπει να έχει το γραφικό περιβάλλον χρήστη εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το είδος της εφαρμογής και το κοινό στο οποίο απευθύνεται. Ο βασικός γνώμονας ωστόσο για τη δημιουργία ενός επιτυχημένου γραφικού περιβάλλοντος για τη σωστή διεπαφή με το χρήστη περνάει από τρία βασικά χαρακτηριστικά. Το GUI πρέπει να είναι ελκυστικό προς το

38 32 Ε Μ Θ Π Μ χρήστη, να του παρέχει ευκολία και να τον καθοδηγεί. Ισορροπώντας μεταξύ αυτών των τριών βασικών χαρακτηριστικών, η επιτυχία του λογισμικού, όσο αφορά το τμήμα της διεπαφής με το χρήστη διασφαλίζεται (Cooper, 1995). Ο όρος ελκυστικό αναφέρεται στα γνωρίσματα εκείνα μιας εφαρμογής τα οποία έλκουν την προσοχή του χρήστη προκειμένου να του δημιουργήσουν το ενδιαφέρον, και ακόμα σημαντικότερο να το διατηρήσουν. Συνήθως αυτό επιτυγχάνεται με χρήση χρωμάτων και γραφικά βοηθήματα όπως εικόνες. Ωστόσο, χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή στο συνδυασμό και τη χρήση αυτών διότι μπορεί να προκαλέσουν το αντίθετο αποτέλεσμα δηλαδή να κάνουν την εφαρμογή κουραστική. Η εφαρμογή επίσης πρέπει να διευκολύνει το χρήστη προκειμένου να μπορεί να πραγματοποιήσει με απλό και εύκολο τρόπο την εργασία του. Για να επιτευχθεί αυτό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί πληθώρα αντικειμένων και άλλων λειτουργιών (π.χ. πλήκτρα συντομεύσεων Hotkeys). Τέλος η ίδια η εφαρμογή πρέπει να καθοδηγεί τον χρήστη, μέσω βοηθητικών μηνυμάτων οδηγιών. Όλα τα παραπάνω συνοψίζονται με τον όρο «φιλικότητα προς τον χρήστη» (User Friendliness). Εικόνα 3.1: Ισορροπία GUI.

39 33 Ε Μ Θ Π Μ Κύκλος ζωής λογισμικού Όπως κάθε μηχάνημα ή αντικείμενο, έτσι και το λογισμικό έχει έναν κύκλο ζωής. Αρχίζει με τον καθορισμό των απαιτήσεων του και κλείνει όταν πλέον η χρησιμότητα του πάψει να υφίσταται και έχουν εξαντληθεί τα περιθώρια βελτίωσης και αναβάθμισης του. Ειδικότερα στο χώρο των ηλεκτρονικών υπολογιστών και ιδιαίτερα στην αγορά λογισμικού, καθώς η εξέλιξη γίνεται με ραγδαίο ρυθμό, ένα λογισμικό πρέπει να βελτιώνεται και να συντηρείται συχνά προκειμένου να αποφευχθεί η απαρχαίωση του και ο παροπλισμός που συνεπάγεται. Ως συντήρηση εννοείται η αλλαγή σε διάφορους τομείς του λογισμικού προκειμένου να συνεχιστεί η ομαλή λειτουργία του η οποία είναι δυνατόν να διαταραχθεί από αλλαγές σε άλλα λογισμικά με τα οποία συνεργάζεται (π.χ. αλλαγές και ενημερώσεις του λειτουργικού συστήματος). Με τον όρο βελτίωση εννοείται η αλλαγή σε τομείς του λογισμικού προκειμένου να βελτιωθεί η λειτουργία του (π.χ. να προστεθούν λειτουργίες). Οι αλλαγές αυτές ενσωματώνονται στο λογισμικό με διάφορους τρόπους. Όταν οι αλλαγές που πρόκειται να υποστεί ένα πρόγραμμα είναι μικρές, συνήθως ενσωματώνονται υπό τη μορφή ενός μικρού ενημερωτικού προγράμματος (patch). Όταν οι αλλαγές είναι πολλές είναι δυνατόν να ενσωματωθούν είτε με τη μορφή γενικότερου πακέτου συντήρησης (service pack), είτε με μια καινούρια έκδοση του προγράμματος. Τέλος, αξίζει να αναφερθεί ότι η συντήρηση και αναβάθμιση ενός λογισμικού είναι εξίσου σημαντική με τον αρχικό προγραμματισμό, και αν γίνεται σωστά και με τακτικό τρόπο ώστε να ακολουθούνται οι εξελίξεις, δύναται να αυξήσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής ενός λογισμικού. Στην εικόνα 3.2 φαίνεται ο κύκλος ζωής ενός λογισμικού με τα ενδιάμεσα στάδια του. Εικόνα 3.2: Κύκλος ζωής ενός λογισμικού.

40 34 Ε Μ Θ Π Μ 3.3 Το προγραμματιστικό περιβάλλον της Delphi Το λογισμικό αποτίμησης αθροιστικής έκθεσης CENSE, έχει αναπτυχθεί αποκλειστικά στο προγραμματιστικό περιβάλλον της Delphi. Πρόκειται για ένα προγραμματιστικό περιβάλλον το οποίο είναι σύγχρονο και παρέχει στον προγραμματιστή πολλές ευκολίες, και πρόσθετα χαρακτηριστικά τα οποία συμβαδίζουν με τις απαιτήσεις της εποχής. Βασισμένο στην Pascal, το προγραμματιστικό περιβάλλον της Delphi έχει ιστορία χρόνων και για μεγάλο διάστημα μονοπώλησε το ενδιαφέρον ειδικά στον τομέα του αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού. Επιπλέον οι σύγχρονες εκδόσεις της Delphi (π.χ. η Delphi 10, τμήμα του Embarcadero RAD studio που χρησιμοποιήθηκε) είναι εφοδιασμένες με ακόμα περισσότερα χαρακτηριστικά κάνοντας την ανάπτυξη σύγχρονου λογισμικού ακόμα πιο εύκολη και γρήγορη. Εικόνα 3.3: Embarcadero RAD Studio. Η επιλογή της Delphi προκειμένου να χρησιμοποιηθεί στην ανάπτυξη του CENSE έγινε τόσο για λόγους εξοικείωσης αλλά και για κάποια βασικά χαρακτηριστικά της τα οποία την καθιστούν κατάλληλη για την εφαρμογή. Πρόκειται για ένα δοκιμασμένο και σταθερό προγραμματιστικό περιβάλλον, το οποίο είναι σε θέση να παράγει εντυπωσιακές γραφικές εφαρμογές, χωρίς ωστόσο να θυσιάζεται η μαθηματική και αλγοριθμική εύρυθμη λειτουργία της εφαρμογής. Τα πλεονεκτήματα της συγκεκριμένης έκδοσης συνοψίζονται στα παρακάτω: Εξαιρετικό ενσωματωμένο περιβάλλον ανάπτυξης (Integrated Development Environment, IDE). Αμφίδρομο γραφικό περιβάλλον διασύνδεσης με το χρήστη. Πλήθος έτοιμων προς χρήση αντικειμένων.

41 35 Ε Μ Θ Π Μ Δυνατότητα διασύνδεσης με C++, JavaScript και Hypertext Preprocessor (PHP). Βελτιωμένα εργαλεία διαχείρισης πηγαίου κώδικα. Ειδικός σχεδιασμός για δικτυακές εφαρμογές. Ειδικά εργαλεία εντοπισμού λογικών σφαλμάτων. Δυνατότητα δημιουργίας λογισμικού για το σύνολο των λειτουργικών συστημάτων της Microsoft. Η πλατφόρμα σχεδίασης λογισμικού του προγραμματιστικού περιβάλλοντος της Delphi απεικονίζεται στην εικόνα 3.4. Στην πάνω αριστερή γωνία φαίνεται η δομή της αναπτυσσόμενης εφαρμογής, με όλα τα βασικά δομικά στοιχεία που την αποτελούν. Στο πάνω δεξιά άκρο βρίσκεται ο διαχειριστής εργασιών (project manager) μέσω του οποίου γίνεται εύκολη διαχείριση της εργασίας. Αξίζει να αναφερθεί ότι υπάρχουν πολλές λειτουργίες οι οποίες ξεφεύγουν από τα πλαίσια αυτής της ανάλυσης, και για αυτό δεν κρίνεται απαραίτητο να αναφερθούν. Ωστόσο, κρίνεται σκόπιμο να αναφερθούν κάποιες από τις βασικές λειτουργίες και δομές του περιβάλλοντος εργασίας της Delphi προκειμένου ο αναγνώστης να είναι σε θέση να κατανοήσει τη γενική διαδικασία υλοποίησης. Εικόνα 3.4: Περιβάλλον εργασίας της Delphi. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει ο επιθεωρητής αντικειμένου (object inspector) ο οποίος απεικονίζεται στην εικόνα 3.5 και βρίσκεται στο κάτω αριστερό άκρο του χώρου εργασίας. Ο

42 36 Ε Μ Θ Π Μ επιθεωρητής αντικειμένου περιέχει όλες τις ιδιότητες (properties) και τα γεγονότα (events) που σχετίζονται με ένα οποιοδήποτε αντικείμενο, και δίνει τη δυνατότητα στον προγραμματιστή να τροποποιήσει τις ιδιότητες αυτές και να συντάξει τον κώδικα που εκτελείται για οποιοδήποτε γεγονός. Εικόνα 3.5: Επιθεωρητής αντικειμένου. Στο κάτω δεξιά άκρο διακρίνεται η εργαλειοθήκη αντικειμένων (tool palette), η οποία απεικονίζεται στην εικόνα 3.6. Στην εργαλειοθήκη αντικειμένων υπάρχουν όλα τα διαθέσιμα αντικείμενα τα οποία δύναται να χρησιμοποιηθούν στην εφαρμογή. Η εργαλειοθήκη χωρίζεται σε κατηγορίες, και υπάρχει η δυνατότητα αναζήτησης, καθώς το πλήθος των αντικειμένων είναι πολύ μεγάλο (πάνω από 500). Επίσης αξίζει να αναφερθεί ότι υπάρχουν προγραμματιστικές εταιρίες οι οποίες ασχολούνται αποκλειστικά με τον προγραμματισμό και την εμπορία πακέτων αντικειμένων (Component Packs). Για παράδειγμα κάποιος προγραμματιστής ο οποίος επιθυμεί να αναπτύξει μια εφαρμογή που σχετίζεται με επεξεργασία λογιστικών φύλλων, μπορεί να προμηθευτεί τα πακέτα αντικειμένων με τις αντίστοιχες βιβλιοθήκες (libraries) και να τα εγκαταστήσει το περιβάλλον της Delphi, προκειμένου να είναι σε θέση να ενσωματωθούν στην εφαρμογή που αναπτύσσει. Με τον τρόπο αυτό προστίθενται συνεχώς επιπλέον δυνατότητες

43 37 Ε Μ Θ Π Μ στο προγραμματιστικό περιβάλλον, πέραν των δυνατοτήτων και των αναβαθμίσεων τις οποίες εκδίδει η εταιρία έκδοσης του, με αποτέλεσμα να είναι σε θέση να συμβαδίζει με τις πιο πρόσφατες εξελίξεις στο χώρο του προγραμματισμού και της αγοράς λογισμικού. Εικόνα 3.6: Εργαλειοθήκη αντικειμένων (χωρισμένα ανά κατηγορίες). Εικόνα 3.7: Περιβάλλον σχεδιασμού του GUI και επεξεργαστής κειμένου για την εισαγωγή του κώδικα.

44 38 Ε Μ Θ Π Μ Τέλος στην εικόνα 3.7 απεικονίζεται το περιβάλλον σχεδιασμού του γραφικού περιβάλλοντος και του αλγορίθμου. Αφού τα αντικείμενα εισαχθούν πάνω στη φόρμα ή στις φόρμες που απαρτίζουν το πρόγραμμα, εισάγεται ο κώδικας ο οποίος συνδέει και καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν. 3.4 Ανάπτυξη του CENSE Η ανάπτυξη του CENSE, όπως και η ανάπτυξη οποιουδήποτε άλλου λογισμικού (ανεξάρτητα από το πόσο σύνθετο ή απλό έργο επιτελεί), είναι μια διαδικασία η οποία περνάει από αρκετά στάδια τα οποία αναφέρθηκαν και στον κύκλο ζωής του λογισμικού. Στις παραγράφους που ακολουθούν γίνεται μια προσπάθεια να παρατεθούν τα στάδια αυτά με απλοποιημένο τρόπο, διατηρώντας ωστόσο τη δομή που αναλύθηκε παραπάνω. Ανάλυση Στο στάδιο της ανάλυσης επιτελούνται οι βασικές ενέργειες από πλευράς προγραμματιστή προκειμένου να καθοριστεί με σαφήνεια το αλγοριθμικό «πρόβλημα». Για να καθοριστεί ένα πρόβλημα πλήρως, απαιτείται να οριστεί η είσοδος, ο μηχανισμός υπολογισμού και η έξοδος. Η σημαντικότερη ενέργεια για τον καθορισμό αυτών είναι η έρευνα και η συλλογή δεδομένων, αναφορικά με την εργασία την οποία το λογισμικό θα κληθεί να φέρει εις πέρας. Στην περίπτωση του CENSE, καθώς πρόκειται για λογισμικό αποτίμησης της αθροιστικής έκθεσης απαιτείται μελέτη βιβλιογραφικού υλικού (Vlachokostas et al., 2012). Από τη μελέτη αυτή προκύπτουν συμπεράσματα σχετικά με το τι δεδομένα εισόδου απαιτούνται από το CENSE, ο μηχανισμός υπολογισμού και τα απαιτούμενα δεδομένα εξόδου, τα οποία παριστάνονται στην εικόνα 3.8. Οι διασυνδέσεις των επιμέρους δομικών στοιχείων που συνθέτουν το μηχανισμό υπολογισμού αναλύονται με λεπτομέρεια στο κεφάλαιο Εικόνα 3.8: Ανάλυση προβλήματος αθροιστικής έκθεσης.

45 39 Ε Μ Θ Π Μ Σχεδίαση Εφόσον έχει ολοκληρωθεί το στάδιο της ανάλυσης, μπορεί πλέον να ξεκινήσει το στάδιο της σχεδίασης. Τα δύο αυτά στάδια είναι τα πιο βασικά στην ανάπτυξη ενός προγράμματος και αυτο διότι όλη η ανάπτυξη στηρίζεται στο πλάνο που θα καθοριστεί σε αυτά τα αρχικά στάδια. Σε περίπτωση που γίνουν λάθη και παραλείψεις στον αρχικό σχεδιασμό, αυτά σίγουρα θα έχουν αντίκτυπο στα υπόλοιπα στάδια της ανάπτυξης του λογισμικού. Στο στάδιο της σχεδίασης καθορίζεται η βασική δομή του προγράμματος, τα βασικά αντικείμενα τα οποία πρέπει να χρησιμοποιηθούν καθώς και τα βασικά κομμάτια του κώδικα. Συχνά οι επιλογές που γίνονται στο συγκεκριμένο στάδιο, δύναται να υποστούν μικρές αλλαγές και ρυθμίσεις στη συνέχεια της διαδικασίας. Ωστόσο ο βασικός κορμός παραμένει. Για το παράδειγμα του CENSE, τα βασικά αντικείμενα τα οποία χρησιμοποιήθηκαν και χωρίζονται σε έξι μεγάλες κατηγορίες απεικονίζονται στους πίνακες Πίνακας 3.1: Αντικείμενα εισαγωγής δεδομένων. Όνομα κλάσης Περιγραφή Μικρογραφία TEdit Αντικείμενο για την εισαγωγή δεδομένων TMemo Αντικείμενο για την μαζική εισαγωγή δεδομένων TStringGrid Αντικείμενο για μαζική εισαγωγή και αποθήκευση μεγάλου πλήθους δεδομένων

46 40 Ε Μ Θ Π Μ Πίνακας 3.2: Αντικείμενα εκτέλεσης κώδικα. Όνομα κλάσης Περιγραφή Μικρογραφία TButton Βασικό κουμπί για την εκτέλεση κώδικα TBitBtn Κουμπί για την εκτέλεση κώδικα με δυνατότητα επιλογής τύπου TSpeedButton Κουμπί για την εκτέλεση κώδικα με δυνατότητα επιλογής μικρογραφίας Πίνακας 3.3: Αντικείμενα απεικόνισης. Όνομα κλάσης Περιγραφή Μικρογραφία TLabel Αντικείμενο για την απεικόνιση κειμένου μικρού μήκους TImage Αντικείμενο για την προβολή εικόνας TRzLeDDisplay Αντικείμενο για την προβολή κειμένου μικρού μήκους με επιπλέον δυνατότητες

47 41 Ε Μ Θ Π Μ Πίνακας 3.4: Αντικείμενα Συστήματος. Όνομα κλάσης Περιγραφή Μικρογραφία TXPManifest Αντικείμενο το οποίο επιτρέπει την χρήση διάφορων λειτουργιών του λειτουργικού συστήματος TOpenDialog Αντικείμενο το οποίο επιτρέπει την εισαγωγή αρχείου TTabControl Αντικείμενο το οποίο επιτρέπει την οργάνωση σε καρτέλες TProgressBar Αντικείμενο ένδειξης προόδου Πίνακας 3.5: Αντικείμενα εξαγωγής δεδομένων. Όνομα κλάσης Περιγραφή Μικρογραφία TMemo Αντικείμενο το οποίο επιτρέπει τη μαζική προβολή δεδομένων TWebBrowser Αντικείμενο προβολής ιστοσελίδων

48 42 Ε Μ Θ Π Μ Πίνακας 3.6: Αντικείμενα επιλογής. Όνομα κλάσης Περιγραφή Μικρογραφία TCheckBox Αντικείμενο πλήθους επιλογών TRadioButton Αντικείμενο απλής επιλογής TComboBox Αντικείμενο επιλογής από αναδυόμενη λίστα TListBox Αντικείμενο επιλογής από κυλιόμενη λίστα Όπως είναι κατανοητό, πολλαπλά τέτοια αντικείμενα δύναται να συνυπάρχουν σε ένα πρόγραμμα και να επιτελούν ένα συγκεκριμένο έργο ανεξάρτητα, ή να συνεργάζονται μεταξύ τους προκειμένου να επιτευχθεί ένα πιο σύνθετο αποτέλεσμα. Υλοποίηση Ο τρόπος με τον οποίο τα διάφορα αντικείμενα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και ο τρόπος με τον οποίο επιτελούν το σκοπό τους, και επιπλέον ο αλγόριθμος υπολογισμού καθώς και τα λοιπά συμπληρωματικά τμήματα του αλγορίθμου, είναι αντικείμενα της υλοποίησης του λογισμικού. Σε γενικές γραμμές μπορεί να ειπωθεί ότι το στάδιο της υλοποίησης περιλαμβάνει δύο γενικές εργασίες. Αφενός την τοποθέτηση των αντικειμένων στις φόρμες και τον ορισμό των ιδιοτήτων τους (γραφική υλοποίηση) και τη συγγραφή κώδικα (αλγοριθμική υλοποίηση). Αναφορικά με τη γραφική υλοποίηση το CENSE αποτελείται από τρεις φόρμες, με πλήθος αντικειμένων όπως φαίνεται και στις εικόνες 3.9, 3.10, 3.11.

49 43 Ε Μ Θ Π Μ Εικόνα 3.9: Αρχική φόρμα CENSE στο προγραμματιστικό περιβάλλον. Εικόνα 3.10: Φόρμα «About» του CENSE στο προγραμματιστικό περιβάλλον.

50 44 Ε Μ Θ Π Μ Εικόνα 3.11: Κεντρική φόρμα του CENSE στο προγραμματιστικό περιβάλλον. Σχετικά με την αλγοριθμική υλοποίηση αξίζει να αναφερθεί ότι είναι μια διαδικασία σύνθετη και πολύπλοκη και εν δυνάμει χρονοβόρα. Επίσης αξίζει να σημειωθεί ότι ο κώδικας δύναται να αλλάξει με κάθε μικρή αλλαγή που γίνεται στο πρόγραμμα γενικότερα. Προφανώς είναι δύσκολο να παρατεθεί όλος ο κώδικας του CENSE καθώς είναι αρκετά μεγάλος σε πλήθος γραμμών (περισσότερες από 2000 γραμμές). Για το λόγο αυτό επιλέχθηκε ένα συγκεκριμένο κομμάτι του το οποίο παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, και παρατίθεται στον πίνακα 3.7 μαζί με τα αντίστοιχα σχόλια τα οποία έχουν επεξηγηματικό χαρακτήρα. Τα σχόλια είναι γραμμένα με πλάγια και έντονη γραφή για λόγους ευκρίνειας. Το σύνολο του κώδικα του CENSE βρίσκεται στους πίνακες του παραρτήματος. Τέλος, όλα τα αρχεία που σχετίζονται με το CENSE, τόσο το εκτελέσιμο όσο και τα αρχεία με τον πηγαίο κώδικα, τα αρχεία του προγράμματος που χρησιμοποιούνται από την Delphi και το εγχειρίδιο της εφαρμογής περιέχονται σε ψηφιακό δίσκο ο οποίος συνοδεύει τη διπλωματική αυτή εργασία. Σε κάθε περίπτωση, η ανάγνωση του κώδικα μπορεί να δώσει στον αναγνώστη μια ιδέα για τις εργασίες που εκτελούνται κατά τη λειτουργία του CENSE. Ωστόσο, για την πλήρη κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του δεν αρκεί η απλή ανάγνωση τμημάτων του κώδικα, αλλά η μελέτη του συνολικά.

51 45 Ε Μ Θ Π Μ Πίνακας 3.7: Απόσπασμα κώδικα του CENSE που εκτελείται με πάτημα του κουμπιού υπολογισμού του CDEF. Τα σχόλια είναι γραμμένα με πλάγια και έντονη γραφή. procedure TForm3.butcalccdefClick(Sender: TObject); var // ακολουθεί δήλωση τοπικών μεταβλητών meanvaltemp:real; meanval:real; counteraaa:integer; // έναρξη διαδικασίας που εκτελείται με το πάτημα του κουμπιού memostats.text:=''; // καθαρισμός του memo στατιστικών progressbar1.max:=140; // δήλωση αρχικών τιμών στις μεταβλητές progressbar1.visible:=true; progressbar1.position:=0; propos:=0; counteraaa:=0; if radiobutton1.checked=true then // έλεγχος για την περίπτωση χρήσης μέσης τιμής memocdef.clear; // καθαρισμός του memo που περιέχει τα CDEF ανά δραστηριότητα loopcount:=0; // δήλωση αρχικών τιμών μεταβλητών loopcount2:=0; cdef:=0; wf:=0; et:=0; em:=0; d:=0; memoinput2.clear; // εγγραφή γενικών δεδομένων στο memo

52 46 Ε Μ Θ Π Μ memoinput2.lines.add('activities Taken Into Account'); memoinput2.lines.add(' '); for loopcount2:= 1 to 14 do // έναρξη βασικού βρόγχου δραστηριοτήτων propos:=propos+10; // ορισμός της λειτουργίας της μπάρας προόδου progressbar1.position:=propos; if progressbar1.position=140 then progressbar1.visible:=false; cdef:=0; If TCheckBox(FindComponent('CheckBoxa'+IntToStr(loopcount2))).Checked=true then Begin // έναρξη ελέγχου για το κατά πόσο είναι ενεργοποιημένη η δραστηριότητα memoinput2.lines.add(tcheckbox(findcomponent('checkboxa'+inttostr(loopcount2))).captio n); for loopcount:=1 to 21 do // βρόγχος επανάληψης για τους αέριους ρύπους If TCheckBox(FindComponent('CheckBox'+IntToStr(loopcount))).Checked=true then Begin // έναρξη ελέγχου για το κατά πόσο είναι ενεργοποιημένος ο ρύπος wf:=strtofloat(tedit(findcomponent('editwf'+inttostr(loopcount))).text); et:=strtofloat(tedit(findcomponent('editth'+inttostr(loopcount))).text); em:=strtofloat(tedit(findcomponent('editm'+inttostr(loopcount))).text); d:= strtofloat(tedit(findcomponent('edita'+inttostr(loopcount2))).text)*(em/strtofloat(editqmin.text)); cdef:= cdef + wf*((et-d)/d); // Στις παραπάνω γραμμές καταχωρούνται οι κατάλληλες τιμές στις μεταβλητές προκειμένου να καταστεί δυνατός ο υπολογισμός του CDEF

53 47 Ε Μ Θ Π Μ for loopcount:=22 to 24 do // έναρξη βρόγχου επανάληψης για λοιπές οχλήσεις If TCheckBox(FindComponent('CheckBox'+IntToStr(loopcount))).Checked=true then Begin // έλεγχος για το κατά πόσο είναι επιλεγμένος ο ρύπος wf:=strtofloat(tedit(findcomponent('editwf'+inttostr(loopcount))).text); et:=strtofloat(tedit(findcomponent('editth'+inttostr(loopcount))).text); em:=strtofloat(tedit(findcomponent('editm'+inttostr(loopcount))).text); cdef:=cdef + wf*((et-em)/em); // Στις παραπάνω γραμμές καταχωρούνται οι κατάλληλες τιμές στις μεταβλητές προκειμένου να καταστεί δυνατός ο υπολογισμός του CDEF memocdef.lines.add(tcheckbox(findcomponent('checkboxa'+inttostr(loopcount2))).caption +' : '+floattostr((trunc(cdef*10000))/10000)); cdefarr[loopcount2]:=cdef; // Στις παραπάνω γραμμές γίνεται καταχώρηση αποτελεσμάτων στο memo αποτελεσμάτων και σε πίνακα για μελλοντική χρήση if radiobutton2.checked=true then // έλεγχος για την περίπτωση που έχει ενεργοποιηθεί η δυνατότητα εισαγωγής δεδομένων από αρχείο memocdef.clear; // δήλωση αρχικών τιμών μεταβλητών

54 48 Ε Μ Θ Π Μ cdeftemp:=0; loopcount:=0; loopcount2:=0; cdef:=0; wf:=0; et:=0; em:=0; d:=0; memoinput2.clear; // προετοιμασία memo memoinput2.lines.add('activities Taken Into Account'); memoinput2.lines.add(' '); for loopcount2:=1 to 14 do // έναρξη βασικού βρόγχου επανάληψης cdef:=0; propos:=propos+10; // χειρισμός μπάρας προόδου progressbar1.position:=propos; if progressbar1.position=140 then progressbar1.visible:=false; If TCheckBox(FindComponent('CheckBoxa'+IntToStr(loopcount2))).Checked=true then // έλεγχος για το κατά πόσο είναι ενεργοποιημένη η δραστηριότητα memoinput2.lines.add(tcheckbox(findcomponent('checkboxa'+inttostr(loopcount2))).captio n); for loopcount:=1 to 21 do // βρόγχος επανάληψης για τους αέριους ρύπους

55 49 Ε Μ Θ Π Μ counteraaa:=0; meanvaltemp:=0; meanval:=0; If TCheckBox(FindComponent('CheckBox'+IntToStr(loopcount))).Checked=true then // έλεγχος για το κατά πόσο είναι επιλεγμένος ο ρύπος meanvaltemp:=0; meanval:=0; cdeftemp:=0; counteraaa:=0; sl := TStringList.Create; // προετοιμασία της StringList για την εισαγωγή των τιμών από αρχείο slrow := TStringList.Create; slrow.strictdelimiter := true; slrow.delimiter := #9; // ορισμός του TAB ως delimiter try sl.loadfromfile(tedit(findcomponent('editm'+inttostr(loopcount))).text) ; // ορισμός Path StringGrid1.RowCount := sl.count; // φόρτωση του κειμένου for line1 := 0 to -1 + sl.count do slrow.delimitedtext := sl[line1]; StringGrid1.Rows[line1].Assign(slRow); // εισαγωγή δεδομένων από StringList σε StringGrid finally slrow.free; // απελευθέρωση της μνήμης από την StringList για απελευθέρωση πόρων sl.free; // στις γραμμές που ακολουθούν γίνεται φιλτράρισμα των τιμών από το αρχείο for rowc1 := 0 to stringgrid1.rowcount - 1 do

56 50 Ε Μ Θ Π Μ for colc1 := 1 to stringgrid1.colcount - 1 do a:= stringgrid1.cells[colc1,rowc1]; if (a='1') or (a='0') or (Pos('-', a)>0) then end else if stringgrid1.cells[colc1,rowc1]='' then else if strtofloat(stringgrid1.cells[colc1,rowc1])>0 then // φόρτωση των θετικών τιμών counteraaa:=counteraaa+1; // ακολουθεί φόρτωση των δεδομένων για υπολογισμό wf:=strtofloat(tedit(findcomponent('editwf'+inttostr(loopcount))).text); et:=strtofloat(tedit(findcomponent('editth'+inttostr(loopcount))).text); d:= strtofloat(tedit(findcomponent('edita'+inttostr(loopcount2))).text)/strtofloat(editqmin.text); meanvaltemp:=meanvaltemp+strtofloat(stringgrid1.cells[colc1,rowc1]); meanval:=meanvaltemp/counteraaa; memostats.lines.add(tedit(findcomponent('editm'+inttostr(loopcount))).text);

57 51 Ε Μ Θ Π Μ memostats.lines.add(floattostr((trunc(meanval*10000))/10000)+': Mean concentration value of'+inttostr(counteraaa)+' valid values'); cdeftemp:=wf*((et-(meanval*d))/(meanval*d)); cdef:=cdef+cdeftemp; // στις παραπάνω γραμμές γίνεται ο υπολογισμός και η συμπλήρωση του memo στατιστικών for loopcount:=22 to 24 do // βρόγχος επανάληψης για λοιπές οχλήσεις counteraaa:=0; If TCheckBox(FindComponent('CheckBox'+IntToStr(loopcount))).Checked=true then Begin // έλεγχος για το κατά πόσο ο ρύπος είναι επιλεγμένος cdeftemp:=0; // ακολουθεί αντίστοιχη διαδικασία με παραπάνω meanvaltemp:=0; meanval:=0; counteraaa:=0; sl := TStringList.Create; slrow := TStringList.Create; slrow.strictdelimiter := true; slrow.delimiter := #9; try sl.loadfromfile(tedit(findcomponent('editm'+inttostr(loopcount))).text) ; StringGrid1.RowCount := sl.count; //load the tab delimited txt file for line1 := 0 to -1 + sl.count do

58 52 Ε Μ Θ Π Μ slrow.delimitedtext := sl[line1]; StringGrid1.Rows[line1].Assign(slRow); finally slrow.free; sl.free; for rowc1 := 0 to stringgrid1.rowcount - 1 do for colc1 := 1 to stringgrid1.colcount - 1 do a:= stringgrid1.cells[colc1,rowc1]; if (a='1') or (a='0') or (Pos('-', a)>0) then end else if stringgrid1.cells[colc1,rowc1]='' then else if strtofloat(stringgrid1.cells[colc1,rowc1])>0 then counteraaa:=counteraaa+1; wf:=strtofloat(tedit(findcomponent('editwf'+inttostr(loopcount))).text); et:=strtofloat(tedit(findcomponent('editth'+inttostr(loopcount))).text); meanvaltemp:=meanvaltemp+strtofloat(stringgrid1.cells[colc1,rowc1]);

59 53 Ε Μ Θ Π Μ meanval:=meanvaltemp/counteraaa; memostats.lines.add(tedit(findcomponent('editm'+inttostr(loopcount))).text); memostats.lines.add(floattostr((trunc(meanval*10000))/10000)+': Mean concentration value of'+inttostr(counteraaa)+' valid values'); cdef:=cdef+cdeftemp; // αντίστοιχη διαδικασία με τους αέριους ρύπους memocdef.lines.add(tcheckbox(findcomponent('checkboxa'+inttostr(loopcount2))).caption +' : '+floattostr((trunc(cdef*10000))/10000)); // γίνεται η καταχώρηση αποτελεσμάτων cdefarr[loopcount2]:=cdef; // τέλος διαδικασίας Όπως καθίσταται σαφές από το παραπάνω απόσπασμα, ο κώδικας που εκτελείται με το πάτημα του κουμπιού υπολογισμού του CDEF αρχικά διακρίνει δύο περιπτώσεις. Μία για χειροκίνητη εισαγωγή μέτρησης και μία για εισαγωγή πολλών τιμών από αρχείο (αρχείο μετρήσεων είτε «*.txt» είτε «*.dat», αρκεί να ανοίγει με notepad). Η δεύτερη περίπτωση σαφώς παρουσιάζει μεγαλύτερη δυσκολία καθώς πρέπει να προηγηθεί το φιλτράρισμα του αρχείου από

60 54 Ε Μ Θ Π Μ λανθασμένες τιμές καθώς και η φόρτωση του αρχείου που περιέχει χιλιάδες τιμές. Αφού αποκτηθούν οι τιμές το πρόγραμμα υπολογίζει το συντελεστή CDEF για κάθε μία από τις επιλεγμένες δραστηριότητες, κάνοντας χρήση της εξίσωσης 3.1 (Vlachokostas et al., 2012). Για τον αντίστοιχο υπολογισμό του CEF γίνεται χρήση της εξίσωσης 3.3. Οι εξισώσεις αυτές διαφοροποιούνται από τις αντίστοιχες του δευτέρου κεφαλαίου ως προς το γεγονός ότι προορίζονται για χρήση σταθερών μετρήσεων, με την παραδοχή ότι η συγκέντρωση ενός ρύπου σε ολόκληρο τον αστικό χώρο ισούται με τη μέση συγκέντρωση που προκύπτει από τις σταθερές μετρήσεις και ότι δε γίνεται μετάβαση του αποδέκτη από έναν αστικό χώρο σε άλλον. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Εξίσωση 3.1: Απλοποιημένος συντελεστής αθροιστικής δόσης και έκθεσης. ( ) ( ) Εξίσωση 3.2 όπου: ( ) : Συντελεστής αθροιστικής δόσης και έκθεσης. J : Αριθμός αέριων ρύπων που εισπνέονται και λαμβάνονται υπόψη στην ανάλυση 1 j J. : Συντελεστής βαρύτητας για τον αέριο ρύπο j. ( ) : Ανώτατη δόση ισοδύναμη του ( ) για τον αέριο ρύπο j ( ) : Μέση δόση η οποία μπορεί να αντιστοιχιστεί με το ( ), βασισμένη στο σχετικό ρυθμό εισπνοής του ρύπου j. : Τυπική τιμή όγκου αέρα ανά λεπτό (l/min) ως αποτέλεσμα του μέσου ρυθμού αναπνοών (αναπνοές/min) και τον όγκο αέρα ανά αναπνοή. : Ελάχιστη τυπική τιμή όγκου αέρα ανά λεπτό. R : Αριθμός των ρύπων που δε σχετίζονται με την εισπνοή και λαμβάνονται υπόψη στην ανάλυση (π.χ. θόρυβος), 1 r R.

61 55 Ε Μ Θ Π Μ : Συντελεστής βαρύτητας για το ρύπο r. ( ) : Μέση τιμή έκθεσης στο ρύπο r. ( ) : Οριακή τιμή έκθεσης στο ρύπο r. ( ) ( ) ( ) ( ) Εξίσωση 3.3: Απλοποιημένος συντελεστής αθροιστικής έκθεσης. όπου : ( ) : Συντελεστής αθροιστικής έκθεσης. : Αριθμός ρύπων που λαμβάνονται υπόψη στην ανάλυση, 1 i P. : Συντελεστής βαρύτητας για το ρύπο i. ( ) : Μέση τιμή έκθεσης στο ρύπο i. ( ) : Οριακή τιμή έκθεσης στο ρύπο i. Έλεγχος Σφαλμάτων Ο έλεγχος σφαλμάτων και η διόρθωση αυτών λαμβάνει χώρα σε δύο επίπεδα. Το πρωταρχικό είναι στη φάση της δημιουργίας και περιλαμβάνει τη διόρθωση λαθών που υποδεικνύει ο compiler της Delphi, όπως αυτά εμφανίζονται στην εικόνα Ωστόσο ο ουσιαστικότερος έλεγχος ενός προγράμματος γίνεται στο επίπεδο του δοκιμαστικού ελέγχου. Στο σημείο αυτό αξίζει να γίνει μια αναφορά στην καταλληλότητα των ανθρώπων που ελέγχουν ένα λογισμικό. Η ποιότητα των πληροφοριών που είναι δυνατόν να αντληθούν από τη φάση του δοκιμαστικού ελέγχου, αυξάνεται δραματικά με την χρήση καταρτισμένου και αξιόπιστου προσωπικού για τον έλεγχο. Στην περίπτωση του CENSE, και προς την κατεύθυνση της μέγιστης δυνατής αξιοπιστίας, ο έλεγχος έγινε από το Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας και Περιβαλλοντικής Μηχανικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Έπειτα από έλεγχο σε αρκετά

62 56 Ε Μ Θ Π Μ επίπεδα και πληθώρα διορθώσεων και προτάσεων τροποποίησης από, το CENSE απέκτησε την τελική του μορφή στην έκδοση 1.0. Εικόνα 3.12: Λάθη και προειδοποιήσεις στον Compiler της Delphi.

63 57 Ε Μ Θ Π Μ 4. Χρήση του λογισμικού CENSE 4.1 Εγκατάσταση και προετοιμασία Ελάχιστες απαιτήσεις συστήματος Κατά την ανάπτυξη του λογισμικού CENSE χρησιμοποιήθηκε ένας φορητός υπολογιστής Dell Inspiron 1560 (Intel Core i3 CPU M330, 4 GB RAM, ATI Mobility Radeon HD5450), με λειτουργικό σύστημα Windows 7 professional (x64). Κατά τη φάση μέγιστου υπολογιστικού φόρτου το CENSE καταλαμβάνει 80 ΜΒ μνήμη RAM και χρησιμοποιεί το 25% της επεξεργαστικής ισχύος του προαναφερθέντος μηχανήματος, όπως απεικονίζεται και στις εικόνες 4.1 και 4.2. Οι προσεγγιστικές ελάχιστες απαιτήσεις του CENSE φαίνονται στον πίνακα 4.1. Εικόνα 4.1: Χρησιμοποιούμενη μνήμη RAM από το CENSE.

64 58 Ε Μ Θ Π Μ Εικόνα 4.2: Επεξεργαστικός φόρτος κατά τη φάση υπολογισμού του CENSE. Πίνακας 4.1: Ελάχιστες απαιτήσεις συστήματος. Windows XP (x86 και x64) Λειτουργικό Σύστημα: Windows 7 (x86 και x64) Λογισμικό ανάγνωσης PDF αρχείων Επεξεργαστής: 1,6GHz (για Windows XP) 2 GHz (για Windows 7) Μνήμη: 1 GB (x86) 2 GB (x64)

65 59 Ε Μ Θ Π Μ Εγκατάσταση Το CENSE είναι προγραμματισμένο ώστε να τρέχει σε φορητή (portable) μορφή, χωρίς να απαιτείται η εγκατάσταση του ή επιπλέον αρχεία. Ωστόσο διατίθεται επίσης σε μορφή αυτόεξαγώγιμου συμπιεσμένου αρχείου (self-extracted zip) προκειμένου να είναι εύκολη και γρήγορη η τοποθέτηση του σε συγκεκριμένο φάκελο μαζί με το συνοδευτικό manual οδηγιών. 4.2 Λειτουργία του CENSE Γενικά Το γραφικό περιβάλλον χρήστη του λογισμικού CENSE είναι δομημένο με τρόπο τέτοιο ώστε ο χρήστης να κατευθύνεται σε ένα συγκεκριμένο μοντέλο υπολογισμού ακολουθώντας μια σειρά ενεργειών: Πλοήγηση στη φόρμα υπολογισμού. Ορισμός αστικού χώρου στην καρτέλα τοποθεσίας. Ορισμός ρύπων και παραμέτρων τους στην καρτέλα ρύπων Ορισμός δραστηριοτήτων στην καρτέλα δραστηριοτήτων. Υπολογισμός των συντελεστών CEF και CDEF. Σύνταξη αναφοράς στην καρτέλα αναφοράς. Το διάγραμμα ροής των γενικών ενεργειών που πρέπει να εκτελεσθεί προκειμένου να ολοκληρωθεί μια μελέτη αθροιστικής έκθεσης με το CENSE φαίνεται στην εικόνα 4.3. Επιπλέον, καθώς το κάθε γενικό στάδιο περιλαμβάνει πολλά επιμέρους στάδια και ενέργειες κρίνεται απαραίτητο να γίνει εκτενέστερη ανάλυση τους στα υποκεφάλαια που ακολουθούν. Για την ανάλυση αυτή χρησιμοποιούνται στιγμιότυπα οθόνης (screenshot) και επιμέρους διαγράμματα ροής, προκειμένου ο αναγνώστης να είναι σε θέση να κατανοήσει πλήρως όλες τις δυνατότητες και τις πτυχές λειτουργίας του CENSE. Σε κάθε περίπτωση, καθώς το γενικό πλαίσιο υπολογισμού ακολουθεί το πλαίσιο μεθοδολογίας υπολογισμού αθροιστικής έκθεσης (Vlachokostas et al., 2012), συνίσταται η μελέτη της συγκεκριμένης βιβλιογραφίας προκειμένου να γίνει ορθή χρήση της εφαρμογής έτσι ώστε τα αποτελέσματα που προκύπτουν από αυτή να παραμένουν επιστημονικά ορθά και αξιόπιστα.

66 60 Ε Μ Θ Π Μ Εικόνα 4.3: Γενικό διάγραμμα ροής ενεργειών του CENSE.

67 61 Ε Μ Θ Π Μ Το σύνολο των πληροφοριών για την αθροιστική έκθεση που αναφέρονται στο δεύτερο κεφάλαιο αυτής της διπλωματικής εργασίας, αποτελούν γνώμονα για την διαδικασία υπολογισμού, ωστόσο σε καμία περίπτωση δεν αντικαθιστούν την προαναφερθείσα βιβλιογραφία Αρχική οθόνη του CENSE Με την εκτέλεση του CENSE, εμφανίζεται η αρχική οθόνη του CENSE που απεικονίζεται στην εικόνα 4.4. Εικόνα 4.4: Αρχική φόρμα του CENSE. Στην αρχική αυτή φόρμα ο χρήστης δύναται να λάβει κάποιες γενικές πληροφορίες σχετικά με το CENSE. Με πάτημα των «εικόνων» στα αριστερά της φόρμας ο χρήστης μεταφέρεται στις αντίστοιχες ιστοσελίδες. Πάτημα της ετικέτας «CENSE» οδηγεί στην εμφάνιση αναδυόμενου παραθύρου το οποίο ενημερώνει το χρήστη για τη λειτουργία της εφαρμογής. Υπάρχει η δυνατότητα ελληνικής υποστήριξης, υπό τη μορφή συμβουλών (hints), η οποία ενεργοποιείται με πάτημα του κουμπιού «Enable Greek Support». Επιπλέον υπάρχει δυνατότητα προβολής του βοηθητικού εγχειριδίου του CENSE το οποίο είναι σε μορφή PDF, η οποία πραγματοποιείται με πάτημα του κουμπιού «Help» (ALT+H). Πάτημα του κουμπιού «About» (ALT+A) έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση καινούριας φόρμας με πληροφορίες σχετικά με το CENSE και τη

68 62 Ε Μ Θ Π Μ δημιουργία του. Τέλος με πάτημα του κουμπιού «Next» (ALT+N), η αρχική φόρμα κλείνει και ως αποτέλεσμα εμφανίζεται η φόρμα υπολογισμού. Το διάγραμμα εργασιών της αρχικής φόρμας φαίνεται στην εικόνα 4.5. Εικόνα 4.5: Διάγραμμα ροής αρχικής φόρμας CENSE.

69 63 Ε Μ Θ Π Μ Φόρμα υπολογισμού του CENSE Καρτέλα Τοποθεσίας Εικόνα 4.6: Καρτέλα τοποθεσίας του CENSE. Στην εν λόγω καρτέλα γίνεται η επιλογή του αστικού χώρου στον οποίο πρόκειται να διενεργηθεί η μελέτη αθροιστικής έκθεσης. Η αναζήτηση της τοποθεσίας μπορεί να γίνει με δύο τρόπους. Ο πρώτος είναι με χρήση της τοποθεσίας (όνομα πόλης, όνομα περιοχής, διεύθυνση) μέσω πληκτρολόγησης στο πεδίο «Location» και πάτημα του κουμπιού «Go to Location» (ALT+L). Ο δεύτερος είναι με χρήση γεωγραφικών συντεταγμένων (γεωγραφικό μήκος και γεωγραφικό πλάτος) στα πεδία «Latitude» και «Longitude» και πάτημα του κουμπιού «Go to Coordinates» (ALT+C). Η εφαρμογή χρησιμοποιεί το «Google Maps» προκειμένου να απεικονίσει τον επιλεγμένο αστικό χώρο, στο ενσωματωμένο «παράθυρο περιήγησης». Από πλευράς Google Maps προσφέρεται μια σειρά επιπλέον δυνατοτήτων όπως η δυνατότητα μεγέθυνσης και η δυνατότητα τεσσάρων διαφορετικών μορφών χάρτη που φαίνονται στον πίνακα 4.2. Η χρήση των συγκεκριμένων δυνατοτήτων γίνεται μέσω χρήσης των αντίστοιχων κουμπιών ελέγχου από το παράθυρο του ενσωματωμένου περιηγητή. Αφού γίνει η επιλογή της τοποθεσίας η μελέτη

70 64 Ε Μ Θ Π Μ μπορεί να προχωρήσει στο επόμενο στάδιο που είναι η επιλογή των ρύπων και ο ορισμός των παραμέτρων τους. Το διάγραμμα ροής ενεργειών της συγκεκριμένης καρτέλας φαίνεται στην εικόνα 4.7. Πίνακας 4.2: Διαθέσιμες μορφές απεικόνισης από το Google Maps. Μορφή απλού χάρτη. Μορφή απλού χάρτη με απεικόνιση εδάφους. Μορφή δορυφορικού χάρτη με ετικέτες. Μορφή δορυφορικού χάρτη χωρίς ετικέτες.

71 65 Ε Μ Θ Π Μ Εικόνα 4.7: Διάγραμμα ροής εργασιών καρτέλας τοποθεσίας. Καρτέλα Ρύπων Η μελέτη συνεχίζεται με τον ορισμό των ρύπων και των παραμέτρων τους, η οποία γίνεται από την καρτέλα των ρύπων που απεικονίζεται στην εικόνα 4.8. Εικόνα 4.8: Καρτέλα ρύπων.

72 66 Ε Μ Θ Π Μ Το πρώτο στάδιο είναι να καθοριστεί το είδος των μετρήσεων που θα χρησιμοποιηθούν, και να οριστεί ένα χρονικό περιθώριο για αυτές. Σε περίπτωση χρήσης κάποιας μέσης τιμής (π.χ. μέση ετήσια τιμή) πρέπει να επιλεγεί το «mean value», ενώ σε περίπτωση χρήσης τιμών από αρχείο πρέπει να επιλεγεί το «import raw data». Σε αυτό το σημείο είναι σημαντικό να επισημανθεί ότι το CENSE είναι σε θέση να δεχτεί αρχεία μετρήσεων σε μορφή Airbase. Η Airbase είναι μια πανευρωπαϊκή βάση δεδομένων για τις συγκεντρώσεις ρύπων σε πληθώρα πόλεων της ευρωπαϊκής επικράτειας. Δεδομένης της αξιοπιστίας της εν λόγω βάσης δεδομένων (url: αλλά και του γεγονότος ότι είναι η μεγαλύτερη βάση δεδομένων για τέτοιες μετρήσεις, κρίθηκε απαραίτητο το CENSE να φτιαχτεί με τρόπο τέτοιο ώστε να μπορεί να δεχθεί τα συγκεκριμένα αρχεία. Το χρονικό περιθώριο για τις μετρήσεις μπορεί να επιλεγεί από τη «λίστα timeframe», η οποία βρίσκεται στο πάνω-δεξιά άκρο της καρτέλας. Το επόμενο βήμα για τον ορισμό των ρύπων είναι να γίνει η επιλογή αυτών που θα χρησιμοποιηθούν στη μελέτη. Οι ρύποι βρίσκονται στο κέντρο του χώρου εργασίας της καρτέλας, και είναι χωρισμένοι σε πέντε κατηγορίες (Κλασσικοί ρύποι, βαρέα μέταλλα, υδρογονάνθρακες, επιπλέον αέριοι ρύποι και λοιπές οχλήσεις). Ο χρήστης μπορεί να λάβει γενικές πληροφορίες για κάποιον ρύπο, τοποθετώντας το δείκτη του ποντικιού πάνω από το όνομα αυτού (οι πληροφορίες εμφανίζονται στο πλαίσιο πληροφοριών στο κάτω μέρος της καρτέλας). Προκειμένου να γίνει η επιλογή κάποιου ρύπου, αρκεί να τσεκαριστεί το αντίστοιχο «κουτάκι επιλογής». Σε αυτό το σημείο αξίζει να σημειωθεί ότι παρά το γεγονός ότι έχουν συμπεριληφθεί οι σημαντικότεροι ρύποι, υπάρχει η δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν επιπλέον ρύποι (υπάρχουν τέσσερις άδειες θέσεις για χημικούς ρύπους και μία άδεια θέση για λοιπές οχλήσεις). Αφού έχει ολοκληρωθεί η επιλογή των παραπάνω δεδομένων, πρέπει να γίνει ανανέωση της επιλογής με χρήση του κουμπιού «Refresh» (ALT+R). Μετά την πραγματοποίηση της ανανέωσης, ενεργοποιούνται τέσσερα πεδία πληροφοριών για κάθε ρύπο, τα οποία πρέπει να συμπληρωθούν με βάση τις οδηγίες που βρίσκονται στο δεύτερο κεφάλαιο αυτής της εργασίας. Στο πεδίο «WF» πρέπει να συμπληρωθούν οι συντελεστές βαρύτητας για τον κάθε ρύπο. Είναι σημαντικό το άθροισμα των συντελεστών βαρύτητας να είναι ίσο με τη μονάδα. Τα ανώτατα επιτρεπόμενα όρια για τον κάθε ρύπο και για το χρονικό πλαίσιο που έχει επιλεγεί, συμπληρώνονται στο πεδίο «ΤH». Στη συνέχεια είναι σημαντικό να συμπληρωθεί η μέτρηση με τη συγκέντρωση του κάθε ρύπου. Στην περίπτωση εισαγωγής μέσης τιμής, η εισαγωγή γίνεται χειροκίνητα στο πεδίο «Measurement». Στην περίπτωση

73 67 Ε Μ Θ Π Μ εισαγωγής αρχείου μετρήσεων, η εισαγωγή γίνεται με χρήση του κουμπιού «Import», και η διαδρομή του επιλεγμένου αρχείου εμφανίζεται στο πεδίο τιμής και το πλαίσιο πληροφοριών. Τέλος επιλέγεται η αντίστοιχη μονάδα μέτρησης για τον κάθε ρύπο. Είναι σημαντικό να χρησιμοποιηθούν δεδομένα σε ίδιες μονάδες μέτρησης (μεταξύ των ανώτατων ορίων και των μετρήσεων). Επίσης είναι σημαντικό για λόγους ομοιογένειας και ορθότητας των αποτελεσμάτων να χρησιμοποιηθεί το ίδιο χρονικό πλαίσιο για όλους τους ρύπους. Το διάγραμμα ροής των ενεργειών που πρέπει να γίνουν στην καρτέλα των ρύπων εμφανίζεται αναλυτικά στην εικόνα 4.9. Αξίζει να σημειωθεί ότι σε κάθε χρονική στιγμή μπορεί να γίνει αποθήκευση των δεδομένων των ρύπων σε αρχείο «*.ced» (Combined Exposure Data) ή φόρτωση δεδομένων με τα κουμπιά «Save Fields» (ΑLT+S) και «Load Fields» (ALT+L) αντίστοιχα. Εφόσον έχει ολοκληρωθεί η επιλογή των ρύπων και έχουν ελεγχθεί ξανά οι επιλογές, η μελέτη μπορεί να συνεχιστεί και να ορισθούν οι επιθυμητές δραστηριότητες στην καρτέλα δραστηριοτήτων. Εικόνα 4.9: Διάγραμμα ροής ενεργειών στην καρτέλα ρύπων.

74 68 Ε Μ Θ Π Μ Καρτέλα δραστηριοτήτων Στη συγκεκριμένη καρτέλα η οποία απεικονίζεται στην εικόνα 4.10, γίνεται η επιλογή των δραστηριοτήτων οι οποίες θα συμπεριληφθούν στη μελέτη. Εικόνα 4.10: Καρτέλα δραστηριοτήτων. Αρχικά επιλέγονται οι επιθυμητές δραστηριότητες τσεκάροντας τα αντίστοιχα «κουτάκια δραστηριοτήτων» τα οποία βρίσκονται αριστερά από κάθε δραστηριότητα. Δεξιά από κάθε δραστηριότητα υπάρχει η αντίστοιχη «εικόνα δραστηριότητας». Αφού γίνει η επιλογή των δραστηριοτήτων πρέπει να γίνει ανανέωση μέσω του κουμπιού ανανέωσης «Refresh Selected Activity» (ALT+R). Μετά την ανανέωση ενεργοποιείται το πεδίο του απαιτούμενου όγκου αέρα ανά λεπτό για την κάθε δραστηριότητα στο αντίστοιχο πεδίο. Παρόλο που η τιμή για την κάθε δραστηριότητα είναι προεπιλεγμένη σύμφωνα με τις πληροφορίες που αναφέρονται στο δεύτερο κεφάλαιο, ο χρήστης δύναται να αλλάξει τις συγκεκριμένες τιμές. Επίσης υπάρχουν τέσσερις επιπλέον θέσεις για επιλογή δραστηριοτήτων οι οποίες δεν περιέχονται στην καρτέλα. Τέλος πρέπει να γίνει επιλογή της ελάχιστης απαιτούμενης ποσότητας αέρα, στο πεδίο «Qmin». Υπάρχουν τρεις διαφορετικές επιλογές για αυτήν την τιμή. Η πρώτη είναι η χρήση της

75 69 Ε Μ Θ Π Μ προεπιλεγμένης, καθώς η τιμή αυτή αντιστοιχεί στην απαιτούμενη ποσότητα όγκου αέρα ανά λεπτό για κάποιο άτομο που κάθεται ή αναπαύεται. Η δεύτερη επιλογή είναι η χρήση της χαμηλότερης τιμής απαιτούμενης ποσότητας αέρα από αυτές των επιλεγμένων δραστηριοτήτων, μέσω του τσεκαρίσματος του κουτιού «Determine by lowest activity score selected». Τέλος υπάρχει η επιλογή της χρήσης διαφορετικής τιμής, κατά τη διακριτική ευχέρεια του χρήστη. Εφόσον έχει γίνει η επιλογή των δραστηριοτήτων, και έχουν ολοκληρωθεί οι ενέργειες που εμφανίζονται στο διάγραμμα ροής γι αυτήν την καρτέλα, όπως απεικονίζονται στην εικόνα 4.11, η μελέτη μπορεί να συνεχιστεί στην καρτέλα αποτελεσμάτων. Εικόνα 4.11: Διάγραμμα ροής ενεργειών στην καρτέλα δραστηριοτήτων. Καρτέλα αποτελεσμάτων Στην καρτέλα των αποτελεσμάτων, η οποία απεικονίζεται στην εικόνα 4.12, πραγματοποιείται ο υπολογισμός των συντελεστών CEF και CDEF, με τα δεδομένα που έχουν επιλεγεί στα προηγούμενα στάδια της μελέτης.

76 70 Ε Μ Θ Π Μ Εικόνα 4.12: Καρτέλα αποτελεσμάτων. Σε περίπτωση εισαγωγής λανθασμένων δεδομένων στις προηγούμενες καρτέλες εμφανίζεται προειδοποιητικό μήνυμα, και τα δύο κουμπιά υπολογισμού είναι απενεργοποιημένα. Σε διαφορετική περίπτωση, ο υπολογισμός του συντελεστή CEF γίνεται με πάτημα του κουμπιού «Calculate CEF» (ALT+C), ενώ πάτημα του κουμπιού «Calculate CDEF» (ALT+A) εκτελεί τον υπολογισμό του συντελεστή CDEF. Κατά τον υπολογισμό, μια «μπάρα προόδου» στο κάτω μέρος της καρτέλας ενημερώνει το χρήστη για την πορεία υπολογισμού. Με το πέρας του υπολογισμού, η τιμή για το συντελεστή CEF και οι αντίστοιχες τιμές του συντελεστή CDEF ανά δραστηριότητα εμφανίζονται στα αντίστοιχα πλαίσια. Επιπλέον πληροφορίες εμφανίζονται στα δύο πλαίσια στο αριστερό μέρος της καρτέλας. Στο πάνω πλαίσιο εμφανίζονται οι επιλεγμένοι ρύποι με τις συγκεντρώσεις τους (όπως προκύπτουν είτε από τα πεδία μετρήσεων, είτε από τα αρχεία μετρήσεων). Στο δεύτερο πλαίσιο εμφανίζονται οι επιλεγμένες δραστηριότητες. Τέλος στο πλαίσιο το οποίο βρίσκεται στο κάτω μέρος του παραθύρου, το οποίο εμφανίζεται μόνο για την περίπτωση εισαγωγής δεδομένων από αρχείο, εμφανίζεται η διαδρομή των αρχείων, η μέση τιμή της συγκέντρωσης και το πλήθος των έγκυρων τιμών.

77 71 Ε Μ Θ Π Μ Εικόνα 4.13: Διάγραμμα ροής καρτέλας αποτελεσμάτων. Καρτέλα αναφοράς Το τελικό στάδιο της μελέτης είναι η σύνταξη της αναφοράς και η αποθήκευση ή εκτύπωση της, η οποία επιτελείται στην καρτέλα της αναφοράς το διάγραμμα ροής της οποίας φαίνεται στην εικόνα 4.14 και η οποία απεικονίζεται στην εικόνα Εικόνα 4.14: Διάγραμμα ροής καρτέλας αναφοράς.

78 72 Ε Μ Θ Π Μ Εικόνα 4.15: Καρτέλα αναφοράς. Εφόσον έχει προηγηθεί ο σωστός υπολογισμός της μελέτης και των συντελεστών CEF και CDEF, μπορεί να γίνει η σύνταξη της αναφοράς με πάτημα του κουμπιού «Generate Report» (ALT+G). Με τη σύνταξη της αναφοράς, τα «εικονίδια δραστηριοτήτων» και το «εικονίδιο CEF» μετακινούνται πάνω στην κλίμακα χαρακτηρισμού ανάλογα με τις τιμές των συντελεστών οι οποίες εμφανίζονται στο πλαίσιο που βρίσκεται κάτω και αριστερά. Οι επιλεγμένοι ρύποι και οι τιμές των συγκεντρώσεων τους εμφανίζονται στο «πλαίσιο ρύπων» που βρίσκεται στο πάνωαριστερά μέρος της καρτέλας. Χρήσιμες πληροφορίες (επιλεγμένος αστικός χώρος, επιλεγμένο χρονικό πλαίσιο, τρέχουσα ημερομηνία και ώρα) εμφανίζονται στο «πλαίσιο πληροφοριών». Τέλος ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να συμπληρώσει επιπλέον πληροφορίες (όπως το όνομα του μελετητή, πληροφορίες για τα δεδομένα, κ.α.) στο πλαίσιο «Notes». Εφόσον έχει γίνει η σύνταξη της αναφοράς, ενεργοποιείται το κουμπί «Print» (ALT+P) με πάτημα του οποίου εκτυπώνεται η αναφορά στον προκαθορισμένο εκτυπωτή ή σε αρχείο (XPS ή PDF).

79 73 Ε Μ Θ Π Μ 4.3 Αντιμετώπιση προβλημάτων Αν και έχει γίνει αρκετή προσπάθεια ώστε να ελαχιστοποιηθεί η πιθανότητα σφαλμάτων, υπάρχουν μια σειρά από σφάλματα τα οποία ενδέχεται να παρουσιαστούν κατά τη χρήση του CENSE, και απεικονίζονται στον πίνακα 4.3. Πίνακας 4.3: Πιθανά σφάλματα κατά τη χρήση του CENSE. Σφάλμα Περιγραφή Αιτιολογία Λύση Σφάλμα JavaScript στην καρτέλα τοποθεσίας. Σφάλμα floating point (πραγματικές μεταβλητές). Σφάλμα floating point, ενώ έχουν χρησιμοποιηθεί «πραγματικές τιμές». Προειδοποίηση χρήσης ακατάλληλων τιμών. Το CENSE απαιτεί σύνδεση στο internet για το Google Maps. Χρήση ακατάλληλων τιμών στα πεδία WF, TH, Measurement, Activities Το CENSE χρησιμοποιεί την τελεία ως σύμβολο υποδιαστολής. Μαθηματικά ορθές, αλλά ακατάλληλες τιμές στα πεδία δεδομένων. Ενεργοποίηση internet. Διόρθωση των τιμών σε «πραγματικούς αριθμούς». Αλλαγή ρύθμισης Η/Υ από τα Regional Settings. Συνολικό WF=1. Μετρήσεις > 0. Όρια 0. Όγκος αέρα ανά λεπτό > 0.

80 74 Ε Μ Θ Π Μ 5. Μελέτη δοκιμαστικής εφαρμογής για την περιοχή του κέντρου της Θεσσαλονίκης 5.1 Ανάλυση δεδομένων Επιλογή τοποθεσίας Η επιλογή του κέντρου της Θεσσαλονίκης και συγκεκριμένα της περιοχής της Αγίας Σοφίας, πραγματοποιήθηκε αφενός λόγω του ενδιαφέροντος που παρουσιάζει η συγκεκριμένη περιοχή και αφετέρου λόγω της ύπαρξης πληθώρας δεδομένων μετρήσεων. Επιλογή δραστηριοτήτων Λόγω της χωρικής μεταβλητότητας, θεωρήθηκε ότι οι μετρήσεις δεν αντιπροσωπεύουν τις πραγματικές συγκεντρώσεις πολύ κοντά στην πηγή εκπομπής, και για το λόγο αυτό οι δραστηριότητες που αφορούν την οδήγηση μέσου παραλήφθηκαν. Οι δραστηριότητες που επιλέχθηκε να ληφθούν υπόψη στη συγκεκριμένη μελέτη είναι: Ανάπαυση Ορθοστασία Περπάτημα Γρήγορο περπάτημα Ποδηλασία Γρήγορη ποδηλασία Επιλογή ρύπων Η επιλογή των ρύπων για τους οποίους πραγματοποιήθηκε η μελέτη, έγινε σύμφωνα με τις επιστημονικές απόψεις ομάδας εννέα εμπειρογνωμόνων πάνω στον επιστημονικό τομέα της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Οι ρύποι που λαμβάνονται υπόψη στη συγκεκριμένη μελέτη είναι: Μονοξείδιο του άνθρακα Διοξείδιο του αζώτου

81 75 Ε Μ Θ Π Μ Αιωρούμενα σωματίδια PM 10 Όζον Βενζόλιο Πτητικοί υδρογονάνθρακες (πλην βενζολίου) Θόρυβος Επιλογή συντελεστών βαρύτητας Η επιλογή των συντελεστών βαρύτητας για τον κάθε ρύπο, πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με τις απόψεις των εμπειρογνωμόνων. Τα κριτήρια που λήφθηκαν υπόψη για αυτήν την απόφαση ήταν κυρίως τρία: Η σημαντικότητα του εκάστοτε ρύπου αναφορικά με συγκεκριμένες επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία. Η σημαντικότητα του εκάστοτε ρύπου αναφορικά με τα επίπεδα της συγκέντρωσης του στην επιλεγμένη περιοχή, συγκριτικά με τα θεσμοθετημένα ανώτατα όρια. Η αξιοπιστία των υπαρχόντων επιδημιολογικών συσχετίσεων. Οι συντελεστές βαρύτητας με τους οποίους πραγματοποιήθηκε η συγκεκριμένη μελέτη παρουσιάζονται στον πίνακα 5.1. Πίνακας 5.1: Συντελεστές βαρύτητας επιλεγμένων ρύπων. Ρύπος Συντελεστής Βαρύτητας Μονοξείδιο του άνθρακα (CO) 0,059 Διοξείδιο του αζώτου (NO 2 ) 0,085 Αιωρούμενα σωματίδια PM 10 0,299 Όζον (O 3 ) 0,108 Βενζόλιο 0,246 Πτητικοί υδρογονάνθρακες (VOCs) 0,111 Θόρυβος 0,092 Επιλογή ανώτατων ορίων Η επιλογή των ανώτατων ορίων στις συγκεντρώσεις των ρύπων έγινε σύμφωνα με τις αποφάσεις των εμπειρογνωμόνων. Πιο συγκεκριμένα για κάποιους από τους ρύπους έγινε

82 76 Ε Μ Θ Π Μ χρήση των θεσμοθετημένων ορίων ή προτάσεων των αρμοδίων φορέων, ενώ για άλλους έγινε προσαρμογή για το χρονικό περιθώριο των μετρήσεων. Τα ανώτατα όρια για ωριαία έκθεση για κάθε ρύπο τα οποία χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη παρουσιάζονται στον πίνακα 5.2. Πίνακας 5.2: Ανώτατα όρια συγκεντρώσεων. Ρύπος Ανώτατο όριο Μονοξείδιο του άνθρακα (CO) 8,70 ppm Διοξείδιο του αζώτου (NO 2 ) 200 μg/m 3 Αιωρούμενα σωματίδια PM μg/m 3 Όζον (O 3 ) 120 μg/m 3 Βενζόλιο 0 ppb Πτητικοί υδρογονάνθρακες (VOCs) 37,5 ppb Θόρυβος 67 db Επιλογή μετρήσεων Τα δεδομένα μετρήσεων που χρησιμοποιήθηκαν καλύπτουν τη χρονική περίοδο από το Μάρτιο του 2010 μέχρι το Φεβρουάριο του Πρόκειται για ωριαίες μετρήσεις οι οποίες αφορούν τα χρονικά διαστήματα αιχμής. Πιο συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκαν μετρήσεις οι οποίες καλύπτουν τις ώρες 09:00-11:00 το πρωί και 19:00-21:00 το βράδυ. Ο λόγος που έγινε αυτή η επιλογή είναι διότι σε αυτές τις χρονικές περιόδους υπάρχει αυξημένη οδική κυκλοφορία στο κέντρο της πόλης αλλά ταυτόχρονα σημειώνεται και η μεγαλύτερη παρουσία ανθρώπων. Για το NO 2, τα PM 10 και το O 3 χρησιμοποιήθηκαν μετρήσεις από το σταθερό σταθμό της Αγίας Σοφίας που ανήκει στο δίκτυο της Περιφέρειας της κεντρικής Μακεδονίας. Για το βενζόλιο, το CO, το θόρυβο και τους VOCs χρησιμοποιήθηκαν φορητές μετρήσεις για την ίδια χρονική περίοδο. Οι μέσες συγκεντρώσεις που προκύπτουν από τις μετρήσεις αυτές παρουσιάζονται στον πίνακα 5.3. Πίνακας 5.3: Συγκεντρώσεις των ρύπων που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη. Ρύπος 09:00-11:00 19:00-21:00 Μέση Τιμή Μονοξείδιο του άνθρακα (CO) 0,67 ppm 0,73 ppm 0,69 ppm Διοξείδιο του αζώτου (NO 2 ) 27,11 μg/m 3 27,87 μg/m 3 27,49 μg/m 3 Αιωρούμενα σωματίδια PM 10 51,03 μg/m 3 48,94 μg/m 3 49,98 μg/m 3 Όζον (O 3 ) 37,16 μg/m 3 55,26 μg/m 3 46,26 μg/m 3 Βενζόλιο 0,68 ppb 0,72 ppb 0,69 ppb Πτητικοί υδρογονάνθρακες (VOCs) 44,67 ppb 57,26 ppb 48,78 ppb Θόρυβος 66,83 db 64,32 db 65,57 db

83 77 Ε Μ Θ Π Μ 5.2 Πραγματοποίηση μελέτης και σχολιασμός αποτελεσμάτων Στην εικόνα 5.1 απεικονίζεται η καρτέλα τοποθεσίας του CENSE, ενώ στην εικόνα 5.2 η καρτέλα δραστηριοτήτων με τις επιλεγμένες δραστηριότητες για τη συγκεκριμένη μελέτη. Εικόνα 5.1: Καρτέλα τοποθεσίας του CENSE. Εικόνα 5.2: Καρτέλα δραστηριοτήτων του CENSE.

84 78 Ε Μ Θ Π Μ Πρωινή ζώνη Εικόνα 5.3: Καρτέλα ρύπων του CENSE για τις ώρες 09:00-11:00. Στην εικόνα 5.3 παρουσιάζεται η καρτέλα ρύπων συμπληρωμένη με τα δεδομένα που αντιστοιχούν στην πρωινή ζώνη μετρήσεων. Η ανάλυση που προκύπτει από αυτά τα δεδομένα και τον υπολογισμό του CENSE και η οποία παρουσιάζεται στην καρτέλα αποτελεσμάτων και στην καρτέλα αναφοράς, παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Σύμφωνα με την τιμή του CEF, η οποία είναι περίπου ίση με 1,45, το επίπεδο της αθροιστικής έκθεσης μπορεί να χαρακτηριστεί ως «αρκετά καλό». Ωστόσο, λαμβάνοντας υπόψη το συντελεστή CDEF, παρατηρείται μεγάλη διαφοροποίηση από τον αρχικό χαρακτηρισμό. Ήπιες δραστηριότητες όπως ανάπαυση ή απλή ορθοστασία, βρίσκονται σχετικά κοντά στην τιμή του CEF. Ωστόσο, έντονες φυσικές δραστηριότητες αποκλίνουν σημαντικά από την τιμή αυτή. Συγκεκριμένα, όσο εντονότερη είναι η φυσική δραστηριότητα, τόσο χειρότερος είναι ο χαρακτηρισμός. Για το περπάτημα και την ποδηλασία ο χαρακτηρισμός που προκύπτει είναι «φτωχό», ενώ για το γρήγορο περπάτημα και

85 79 Ε Μ Θ Π Μ τη γρήγορη ποδηλασία ο χαρακτηρισμός που προκύπτει είναι ανθυγιεινό και πολύ ανθυγιεινό αντίστοιχα. Εικόνα 5.4: Καρτέλα αποτελεσμάτων για την πρωινή ζώνη. Εικόνα 5.5: Καρτέλα αναφοράς για την πρωινή ζώνη.

86 80 Ε Μ Θ Π Μ Βραδινή ζώνη Τα δεδομένα για τον υπολογισμό της αθροιστικής έκθεσης για τη βραδινή ζώνη απεικονίζονται στην καρτέλα ρύπων του CENSE. Εικόνα 5.6: Καρτέλα ρύπων για τις ώρες 19:00-21:00. Τα αποτελέσματα τα οποία προκύπτουν από τον υπολογισμό του CENSE με βάση τα παραπάνω δεδομένα παρουσιάζουν ένα παρόμοιο μοτίβο με τα αποτελέσματα της πρωινής ζώνης. Ωστόσο αξίζει να αναφερθεί ότι η κατάσταση κατά τις βραδινές αυτές ώρες είναι ελαφρώς χειρότερη από τις πρωινές. Πιο συγκεκριμένα, σύμφωνα με την τιμή του συντελεστή CEF η οποία είναι περίπου ίση με 1,27, το επίπεδο έκθεσης μπορεί να χαρακτηριστεί ως αρκετά καλό. Ωστόσο, σύμφωνα με την τιμή του συντελεστή CDEF, έντονες φυσικές δραστηριότητες αντιστοιχούν σε σημαντικά χειρότερο επίπεδο έκθεσης. Ενδεικτικά, αξίζει να αναφερθεί ότι η

87 81 Ε Μ Θ Π Μ γρήγορη ποδηλασία με τιμή CDEF περίπου ίση με -0,513 αντιστοιχεί σε επικίνδυνο επίπεδο έκθεσης. Εικόνα 5.7: Καρτέλα αποτελεσμάτων βραδινής ζώνης. Εικόνα 5.8: Καρτέλα αποτελεσμάτων βραδινής ζώνης.

88 82 Ε Μ Θ Π Μ Ημερήσια Στο σημείο αυτό κρίθηκε σκόπιμο να πραγματοποιηθεί και ένας ημερήσιος υπολογισμός, τα δεδομένα του οποίου αποτελούν τις μέσες τιμές του υπολογισμού για την πρωινή και τη βραδινή ζώνη και απεικονίζονται στην καρτέλα ρύπων της εικόνας 5.9. Εικόνα 5.9: Καρτέλα ρύπων για τον ημερήσιο υπολογισμό. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από το συγκεκριμένο υπολογισμό, όπως άλλωστε είναι αναμενόμενο, παρουσιάζουν παρόμοιο μοτίβο με τον υπολογισμό για την πρωινή και τη βραδινή ζώνη. Πιο συγκεκριμένα, όπως προκύπτει από τις καρτέλες αποτελεσμάτων και αναφοράς οι οποίες απεικονίζονται στις εικόνες 4.10 και 4.11 αντίστοιχα, ο συντελεστής CEF λαμβάνει τιμή περίπου ίση με 1,35, ενώ οι συντελεστές CDEF για τις έντονες φυσικές δραστηριότητες λαμβάνουν ιδιαίτερα χαμηλές τιμές. Ειδικά η τιμή που αντιστοιχεί στην έντονη ποδηλασία αντιστοιχεί σε πολύ ανθυγιεινά προς επικίνδυνα επίπεδα έκθεσης.

89 83 Ε Μ Θ Π Μ Εικόνα 5.10: Καρτέλα αποτελεσμάτων για τις ώρες (09:00-11:00) και (19:00-21:00). Εικόνα 5.11: Καρτέλα αναφοράς για τις ώρες (09:00-11:00) και (19:00-21:00). Τέλος, στο διάγραμμα που απεικονίζεται στην εικόνα 5.12, αποτυπώνεται το μοτίβο που διέπει τη σχέση μεταξύ των τριών παραπάνω περιπτώσεων.

90 Εικόνα 5.12: Συγκεντρωτικό διάγραμμα αποτελεσμάτων μελέτης. 84 Ε Μ Θ Π Μ