Εφαρµογή της Αρχής «ο ρυπαίνων πληρώνει» σε Υπόγειους Υδροφορείς υπό Συνθήκες Αβεβαιότητας Ν. ΘΕΟ ΟΣΙΟΥ *, Π. ΛΑΤΙΝΟΠΟΥΛΟΣ *, Γ. ΚΑΡΑΤΖΑΣ **, Ε.Α. ΜΑΡΙΑ *** * Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης, niktheod@civil.auth.gr, latin@civil.auth.gr ** Τµήµα Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, karatzas@mred.tuc.gr *** Γενικό Τµήµα, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, efmaria@science.tuc.gr Περίληψη: Abstract: Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται µια διαδικασία στοχαστικής θεώρησης του προβλήµατος της ρύπανσης ενός υπόγειου υδροφορέα µε στόχο τον εντοπισµό των δραστηριοτήτων που ευθύνονται για το επεισόδιο που προκάλεσε τη ρύπανση, την απόδοση της περιβαλλοντικής ευθύνης και την εφαρµογή της αρχής «ο ρυπαίνων πληρώνει» βάσει των οδηγιών της ΕΕ. Η στοχαστική ανάλυση που διενεργείται χρησιµοποιείται για την εκτίµηση της υδραυλικής αγωγιµότητας του υδροφορέα, µιας παραµέτρου που χαρακτηρίζεται από αβεβαιότητα στα περισσότερα προβλήµατα προσοµοίωσης υπόγειων ροών. Η προσέγγιση αυτή καθιστά δυνατή την εκτίµηση της πιθανότητας µια δραστηριότητα που αποτελεί πιθανή πηγή ρύπανσης να βρίσκεται εντός της ζώνης σύλληψης της γεώτρησης στην οποία έχει παρατηρηθεί το επεισόδιο και ως εκ τούτου, και σε συνδυασµό µε άλλα χαρακτηριστικά που θα πρέπει επίσης να πληροί η υπό διερεύνηση δραστηριότητα, να θεωρηθεί ως υπεύθυνη και να της απαιτηθεί η αποκατάσταση της περιβαλλοντικής ζηµίας που έχει προκαλέσει. In this paper a procedure is proposed based on a stochastic simulation of the problem of groundwater pollution, aiming at the determination of the activities responsible for the environmental damage, at the restitution of environmental liability and at the application of the polluter pays principle according to the relevant EU directives. The applied stochastic approach is used for the estimation of the hydraulic conductivity of the aquifer, a parameter that is characterized by uncertainty in most groundwater simulation problems. This approach leads to the estimation of the probability that a certain activity, which represents a possible polluter, is actually included in the capture zone of a pumping well and, along with a number of other parameters, is to be considered as the activity responsible for the environmental damage and therefore bear the cost of rehabilitation of the aquifer system. Λέξεις κλειδιά: Ζώνες σύλληψης γεωτρήσεων, περιβαλλοντική νοµοθεσία, ρύπανση υδάτων. 6 Εθνικό Συνέδριο της ΕΕ ΥΠ: Ολοκληρωµένη ιαχείριση Υδατικών Πόρων µε Βάση τη Λεκάνη Απορροής 14-16 Ιουνίου 2007, Χανιά.
224 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η εντεινόµενη υποβάθµιση του περιβάλλοντος θέτει αφενός το ζήτηµα της επιτακτικής ανάγκης της προστασίας του και αφετέρου εκείνο της αποτελεσµατικής στο µέτρο του δυνατού - «θεραπείας» και αποκατάστασης των προκαλούµενων ζηµιών. Ειδικότερα το δεύτερο ζήτηµα υπηρετείται από την αρχή «ο ρυπαίνων πληρώνει», που εκτός από τον κατασταλτικό της χαρακτήρα υπηρετεί τη φιλοσοφία της πρόληψης και της ενδυνάµωσης της αποτελεσµατικής προστασίας του περιβάλλοντος. Σε εφαρµογή της αρχής αυτής εκδόθηκε και η Οδηγία 2004/35/ΕΚ για την περιβαλλοντική ευθύνη. Κοµβικό όµως σηµείο για την εφαρµογή των διατάξεων για την περιβαλλοντική ευθύνη αναδεικνύεται η απόδειξη της αιτιώδους συνάφειας µεταξύ της ζηµίας και της δραστηριότητας που την προκαλεί, ειδικότερα στις περιπτώσεις της διάχυτης ρύπανσης ή σε περιπτώσεις όπου εµπλέκονται στη ρύπανση περισσότεροι του ενός φορείς ή δραστηριότητες. Αυτή η απόδειξη, που είναι προαπαιτούµενη για όλους τους τύπους ευθύνης, δηλαδή είτε πρόκειται για αντικειµενική είτε πρόκειται για υποκειµενική ευθύνη, αποτελεί και τη βασική προϋπόθεση για την ενεργοποίηση των νοµικών διατάξεων περί περιβαλλοντικής ευθύνης στις περιπτώσεις της διάχυτης ρύπανσης. Στην παρούσα εργασία γίνεται µια προσπάθεια διεπιστηµονικής προσέγγισης του παραπάνω ζητήµατος. Ειδικότερα, διερευνάται κατά πόσον η στοχαστική θεώρηση µπορεί να αποτελέσει όχι µόνον σηµαντικό αλλά και αξιόπιστο εργαλείο και µέσο πραγµατογνωµοσύνης για να «φωτιστούν» οι πολυάριθµες και συχνότατες περιπτώσεις της διάχυτης ρύπανσης, ειδικότερα δε εκείνες που συναρτώνται µε τη ρύπανση των υπογείων υδάτων. 2. Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΑΡΧΗΣ «Ο ΡΥΠΑΙΝΩΝ ΠΛΗΡΩΝΕΙ» ΚΑΙ Η ΣΧΕΣΗ ΤΗΣ ΜΕ ΤΗΝ Ο ΗΓΙΑ 2004/35 ΠΕΡΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΕΥΘΥΝΗΣ Η αρχή «ο ρυπαίνων πληρώνει», παρά την εκ πρώτης όψεως οικονοµική χροιά της, ενσωµατώθηκε στο άρθρο 175 ΣυνθΕΚ και, µαζί µε τις αρχές της πρόληψης, της προφύλαξης και της επανόρθωσης των βλαβών κατά προτεραιότητα στην πηγή, συµπληρώνει την ενότητα και το σύστηµα των αρχών, στις οποίες στηρίζεται το κοινοτικό δίκαιο προστασίας του περιβάλλοντος (Karatzas et al., 2005). Στο πλαίσιο αναζήτησης των τρόπων εφαρµογής της αρχής αυτής εντάσσεται η έκδοση τον Απρίλιο του 2004 από το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο και το Συµβούλιο, της Οδηγίας 2004/35 για την περιβαλλοντική ευθύνη (EE L 143/56 της 30-4-2004). Νοµική βάση της Οδηγίας είναι το άρθρο 175 παρ. 1 ΣυνθΕΚ για την προστασία του περιβάλλοντος, γεγονός που την εντάσσει στις περιβαλλοντικές Οδηγίες και µάλιστα σε εκείνες οριζόντιας εµβέλειας (Theodossiou et al., 2006). Ως θεµελιώδης και φιλόδοξη αρχή της Οδηγίας αναδεικνύεται το ότι ο φορέας εκµετάλλευσης, η δραστηριότητα του οποίου προκάλεσε την περιβαλλοντική ζηµία ή τον άµεσο κίνδυνο ανάλογης ζηµίας, είναι οικονοµικά υπεύθυνος.
3. ΣΚΟΠΟΣ, ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΚΑΙ ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΟ ΠΕ ΙΟ ΤΗΣ Ο ΗΓΙΑΣ Σκοπός της Οδηγίας, σύµφωνα µε το άρθρο 1 είναι η διαµόρφωση ενός κοινού ευρωπαϊκού πλαισίου και συστήµατος για την περιβαλλοντική ευθύνη, βάσει της αρχής «ο ρυπαίνων πληρώνει», µε σκοπό την πρόληψη και την αποκατάσταση της περιβαλλοντικής ζηµίας (Χριστιανός, 2005). Στο πεδίο εφαρµογής της Οδηγίας υπάγονται περιοριστικώς: α) η ζηµία προστατευόµενων ειδών και φυσικών οικοτόπων, β) η ζηµία των υδάτων και γ) η ζηµία του εδάφους. Ειδικότερα σε σχέση µε τη ζηµία των υδάτων, η Οδηγία θεωρείται ότι εφαρµόζεται σε όλα τα ύδατα, που καλύπτονται από την Οδηγίαπλαίσιο 2000/60/ΕΚ (Prieur, 2004). Κοµβικό σηµείο της Οδηγίας είναι το άρθρο 4, που αφορά στο εξαιρετικό πεδίο δηλαδή στις περιπτώσεις όπου αυτή ρητώς δεν εφαρµόζεται. Το άρθρο αυτό περιλαµβάνει 6 παραγράφους µε εισαγόµενες πολύ σηµαντικές εξαιρέσεις. Μεταξύ των άλλων η οδηγία δεν εφαρµόζεται σε περιβαλλοντική ζηµία ή επικείµενη απειλή τέτοιας ζηµίας λόγω ρύπανσης διάχυτου χαρακτήρα, παρά µόνον εφόσον είναι δυνατόν να αποδειχθεί η αιτιώδης συνάφεια µεταξύ της ζηµίας και των δραστηριοτήτων µεµονωµένων φορέων εκµετάλλευσης. Σύµφωνα και µε τη δεύτερη αιτιολογική σκέψη της Οδηγίας, δεν είναι δυνατόν να αποκατασταθούν όλες οι µορφές περιβαλλοντικής ζηµίας µέσω του µηχανισµού της ευθύνης. Η αποτελεσµατική χρήση του µηχανισµού αυτού προϋποθέτει ότι θα πρέπει να υφίστανται ένας ή περισσότεροι ρυπαίνοντες οι οποίοι να µπορούν να εντοπιστούν, η ζηµία θα πρέπει να είναι συγκεκριµένη και να µπορεί να προσδιοριστεί ποσοτικά όπως επίσης θα πρέπει να µπορεί να απoδειχθεί η αιτιώδης συνάφεια και ο σύνδεσµος µεταξύ της ζηµίας και του ή των εντοπισθέντων ρυπαινόντων. Κατά συνέπεια, η ευθύνη δεν αποτελεί, σύµφωνα µε την Οδηγία, το κατάλληλο µέσο για την αντιµετώπιση της ευρέως διαδεδοµένης διάχυτης ρύπανσης, εφόσον είναι αδύνατον να συνδεθούν οι αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις µε πράξεις ή παραλείψεις συγκεκριµένων εξατοµικευµένων παραγόντων (Theodossiou et al., 2006). Έτσι, στις περιπτώσεις αυτές η απόδειξη της αιτιώδους συνάφειας ζηµίας και ρυπαίνοντα αποτελεί ίσως το πιο σοβαρό εµπόδιο για την εφαρµογή των διατάξεων για την περιβαλλοντική ευθύνη (Thieffry, 2004). Ειδικότερα το πρωταρχικό ζήτηµα και τα συνακόλουθα ερωτήµατα που εγείρονται στην περίπτωση της διάχυτης διασποράς ρύπανσης είναι η δυσκολία να προσδιοριστεί: α) ποιος την προκάλεσε, ή β) στην περίπτωση που αποδεικνύεται ότι συµβάλλουν σε αυτήν περισσότεροι από ένας, σε ποιο ποσοστό ανέρχεται η συµβολή του καθενός. Και επιπλέον είναι ο πλέον ύποπτος και ο πραγµατικός υπεύθυνος; 225 4. ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟ ΟΥ ΣΤΗΝ ΑΠΟ ΕΙΞΗ ΤΟΥ ΑΙΤΙΩ ΟΥΣ ΣΥΝ ΕΣΜΟΥ ΖΗΜΙΑΣ - ΡΥΠΟΓΟΝΟΥ ΠΗΓΗΣ Με τη διάταξη του άρθρου 4 διευρύνεται σηµαντικά το εξαιρετικό πεδίο της Οδηγίας, αφού µεγάλο τµήµα των περιβαλλοντικών ζηµιών, όπως είναι γνωστό, και ιδιαίτερα εκείνο των υδάτων, οφείλεται σε διάχυτη ρύπανση. Με τη χρήση της προτεινόµενης τεχνικής, που παρουσιάζεται στην εργασία, πρώτον, φωτίζεται µε µεγαλύτερη βεβαιότητα
226 το αποδεικτικό σκέλος της αιτιώδους συνάφειας ζηµίας και ρυπογόνου δραστηριότητας που υπάρχει στην περίπτωση της διάχυτης ρύπανσης. Αποτέλεσµα είναι ο περιορισµός του εξαιρετικού πεδίου της Οδηγίας, που χωρίς τη συνδροµή του προτεινόµενου µοντέλου θα ήταν αρκετά ευρύ. Αµβλύνεται εποµένως η εξαιρετική ρήτρα της Οδηγίας και αυτό συµβάλλει στην αποτελεσµατικότερη προστασία του περιβάλλοντος. εύτερον, στην περίπτωση πολλών εµπλεκόµενων πηγών ρύπανσης, µε τη χρήση του µοντέλου αποφεύγεται η εφαρµογή της «ευθύνης εις ολόκληρον», δηλαδή της επίρριψης της ευθύνης για τη ζηµία σε όλους τους υπόπτους για την πρόκλησή της. Μάλιστα µπορεί να βοηθηθεί η αποδεικτική διαδικασία τόσο του αιτιώδους συνδέσµου πηγής-ζηµίας αλλά και να προσδιοριστεί ο βαθµός συµµετοχής της καθεµιάς πηγής στο ζηµιογόνο αποτέλεσµα, ώστε να υπάρχει δίκαιος επιµερισµός της ευθύνης. 5. Η ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΗ ΘΕΩΡΗΣΗ Υπάρχουν δύο κύριες µέθοδοι µέσω των οποίων µπορεί κανείς να προσοµοιώσει προβλήµατα ροής και µεταφοράς σε υπόγειους υδροφορείς, η προσδιοριστική (ντετερµινιστική) και η στοχαστική. Η πρώτη µέθοδος βασίζεται στην αρχή ότι η καλή γνώση των διαδικασιών, µέσω των οποίων οι εξωτερικές φορτίσεις προκαλούν τις σχετικές αντιδράσεις ενός συστήµατος υπόγειου υδροφορέα, µπορεί να οδηγήσει στη διαµόρφωση ενός µαθηµατικού µοντέλου προσοµοίωσης που να µπορεί να προβλέψει τις αντιδράσεις του συστήµατος σε οποιαδήποτε µορφή φόρτισης. Στην πραγµατικότητα όµως η γνώση του ακριβούς τρόπου λειτουργίας του συστήµατος και των τιµών των υδρογεωλογικών παραµέτρων είναι περιορισµένη λόγω της φύσης των προβληµάτων αυτού του τύπου, τα οποία εκ των πραγµάτων περιβάλλονται από ένα βαθµό αβεβαιότητας. Η παρατήρηση δε αυτή αποτελεί και τη βάση πάνω στην οποία αναπτύσσονται τα στοχαστικά µοντέλα. Στην εργασία αυτή επιχειρείται µια στοχαστική προσέγγιση της υδραυλικής αγωγιµότητας, που αποτελεί την παράµετρο µε τον σηµαντικότερο βαθµό αβεβαιότητας σε προβλήµατα υπόγειων υδροφορέων, τόσο λόγω της δυσκολίας στον προσδιορισµό της όσο και της χωρικής µεταβλητότητας που την χαρακτηρίζει, µε στόχο τον προσδιορισµό της ζώνης σύλληψης γεώτρησης άντλησης. Η µέθοδος που εφαρµόζεται για την επίλυση των στοχαστικών διαφορικών εξισώσεων που περιγράφουν την ροή και την µεταφορά ρυπαντών σε υπόγειους υδροφορείς είναι η τεχνική Monte Carlo (Pinder, 2006). Η εφαρµογή αυτής της τεχνικής απαιτεί την περιγραφή της µεταβλητής, η τιµή της οποίας χαρακτηρίζεται από αβεβαιότητα µε µια κατανοµή πιθανότητας. Η µέθοδος περιλαµβάνει την επαναληπτική αναπαραγωγή τυχαίων τιµών της µεταβλητής µε βάση τη δεδοµένη στατιστική της κατανοµή και εντός των προδιαγεγραµµένων ορίων της, και την εφαρµογή του µοντέλου χρησιµοποιώντας τις τιµές αυτές για την οριοθέτηση µιας σειράς από ζώνες σύλληψης. Οι ζώνες αυτές στη συνέχεια αναλύονται στατιστικά ώστε να παραχθεί η αθροιστική κατανοµή πιθανότητας. Έτσι, τα διαδοχικά βήµατα που ακολουθούνται κατά την παρούσα εφαρµογή της τεχνικής Monte Carlo είναι (US EPA, 1993): 1. Επιλογή αντιπροσωπευτικών κατανοµών πιθανότητας για τις µεταβλητές που θεωρείται ότι χαρακτηρίζονται από βαθµό αβεβαιότητας. Παραγωγή τυχαίων τιµών
227 για κάθε µια από τις κατανοµές που επιλέχθηκαν κατά το προηγούµενο βήµα. Οι τιµές αυτές αντιπροσωπεύουν µια οµάδα πιθανών τιµών, που ονοµάζεται πραγµάτωση, για τις υπό διερεύνηση µεταβλητές. 2. Εφαρµογή του µοντέλου WHPA για τον προσδιορισµό των ζωνών σύλληψης. 3. Επανάληψη των βηµάτων 2 και 3 για έναν προκαθορισµένο αριθµό επαναλήψεων. 4. Παρουσίαση της σειράς των αποτελεσµάτων που έχουν παραχθεί σύµφωνα µε το 3 ο βήµα υπό µορφή συνάρτησης αθροιστικής κατανοµής πιθανοτήτων. 5. Ανάλυση και χρήση της αθροιστικής κατανοµής πιθανοτήτων ως εργαλείο για την εφαρµογή της αρχής «ο ρυπαίνων πληρώνει». 6. ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ - ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Ως ζώνη σύλληψης µιας γεώτρησης άντλησης ορίζεται η επιφανειακή ή υπόγεια παρακείµενη περιοχή η οποία περιλαµβάνει τόσο νερό όσο και ρύπους που τελικά µετά από ένα συγκεκριµένο χρονικό διάστηµα θα καταλήξουν να αντληθούν από τη γεώτρηση. Η µέθοδος που χρησιµοποιήθηκε στην εργασία αυτή για τον προσδιορισµό της ζώνης σύλληψης της γεώτρησης είναι αυτή της αντίστροφης γραµµής ροής. Η µέθοδος αυτή προσοµοιάζει την αντίστροφη κίνηση σωµατιδίων νερού µε αφετηρία το σηµείο άντλησης µέσα σε ένα συγκεκριµένο χρονικό διάστηµα t ετών. Ο υπολογισµός της τροχιάς των σωµατιδίων του νερού, σύµφωνα µε τη µέθοδο της αντίστροφης γραµµής ροής, προκύπτει από την επίλυση συστήµατος διαφορικών εξισώσεων (Shafer, 1987). Για την επίλυση του προβλήµατος εφαρµόστηκε το µοντέλο Well Head Protection Area (WHPA) της Environmental Protection Agency των Ηνωµένων Πολιτειών (US EPA, 1993). Πρόκειται για ένα φιλικό στον χρήστη µοντέλο το οποίο συνδυάζει αριθµητικές και αναλυτικές λύσεις για την προσοµοίωση διδιάστατης ροής και µεταφοράς ρύπων. Για την προσοµοίωση της ροής και της µεταφοράς ρύπων χρησιµοποιήθηκαν δεδοµένα από τον υπόγειο υδροφορέα της περιοχής Καστελίου Θραψάνου στο Ηράκλειο της Κρήτης. Το µέσο πάχος του υδροφορέα ανέρχεται στα 360m ενώ θεωρείται ότι περιορίζεται στο νότιο και βόρειο όριο του από όρια σταθερού φορτίου 340m και 210m αντίστοιχα (Karatzas et al., 2005 Theodossiou et al., 2006) ενώ οι τιµές της υδραυλικής αγωγιµότητας, όπως προέκυψαν από µετρήσεις πεδίου, παρουσιάζουν τυπική απόκλιση της τάξης του 6.7m/d ενώ η µέση τιµή τους είναι ίση µε 52.2m/d. Στον υδροφορέα θεωρήθηκε ένα υποθετικό σενάριο ρύπανσης και διερευνήθηκε το θέµα του προσδιορισµού της περιοχής στην οποία είναι εγκατεστηµένη η δραστηριότητα που το προκάλεσε. 7. ΟΡΙΟΘΕΤΗΣΗ ΤΩΝ ΖΩΝΩΝ ΣΥΛΛΗΨΗΣ Η µεταβλητότητα που εµφανίζει η υδραυλική αγωγιµότητα, φαινόµενο σύνηθες σε προσχωσιγενείς υδροφορείς, καταδεικνύει την ανάγκη διερεύνησης των επιπτώσεων της αβεβαιότητας που τη χαρακτηρίζει στην εκτίµηση των ζωνών σύλληψης. Αυτό επιτυγχάνεται είτε εφαρµόζοντας παραµετρική ανάλυση ευαισθησίας (Bhatt, 1993 Theodossiou et al., 2002 Theodossiou et al., 2006) είτε εισάγοντας µεθόδους
228 στοχαστικής θεώρησης (Vassolo et al., 1998 Theodossiou et al., 2005). Στην παρούσα εργασία εφαρµόζεται η δεύτερη τεχνική, αυτή της στοχαστικής θεώρησης. Η στοχαστική ανάλυση εφαρµόστηκε επί του φυσικού λογάριθµου της υδραυλικής αγωγιµότητας, καθώς είναι γενικώς αποδεκτό ότι η µετατροπή αυτή περιγράφει καλύτερα τη µεταβολή της, η οποία έχει λογοκανονική µορφή (Hoeksems and Kitanidis, 1985). Η διαδικασία που ακολουθήθηκε για την εφαρµογή στοχαστικής ανάλυσης στην υδραυλική αγωγιµότητα για τον προσδιορισµό των ζωνών σύλληψης για χρονικό διάστηµα ενός έτους µε τη χρήση του µοντέλου WHPA, είναι η ακόλουθη. Επιλέχθηκε ένα πλήθος 1000 πραγµατώσεων ώστε να διασφαλιστεί η αντικειµενικότητα των αποτελεσµάτων. Χρησιµοποιήθηκε ένας αριθµός 50 ακτινωτών γραµµών που έχουν τη θέση της γεώτρησης ως κοινό κέντρο τους. Το µήκος της κάθε ακτινωτής γραµµής και η αντίστοιχη γωνία της συνθέτουν µια πραγµάτωση της ζώνης σύλληψης. Αφού δηµιουργηθούν και οι 1000 ζώνες σύλληψης από το WHPA, οι 1000 αποστάσεις που αποθηκεύτηκαν για κάθε τόξο ακτινωτής γραµµής ταξινοµούνται κατά αύξουσα σειρά. Η ταξινόµηση που προκύπτει αποτελεί και την εµπειρική συνάρτηση κατανοµής για κάθε γραµµή. Εφόσον προσδιοριστεί η συνάρτηση αυτή τότε µπορεί να προσδιοριστεί και κάθε αντίστοιχη ποσοστιαία πιθανότητα πραγµάτωσης. 800 750 700 95% 80% 60% 40% 10% 800 750 700 95% 80% 60% 40% 10% 650 650 600 600 550 550 500 500 450 450 400 500 550 600 650 700 (α) Παροχή 100 m³/d, χρόνος 1 έτος 400 500 550 600 650 700 (β) Παροχή 200 m³/d, χρόνος 1 έτος 800 750 700 95% 80% 60% 40% 10% 800 750 700 95% 80% 60% 40% 10% 650 650 600 600 550 550 500 500 450 450 400 500 550 600 650 700 400 500 550 600 650 700 (α) Παροχή 100 m³/d, χρόνος 2 έτη (β) Παροχή 200 m³/d, χρόνος 2 έτη Σχήµα 1. Στοχαστική οριοθέτηση ζωνών σύλληψης γεώτρησης άντλησης.
Ως συµπέρασµα από την παραπάνω εφαρµογή συνάγεται το γεγονός ότι η περιοχή που περικλείεται από την καµπύλη του 95% έχει πιθανότητες τουλάχιστον ίσες µε το ποσοστό αυτό να περιλαµβάνεται τελικά στη ζώνη σύλληψης της γεώτρησης άντλησης. Η περιοχή που περικλείεται µεταξύ των καµπυλών 60 και 80% έχει αντίστοιχες πιθανότητες (δηλαδή 60 έως 80%) να περιλαµβάνεται στη ζώνη σύλληψης της γεώτρησης κ.ο.κ. Τα αποτελέσµατα της παραπάνω διερεύνησης παρουσιάζονται στο σχήµα 1 το οποίο απεικονίζει τις πιθανότητες που έχει κάθε περιοχή του υδροφορέα να περιλαµβάνεται στη ζώνη σύλληψης της γεώτρησης άντλησης. Στο σχήµα αυτό η εσωτερική καµπύλη εκφράζει την πιθανότητα του 95%, ενώ η εξωτερική καµπύλη την αντίστοιχη πιθανότητα του 10%. Συγκεκριµένα στα σχήµατα 1.α και 1.β παρουσιάζεται η στοχαστική οριοθέτηση της ζώνης προστασίας γεώτρησης µε παροχή άντλησης 100 και 200 m 3 /d αντίστοιχα για χρόνο διάνυσης ένα έτος. Στα δε σχήµατα 1.γ και 1.δ παρουσιάζεται η στοχαστική οριοθέτηση της ζώνης προστασίας γεώτρησης µε παροχή άντλησης 100 και 200 m 3 /d αντίστοιχα για χρόνο διάνυσης δύο έτη. 229 8. ΣΥΖΗΤΗΣΗ Τα συµπεράσµατα που προκύπτουν από την εφαρµογή της προτεινόµενης τεχνικής επιτρέπουν την ανάπτυξη ενός εργαλείου το οποίο, σε συνδυασµό και µε άλλα στοιχεία, µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την πιο ρεαλιστική και αντικειµενική εφαρµογή της αρχής «ο ρυπαίνων πληρώνει» και κατ επέκταση της Οδηγίας για την περιβαλλοντική ευθύνη, χρησιµοποιώντας ως παράδειγµα εφαρµογής τη ρύπανση των υπογείων υδάτων, που καλύπτονται από την Οδηγία 2000/60/ΕΚ. Με τον προσδιορισµό της ποσοστιαίας πιθανότητας κάποια περιοχή του υδροφορέα να περιλαµβάνεται ή όχι στη ζώνη σύλληψης γεώτρησης άντλησης στην οποία έχει παρατηρηθεί ρύπανση, παρέχεται η δυνατότητα: (α) της ιεράρχησης των περιοχών στις οποίες αναµένεται να βρίσκονται οι δραστηριότητες εκείνες που µπορεί να έχουν προκαλέσει το επεισόδιο ρύπανσης και (β) της ισχυροποίησης των αποδεικτικών στοιχείων που θα διευκόλυναν την έκδοση δικαστικής απόφασης που να υποχρεώνει τους υπεύθυνους της δραστηριότητας να αποκαταστήσουν την ποιότητα των υπόγειων υδάτων που έχουν ρυπάνει. Η εφαρµογή βέβαια των παραπάνω θα πρέπει να συνδυάζεται και µε άλλα στοιχεία, αφού η ύπαρξη και µόνο µιας δραστηριότητας εντός περιοχής µε υψηλή πιθανότητα περίληψης στη ζώνη σύλληψης µιας γεώτρησης δεν είναι δυνατόν να την καθιστά και εξ ορισµού υπεύθυνη για τη ρύπανση του υδροφορέα. Θα πρέπει ταυτόχρονα η δραστηριότητα να πληροί και κάποιες άλλες προϋποθέσεις, όπως να παράγει ρύπους συµβατούς µε αυτούς που έχουν εντοπιστεί στη γεώτρηση άντλησης, να µπορεί να εντοπιστεί το τµήµα της παραγωγικής διαδικασίας που αστόχησε και προκάλεσε τη ρύπανση κ.ά. 9. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται ένα εργαλείο για τη διευκόλυνση του προσδιορισµού των δραστηριοτήτων που µπορεί να ευθύνονται για τη ρύπανση ενός υπόγειου υδατικού
230 συστήµατος. Η ιδιαιτερότητα της προτεινόµενης τεχνικής είναι η αντιµετώπιση των παραµέτρων που χαρακτηρίζονται από αβεβαιότητα, όπως στην προκειµένη περίπτωση η υδραυλική αγωγιµότητα, µε στοχαστική προσέγγιση. Η προσέγγιση αυτή καθιστά δυνατή την εκτίµηση της πιθανότητας µια δραστηριότητας που αποτελεί πιθανή πηγή ρύπανσης, να βρίσκεται εντός της ζώνης σύλληψης της γεώτρησης, στην οποία έχει παρατηρηθεί το επεισόδιο και ως εκ τούτου, και σε συνδυασµό µε άλλα χαρακτηριστικά που θα πρέπει επίσης να πληροί η υπό διερεύνηση δραστηριότητα, να θεωρηθεί ως υπεύθυνη και να της απαιτηθεί η αποκατάσταση της περιβαλλοντικής ζηµίας που έχει προκαλέσει. Η εκτίµηση της πιθανότητας αυτής θεωρείται ότι µπορεί να συµβάλλει στη δηµιουργία ενός πιο αξιόπιστου και αποτελεσµατικού νοµικού εργαλείου για τον τελικό και ορθότερο καταλογισµό ή και επιµερισµό της ευθύνης. ΑΝΑΦΟΡΕΣ Bhatt K.: 1993, Uncertainty in wellhead protection area delineation due to uncertainty in aquifer parameter values. Journal of Hydrology, 149, 1-8. Hoeksems R. and Kitanidis P.: 1985, Analysis of the spatial structure of properties of selected aquifers. Water Resources Research, 21(4), 563-572. Karatzas G.P., Maria E.A. and Velegraki F.: 2005, The modelling of groundwater flow and transport of pollutants as a tool of specialisation of the polluter pays principle, 9th Int. Conf. on Environmental Science and Technology, 709-714, Rhodes Island. Pinder G.F.: 2006, An overview of the use of mathematical simulation and operations research methods in groundwater contaminant hydrology, Int. Conf. on Protection and Restoration of the Environment VIII, Chania, Greece. Prieur M.: 2004, La responsabilité environmentale en droit communautaire, Revue Européenne de droit de l environnement, Feb. 2004. Shafer J.M.: 1987, Reverse pathline calculation of time-related capture zones in nonuniform flow, Ground Water, 25(3), 283-289. Theodossiou N., Latinopoulos P., Karatzas G.P. and Maria E.A.: 2006, Delineation of capture zones in groundwater aquifers as a tool for the application of the polluterpays principle, Int. Conf. on Protection and Restoration of the Environment VIII, Chania, Greece. Theodossiou N., Latinopoulos P. and Fotopoulou E.: 2002, Estimation of well head protection areas under conditions of uncertainty, International Conf. on Protection and Restoration of the Environment VI, Skiathos, Greece, pp. 49-56. Theodossiou N., Latinopoulos P. and Fotopoulou E.: 2005, Application of Monte Carlo analysis in the delineation of well head protection areas, 9th International Conf. on Environmental Science and Technology, Rhodes Island, pp. 1453-1458. Thieffry P.: 2004, La directive sur la responsabilité environmentale; l autre distorsion Europe/Etats-Unis s estompe, Revue des Affaires Européennes 2003-2004/4, 571-596. U.S. E.P.A.: 1993, Groundwater and Ecosystems Restoration Research, WHPA Version 2.2, (Available online at: http://www.epa.gov/ada/csmos/models/whpa.html). Vassolo S., Kinzelbach W. and Shafer W.: 1998, Determination of a well head protection zone by stochastic inverse modelling. Journal of Hydrology, 206, 268-280. Χριστιανός B.: 2005, Σκέψεις για τη µεταφορά της Οδηγίας 2004/35 σχετικά µε την περιβαλλοντική ευθύνη, Νόµος και Φύση, Ιανουάριος 2005.