Οι Xώροι Yγειονομικής Tαφής στην επαρχία Jiangsu, Κίνα και οι πιθανές απειλές για τη δημόσια υγεία
Από RemoteSensing Wiki
Εισαγωγή
Η απόθεση απορριμάτων αποτελεί σημαντικό πρόβλημα δημόσιας υγείας καθώς και περιβαλλοντικό πρόβλημα. Η διαχείριση επικίνδυνων για την ανθρώπινη υγεία ρύπων οι οποίοι απαντώνται σε Χώρους Υγειονομικής Ταφής Απιρριμάτων (ΧΥΤΑ) (έκλυση μεθανίου από την αποσύνθεση της οργανικής ύλης, βαρέα μέταλλα) απαιτεί την επεξεργασία μεγάλου όγκου χωρικών στοιχείων. Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας είναι, με τη βοήθεια πολύτιμων εργαλείων όπως τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών (GIS) και η τηλεπισκόπηση (RS), α) να αναλύσει τις εκπομπές αερίων και στραγγισμάτων από τους ΧΥΤΑ οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την απόθεση οικιακών αποβλήτων στην περιοχή Jiangsu της Κίνας β) να ερευνήσει τις περιοχές που βρίσκονται σε μικρή απόσταση από ΧΥΤΑ και γ) να ελέγξει αν αυτοί συμμορφώνονται στους εθνικούς κανονισμούς.
Μεθοδολογία
1) Επιλογή ΧΥΤΑ στην περιοχή μελέτης
Τα περισσότερα από τα στερεά απόβλητα των περιοχών μελέτης αποτίθενται στους ογδόντα ΧΥΤΑ που φαίνεται να απαντώνται στην περιοχή. Πραγματοποιήθηκε επιλογή πέντε ΧΥΤΑ στις μητροπολιτικές περιοχές WUxi και Suzhou, οι οποίες βρίσκονται στις νότιες όχθες του ποταμού Yangtze στην Κίνα.
2)Συλλογή στοιχείων από το έδαφος
Με τη βοήθεια GPS προσδιορίστηκε η ακριβής θέση των επιλεχθέντων ΧΥΤΑ. Σε κάθε έναν από αυτούς πραγματοποιήθηκε συλλογή και έπειτα ανάλυση περιβαλλοντικών δεδομένων των συλλεχθέντων στραγγισμάτων σε εργαστήριο (BOD5, COD, NH4, βαρέα μέταλλα- Pb, Cr, As, Hg).
3)Ψηφιακοί χάρτες, εικόνες δορυφόρου και χωρική ανάλυση
Χρησιμοποιήθηκε ψηφιακός χάρτης της περιοχής Jiangzu (1:10.000) με είκοσι θεματικά επίπεδα και με την βοήθεια ArcGIS ψηφιοποιήθηκαν επιπλέον στοιχεία από χάρτες hard copy. Οι κλίσεις προσδιορίστηκαν από την ιστοσελίδα του US Geological Survey με την χρήση δορυφορικής εικόνας από τον Landsat 7 Enhanced Thematic Mapper Plus ETM+ (Ιούλιος 2002 - China Remote Sensing Satellite Ground Station China). Ο δορυφόρος αυτός είναι εξοπλισμένος με πολυφασματικά ραδιόμετρα και παρέχει εικόνες υψηλής ανάλυσης της επιφάνειας της γης στα κανάλια του ορατού, εγγύς υπέρυθρου, μικροκυματικού και θερμικού υπέρυθρου. Η ανάλυση είναι 30m και στα έξι κανάλια. Μια υποεικόνα του δορυφόρου που περιείχε την περιοχή μελέτης αναλύθηκε ξανά με την χρήση του ERDAS 8.6 στην οποία έγινε γεωμετρική διόρθωση σε προβολικό σύστημα UTM.
4)Περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά που αντλήθηκαν από τηλεπισκοπικές εικόνες
Τα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά που ελήφθησαν υπόψη για τη συγκεκριμένη μελέτη ήταν η θερμοκρασία της επιφάνειας του εδάφους (LST), ο δείκτης βλάστησης (NDVI) και ο δείκτης ορυκτών αργίλου (CMI). Ο λόγος που επιλέχθηκε ο πρώτος δείκτης είναι γιατί η διαφορά στην LST μεταξύ της επιφάνειας των ΧΥΤΑ και των περιοχών που τον περιβάλλουν σχετίζεται με την ταχύτητα αποδόμησης των αποτιθέμενων στους ΧΥΤΑ υλικών που έχει σαν αποτέλεσμα την έκλυση αερίων. Ως προς τον δεύτερο δείκτη (NDVI), αυτός χρησιμοποιείται ευρέως σε αναλύσεις που αφορούν τη βλάστηση λόγω της ικανότητας του να υπερτονίζει διαφορές στην φυτική κάλυψη που δεν είναι αλλιώς εύκολα ορατές. Επιπλέον, θεωρείται ότι ο NDVI συσχετίζει την περιεκτικότητα του εδάφους σε νερό. Πρέπει να σημειωθεί ότι δομικό χαρακτηριστικό των ΧΥΤΑ είναι ένα σύστημα στεγανών μεμβρανών που συλλέγουν τα στραγγίσματα και εμποδίζουν την διάλυση των βιοαερίων. Ο άργiλος χρησιμοποιείται συχνά για τη στεγάνωση των ΧΥΤΑ, ώστε να αποτρέπει την ρύπανση των υπόγειων υδροφορέων και των κοντινών υδάτινων σωμάτων. Ο CMI μπορεί να προσδιοριστεί με την βοήθεια της τηλεπισκόπησης, επιτρέποντας την εκτίμηση της συγκέντρωσης του αργίλου στην επιφάνεια του εδάφους.
5) Ανάλυση με GIS και εκτίμηση της καταλληλότητας της περιοχής για λειτουργία ΧΥΤΑ
Όλα τα στοιχεία μεταφέρθηκαν σε βάση δεδομένων GIS και έγιναν έξι buffer zones με κέντρο τον κάθε ΧΥΤΑ. Στις μικρότερες buffer zones αντιστοιχήθηκαν τα επίπεδα ρύπανσης όπως βρέθηκαν από τις συγκεντρώσεις των στραγγισμάτων που μετρήθηκαν στο πεδίο. Επιπλέον υπολογίστηκε η απόσταση των ΧΥΤΑ από επιφανειακά ύδατα. Τα προαναφερθέντα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά (π.χ., LST, NDVI και CMI) αξιολογήθηκαν για τις διάφορες buffer zones χωριστά με χρήση στατιστικών στοιχείων, χρησιμοποιώντας την ανάλυση της διακύμανσης (ANOVA) στο SPSS 11,0. Τα κριτήρια που επιλέχθηκαν για τον προσδιορισμό δυνητικά κατάλληλων θέσεων για τους χώρους υγειονομικής ταφής λαμβάνοντας υπόψιν και όσα αναφέρονται στο εθνικό πρότυπο για την επιλογή των ΧΥΤΑ είναι τα ακόλουθα: εγγύτητα με υδάτινα σώματα, τις κατοικημένες περιοχές, δρόμους, αεροδρόμια, προστατευόμενες περιοχές και κλίση του εδάφους. Σε όλα τα στοιχεία που προέκυψαν έγινε αναταξινόμηση. Σε όλα τα σημεία ράστερ των επιμέρους χαρτών δόθηκε μια τιμή μεταξύ 1 και 10, που αντιπροσωπεύει την καταλληλότητά τους για την κατασκευή και λειτουργία του χώρου υγειονομικής ταφής σε σχέση με τη συγκεκριμένη κατάσταση (με το 1 ως λιγότερο κατάλληλο σημείο).
Αποτελέσματα
Η χρήση της τηλεπισκόπησης και των GIS βοήθησε να αναδειχθεί ότι και οι πέντε ΧΥΤΑ βρίσκονται τοποθετημένοι σε ακατάλληλα σημεία, αναδεικνύοντας ταυτόχρονα περιοχές που είναι πιθανώς κατάλληλες για εγκατάσταση και λειτουργία ΧΥΤΑ. Ωστόσο, η συγκεκριμένη μελέτη προτείνει τη χρήση των μεθόδων αυτών στο πρώιμο στάδιο της διερεύνησης τοποθεσίας, προκειμένου να επιταχυνθεί η διαδικασία προσδιορισμού πιθανών σημείων εγκατάστασης. Δεδομένου ότι οι τηλεπισκοπικές εικόνες δεν μπορούν άμεσα να προσδιορίσουν κατάλληλα σημεία για εγκατάσταση ΧΥΤΑ, η χρήση του LST είναι πολλά υποσχόμενη, τόσο για τον προσδιορισμό κατάλληλου σημείου όσο και για εντοπισμό πιθανού ατυχήματος αυτόματης ανάφλεξης των απορριμάτων εντός του ΧΥΤΑ.
Πηγή: K. Yang, X. Zhou, W. Yan, D. Hang, P. Steinmann (2008). Landfills in Jiangsu province, China, and potential threats for public health: Leachate appraisal and spatial analysis using geographic information system and remote sensing. Waste Management Vol. 28 pp 2750–2757.
