Hosted by SALL , contributed by arispaliouras on 21 May 2022
Στην περιοχή μας έχουμε δύο μεγάλους «ρυπαντές», το μεγαλύτερο αεροδρόμιο στην Ελλάδα και το δεύτερο σε επιβατική κίνηση λιμάνι στην περιοχή της Αττικής. Οι κάτοικοι ανησυχούν έντονα για την ποιότητα του αέρα που αναπνέουν και γι’ αυτό αποφασίσαμε να μετρήσουμε την συγκέντρωση των οξειδίων του αζώτου και άλλων αερίων που προκαλούν σοβαρά προβλήματα υγείας. Για το λόγο αυτό κατασκευάσαμε ένα χαμηλού κόστους σταθμό μέτρησης ατμοσφαιρικής ρύπανσης που μετράει τους πιο σημαντικούς ρύπους (CO, CO2, NO2, PM10, PM2.5) ώστε να καταγράφουμε σε καθημερινή βάση τις συγκεντρώσεις των παραπάνω αερίων και να βγάλουμε ασφαλή συμπεράσματα για την ποιότητα του αέρα που αναπνέουμε.
Ιστορικό
Οι κάτοικοι της Ανατολικής Αττικής ανησυχούν τα τελευταία χρόνια για την ποιότητα του αέρα που αναπνέουν λόγω της αυξημένης κίνησης του Αεροδρομίου «Ελευθέριος Βενιζέλος», του λιμανιού της Ραφήνας, της καταστροφικής πυρκαγιάς στις 23/07/2018 στην περιοχή της Ραφήνας και της κίνησης στους δρόμους. Το θέμα στην τοπική κοινωνία της Ραφήνας έχει πάρει τεράστιες διαστάσεις μετά την προβολή του προβλήματος στα μέσα ενημέρωσης:
- https://www.ant1news.gr/ygeia-periballon/article/548762/ereyna-ant1-baria-aeria-rypansi-sto-limani-tis-rafinas-binteo- ,
- https://www.irafina.gr/giorg-douvitsas-i-ripansi-tou-limaniou-tis-rafinas-apo-ta-plia-ke-i-endedigmeni-lisi/
Έντονη είναι και η ανησυχία για την ατμοσφαιρική ρύπανση και στην ευρύτερη περιοχή λόγω της καταστροφικής πυρκαγιάς στις 23/07/2018. Επίσης, μετά τη λειτουργία του αεροδρομίου οι κάτοικοι της Ανατολικής Αττικής ανησυχούν για αυξημένη ατμοσφαιρική ρύπανση. Αν προσθέσουμε και την αυξημένη χρήση του τζακιού τα τελευταία χρόνια λόγω της οικονομικής κρίσης το πρόβλημα γίνεται ακόμη πιο σοβαρό.
Η ατμοσφαιρική ρύπανση καταστρέφει τους πνεύμονες και τους αεραγωγούς και μπορεί να προκαλέσει άσθμα, βρογχίτιδα και καρδιαγγειακές παθήσεις. Επίσης η ατμοσφαιρική ρύπανση λόγω των μικροσωματιδίων και του όζοντος στο επίπεδο του εδάφους εξακολουθεί να προκαλεί πολλούς πρόωρους θανάτους στην ΕΕ κάθε χρόνο και να μειώνει το προσδόκιμο ζωής. Αυτό συνεπάγεται δισεκατομμύρια ευρώ κάθε χρόνο για δαπάνες υγειονομικής περίθαλψης.
Στόχος
Τα πρόβλημα εντοπίσαμε αφορά την ποιότητα του αέρα της περιοχής που ζούμε. Η ρεαλιστική λύση που προτείναμε είναι η ανάπτυξη ενός μαθητικού δικτύου σταθμών μέτρησης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης με χαμηλό κόστος ώστε κάθε σχολείο που ενδιαφέρεται, στα πλαίσια διάφορων μαθημάτων και δράσεων, να μπορεί να τους κατασκευάσει, να τους θέσει σε λειτουργία και να συνδεθεί στην πλατφόρμα μας. Με την ανάπτυξη ενός μαθητικού δικτύου σταθμών μέτρησης της ποιότητας του αέρα τόσο η τοπική αυτοδιοίκηση (Δήμος και άλλοι τοπικοί φορείς) όσο και όλοι οι πολίτες θα είναι ενημερωμένοι ανά πάσα στιγμή για την ποιότητα του αέρα που αναπνέουν. Έτσι αποφασίσαμε να δημιουργήσουμε ένα πρωτότυπο που θα είναι ένας τοπικός σταθμός μέτρησης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης με χαμηλό κόστος.
Τέλος, η συμμετοχή της σχολικής κοινότητας για την αντιμετώπιση και την λύση ενός προβλήματος της κοινότητας προετοιμάζει καλύτερα τους μαθητές για το μέλλον και την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής.
Συνδημιουργία με κοινωνικούς φορείς
Πριν προχωρήσουμε στην υλοποίηση συναντηθήκαμε με εκπρόσωπο του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών και τον Αντιδήμαρχο του Δήμου Ραφήνας Πικερμίου προκειμένου να τους παρουσιασούμε τη λύση μας, να μας πουν τις απόψεις τους, να μας συμβουλεύσουν, και να διαπιστώσουμε όλοι μαζί ότι η λύση που προτείνουμε δεν έχει τεχνικά λάθη και μπορεί να υλοποιηθεί. Η συνάντηση ήταν καθοριστική, ιδιαίτερα από τον εκπρόσωπο του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών γιατί μάθαμε πράγματα που δεν γνωρίζαμε και συμφωνήσαμε όταν τα ειδικά βαν του Αστεροσκοπείου είναι διαθέσιμα να έρθουν στη Ραφήνα για να κάνουν τις σχετικές μετρήσεις και να συγκρίνουμε τα αποτελέσματα των μετρήσεων του Αστεροσκοπείου με τα δικά μας, ώστε στη συνέχεια να κάνουμε τις απαραίτητες διορθώσεις (calibration) στους αισθητήρες που χρησιμοποιήσαμε.
Εφαρμογή
Με αφορμή όλες τις παραπάνω ανησυχίες και με ορισμένα ανησυχητικά στοιχεία της Ευρωπαϊκής Ένωσης σκεφτήκαμε την ανάπτυξη ενός μαθητικού δικτύου σταθμών μέτρησης ατμοσφαιρικής ρύπανσης, το οποίο θα τροφοδοτεί σε πραγματικό χρόνο μια διαδικτυακή πλατφόρμα στην οποία θα έχουν πρόσβαση τόσο οι πολίτες όσο και οι αρμόδιοι φορείς για την λήψη μέτρων που σκοπό θα έχουν την βελτίωση της ποιότητας του αέρα.
Ο κάθε σταθμός μέτρησης ατμοσφαιρικής ρύπανσης θα λαμβάνει μετρήσεις για τους εξής ρύπους:
- Μονοξείδιο του άνθρακα (CO)
- Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)
- Οξείδια του αζώτου (NO2)
- Αμμωνία (NH3)
- Αιωρούμενα σωματίδια (PM10–PM2,5)
- Θερμοκρασία
- Υγρασία
Έχοντας ως βάση τον μικροελεγκτή Arduino, συνδέσαμε ένα σύνολο αισθητήρων (DHT11, MICS-6814, NOVA SDS011, MG811 CO2) οι οποίοι μας δίνουν τις μετρήσεις των ρύπων της ατμόσφαιρας. Αξιοποιώντας το πλησιέστερο WiFi δίκτυο, ο μικροελεγκτής Arduino στέλνει τις μετρήσεις σε έναν Server. Οι μετρήσεις αποθηκεύονται σε μια βάση δεδομένων MySql για περαιτέρω επεξεργασία. Τα δεδομένα των μετρήσεων είναι διαθέσιμα στην τοπική αυτοδιοίκηση και σε όλους τους πολίτες μέσω μιας web εφαρμογής που αναπτύξαμε σε HTML, CSS και PHP και μέσω εφαρμογής app για κινητά τηλέφωνα η οποία είναι δωρεάν και αναπτύχθηκε με το προγραμματιστικό περιβάλλον του AppInventor.
Τα δεδομένα των μετρήσεων εμφανίζονται σε πραγματικό χρόνο στη σελίδα https://cutt.ly/grG7Kfm με γραφήματα και σε μορφή πίνακα για να μπορούμε να τα αντιγράφουμε εύκολα και να τα εισάγουμε σε οποιοδήποτε πρόγραμμα στατιστικής επεξεργασίας (π.χ. Excel) για μελέτη και εξαγωγή συμπερασμάτων.
Αναστοχασμός
Με τα δεδομένα που έχουμε συγκεντρώσει μέχρι στιγμής τα πράγματα δεν είναι τόσο ανησυχητικά όσο φαίνονται. Οι μετρήσεις μας δεν δείχνουν υψηλές συγκεντρώσεις, πάνω από τα επιτρεπόμενα όρια, για τους αέριους ρύπους που μετρήσαμε. Όσον αφορά τη συγκέντρωση του διοξειδίου του αζώτου, το οποίο είναι πολύ επικίνδυνο για την υγεία μας, τα συμπεράσματά μας επιβεβαιώνονται και από τις δορυφορικές φωτογραφίες του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) που μελετήσαμε χρησιμοποιώντας το εργαλείο EO Browser (https://apps.sentinel-hub.com/eo-browser/).
Futurel Plans
Θεωρούμε ότι για να βγάλουμε ασφαλή συμπεράσματα πρέπει να καταγράψουμε δεδομένα για μια ολόκληρη χρονιά, γιατί για παράδειγμα η κίνηση στο λιμάνι της Ραφήνας αυτή την περίοδο δεν είναι αυξημένη. Επίσης, πρέπει να συνεργαστούμε και με επίσημους φορείς, όπως το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών (https://www.meteo.noa.gr/GR/), το οποίο διαθέτει αξιόπιστα όργανα μέτρησης για να αξιολογήσουμε την αξιοπιστία των μετρήσεων του δικού μας σταθμού. Είμαστε σε συνεχή επικοινωνία με το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών για το συγκεκριμένο θέμα.