Barselona, İspanya'daki aşırı fırtınalardan sonra yüzme suyu kalitesinin güvence altına alınması

KEY ÖĞRENİMLERİ

Bölge Hakkında

Figure 1: Location of Barcelona. Image Credit: Britannica

İklim tehditleri

Akdeniz ve Avrupa'daki diğer birçok kıyı gibi, Katalan kıyıları da iklim, zengin biyoçeşitlilik ve yüksek insan aktivitesi arasındaki karmaşık etkileşim nedeniyle iklim değişikliğine karşı oldukça savunmasızdır. Deniz seviyesinin yükselmesi, alçak kıyıları (özellikle deltalar ve haliçler) diğer etkilerin yanı sıra artan sel riskleri ve tuz saldırısı ile tehdit ediyor. Daha sık ve yoğun deniz fırtınaları kıyı varlıklarını etkiler ve yerel türleri ve biyoçeşitliliği tehdit eder. Su kıtlığı, iklim değişikliği ve artan turizm nedeniyle ağırlaşan kronik bir sorundur ve su temini büyük ölçüde nehir transferlerine, tuzdan arındırma tesislerine ve geri kazanılmış suya dayanmaktadır. Yağışlardaki değişkenliğin artması, şiddetli yağmurlarla ilişkili ve altı saatten daha kısa sürede meydana gelen ani selleri şiddetlendiriyor ve deniz taşkınlarının ek bir tehdit oluşturduğu yoğun nüfuslu bölgelerde özellikle sorunlu olan hasara neden oluyor.

Taşan kanalizasyon sistemlerinin su kalitesi ve halk sağlığı üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi

Figure 2: Bogatell channel discharge in Barcelona. Sampling point location. Image Credit: Google Maps

Artan küresel sıcaklıklar ve daha sık görülen aşırı yağmur olayları, daha sık ve daha yoğun Kombine Kanalizasyon Taşması olaylarına yol açarak gelişmiş izleme ve yönetim stratejileri gerektirecektir.

Gerçek zamanlı verilerle kanalizasyon taşmalarından kaynaklanan sağlık risklerini tahmin etme

Kirlenmiş deniz suyuna maruz kalanlar için sağlık riskini tahmin etmek için, IMPETUS proje ekibi bir Kantitatif Mikrobiyolojik Risk Değerlendirmesi modeli geliştirdi ve Barselona'daki bir kentsel plajda test etti. Model, hava durumu, deniz koşulları ve kanalizasyon taşması olayları gibi gerçek zamanlı çevresel verileri birleştirerek, su kalitesinin ne zaman ve nerede bir sağlık riski oluşturduğunu tahmin eder.

Patojenlerin deşarj noktasından nasıl yayıldığını simüle eder ve yakındaki banyo bölgelerindeki konsantrasyonları tahmin eder. Model ayrıca akımlar, güneş ışığı ve sıcaklık gibi çevresel faktörlerin patojenlerin hayatta kalmasını nasıl etkilediğini de göz önünde bulunduruyor.

Bu araç, kanalizasyon taşmalarından sonra halk sağlığını korumak için daha bilinçli, zamanında kararları destekler ve benzer zorluklarla karşılaşan diğer kentsel kıyı bölgelerine aktarılabilir.

Kantitatif Mikrobiyolojik Risk Değerlendirme modeli, proaktif su kalitesi yönetimi ve erken uyarı sistemlerinin kurulması için değerli bir yaklaşımı temsil eder. Kombine Kanalizasyon Taşması'nın farklı durumlarında banyo yapanlar için mikrobiyolojik riski tahmin eder ve en büyük riski sunan alanları tanımlar.

Mireia Mesas Suárez, Eurecat (IMPETUS proje ortağı)

Şekil 3, Kantitatif Mikrobiyolojik Risk Değerlendirme modelinin atık sudaki mikroorganizma maruziyetinden kaynaklanan enfeksiyon riskini tahmin etmek için nasıl çalıştığını göstermektedir.

İlk olarak, hava, deniz suyu ve kanalizasyon taşması hakkında veri toplar. Daha sonra, patojenlerin nasıl yayıldığını ve enfeksiyonlara neden olma olasılıklarını hesaplar. Şekil, Hesaplama modülünde yer alan adımları (yeşil renkte), gerekli giriş verilerini (mavi renkte) ve önceki projelerde geliştirilen bir ön Kantitatif Mikrobiyolojik Risk Değerlendirmesi modeline ilişkin modele dahil edilen farklı iyileştirmeleri (kırmızı renkte vurgulanmıştır) farklılaştırmaktadır.

Bu, kirlenmenin deşarj noktasından çevredeki banyo sularına nasıl geçtiğini açıklar.

Model ayrıca sıcaklık, güneş radyasyonu ve tuzluluk gibi çevresel faktörlerden etkilenen bozulma süreçlerini de içeriyor. Bu parametreler patojen sağkalımını ve çürüme oranlarını önemli ölçüde etkileyebilir.

Figure 3: Outline of the QMRA model workflow, upgraded items highlighted in red. Image Credit: Eurecat.

Kanalizasyon deşarjı durduktan sonra, deşarj kanalından akan sudaki patojen miktarı hızla azalır.

Bu, taşma olayı sona erdikten sonra kanaldaki kirlenmenin uzun sürmediğini gösterir; bu, banyo alanının ne kadar süre güvensiz kalabileceğini tahmin etmek için önemlidir.

Figure 4: The model output shows the predicted concentration risk, considering the favourable scenario for sea conditions and average CSO intensity (considering 2023-2024 data). Image Credit: Eurecat.

Yüzme suyu kalitesini etkileyen gelecekteki aşırı hava olaylarına daha iyi hazırlanmak için, bir taşıma ve risk modeli ile simülasyonlar, deniz akımlarına, rüzgar koşullarına ve kombine kanalizasyon deşarjlarına dayalı senaryoları araştırdı. Her senaryo için, model patojen hareketini ve dağılımını öngördü, yüzücü riskini tahmin etti ve yoğun yağıştan sonra bir plajın ne kadar süre güvensiz kalabileceğini gösterdi. Bu yaklaşım, iklim değişikliği bu tür olayların sıklığını artırdığı için karar vermeyi ve planlamayı desteklemektedir.

Denize girdikten sonra, bazı patojenler doğal süreçler nedeniyle güç kaybetmeye veya ölmeye başlar; Örneğin, güneş ışığı birçoğunu yok etmeye yardımcı olur. Sıcak sıcaklıklar ve deniz suyundaki tuz da bu mikropların hayatta kalma süresini etkiler. Bu nedenle, patojen kalıcılığı mevsimsel olarak değişir ve patojen bozulmasını destekleyen artan güneş ışığına maruz kalma nedeniyle yaz aylarında bozulma oranlarının daha yüksek olduğunu gösterir. Denizin hareket şekli, özellikle akıntıların hızı ve yönü, patojenlerin nasıl yayıldığı üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. İlkbahar ve sonbaharda, su akıntıları genellikle daha güçlü ve daha dinamiktir, bu da kirleticileri daha hızlı taşımaya ve seyreltmeye yardımcı olur. Sonuç olarak, enfeksiyon riski genellikle bu mevsimlerde daha hızlı kaybolur.

Risk değerlendirmesini iyileştirmek için bakteriyel göstergelerin kullanılması

Kirlenmiş sudan kaynaklanan sağlık risklerini daha iyi tahmin etmek için, proje ekibi yaygın olarak izlenen bakteriler (kirlilik göstergeleri olarak kullanılır) ve gerçek hastalığa neden olan patojenler arasındaki bağlantıyı rafine etti. Bu anlayışı geliştirerek, risk değerlendirme modeli banyo yapanların sağlığı için gerçek dünya koşullarını daha doğru bir şekilde yansıtabilir.

Vaka çalışması alanındaki örnekleme kampanyaları, özellikle kanalizasyon taşmaları sırasında, yaygın olarak izlenen bakterilerin gösterge olarak gerçek zamanlı izlenmesini destekledi. Bu veriler, sağlık risklerinin en yüksek olduğu yerleri gösteren daha gerçekçi haritalar oluşturmaya yardımcı oldu ve bu da erken uyarılar ve hedefli eylemler de dahil olmak üzere su kalitesi ve kamu güvenliği konusunda daha hızlı ve daha etkili kararları destekledi.

Ekonomik katkılar, zorluklar ve görünüm

Kantitatif Mikrobiyolojik Risk Değerlendirme modeline dayanan geliştirilen Erken Uyarı Sistemi, kirliliğin ne zaman ve nerede bir tehdit oluşturduğunu belirleyerek sağlık risklerini azaltmaya ve gereksiz plaj kapanmalarını önlemeye yardımcı olur. Bu, aşırı temkinli kararlardan kaçınır ve turizme bağlı kıyı alanlarının itibarını ve ekonomisini destekler. Bunu yaparken, çözüm hem halk sağlığına hem de yerel işletmelere fayda sağlar.

Ayrıntılı verilere sınırlı erişim ve yerel düzenlemelerdeki değişiklikler gibi kalan zorluklara rağmen, bu tür bir araç, banyo suyu güvenliği için erken uyarı sistemlerinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynayabilir. Bir durum kritik hale gelmeden önce yetkililerin harekete geçmesini sağlayarak hem halk sağlığını hem de çevreyi korur.

İleriye baktığımızda, yapay zekayı (makine öğrenimi gibi) entegre etmek, gelecekteki durumlarda enfeksiyon risklerini daha iyi tahmin etmek için geçmiş olaylardan öğrenerek sistemi geliştirebilir, özellikle aşırı hava olaylarına hazırlanmayı amaçlayan kıyı şehirleri için yararlıdır.

ÖZET

Daha fazla bilgi

İLETİŞİM