Βελτιστοποίηση της απόδοσης των πόρων για την εξυγίανση εδαφών. Η περίπτωση του Τεχνολογικού και Πολιτιστικού Πάρκου Λαυρίου.

Abstract

It is estimated that until now, in Europe and in the USA, only 4-5% of the estimated number of brownfields have been remediated, mainly due to high remediation cost. Considering the inefficiency of the available remediation funds, the optimum remediation level, as well as the exact design of the remediation works need to be defined. Therefore, the question that needed to be answered was: “Which is the optimum pit that should be under remediation in order to achieve the best combination of environmental performance and cost minimisation, in other words, maximum social profit and minimum social cost?” A new method (ORFA, Optimum Remediation Funds Allocation) was developed in order to answer this question. ORFA was based on pit optimization mining techniques. It was also put into practice so as to be tested and validated. The case study involved the remediation project that was undertaken in the Lavrion, Technological and Cultural Park (LTCP). Four optimization criteria are introduced in ORFA: The Optimum Pit (OP) corresponds to the optimum pollution level that achieves maximum net social profit and minimum social cost. If a study of site specific, Analytical Risk Assessment (ARA) has been conducted that indicates that the risk to human health or the environment is due to a specific contaminant, then the optimum SubPit with regard this contaminant i (SPi) may be used. If not, the Unified Pit of optimum subpits (UP) can be used. UP is defined as the union of all the SPis and ensures the remediation of the optimum subpit of the critical contaminant, even without knowing his identity. The available remediation budget for a specific site may be not enough to cover the remediation cost of OP. Therefore the optimum pit for a specified budget (OPL) was also determined. Remediation budget reduction is allowed until the point at which the mean concentration or leaching value of each contaminant is still below the thresholds. ORFA application led to the quantification in monetary terms of the environmental benefit of remediation measures in LTCP. The net economic value of full remediation of zones 4 and 5 is 24,847,141€. OP5 and OP4 achieve 99.4% and 98.6% elimination of risk, while saving in total 620,800€. At the same time the mean leaching value of all the contaminants after the remediation of OP is much lower than the applied standards. Also, UP5 and UP4 attain elimination of risk by 85.7% and 70.3% respectively, while reducing the cost by 1,612,638€.

Υπολογίζεται ότι έως σήμερα, σε Ευρώπη και ΗΠΑ, έχει αποκατασταθεί μόνο ένα 4-5% των ρυπασμένων χώρων, κυρίως εξαιτίας του υψηλού κόστους εξυγίανσης. Δεδομένης της ανεπάρκειας των διαθέσιμων πόρων για εξυγίανση, απαιτείται ο προσδιορισμός του βέλτιστου επιπέδου απορρύπανσης αλλά και του τρόπου με τον οποίο μπορεί να επιτευχθεί, δηλαδή ο σχεδιασμός των έργων εξυγίανσης. Το ερώτημα επομένως που προέκυψε είναι: «Ποια γεωμετρία απορρύπανσης προσφέρει την βέλτιστη απόδοση των πόρων, με κριτήριο τον καλύτερο συνδυασμό περιβαλλοντικής εξυγίανσης και ελαχιστοποίησης του κόστους της, δηλαδή με κριτήριο το ελάχιστο κοινωνικό κόστος;» Για την απάντηση του ερωτήματος αναπτύχθηκε η νέα μέθοδος ORFA (Optimum Remediation Funds Allocation) βασιζόμενη στις μεταλλευτικές τεχνικές βελτιστοποίησης των ορίων εκμετάλλευσης ενός κοιτάσματος. Η μέθοδος ελέγχθηκε και επικυρώθηκε μέσω της εφαρμογής της στο Τεχνολογικό και Πολιτιστικό Πάρκο Λαυρίου (ΤΠΠΛ). Η ORFA εισάγει τέσσερα κριτήρια βελτιστοποίησης: Η βέλτιστη σκάφη (OP) αντιπροσωπεύει το βέλτιστο επίπεδο της ρύπανσης, στο οποίο μεγιστοποιείται η καθαρή κοινωνική αξία της απορρύπανσης και ελαχιστοποιείται το συνολικό κοινωνικό της κόστος. Αν έχει εκπονηθεί μελέτη αναλυτικής εκτίμησης κινδύνου (ΑΕΚ) που να αποδεικνύει ότι ο κίνδυνος οφείλεται σε ένα ρύπο τότε επιλέγεται η βέλτιστη υποσκάφη ως προς ρύπο i (SPi). Εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί η ενιαία σκάφη βέλτιστων υποσκαφών (UP). Η UP αποτελεί ένωση όλων των SPi και εξασφαλίζει την απορρύπανση της SPi του κρίσιμου ρύπου, αγνοώντας την ταυτότητα αυτού. Επειδή τα διαθέσιμα χρήματα για απορρύπανση ενός χώρου ενδέχεται να μην επαρκούν για την απορρύπανση της OP, υπολογίστηκε και η βέλτιστη σκάφη περιορισμένου προϋπολογισμού (OPL). Η μείωση του προϋπολογισμού είναι επιτρεπτή μέχρι το επίπεδο, στο οποίο η παραμένουσα ρύπανση βρίσκεται εντός των επιτρεπτών ορίων, για κάθε ρύπο. Με τη χρήση της ORFA ποσοτικοποιήθηκε το περιβαλλοντικό όφελος που προκύπτει από τα έργα εξυγίανσης στο ΤΠΠΛ. Η καθαρή οικονομική αξία της πλήρους απορρύπανσης της ζώνης 4 και 5 υπολογίστηκε ίση με 24.847.141€. Oι OP για τις δύο ζώνες πετυχαίνουν εξυγίανση σε ποσοστό 99,4% και 98,6% αντίστοιχα, με συνολική εξοικονόμηση χρημάτων ίση με 620.800€. Συγχρόνως, η μέση τιμή εκπλυσιμότητας των ρύπων που παραμένουν στο έδαφος μετά την απομάκρυνση της OP είναι πολύ χαμηλότερη από τα όρια. Επίσης, η UP5 και UP4 πετυχαίνουν 85,7% και 70,3% εξυγίανση αντίστοιχα με συνολική μείωση του κόστους κατά 1.612.638€.