RISC

URI

I CAT

ASTR

OFE

I / 20

02

METODE MULTICRITERIALE DE ANALIZ A RISCULUI ENVIRONMENTAL

DIANA RETEAN FLOCA

ABSTRACT. - Multicriterial Methods of Environmental Risk Analysis. The aim of studying the risk and the environmental impacts is to facilitate the decisional process for the anthropic actions with significant impact upon the environment. The study and the evaluation of environmental impacts involves the analysis of some alternatives of the project and the choose of the optimum way taking into account the environmental and socio-economical criteria.The main problems which might appear regard the correct identification and quantification of the impacts upon all the environmental elements. It is also important to integrate the complex environmental information into synthetic attributes which can lead to the right decision. In order to avoid that the main objective of the evaluation of the environmental impacts coned be transformed into a compilation of relative data of the environment state, it is necessary to structure the entire analysis, finding the keys for understanding the punctiform impacts and their integration into synthetic expressions.The multicriteria analysis concerns techniques that help to solve the complex decisional problems which evaluate the environmental impacts upon criteria that can not be comparated directly. The typical problem of the multicriteria analysis is that economic, social and environmental parameters must be included into the same decisional context. In order to emphasize the different ways of multicriteria analysis of risk and environmental impacts we discussed about different case studies which show the potential of strategic application of the conceptual models for the identification of key-parameters. These characterize the environmental risk state on the other hand, they are representatives for the changes produced by the impacts. The conceptual models represent the bases for creating methods which evaluate the risk and environmental impacts using a GIS. These informational system allows the integration of some important data through the multicriteria analysis.

Aspectele metodologice generale i terminologia utilizat n diferite faze ale procedurii de analiz a riscurilor prezint o importan deosebit, att n ceea ce privete profilul tehnico-tiinific, ct i datorit faptului c stau la baza legislaiei moderne n materie de siguran, protecie i de prevenire a impactelor environmentale. Analiza riscurilor environmentale este o disciplin organizat sistematic, aprut n ultimii ani, datorit exigenelor legislative tot mai stricte, adoptate n ceea ce privete toxicologia, igiena muncii, poluarea mediului i n general protecia environmentului. Analiza riscurilor rspunde unor numeroase exigene, care n parte sunt de natur tehnic, iar n parte implic aspecte de acceptabilitate public. Cea mai important aplicare a rezultatelor finale, se regsete n elaborarea proceselor decizionale ce privesc

RISC

URI

I CAT

ASTR

OFE

I / 20

02

Abordri conceptuale i metodologice

67

derularea unei anumite activiti i utilizarea unor substane ce ridic relevante probleme de sntate uman i de calitate environmental. De asemenea, rezultatul analizei riscurilor are un rol esenial n faza decizional, legat de localizarea unor activiti care prezint un potenial pericol, de interveniile cu scop de reducere a nivelului riscurilor pentru instalaiile deja existente sau de mitigarea impactelor produse. Procesul complex de analiz a riscurilor prezint diferite faze, care sunt identificate printr-o terminologie caracteristic. Referindu-ne la o anumit situaie (activitate, intreprindere, tehnologie, etc.), n general o activitate antropic, pentru care cauza riscurilor nu se ia n considerare, fazele analizei riscurilor, n urma crora se conclude procesul decizional, sunt:

1. identificarea agentului periculos (hazard identification); 2. evaluarea riscurilor (risk assessment); 3. determinarea semnificaiei riscurilor (determining the significance of risk); 4. informarea prilor interesate de rezultatele i discuiile pe marginea

acestora. n prima faz, ntrebarea la care se ncearc s se dea un rspuns este legat de prezena sau absena unui agent periculos, care poate s duneze sntii omului sau calitii mediului. n acest caz este necesar identificarea i evaluarea situaiilor cu un potenial pericol i periculozitatea real a agenilor, de natur diferit, considerai nocivi. Analiza poate cuprinde studii epidemiologice, teste in vitro sau in vivo, etc. Dac efectele unor ageni periculoi sunt cunoscute cu certitudine, aceast faz se rezum doar la identificarea prezenei lor. Faza de evaluare a riscurilor are drept obiectiv estimarea cu maxim precizie a probabilitii nregistrrii unor daune, att pentru om, ct i pentru environment, ca efecte ale impactului produs de agenii nocivi identificai n prima faz. Procesul de evaluare se realizeaz lundu-se n considerare toate condiiile de funcionare normal, dar i cauzele i consecinele incidentelor care au avut deja loc. Riscurile evaluate fac referire la muncitorii expui (riscul profesional asumat), la populaia afectat i la modificarea strii i calitii mediului. Urmtoarea faz, ridic o serie de probleme n procesul de stabilire a semnificaiei riscurilor evaluate n faza precedent. O astfel de operaie, trebuie s in cont de acceptabilitatea riscului. Metodele utilizate, pentru a atinge obiectivele acestei faze, cuprind studii privind percepia riscurilor i analize de tipul risc-beneficii. Utilizarea acestor metode nu este suficient pentru a furniza toate elementele necesare procesului decizional. Pentru a ajunge la un consens este necesar o mare flexibilitate n gndire, datorit condiiilor diferite, de natur politic, economic, social i psihologic, specifice fiecrui caz. n ultima faz, de circulaie a informaiilor elaborate, un rol important l joac mijloacele de comunicare. Cea mai mare problem care apare, o reprezint dificultatea de a gsi un limbaj comun ntre specialitii care particip la procesul decizional i populaia interesat

Cunoaterea caracteristicilor mediului natural, n care sunt inserate activiti antropice, definirea cu precizie a poziionrii resurselor mediului i a distribuiei surselor

RISC

URI

I CAT

ASTR

OFE

I / 20

02

Riscuri i catastrofe Victor Sorocovschi

68

de posibil degradare ale acestora, reprezint pai eseniali n procesul de management i planificare teritorial. Metodele care se utilizeaz pentru a evalua vulnerabilitatea componentelor mediului i /sau distribuia riscului ntr-un anumit teritoriu, se pot clasifica n dou tipuri:

- analize matematice ale unui fenomen, care conduc la modelri ale proceselor fizice; acestea sunt metode deterministice, care au avantajul de a fi precise, dar necesit o mare cantitate de date i de msurtori; aceste metode sunt utilizate, n general, pentru proiectarea sistemelor de aprovizionare cu ap sau pentru determinarea i delimitarea zonelor de protecie;

- raionamente i analize multicriteriale, bazate pe o cunoatere generic a proceselor environmentale studiate i a parametrilor semnificativi; aceast metod poate substitui metoda, extrem de complex, a descrierii fenomenologiei environmentale.

n cele ce urmeaz, ncercm o descriere a metodelor din a doua categorie. Acestea sunt cu att mai eficace i mai valoroase, cu ct numrul de variabile luate n considerare este mai mare, cu toate c exist dificulti legate de utilizarea, suprapunerea i acordarea unor valori pentru un numr de matrici egal cu numrul variabilelor.

M.Panizza (1994), definete hazardul geomorfologic, prin probabilitatea ca anumite procese geomorfologice s aib loc, ntr-o perioad de timp ntr-un teritoriu, cu o intensitate specific, cauznd pierderi de viei omeneti sau daune materiale i propune mprirea geomorfologiei n dou ramuri care s analizeze:

1. procesele care pot cauza situaii de hazard; 2. componentele i caracteristicile teritoriului i materiile prime ce pot fi

exploatate; n acest caz, teritoriul poate avea o mare valoare tiinific, iar resursele exploatabile prezint o potenial vapoare economic.

Plecnd de la aceste consideraii, A.Cavallin i col. (1994) definesc, pe baza modificrilor ce pot interveni n interaciunile procese-componente, cinci tipuri de efecte poteniale, care evideniaz rolul proceselor geomorfologice n modificarea strii i dinamicii environmentale:

- impactul direct evideniaz situaia n care dezvoltarea antropic provoac daune unei componente geomorfologice; - impactul indirect - provoac un alt hazard geomorfologic care la rndul lui, poate provoaca daune unei componente geomorfologice; - risc - probabilitatea ca noua stare environmental s fie deteriorat, datorit unui proces geomorfologic (hazard); - risc direct probabilitatea ca noua stare environmental s determine o schimbare semnifivativ ntr-un proces geomorfologic (hazard indus) care, la rndul lui, poate provoca daune i modificri n starea environmentului; - risc indirect probabilitatea degradrii environmentului datorit unor modificri ale proceselor geomorfologice, cauzate de dezvoltarea noii stri environmentale (hazard indus). Riscurile i impactele directe i indirecte sunt rezultatul proceselor

geomorfologice sau a schimbrilor majore din cadrul acestora, datorate dezvoltrii

RISC

URI

I CAT

ASTR

OFE

I / 20

02

Abordri conceptuale i metodologice

69

componentei antropice. O serie de autori, au propus diferite metode de evaluare a strii componentelor geomorfologice i a hazardului geomorfologic care, n general, se bazau pe hri geomorfologice detaliate, analizate n corelaie cu informaii adiionale privind: litologia, hidrologia, etc., impacte cu cauze similare care au avut deja loc, evaluri cantitative ale componentelor environmentale i dinamica proceselor active ce definesc evoluia mediului studiat. Aceste metode nu permit o evaluare a riscurilor i a impactelor indirecte determinate de procesele geomorfologice, fiind necesare metode extrem de complexe i mult mai riguroase.

n acest sens, o analiz sintetic i integrat poate fi efectuat printr-un model conceptual, etrem de complex, care asociaz toate elementele care ar putea prezenta importan pentru sistemul geomorfologic i identific relaiile i interrelaiile, unele de tip cauz-efect, ce se stabilesc ntre acestea. Un exemplu de astfel de model conceptual, elaborat n procesele de analiz i evaluare a riscurilor i impactelor environmentale este ilustrat n Fig.1. Se observ necesitatea suprapunerii i corelrii sistemului antropic cu cel geomorfologic, fiind eseniale o serie de date privind fiecare element care poate afecta interesele societii umane, definite prin totalitatea aspectelor care caracterizeaz calitatea vieii umane i sntatea populaiei, inclusiv consideraiile economice i environmentale. C.M. Lorenz (1999), identific parametri-cheie sau indicatorii eseniali n descrierea sistemului geomorfologic i n evaluarea riscurilor i a impactelor environmentale, care au o funcie dual: pe de o parte, rezum sintetic strile environmentale rezultate n urma proceselor geomorfologice i pe de alt parte, descriu i identific relaiile de interaciune dintre fazele specifice proceselor geomorfologice i interesele societii umane.

Orice intervenie antropic, inserat n sistemul geomorfologic, determin modificri n paremetri indicatorilor care caracterizeaz starea environmental iniial. n consecin, aceste modificri ale indicatorilor se traduc prin creterea probabilitii riscurilor i apariia impactelor environmentale. ntr-un proces de evaluare a riscurilor i impactelor environmentale, cea mai mare dificultate apare n identificarea elementelor environmentale semnificative, care vor fi afectate de intervenia antropic i care vor defini impactul produs. A. Cendrero (1991), identific paii eseniali n evaluarea riscului geomorfologic i a impactelor environmentale:

- identificarea i definirea sistemului geomorfologic existent i delimitarea unitilor teritoriale;

- determinarea parametrilor descriptivi ai acestora; - evidenierea dinamicii i evoluiei proceselor geomorfologice, care se dovedesc

a fi relevante pentru individualizarea hazardelor; - identificarea calitii environmentale i a valorii economice a componentelor

geomorfologice; - analiza componentelor sistemului antropic.

RISC

URI

I CAT

ASTR

OFE

I / 20

02

Riscuri i catastrofe Victor Sorocovschi

70

Fig.1. Exemplu de model conceptual (dup D. Alkema, D. Geneletti, A. Cavallin i col.,1997)

RISC

URI

I CAT

ASTR

OFE

I / 20

02

Abordri conceptuale i metodologice

71

Procesele geomorfologice care interacioneaz, cu o anumit intensitate, cu interesele societii, descriu o situaie de hazard, astfel nct, putem spune c indicatori ofer informaii despre o posibil situaie de risc (magnitudine, frecven, distribuia spaial, extinderea, etc.). Acetia pot fi introdui n modele matematice care s exprime riscul sau impactul environmental, dac sunt asociate cu o evaluare a sensibilitii sau vulnerabilitii componentelor sistemelor geomorfologic i antropic fa de aceti parametri-cheie.

Numeroasele cazuri de deteriorare a calitii mediului, cauzate de activiti antropice care au ca efect poluarea acestuia, au demonstrat necesitatea unor aciuni de prevenire i de evaluare a riscurilor i impactelor, care trebuie s reprezinte baza reorganizrii tehnologice, a gestionrii i a inovaiilor legislative. n acest sens, foarte multe studii, au perfecionat metode de cartografiere a vulnerabilitii i a riscului environmental.

Aceast metod de analiz a riscului este utilizat n scopul unei reprezentrii environmentale sintetice i totodat dinamice, fiind un instrument de evaluare a alternativelor de planificare teritorial, la scar regional. Astfel, sunt reprezentate, ntr-o manier integrat, aspecte privind vulnerabilitatea environmentului i ncrctur antropic prezent n zona studiat, identificndu-se degradarea existent i nivelele diferite de risc environmental. Vulnerabilitatea sau fragilitatea intrinsec a environmentului este definit drept totalitatea caracteristicilor componentelor environmentale, care prezint o susceptibilitate specific de a capta i a rspndi unul sau mai muli ageni distructivi. Aceste caracteristici sunt legate de procesele care concur la modificarea, prin aciuni de accelerare i propagare sau de diminuare i restrngere, a efectelor ce decurg n urma unui impact environmental. O astfel de definiie, ia n considerare exclusiv componentele naturale care sunt reprezentate prin diferii parametri i ignor caracteristicile i tipul agentului distructiv. Oficiul Naiunilor Unite pentru Coordonarea Catastrofelor (UNDRO), propune o evaluare a riscului pe baza unui algoritm, care ia n considerare vulnerabilitatea mediului: RISCUL = PERICULOZITATEA * VULNERABILITATEA * VALOAREA ECONOMIC unde :

- periculozitatea este probabilitatea de a avea loc un eveniment de degradare a mediului, caracterizat de o anumit intensitate i durat de persisten, fiind exprimat n procente fa de perioada de referire;

- vulnerabilitatea exprim capacitatea mediului sau a unei componente a acestuia, de a suporta impactul datorat evenimentului produs i este notat, ntr- o scar relativ, cu valori de la 0 la 1;

- valoarea economic este exprimat n termeni socio-economici i se refer la caracteristicile calitative ale mediului sau ale componentei afectate.

n urma aplicrii ecuaiei, riscul va fi exprimat printr-un cost care se refer la factorii socio-economici. Exist numeroase propuneri de metode de acest tip, care se aplic n situaii diferite, n special pentru evaluarea riscului asociat rampelor de deeuri, acestea bazndu-se, fie pe criterii de acordare a unor indici (SRM, Site Rating Methodology, - Kufs i col, 1980), fie pe clasificarea situaiilor analizate (HRS, Hazard Rankink System, - Caldwell i col, 1981).

RISC

URI

I CAT

ASTR

OFE

I / 20

02

Riscuri i catastrofe Victor Sorocovschi

72

Avantajul metodelor care utilizeaz o abordare analitic multicriterial este reprezentat de posibilitatea de a evalua, ntr-un mod comparat, situaii diferite structural i geografic. Pentru a identifica pincipiile care stau la baza analizei multicriteriale, vom prezenta metoda aplicat la nivel teritorial, denumit DRASTIC, propus de Alle i col (1985), care realizeaz o zonificare a teritoriului, clasificat pe baza unor parametri care influeneaz direct i condiioneaz posibilitatea de evoluie a unui fenomen de risc, tradus prin contaminarea apei freatice. Metoda poate fi schematizat n fazele descrise n Fig. 2. Printre metodele disponibile pentru evaluarea vulnerabilitii, cea cunoscut sub numele DRASTIC, utilizat intens n Statele Unite, realizeaz o cuantificare a vulnerabilitii sistemului natural, printr-o complex analiz a apte parametri semnificativi n fenomenul de poluare a pnzei freatice:

- D - adncimea la care se gsete pnza freatic, ia n considerare distana minim pe care un agent contaminant o parcurge pentru a ajunge la apa freatic;

- R - alimentarea pe vertical a pnzei freatice, ia n considerare cantitatea de precipitaii, care poate influena vulnerabilitatea apei freatice n mod indirect i fenomenul de infiltrare prin care este transportat poluantul i care are o influen direct asupra vulnerabilitii;

- A - litologia stratelor acvifere, caracteristicile structurale, stratificarea i granulometria au un rol determinant n propagarea agentului poluant;

- S - caracterele litologice i texturale ale depozitelor superficiale ale solului (pn la cca. 1m adncime), exprimate prin structura i compoziia depozitelor superficiale i prin particularitile pedogenezei, care influeneaz, att condiiile de infiltrare ct i capacitatea de autoepurare a solului;

- T- topografia, ia n considerare nclinarea pantei care influeneaz direct cantitatea de precipitaii infiltrat;

- I - litologia i structura stratelor nesaturate, pe care un poluant le traverseaz pn la pnza freatic;

- C- hidrodinamica pnzei freatice, influeneaz modul de propagare a poluantului, distribuia spaial i concentraia acestuia.

Pentru fiecare parametru se atribuie o valoare (D, R,,C), de la 1 la 10, dup o funcie liniar, ce caracterizeaz parametrul studiat i permite elaborarea automat a datelor prin utilizarea Sistemelor Informatice Teritoriale. n funcie de rolul diferit pe care l are fiecare parametru n definirea vulnerabilitii, se atribuie o valoare a importanei (w). Produsul dintre w i valoarea de la 1 la 10, constituie un indice de vulnerabilitate pentru fiecare parametru, iar suma acestora reprezint indicele total al vulnerabilitii mediului (V):

V = WDD + WRR + WAA + WSS + WTT + WII + WCC

Metodele i tehnicile informatice analizate, permit efectuarea unor studii experimentale, pentru a verifica modul n care gradul de vulnerabilitate final se poate schimba n funcie de parametri alei sau de funciile matematice i de valorile atribuite fiecrui parametru. n acest mod este posibil obinerea unor informaii asupra eficienei metodelor i se pot confrunta rezultatele obinute prin diferite scenarii de analiz. Utilizarea metodelor integrate de analiz multicriterial a riscurilor i impactelor environmentale, faciliteaz:

- confruntarea, la scar regional sau naional, a unor situaii environmentale diverse, dac se utilizeaz aceiai parametri reprezentativi, funcii de calcul i valori atribuite;

RISC

URI

I CAT

ASTR

OFE

I / 20

02

Abordri conceptuale i metodologice

73

Fig. 2. Analiza multicriterial n evaluare vulnerabilitii environmentale (dup Cavallin A. i col. modificat, 1995)

RISC

URI

I CAT

ASTR

OFE

I / 20

02

Riscuri i catastrofe Victor Sorocovschi

74

- eliminarea subiectivitii percepiei i analizelor individuale i a tendinei de amplificare sau de reducere excesiv a limitelor de variabilitate ale vulnerabilitii environmentului;

- reactualizarea datelor referitoare la parametri care variaz n timp, a funciilor i valorilor atribuite;

- elaborarea hrilor de risc environmental, pe baza sistemelor informatice. n gestionarea riscului environmental, metoda de analiz multicriterial a vulnerabilitii, prezint o semnificaie relativ, dac nu este asociat cu studii privind disponibilitatea i calitatea componentei sau resursei afectate. Cumularea acestor date, permite identificarea zonelor critice, care nu sunt caracterizate, n mod necesar, de o mare vulnerabilitate, dar care prezint o disponibilitate ridicat de resurse. De asemenea, exist situaii n care, o zon caracterizat de o vulnerabilitatea redus sau medie, poate fi clasificat drept extrem de critic, datorit carenei resurselor mediului. n ceea ce privete protecia civil, att pentru a preveni situaiile de urgen, ct i pentru a gestiona a priori interveniile, un rol determinant l au datele privind distribuia parametrilor, care condiioneaz mecanismul de difuziune a unui poluant, structurile n msur s previn sau s diminueze difuziunea. Astfel, exist posibilitatea de a efectua o evaluare care s exprime sintetic evoluia diferiilor factori luai n considerare. Acestor hri li se altur harta limitelor legislative de gestiune a mediului i cea a limitelor impuse de aciunea de selectare i de vizualizare a zonelor ce se nscriu n situaii particulare ale legilor sau ale destinaiilor de utilizare prevzute. n funcie de precizia i calitatea analizelor efectuate i de localizarea exact a sitului, n perimetrul cruia se nscrie o activitate antropic, se pot realiza modele de difuziune care respect cu o mare fidelitate efectul real produs.

BIBLIOGRAFIE

1. Alkema, D., Cavallin, A., De Amicis, M. (1997), Strategic application of flood modelling for infrastructure planning and impact assessment, University of Milano.

2. Cavallin, A., Giuliano, G., De Amicis, M. (1995), Valutazione regionale della vulnerabilita degli acquiferi, Idrotecnica, nr.1.

3. Cavallin, A., Marchetti, M., Panizza, M., Soldat, M. (1994),The role of geomorphology in environmental impact assessment, Geomorphology 9, Elsevier, Netherlands.

4. Cendrero, A. (1990), Environmental impact assessment for master plans; a methodological proposal. Internal. Report of the meeting geomorphology and EIA, Valencia.

5. Geneletti, D. (2000), Using classification and spatial indices on remot sensed data for environmental impact assessment, Netherlands.

6. Lorenz, C. M. (1999), Indicators for sustainable river management, Vrije Universiteit Amsterdam, Netherlands.

7. Mac, I. (2000), Geografie general, Edit. Europontic, Cluj-Napoca. 8. Mac, I. (1996), The Assessment oh the Critical Environmental Situations at Microscalar Levels

(Microregions, Local Areas), 28th International Congress, Hague. 9. Panizza, M., Fabbri, A. G., Cavallin, A., Marchetti, M., Geneletti, D., Alkema, D. (1999),

Geomorphologic Assets in an Environmental Context, Contribution to IAMG, Norway.