Új irányok, lehetőségek a mérésben és a mintavételben

A konferencia harmadik szekciójában a környezetállapot jellemzését megalapozó adat-, illetve információ gyűjtési és feldolgozási technikák újdonságaira, a digitalizáció adta új lehetőségekre helyeztük a hangsúlyt.

Első előadóként Molnár Attila Dávid, PET Kupa Egyesület alapítója és elnöke mutatta be az Tid(y)Up Interreg projektjük keretében a folyók műanyag szennyezésének feltárásában és csökkentésében tapasztalt kihívásokat, a folyami hulladék-felhalmozódások azonosítására és felszámolására használt távérzékelési technológiák, megoldások eredményeit. Az Interreg Danube Region Programme részeként folytatódó Aquatic Plastic projekt a PET Kupa folyótisztítási know-how továbbfejlesztésével immár – Erasmus és Horizon projektekkel kiegészülve – a folyótisztítás, a szemléletformálás és a folyami szennyezés kutatásának területére is kiterjed. Az áldatlan állapotokat bemutató YouTube felvételekkel és fotókkal színesitett előadásból megismerhettük a terepi megfigyelés és mintavételezés eredményeit a tiszai PET palack terhelés előrejelzésében, a mikroplasztik mérési módszerek összehasonlítására és standardizására irányuló kutatásokat, valamint a szennyező források feltárására, a szennyezés terjedésének követésére alkalmazott módszereket. Folyamatosan fejlesztik és bővítik a bejelentésekre alapozott okostelefonos hulladéktérképezési rendszert, a GPS-es „üzenőpalack” követési technikát, a műholdas távérzékelési módszerek alkalmazását.

Dr. Szabó István, A MATE Akvakultúra és Környezetbiztonsági Intézet Környezettoxikológia Tanszékének vezetője a mikroplasztik terhelésre is kiterjedő, a hazai szennyvíztelepek multiparaméteres vizsgálati eredményeinek értékelése témájú előadásában a kommunális szennyvízben megtalálható szennyező anyagok tisztítás utáni sorsának feltárását célzó – NKFI Alapból megvalósuló kutatásuk eredményeit mutatta be. A projekt 9 mintaterületen, különböző vízhozamú befogadóknál vizsgálja a különböző kapacitású szennyvíztisztító telepek hatásait. Az előadásból a 100-200e LE veszprémi tisztító Sédre vonatkozó eredményeit ismerhettük meg. A szabványos, tavaszi és nyári mintavételek a befogadóban a tisztított szennyvíz beeresztési pontja fölött 50 m-rel, alatta 100 m-rel, illetve a tisztítóba beérkező szennyvízből, a tisztított szennyvízből és a képződő szennyvíziszapból történtek. A minták vizsgálata 12 irányban valósult meg, az általános vízkémiai paraméterektől kezdve a szerves szennyezőkön át a gyógyszermaradványokig, külön vizsgálva mikroműanyag darabszámot. Több telep adatainak összegző elemzése alapján megállapítható volt, hogy a N, P, Cl esetében továbbra is vannak problémák, a PFA komoly probléma, a BPA az iszapban is megmarad. Érdekes tapasztalat, hogy betiltott peszticidek is megjelennek. Gyógyszermaradványok közül elsősorban az antibiotikumok és a diklofenák jelentenek problémát. Ugyanakkor TPA, PCB, fenol, nehézfém előfordulása nem jellemző, a mikroműanyag pedig legalább 95-97%-ban az iszapba kerül. Az értékelésnél igen fontos a befogadó fölső szakaszának szennyezettségének ismerete, eredetének felderítése, és további vizsgálatokat igényel a vízi ökoszisztémákra gyakorolt koktél- és hormonhatások azonosítása.

Dr. Szabó Szilárd, a Debreceni Egyetem Természetföldrajzi és GIS Tanszék egyetemi tanárának „Távérzékelt adatok és gépi tanulás a környezeti monitoringban” c. előadásból részletesen megismerkedhettünk a különböző hullámhossz-tartományokban készült űr-, légi és drónfelvételek információtartalmával és lehetőségeivel, adatfelbontási és méretezési képességeivel. Ma már az „analóg” felvételek is digitálisan jelennek meg, az adatok a felhasználási céltól függetlenül rengeteg információt hordoznak. Az adatok értelmezése és feldolgozása, az objektumok azonosítása különböző technikákkal (kompozit, hamisszínek, szűrők, UV, IR felvételek, maszkolás) lehetséges, azonban a célirányos referencia információk nélkül – már ismert adatokkal való összevetés, adott esetben helyszíni azonosítás – mindenképpen szükséges. A gépi feldolgozáshoz ezek alapján betanító és tesztadatok bevitelére van szükség, amelyekkel a távérzékelt adat összehasonlítható, így a kettő kombinációjával jöhet létre az osztályozott térkép. A mesterséges intelligencián alapuló rendszerek gépi tanulással, Deep Learning programokkal a referenciák alapján már maguk elvégzik a cél szerinti szűrést, a keresett információk kiemelését.

Dr. Szabó Gergely, a Debreceni Egyetem Természetföldrajzi és GIS Tanszékének docense a dróntechnológia környezetvédelmi mérésekben történő felhasználási lehetőségeit mutatta be. Az optikai űr és légifelvételekkel ma már akár 15-20 cm-es felbontás is elérhető, azonban az időbeli változások csak a piacon elérhető, azonos területről készült felvételek sűrűsége (ritkasága) szerint követhetők. Ha nagyobb térbeli vagy időbeli felbontásra van szükség, akkor fordulhatunk a dróntechnológiához. Itt már olyan távirányított légi rendszerrel beszélünk, ahol a „pilóta” határozza meg, mit milyen irányból, milyen felbontással és milyen érzékelővel, milyen gyakorisággal „fényképez” vagy filmez le. Szemléletes példákkal mutatta be pl. egy hulladéklerakó különböző célú felmérésének lehetőségeit (kiterjedés, szabad kapacitás, tájba illesztés stb.), fotogrammetria alkalmazásokat (3D modellek, zavaró tényezők kiküszöbölése, épület-felmérések, nehezen felmérhető helyszínek, archív felvételek újraértelmezése). Természetesen a mérés pontosságát, a referenciáknak való megfelelést ezeknél a technológiáknál is vizsgálni kell a kiértékeléskor.

Dr. Demény Krisztina, az Óbudai Egyetem adjunktusa, intézetigazgató-helyettes és Bus Beáta, az egyetem hallgatója „Nagyfelbontású Repülőgépes Monitoring Hálózat alkalmazása vizes és erdei ökoszisztémára” címmel tartott közös előadást. A High Resolution Aerial Monitoring Network (HRAMN) hálózatot fejlesztését a természeti és tájértékek, természetközeli állapotú és antropogén területek ökoszisztéma szolgáltatásainak monitoringja, a káros folyamatok hatásainak, időbeli és térbeli lefolyásának jobb megismerése, kezelésük hatásfokának elemzése érdekében fejlesztik. Jelenleg mintegy 200 mintaterület képezi a hálózatot, téradatokkal támogatva a terepi felmérőket. fenntarthatósági vizsgálatainak támogatása érdekében végzik. A megfelelő időpontokban elvégzett légi- és terepi felvételezés az egyes beavatkozások előtti alapállapot felmérését, illetve a környezetrekonstrukció sikerének ellenőrzését is jól szolgálja. A viszonylag kis kiterjedésű, a környező tájrészletet jól reprezentáló vagy önmagukban értékes vizsgálatai területeken a sűrű ismétlésben készülő, 0,5-5 cm felbontású, nagy magasságból, készülő ortofotók és 3D-s térmodellek elemzésével minden eddigi eljárásnál pontosabb és hatékonyabb lehetőség nyílik a táj paramétereinek vizsgálatára. a Módszer gyakorlati alkalmazását a Tihanyi-félsziget Külső-tó nád-, hínár- és úszóláp borítottságának, illetve hőtérképének változásain, valamint egy bakonyszűcsi zárt lombos erdőség egyedeinek állapotát, illetve azonosítását lehetővé tévő felmérésén mutatták be.

Rajkó Róbert vezető bioinformatikai adatszakértő a Pharmacoidea Kft-nél. Előadása a kemometriai módszerek alkalmazásáról szólt, összehasonlítva a gyártás/mérés hagyományos folyamat ellenőrzési módszerét (off-site/off line Process Control), illetve a folyamat analitikai kémia mérési eredményeinek statisztikai vizsgálati kérdéseit a folyamatanalitikai technológiával (PAT). A PAT tulajdonképpen egy olyan eljárás, amely a termék elvárt minőségének elérését a gyártás megtervezésének, a működés elemzésének és szabályozásának rendszerében a nyersanyagok és a keletkező anyagok, illetve a folyamatok minőségi és teljesítmény-jellemzőit időszakos méréseken keresztül biztosítja. Segítségével javítható a folyamatok megbízhatósága, sebessége és a termék-gyártás minősége. Eszközei: többváltozós módszerek a tervezéshez, az adatgyűjtéshez és elemzéshez; folyamatelemzők és szabályozók; a fejlesztéseket és az ismereteket kezelő eszközök. Többváltozós módszer pl. a kísérletek tervezése (DoE), a válaszfelület módszerek, folyamat-szimulációk és mintázat-felismerő algoritmusok, ezek összekapcsolása tudás-menedzsment (+MI) rendszerekkel. A környezetvédelmi technológiák is tekinthetők gyártási folyamatnak, így a PAT egyes elemei itt is alkalmazhatók. A környezetvédelmi technológiák tekinthetők gyártási folyamatnak, így a PAT egyes elemeit alkalmazhatjuk: lassú és költséges mintaelőkészítés helyett gyors és olcsó (quick and dirty) meghatározás, optimalizálás felgyorsítása, kapcsolt technikák használata kemometriai módszerekkel.