Spatial and regional risk assessment in decision support systems for environmental risk management

Abstract

Environmental risks are traditionally assessed and presented in non spatial ways although the spatial relations between the risk assessment components and the spatial distribution of the risk assessment variables strongly influence exposure estimations and hence risks. According to the scale of the problem, two different spatial risk assessments approaches can be identified: site-specific spatial risk assessment and regional risk assessment. In the present Ph.D. thesis the first approach applies geostatistic interpolation methods for mapping the distribution of contaminants concentration in order to support the risk-based zoning of the site. It was implemented in DESYRE (DEcision Support sYstem for the REqualification of contaminated sites) and applied to the Porto Marghera case study. At regional scale, an innovative methodology integrating a relative risk approach and spatial analysis was developed to select sites at regional scale where a preliminary soil investigation is required first. It was implemented in SYRIADE (Spatial decision support sYstem for Regional rIsk Assessment of DEgraded land) and applied to the Upper Silesia case-study.

Tradizionalmente nella valutazione dei rischi per l’uomo e per l’ambiente, le relazioni spaziali tra le componenti dell’analisi di rischio e la distribuzione spaziale delle variabili coinvolte non vengono adeguatamente considerate, sebbene esse influiscono sulla valutazione dell’esposizione e quindi del rischio. In base alla scala di analisi, si possono identificare due approcci di analisi di rischio (AR): l’AR spaziale sito-specifica e l’AR regionale. Nella presente tesi di dottorato è stata sviluppata una procedura di AR spaziale sito-specifica che utilizza metodi di interpolazione spaziale per ottenere delle mappe di distribuzione della contaminazione al fine di supportare la zonizzazione del sito sulla base dei livelli di rischio. A scala regionale è stata sviluppata una metodologia innovativa che integra un approccio di AR relativo con analisi spaziali, per selezionare i siti dove le attività di caratterizzazione sono urgentemente richieste. Le due metodologie sono state implementate rispettivamente in DESYRE (DEcision Support sYstem for the REqualification of contaminated sites) e in SYRIADE (Spatial decision support sYstem for Regional rIsk Assessment of DEgraded land) e applicate al sito di Porto Marghera e alla regione dell’Upper Silesia.