Οι αστικές περιοχές με υψηλή πληθυσμιακή πυκνότητα αποτελούν σημαντικά πεδία έρευνας για την έκθεση των πολιτών σε περιβαλλοντικούς παθογόνους παράγοντες και συγκεκριμένα σε ατμοσφαιρικούς ρύπους. Για την αξιολόγηση των κινδύνων και των επιπτώσεων της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και τον σχεδιασμό πολιτικών ελέγχου, είναι απαραίτητο να ποσοτικοποιηθεί με ακρίβεια καθημερινή έκθεση των πολιτών. Αντικείμενοτης παρούσας διατριβής είναι η εκτίμηση της έκθεσης του αστικού πληθυσμού σε τμοσφαιρικούς ρύπους υπολογίζοντας την προσωπική έκθεση του κάθε ατόμου, σε συνδυασμό με την τοποθεσία, τη δραστηριότητα και την ατμοσφαιρική ρύπανση σε διάφορα μικροπεριβάλλοντα που κινείται ο κάθε εθελοντής, χρησιμοποιώντας νέους, χαμηλού κόστους, στατικούς και φορητούς αισθητήρες. Η πειραματική διαδικασία είναι ένας συνδυασμός παρακολούθησης προσωπικών αλλά και στατικών αισθητήρων υψηλής τεχνολογικής αξίας αλλά παράλληλα χαμηλού οικονομικού κόστους. Η διατριβή στοχεύει στη δημιουργία μια μεθοδολογίας δειγματοληψίας υψηλής χωρικής και χρονικής ανάλυσης με σκοπό την ακριβή εκτίμηση της πληθυσμιακής έκθεσης στην αέρια ρύπανση μέσω του υπολογισμού της προσωπικής έκθεσης, δημιουργώντας ένα δίκτυο τεχνολογικά αναβαθμισμένων, χαμηλού κόστους, φορητών και στατικών, αισθητήρων συνεχής παρακολούθησης της έκθεσης, σε συνδυασμό με ποιοτικά στοιχεία που θα ληφθούν μέσω ερωτηματολογίων. Η ανάπτυξη ενός υπολογιστικού μοντέλου πρόβλεψης βασισμένο σε άμεσες μετρήσεις έκθεσης πραγματικού χρόνου, το οποίο θα αξιολογεί τον κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία συναρτήσει μεταβαλλόμενων συνθηκών, όπως κοινωνικοοικονομικές παράμετροι, παράμετροι υγείας κλπ. αποτελεί το κυρίως ερευνητικό αποτέλεσμα της διατριβής. Το παραπάνω μοντέλο/εργαλείο θα αποτελέσει ένα σύστημα υποστήριξης αποφάσεων για τους αρμόδιους φορείς χάραξης πολιτικής ως προς την ανάπτυξη στρατηγικών με σκοπό τη βελτίωση της ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα. Αυτό θα οφείλεται στο γεγονός ότι θα διαθέτουν έγκυρες διαδικασίες εκτίμησης της έκθεσης των πολιτών από την αέρια ρύπανση και των επιπτώσεων της στην υγεία. Μακροπρόθεσμη προοπτική των αποτελεσμάτων της διατριβής αποτελεί η προώθηση της ερευνητικής μεθοδολογίας που θα ακολουθείται σε μελέτες ολοκληρωμένης εκτίμησης της πληθυσμιακής έκθεσης σε μεγάλα αστικά κέντρα.