Projekt WATCH je zameraný na dlhodobý strategický výskum v oblasti epidemiológie odpadových vôd (Wastewater-Based Epidemiology, WBE) s cieľom vytvoriť inovatívne nástroje na monitorovanie zdravotného stavu obyvateľstva, šírenia infekčných ochorení, nelegálnych aktivít a environmentálneho znečistenia. Odpadové vody predstavujú unikátny informačný zdroj umožňujúci identifikovať trendy vo verejnom zdraví, detekovať prítomnosť patogénov, sledovať znečistenie životného prostredia a odhaľovať nelegálne činnosti, ako sú výroba drog či vypúšťanie toxických látok. Projekt je realizovaný konzorciom siedmych subjektov pod vedením Univerzity sv. Cyrila a Metoda v Trnave a prepája komplementárne špičkové interdisciplinárne výskumné tímy zo štátneho, verejného a súkromného sektora. Implementácia projektu je zabezpečená prostredníctvom ôsmych aktivít. Neoddeliteľnou súčasťou projektu je systematická analýza odpadových vôd v rôznych regiónoch Slovenska so zameraním na veľké mestské aglomerácie a vybrané bodové zdroje znečistenia. Výskum sa sústredí na detekciu biomarkerov ochorení, ako sú vírusové a bakteriálne infekcie a civilizačné choroby. Súčasne bude realizované monitorovanie palety mikropolutantov za účelom kvalifikovania a kvantifikovania ich vplyvu na environmentálnu bezpečnosť a verejné zdravie. Projekt využije nástroje na báze umelej inteligencie (AI) a SMART senzorové technológie na spracovanie a vizualizáciu získaných údajov. Medzi hlavné výstupy projektu patria: platforma SEWAGE MIND, ktorá umožní včasnú detekciu environmentálnych a bezpečnostných hrozieb; CitySenseAI, virtuálny model miest pre komplexnú analýzu znečistenia; a DATA-KOCKA, NxN databáza spájajúca dáta z odpadových vôd s externými zdravotníckymi a environmentálnymi databázami. Mesta realizácie: projekt bude realizovaný v priestoroch partnerov v mestách Bratislava, Trnava a Liptovský Mikuláš a v obci Špačince.

Projekt WATCH predstavuje prelomový prístup v oblasti verejného zdravia a ochrany životného prostredia, pričom jeho výsledky môžu výrazne prispieť k prevencii šírenia infekčných chorôb, boju proti ilegálnym činnostiam a optimalizácii environmentálnych opatrení. Hlavným cieľom projektu je vytvoriť udržateľnú a interdisciplinárnu vedecko-výskumnú platformu, tematicky zameranú na vývoj, testovanie a implementáciu komplexných nástrojov na neinvazívne monitorovanie a ochranu verejného zdravia, environmentálnej bezpečnosti a na podporu rozhodovacích procesov v oblasti zdravotníckej a environmentálnej politiky. Z hľadiska vecného zamerania projekt ponúka inovatívne digitálne nástroje pre neinvazíne monitorovanie, včasnú detekciu a rozhodovanie v oblastiach: 1. Environmentálna bezpečnosť – špecificky dôraz je kladený na stav kvality životného prostredia s ohľadom na bezpečnosť a ochranu majetku a zdravia obyvateľov. Monitoring odpadových vôd a ovzdušia bude zameraný na kvantifikáciu vybraných mikropolutantov, konkrétne: pesticídov, 2. Verejné zdravie – špecificky sa projekt sústredí na oblasť epidemiológie infekčných ochorení, civilizačné choroby a životné štýly obyvateľov (užívanie kofeínu, alokoholu a drog). Hlavný cieľ projektu bude naplnený prostredníctvom integrovaného monitorovania odpadových vôd (Wastewater- Based Epidemiology), technologických inovácií vo forme nových senzorických systémov a LIDAR meraní ovzdušia, ako aj vybudovaním AI a big data platformy na predikciu trendov v zdravotníckej a environmentálnej oblasti. V praxi to znamená, že projekt systematicky zavádza pravidelné odbery a analýzu vzoriek odpadových vôd s cieľom identifikovať prítomnosť patogénov, rezistentných kmeňov baktérií, mikropolutantov či drogových rezíduí, pričom tieto informácie sa prepoja s doplnkovými databázami o sociálnych, demografických a zdravotných ukazovateľoch, aby bolo možné získať ucelený obraz o stave komunitného zdravia a environmentálneho zaťaženia v danej lokalite. Súčasťou tohto prístupu je vývoj a pilotné overenie inovatívnych technologických riešení vrátane mobilného membránového separátora na efektívny zber a koncentráciu vzoriek, ako aj adaptovaného LIDAR systému schopného monitorovať kvalitu ovzdušia a detegovať v ňom prítomnosť nebezpečných chemických látok. Napojením výsledných dát na metodiky umelej inteligencie a spracovania veľkých dát možno dosiahnuť zvýšenie presnosti a urýchlenie vyhodnocovania trendov v rozvoji chorôb, šírenia rezistencie alebo výskytu nelegálnych aktivít. Súbežne s tým sa vytvára virtuálne prostredie, do ktorého sa v reálnom čase prenášajú údaje o stave ovzdušia a výsledky analýz odpadových vôd, čím vzniká digitálne dvojča mesta. Pomocou neho môžu samosprávy a bezpečnostné zložky včas reagovať na signály hroziacej epidémie, rozvíjajúcej sa rezistencie či dokonca nelegálnej výroby drog. Takto ponímaný hlavný cieľ priamo podporuje zámer výzvy, ktorá vyžaduje prepojenie inovatívnych prístupov, moderných technológií a dátovej integrácie v doméne “Digitálna transformácia”. Projekt sa zameriava na rozvoj digitálnych riešení s konkrétnym presahom do praxe, pretože jeho aktivity spájajú univerzity, výskumné inštitúcie, samosprávy aj súkromné spoločnosti. Tým sa podstatne zvyšuje šanca, že výsledky neostanú len v akademickej rovine, ale budú reálne využiteľné v každodenných rozhodovacích procesoch zdravotníckych a samosprávnych orgánov. Výsledkom by mala byť kvalitnejšia prevencia, skríning a reakcia na rôzne výzvy spojené s infekčnými a neinfekčnými chorobami, environmentálnymi rizikami či nelegálnymi aktivitami. Zásadnou črtou projektu je aj jeho dôraz na otvorenú vedu a zdieľanie dát, ktoré zabezpečí, že relevantné inštitúcie budú mať k dispozícii všetky potrebné informácie vo vhodnej dátovej štruktúre a reálnom čase. Jeho úspešná realizácia by v konečnom dôsledku mala viesť k silnému inovačnému impulzu v oblasti environmentálneho monitorovania a ochrany verejného zdravia, k zlepšeniu prístupu k rýchlym diagnostickým nástrojom, k vyššej citlivosti zdravotníckych systémov voči výskytu civilizačných ochorení a rezistentných patogénov a k lepšej pripravenosti bezpečnostných zložiek na prevenciu nelegálnych činností. Relevancia hlavného cieľa sa pritom opiera o strategické dokumenty na národnej aj európskej úrovni, ktoré zdôrazňujú nutnosť digitálneho prepojenia vedeckých a technologických kapacít s konkrétnymi výzvami v oblasti zdravia a životného prostredia.

Výstupy projektu majú vysoký potenciál pre aplikáciu v rôznych oblastiach, vrátane verejného zdravia, environmentálnej bezpečnosti, priemyselného výskumu a tvorby verejných politík. Zavedenie pokročilých monitorovacích systémov umožní: • Zlepšenie reakcie na epidemiologické hrozby – skorá detekcia šírenia infekčných chorôb umožní rýchle zásahy verejného zdravotníctva. • Efektívnejší boj proti nelegálnym aktivitám – sledovanie prítomnosti drog a prekurzorov vo verejnej kanalizácii prispeje k odhaľovaniu výrobných laboratórií a miest nelegálnej činnosti. • Ochranu vodných zdrojov a kvality ovzdušia – identifikácia environmentálnych kontaminantov pomôže pri optimalizácii čistiarní odpadových vôd a ochrane ekosystémov. • Rozvoj inovačných technológií – nové biosenzory a AI riešenia môžu byť komercializované pre rôzne priemyselné aplikácie. Projekt WATCH tak predstavuje strategickú investíciu do výskumu, ochrany verejného zdravia a inovácií v oblasti environmentálnych technológií