Αναπλ. Καθηγητής Κωνσταντίνος Φυτιάνος. Εργαστήριο Ελέγχου Ρύπανσης Περιβάλλοντος Τμήμα Χημείας Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης

Transcript

1 Αναπλ. Καθηγητής Κωνσταντίνος Φυτιάνος Εργαστήριο Ελέγχου Ρύπανσης Περιβάλλοντος Τμήμα Χημείας Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης

2 Κατάσταση νερών στην Ελλάδα Στην Ελλάδα, το κλίμα σε συνδυασμό με την πολυσχιδή γεωμορφολογική εικόνα της, την πολύμορφη γεωλογική δομή της και τον έντονο τεκτονισμό της συντελούν στη χωροχρονική ανισοκατανομή των υδατικών πόρων. Η κατανομή των υδάτων παρουσιάζει μεγάλες διαφοροποιήσεις στην Ελλάδα, τόσο χρονικά όσο και χωρικά. Η χωρική κατανομή καθιστά την ανατολική Πελοπόννησο, την Αττική, την Κεντρική Ελλάδα, την Εύβοια και τα Νησιά του Αιγαίου ως τα υδατικά διαμερίσματα με τους λιγότερους διαθέσιμους πόρους και ακολουθούν η Θεσσαλία, η Δυτική Μακεδονία και η Κρήτη. Επιπλέον, παρατηρείται ότι το 45% του συνόλου των κατακρημνίσεων λαμβάνει χώρα από το Δεκέμβριο μέχρι τον Ιανουάριο. Σε μερικές περιοχές της Ελλάδας, και ιδιαίτερα στην Ανατολική Πελοπόννησο, την Αττική, την Κρήτη και λιγότερο στην Κεντρική Ελλάδα και την Εύβοια, οι υπόγειοι υδάτινοι πόροι είναι εξίσου σημαντικοί με τους επιφανειακούς πόρους.

3 Ποιότητα των υδάτινων πόρων Γενικά, η διαχείριση του νερού στην Ελλάδα εμφανίζει κυρίως πρόβλημα ποσότητας παρά ποιότητας. Επίσης, σε κάποιες περιοχές (κυρίως αγροτικές) εμφανίζονται προβλήματα ρύπανσης (π.χ. από νιτρικά) και υποβάθμισης του υδροφορέα (π.χ. από υπεράντληση και υφαλμύρωση).

4 Η γεωργία είναι ο βασικός καταναλωτής των διαθέσιμων υδάτινων πόρων αφού απορροφά κατά μέσο όρο το 83-87% της συνολικής κατανάλωσης. Το 10-12% διατίθεται για ύδρευση, ενώ το ποσοστό που διατίθεται προς βιομηχανική κατανάλωση ανέρχεται στο 3%. Χρήση των επιφανειακών και υπόγειων νερών

5 Υπόγεια ύδατα Νερό αποθηκευμένο στους πόρους κορεσμένων υπόγειων γεωλογικών σχηματισμών, με σταθερή και αργή κίνηση. Αποτελεί μακροχρόνια αποθήκη του φυσικού κύκλου του νερού 20% του συνόλου του πόσιμου νερού διεθνώς 0,61% των παγκόσμιων αποθεμάτων νερού Φυσικοχημικά χαρακτηριστικά Χρώμα, θολότητα ph, Αγωγιμότητα Δυναμικό οξειδοαναγωγής Διαλυμένα ιόντα Βαρέα μέταλλα Οργανικοί Ρύποι Σύσταση των πετρωμάτων Συνθήκες οξειδοαναγωγής Ταχύτητα κίνησης Ανθρωπογενής ρύπανση

6 Ρύπανση Υπόγειων Υδάτων Σημειακές πηγές Βιομηχανίες, βιοτεχνίες Αστικά λύματα, κτηνοτροφικές μονάδες Χωματερές μέταλλα, οργανικές ενώσεις οργανικό φορτίο μέταλλα, τοξικό οργανικό φορτίο Μη σημειακές πηγές Αγροτικές δραστηριότητες Εισροή θαλασσινού νερού φυτοφάρμακα, λιπάσματα χλωριούχα, αγωγιμότητα Οδηγία 98/83/ΕΕ 19 φυσικοχημικές παράμετροι 12 βαρέα μέταλλα οργανικές ενώσεις

7 Η ποιοτική υποβάθμιση των υπόγειων νερών και οι επιπτώσεις της στη δημόσια υγεία

8 ΡΥΠΑΝΣΗ ΝΕΡΟΥ Αγροτικές δραστηριότητες Βιομηχανία Χωματερές Αστικά Λύματα Φυτοφάρμακα Λιπάσματα Απόβλητα Βαρέα Μέταλλα Τοξικά

9 Χωματερές Αστικά Λύματα Υφαλμύρωση Εκπλύματα ανεξέλεγκτων χωματερών: Τοξικό κοκτέιλ ρύπων σε υψηλές συγκεντρώσεις Συναπόθεση ασύμβατων αποβλήτων εξίσου επικίνδυνη Ανεπεξέργαστα λύματα αποχετεύσεων / βόθρων Υψηλή οργανική ρύπανση Ευτροφικές συνθήκες στον υδροφορέα που θα δεχτεί τα λύματα Η υπεράντληση των παράκτιων υδροφορέων οδηγεί στη διείσδυση θαλασσινού νερού και την αύξηση της αλατότητας αλλά και των ιόντων Cl - και Να + Διάβρωση πετρωμάτων Φυσική αναπόφευκτη διαδικασία σχετίζεται με ph, βροχοπτώσεις, συνθήκες οξειδοαναγωγής: π.χ. Αρσενικό στη Χαλάστρα ΒστοΔ. Μίκρας Σκληρότητα σε περιοχές ασβεστολιθικών πετρωμάτων

10 Σύγχρονες απειλές για το πόσιμο νερό Μικροβιακή ρύπανση (πολυπλοκότητα και εγγύτητα αγωγών, εξάπλωση οικισμών και επιλογή βόθρων) Πτώση της στάθμης των υδροφορέων με άμεσες συνέπειες - διείσδυση ρύπων ή θαλασσινού νερού - διείσδυση μικροβιακής ρύπανσης - Μείωση της ποιότητας του υφιστάμενου νερού - Πτώση της στάθμης της επιφάνειας του εδάφους Νέες κατηγορίες αποβλήτων και απορριμμάτων - φαρμακευτικά προϊόντα - απόβλητα ηλεκτρονικών συσκευών και ημιαγωγών (σπανιότερα μέταλλα όπως Se, Sb κλπ) - θερμικήρύπανσηυδάτων

11 Βαρέα Μέταλλα Πηγές Χαλυβουργεία Επιμεταλλωτήρια Βυρσοδεψεία Χωματερές, μπαταρίες, ηλεκτρονικά απόβλητα Καταλύτες Τοξικότητα Διαταραχές νευρικού συστήματος Παραλυσία Δερματικές ασθένειες Προσβολή μυελού οστών και ερυθρών αιμοσφαιρίων Βιοσυσσωρεύσιμα, μη διασπώμενα Προσβάλλουν δομικές λειτουργίες των κυττάρων και του νευρικού συστήματος

12 Οι συγκεντρώσεις διαφόρων τοξικών μετάλλων, όπως π.χ. αρσενικό, κάδμιο, μόλυβδος, νικέλιο, χρώμιο που ανιχνεύονται στα υπόγεια νερά σε διάφορες περιοχές της Ελλάδας οφείλονται είτε στα πετρώματα του υπεδάφους ή στη ρύπανση του υδροφόρου ορίζοντα από αστικά και βιομηχανικά απόβλητα, ή σε ρυπασμένους φυσικούς αποδέκτες (π.χ. ποτάμια, λίμνες) που ακολούθως ρυπαίνουν τον υδροφόρο ορίζοντα.

13 Αρσενικό στα υπόγεια νερά Στην Ελλάδα το αρσενικό είναι φυσικής προέλευσης και απαντάται σε τοξικές συγκεντρώσεις σε περιοχές με ιζηματογενείς και ηφαιστειογενείς αποθέσεις, σε γεωθερμικά πεδία, σε ενεργές νεοτεκτονικές περιοχές κ.ά. Ανθρωπογενείς δραστηριότητες: όπως είναι οι αγροτικές δραστηριότητες, η εξόρυξη μεταλλευμάτων, η χρήση βιομηχανικών προϊόντων και η διάθεση βιομηχανικών αποβλήτων. Αυξημένες συγκεντρώσεις σε αρσενικό καταγράφονται συνήθως σε υπόγειους υδροφορείς, νομός Χαλκιδικής (Καλλικράτεια) νομός Κιλκίς (Δήμος Πολυκάστρου) νομός Θεσσαλονίκης (Δήμος Χαλάστρας Δήμος Αξιού) Κορινθία, Εύβοια και σε νησιά του Αιγαίου Σήμερα εμφανίζεται σε περίπου 15 Δήμους της Ελλάδας το πρόβλημα με υψηλές συγκεντρώσεις αρσενικού στο πόσιμο νερό και απαιτείται συνεχής έλεγχος και ενημέρωση των κατοίκων.

14 Νιτρορύπανση υπόγειων Πηγές ρύπανσης νερών αγροτικές καλλιέργειες (λιπάσματα) κτηνοτροφικές μονάδες

15 Περιοχές και προβλήματα ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΣ Αργολικό πεδίο (ανεπάρκεια νερού, νιτρορύπανση, υφαλμύρωση) Δ. Μεσσηνία (ανεπάρκεια νερού, νιτρορύπανση, υφαλμύρωση) Ηλεία, ΒΔ Αχαΐα (νιτρορύπανση, παρουσία σιδήρου, μαγγανίου). ΣΤΕΡΕΑ ΕΛΛΑΔΑ Η ποιότητα των νερών είναι γενικά ικανοποιητική και τα προβλήματα σε νερό περιορισμένα (ύδρευση Αμφιλοχίας, Μενιδίου κ.ά.). ΘΕΣΣΑΛΙΑ Κατά τόπους εξάρσεις της νιτρορύπανσης, χωρίςπάντωςναλείπουνκαιτα ποσοτικά, τα οποία είναι τοπικής κυρίως φύσεως. ΗΠΕΙΡΟΣ Το διαμέρισμα αυτό είναι το πλέον πλούσιο σε υπόγεια νερά και παρουσιάζει μόνιμο πλεονασματικό δυναμικό. Νιτρορύπανση στη λεκάνη της Άρτας, ενώ η μόλυνση της λίμνης Παμβώτιδας (Ιωάννινα) από αστικά και γεωργικά απόβλητα επιβαρύνει τους παρακείμενους υδροφόρους. ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ - ΘΡΑΚΗ Νιτρορύπανση (πεδιάδα Θεσσαλονίκης, περιοχές λιμνών Κορώνειας και Κερκίνης)

16 Συγκέντρωση νιτρικών ιόντων στο πόσιμο νερό (ppm) στο Νομό Θεσσαλονίκης

17 Το πρόβλημα της νιτρορύπανσης των υπόγειων νερών αποτελεί ένα σοβαρό ζήτημα, τόσο για τη χώρα μας, όσο και για την Ε.Ε. Οι επιπτώσεις της ρύπανσης αυτής στην ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον είναι ιδιαίτερα επιζήμιες και η σχετική Κοινοτική Οδηγία στοχεύει σε προγράμματα δράσης, μεσοπρόθεσμου και μακροπρόθεσμου ορίζοντα για την αντιμετώπισή τους. Η μέχρι σήμερα πορεία της εφαρμογής θεσμικών μέτρων, αλλά και πρακτικών στο πλαίσιο της οδηγίας δεν είναι ικανοποιητική στο μέσο επίπεδο των κρατών-μελών.

18 Ειδικά για την Ελλάδα, το πρόβλημα της ρύπανσης των υπόγειων νερών φαίνεται ότι δεν αποτελεί ακόμα θέμα πρώτης προτεραιότητας για την πολιτεία και τους αρμόδιους φορείς. Δυστυχώς, οι συνέπειες αυτής της αμέλειας θα εξαργυρωθούν ακριβά, καθώς η ρύπανση γενικά αλλά και ειδικότερα από νιτρικά έχει μεγάλο χρόνο εμφάνισης σε σχέση με τη στιγμή της πρόκλησής της. Αυτό σημαίνει ότι οι μη ορθές γεωργικές πρακτικές σήμερα θα οδηγήσουν σε βέβαια ρύπανση του πόσιμου νερού, μετά από ορισμένες δεκαετίες. Λαμβάνοντας υπόψη τη σχεδόν μοναδικότητα των υπόγειων νερών ως υδατικού πόρου για τις περισσότερες περιοχές της χώρας, αλλά και το τεράστιο κόστος που απαιτεί η εξυγίανσή τους από τη νιτρορύπανση, είναι μάλλον εύκολο να προβλέψει κανείς τη σοβαρότητα της κατάστασης που αναμένεται στο άμεσο μέλλον.

19 Υφαλμύρωση υπόγειων υδροφορέων Πηγές της υφαλμύρωσης ενός υπόγειου υδροφορέα φυσική (άλμη από γεωλογικά στρώματα) ανθρωπογενής (αλάτι για την τήξη του πάγου, διηθήματα χωματερών). η υπεράντληση σε παραθαλάσσιες περιοχές προκαλεί διείσδυση θαλασσινού νερού μέσα στους υδροφορείς.

20 Υφαλμύρωση στο Ν. Θεσσαλονίκης

21 Προβληματικές περιοχές αναλυτικά: Στην παραλιακή ζώνη προς Σούνιο, στις περιοχές του Φαλήρου, της Καλλιθέας, του Πειραιά, της Δραπετσώνας, του Κερατσινίου, της Βουλιαγμένης, της Βάρης, της Αγίας Μαρίνας και του Κορωπίου. Θριάσιο Πεδίο, στις περιοχές των Αγίων Αποστόλων, του Καλάμου, της Ριτσώνας, ως και τα νότια τμήματα της πεδιάδας της Θήβας. Πολλά τα προβλήματα στο Πόρτο Ράφτη και στον κάμπο της Αταλάντης. Στην Πελοπόννησο, η παραλιακή ζώνη από την Κορινθία ως και την Αχαΐα, το Αργολικό πεδίο και το Πόρτο Χέλι. Στη Μακεδονία και στη Θράκη, η ΝέαΠέραμος, η ΝέαΚαρβάλη και το Δέλτα του Νέστου. Στη Θεσσαλία διείσδυση της θάλασσας ως το ύψος της Κάρλας Στη Δυτική Ελλάδα: περιοχές του Αργοστολίου και της Σάμης στην Κεφαλονιά. Σε ζώνες της Βορείου Κρήτης

22 Οργανικοί ρύποι τα υπόγεια ύδατα Φυτοφάρμακα αλόγιστη χρήση φυτοπροστατευτικών προϊόντωνέκπλυση σε υπόγειους υδροφορείς έλλειψη ενημέρωσης αγροτών ανεξέλεγκτοι αποθηκευτικοί χώροι οργανικών ουσιών

23 Είδη φυτοφαρμάκων Ανάλογα με το είδος του οργανισμού που έχουν σχεδιασθεί να καταπολεμούν, τα παρασιτοκτόνα χωρίζονται σε: ζιζανιοκτόνα εντομοκτόνα μυκητοκτόνα βιοκτόνα βακτηριδιοκτόνα τρωκτικοκτόνα νηματωδοκτόνα ακαρεοκτόνα. ζιζανιοκτόνα εντομοκτόνα μυκητοκτόνα 95% περίπου της παγκόσμιας κατανάλωσης

24 Τύχη στο περιβάλλον Κατακρήμνιση Εδαφική διάβρωση Cl Μεταφορά στην ατμόσφαιρα N N C 2 H 5 N N C 2 H 5 H N H Εφαρμογή στο έδαφος Φωτόλυση έκπλυση Μικροβιακή διάσπαση Πρόσληψη από τα φυτά Εξάτμιση Προσρόφηση στο έδαφος και στο ίζημα H O H Υδρόλυση Ροή υπόγειου νερού

25 Γεωργική πρακτική

26 Εκτίμηση της ρύπανσης των υπόγειων υδάτων Πραγματοποιείται με μαθηματικά μοντέλα που προσομοιάζουν τη μεταφορά μάζας, τους μετασχηματισμούς και τις αλληλοεπιδράσεις με τα στερεά του εδάφους στην κορεσμένη και ακόρεστη ζώνη. Λόγω της πληθώρας δεδομένων που απαιτούνται για την εφαρμογή των μοντέλων αυτών, την τελευταία δεκαετία αναπτύσσονται απλοποιημένες διαδικασίες εκτίμησης της πιθανότητας ρύπανσης των υπόγειων νερών που μπορούν να εφαρμοστούν σε μεγάλη χωρική κλίμακα και για διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες.

27 Έλεγχος της ποιότητας του νερού Το πόσιμο νερό υποβάλλεται περιοδικά σε χημικό και μικροβιολογικό έλεγχο Οδηγία 98/83/ΕΕ ΚΥΑ Υ2/2600/ φυσικοχημικές παράμετροι 12 βαρέα μέταλλα Οργανικές ενώσεις Κανονισμοί Νομοθεσία Έλεγχος στο Χημείο