ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΠΜΣ «ΓΕΩΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ» ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ «ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΚΑΙ ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ»

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΠΜΣ «ΓΕΩΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ» ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ «ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΚΑΙ ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ» Διατριβή Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΑΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΣΕ ΠΕΔΙΟ ΑΝΑΜEΙΞΗΣ ΑΛΜΥΡΟΥ ΚΑΙ ΓΛΥΚΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΜΕ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ ΤΖΑΝΕΤΟΥ ΓΕΩΡΓΙΑ ΠΑΤΡΑ,

2 Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή: Βαρνάβας Σ. (επιβέπων) (Καθηγητής Τμήματος Γεωλογίας, Πανεπιστημίου Πατρών) Λεοτσινίδης Μ. (Καθηγητής Τμήματος Ιατρικής, Πανεπιστημίου Πατρών) Λαμπράκης Ν. (Καθηγητής Τμήματος Γεωλογίας, Πανεπιστημίου Πατρών) 2

3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ 5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ 6 ABSTRACT 9 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το νερό γενικά Παράκτια ζώνη Περ/κές πιέσεις στις ακτές Οδηγία Πλαίσιο για τη διαχείριση των υδάτων ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ Φυσικές παράμετροι Θερμοκρασία Αγωγιμότητα Θολότητα Χλωροφύλλη ph Χημικές παράμετροι Διαλυμένο οξυγόνο (DO) Χημικά απαιτούμενο οξυγόνο (COD) Βιομηχανικά απαιτούμενο οξυγόνο (BOD) Ολικός οργανικός άνθρακας (TOC) Τα θρεπτικά άλατα ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΣ Υποβάθμιση της ποιότητας ρύπανση νερών Αιτίες ευτροφισμού Δείκτες ευτροφισμού Έλεγχος ευτροφισμού Συγκριτικά στοιχεία ευτροφισμού Ελληνικών θαλάσσιων συστημάτων ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΝΕΡΟΥ ΡΥΠΑΝΣΗ ΚΟΛΠΩΝ ΕΛΛΑΔΑΣ Κορινθιακός κόλπος Πατραϊκός κόλπος Ρύπανση Πατραϊκού Σαρωνικός κόλπος Ρύπανση Σαρωνικού κόλπου Θερμαϊκός κόλπος Ρύπανση Θερμαϊκού κόλπου 36 3

4 5. ΦΡΑΓΜΑΤΑ Οφέλη από τη λειτουργία φραγμάτων Περ/κές επιπτώσεις από τη λειτουργία φραγμάτων Φράγματα στην Ελλάδα ΕΥΡΥΤΕΡΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΠΟΤΑΜΟΥ ΜΟΡΝΟΥ Γεωγραφικές πληροφορίες λίμνης Μόρνου Γεωλογία περιοχής Φράγμα και ταμιευτήρας Μόρνου Ρύπανση περιοχής Νομικό καθεστώς που διέπει το Μόρνο και τη γύρω περιοχή Γεωμορφολογία των Δέλτα του Μόρνου και μετατόπιση των ακτογραμμών Επιπτώσεις από τη μελλοντική άνοδο της θαλάσσιας στάθμης Μετεωρολογικά δεδομένα ΕΥΔΑΠ ΔΕΗ Μεθοδολογία έρευνας Περιγραφή δειγματοληψίας 20/03/ Αποτελέσματα μετρήσεων δειγματοληψίας 20/03/ Αποτελέσματα μετρήσεων σε γραφήματα Γεωγραφική μεταβολή παραμέτρων 20/03/ Περιγραφή δειγματοληψίας 04/06/ Αποτελέσματα μετρήσεων δειγματοληψίας 04/06/ Αποτελέσματα μετρήσεων σε γραφήματα Γεωγραφική μεταβολή παραμέτρων 04/06/ Συνδυασμός μετρήσεων και σχολιασμός Αποτελέσματα μετρήσεων δειγματοληψίας 20/03/ Αποτελέσματα μετρήσεων δειγματοληψίας 04/06/ Σύγκριση φυσικοχημικών παραμέτρων σε εκβολές άλλων 144 Ελληνικών ποταμών 8.4 Χαρακτηρισμός υδατικού περιβάλλοντος Στατιστική Ανάλυση Αποτελέσματα δειγματοληψίας 20/03/ Αποτελέσματα δειγματοληψίας 04/06/ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 154 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 157 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 1, 2,

5 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Το θέμα της διατριβής είναι η μελέτη της διακύμανσης των μακροθρεπτικών συστατικών και των φυσικοχημικών παραμέτρων σε πεδίο ανάμειξης αλμυρού και γλυκού νερού σε συνάρτηση με τη λειτουργία φράγματος. Η ολοκλήρωση της εργασίας αυτής δεν θα ήταν δυνατή χωρίς την συνεργασία, συνδρομή και βοήθεια συγκεκριμένων ανθρώπων, που οφείλω να ευχαριστήσω και πρώτα απ όλα τον καθηγητή του Τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών κ. Σωτήριο Βαρνάβα για την ανάθεση του θέματος, την πολύ καλή συνεργασία και καθοδήγηση, τις υποδείξεις και γενικότερα για την συνολική προσφορά του καθ όλη την διάρκεια του Μεταπτυχιακού Προγράμματος Σπουδών. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω τον Καθηγητή του Τμήματος Ιατρικής του Πανεπιστημίου Πατρών κ. Μιχάλη Λεοτσινίδη για την συνεργασία που είχαμε, τα σχόλια και τις παρατηρήσεις του στην τελική διαμόρφωση του κειμένου αλλά και για την υποδοχή του στο εργαστήριο Υγιεινής στο οποίο έγινε η ανάλυση των δειγμάτων νερού. Ευχαριστίες οφείλω ακόμα στον Καθηγητή του τμήματος Γεωλογίας κ. Νικόλαο Λαμπράκη μέλος της εξεταστικής επιτροπής για τις εύστοχες παρατηρήσεις και υποδείξεις του. Ευχαριστώ ακόμα τον Αναπληρωτή Καθηγητή του Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστημίου κ. Ιωάννη Καλαβρουζιώτη για τα συνεργασία μας, τις εύστοχες παρατηρήσεις του και συμβουλές του. Θα ήταν παράλειψή μου εάν δεν ευχαριστούσα τον κ. Βρυώνη για την παροχή του σκάφους με το οποίο έγιναν οι δειγματοληψίες και τη συμβολή του σε αυτές, αλλά και το προσωπικό του Εργαστηρίου Υγιεινής το οποίο μας υποδέχτηκε με χαμόγελο και μας βοήθησε στην ανάλυση των δειγμάτων νερού. Επίσης, πρέπει να ευχαριστήσω των Δρ κ.παναγιώτη Στεφανόπουλο για τη βοήθειά του στη χρήση λογισμικών στον Η/Υ. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένειά μου για την ηθική και οικονομική συμπαράσταση, όχι μόνο κατά τη διάρκεια της εκπόνησης της μεταπτυχιακής μου εργασίας, αλλά και καθ όλη τη διάρκεια των σπουδών μου. 5

6 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Μια από τις πιο σημαντικές περιβαλλοντικές απειλές των υδάτινων συστημάτων αποτελεί ο ευτροφισμός. Αυτός νοείται ως ο εμπλουτισμός των υδάτων ενός συστήματος με ανόργανα θρεπτικά, κυρίως άλατα αζώτου και φωσφόρου, με άμεσο αποτέλεσμα την αύξηση της πρωτογενούς παραγωγής και τελικές επιπτώσεις την αλλαγή του συνόλου της βιοποικιλότητας και την υποβάθμιση του υδάτινου περιβάλλοντος. Στόχος της εργασίας αυτής είναι η εκτίμηση της ποιότητας των υδάτων σε πεδίο ανάμειξης γλυκού και αλμυρού νερού στις εκβολές του ποταμού Μόρνου καθώς επίσης και ο καθορισμός του βαθμού επίδρασης του γλυκού νερού στο θαλάσσιο πεδίο. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν δυο δειγματοληψίες (20/03/15 και 4/06/15) σε προφίλ και σε αυξανόμενη απόσταση από τις εκβολές του ποταμού Μόρνου. Δείγματα νερού συνελέγησαν από διαφορετικά βάθη (0, 5, 10, 15 και 20 μέτρα), αναλύθηκαν και προσδιορίστηκαν σε αυτά οι πιο κάτω παράμετροι: ph, θερμοκρασία, αγωγιμότητα, θολότητα, φωσφορικά άλατα και χημικά απαιτούμενο οξυγόνο (COD). Η αξιολόγηση των εργαστηριακών αποτελεσμάτων έγινε με τη βοήθεια διαγραμμάτων που κατασκευάστηκαν ώστε να βρεθούν οι μεταβολές των ανωτέρω παραμέτρων ως προς το βάθος του νερού, οι μεταβολές των παραμέτρων ως προς την απόσταση από την εκβολή και οι διαχρονικές μεταβολές των παραμέτρων αυτών. Τέλος, έγινε στατιστική επεξεργασία σε όλα τα δείγματα του ποταμού Μόρνου με τη χρήση του προγράμματος SPSS V. 21 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA), με στόχο την εύρεση του συντελεστή συσχέτισης μεταξύ παραμέτρων. Γενικά, από την αξιολόγηση των παραμέτρων προκύπτει ότι: 1. Η τιμή της αγωγιμότητας στα επιφανειακά ύδατα είναι πιο χαμηλή σε σχέση με τα μεγαλύτερα βάθη. Αυτό συμβαίνει γιατί το γλυκό νερό που προέρχεται από τον ποταμό υπέρκειται του θαλασσινού λόγω μικρότερης πυκνότητας. Οι τιμές της αγωγιμότητας εμφανίζονται ελαφρώς μεγαλύτερες συγκριτικά με τις τιμές της αγωγιμότητας που σημειώνονται στις εκβολές του Εύηνου και ελαφρώς μικρότερες συγκριτικά με αυτές του Γλαύκου. 2. Οι μεγαλύτερες συγκεντρώσεις φωσφορικών εντοπίζονται την υγρή περίοδο (Μάρτιος 2015). Η αρνητική συγκέντρωση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας με τη συγκέντρωση των φωσφορικών δείχνει ότι οι υψηλότερες συγκεντρώσεις απαντώνται στα λιγότερο αλμυρά νερά του 6

7 πεδίου ανάμειξης. Εξαιτίας της συσχέτισης αυτής και το ότι οι μεγαλύτερες μέσες τιμές φωσφορικών ανιχνεύονται την υγρή περίοδο, συμπεραίνουμε ότι τα γλυκά νερά του ποταμού Μόρνου εμπλουτίζουν με φωσφορικά την περιοχή ανάμειξης του ποταμού με τα νερά του Κορινθιακού κόλπου. Συγκριτικά με τη βιβλιογραφία, οι συγκεντρώσεις των φωσφορικών στην εκβολή του ποταμού Μόρνου, εμφανίζονται μεγαλύτερες σε σχέση με αυτές του Εύηνου και μικρότερες από αυτές του Γλαύκου. Με βάση τις συγκεντρώσεις των φωσφορικών, το υδάτινο περιβάλλον στην επιφάνεια χαρακτηρίζεται ως ευτροφικό και για τις δυο περιόδους. Πιο συγκεκριμένα, κατά την υγρή περίοδο στα μεγαλύτερα βάθη το νερό χαρακτηρίζεται ως υψηλά και χαμηλά μεσοτροφικό. Ενώ κατά την θερμή περίοδο, από τα 5 έως και τα 20 m βάθος χαρακτηρίζεται ως χαμηλά μεσοτροφικό και ολιγοτροφικό αφού οι συγκεντρώσεις των φωσφορικών είναι πολύ χαμηλές. 3. Στα επιφανειακά ύδατα παρατηρείται αυξημένη θολότητα η οποία μειώνεται σταδιακά με το βάθος. Το γεγονός αυτό οφείλεται στην έντονη παρουσία αιωρούμενου στερεού υλικού στην επιφάνεια του νερού, περιλαμβανομένου και πλαγκτόν και στην ανάμειξη του γλυκού νερού με το θαλασσινό. 4. Τη θερμή περίοδο (Ιούνιος) παρατηρήθηκε μειωμένη συγκέντρωση COD σε σχέση με την υγρή περίοδο (Μάρτιος), όπου λιώνουν τα χιόνια. Την υγρή περίοδο εντοπίστηκαν υψηλές συγκεντρώσεις COD (έως και 118 mg O 2 /L) σε βάθος των 10 και 20 μέτρων. Η αύξηση αυτή του COD μπορεί να οφείλεται στη διείσδυση γλυκού νερού από τον ποταμό την περίοδο τήξης του χιονιού, το οποίο όπως κατεβαίνει παρασύρει οργανική ύλη και ρύπους. Επίσης, η αύξηση αυτή μπορεί να σχετίζεται με οικιακά λύματα που καταλήγουν στον ποταμό και εισρέουν στο θαλασσινό νερό σε μια βαθύτερη ζώνη μέσω κάποιου αγωγού ή μέσω υποθαλάσσιας φυσικής διαρροής. 5. Όσο αφορά τις διαχρονικές διακυμάνσεις του ph δεν παρουσιάστηκε κάποια αξιοσημείωτη μεταβολή ακόμα και την υγρή περίοδο (Μάρτιος 2015 περίοδος υψηλής παροχής νερού των ποταμών λόγω τήξης του χιονιού). 6. Οι τιμές της θερμοκρασίας είναι φυσιολογικές για την αντίστοιχη εποχή δειγματοληψίας. Οι μέγιστες τιμές εντοπίζονται στα επιφανειακά νερά, μειώνονται σταδιακά όσο αυξάνεται το βάθος και τέλος, σημειώνουν την ελάχιστη τιμή στο βαθύτερο σημείο. Τέλος, παρατηρήθηκε ότι κατά την υγρή περίοδο η διασπορά των τιμών είναι πολύ μικρή, καθώς η διαφοροποίηση των τιμών σε σχέση με το βάθος 7

8 είναι ελάχιστη. Το γεγονός αυτό δυνατόν να δηλώνει μεγαλύτερο επηρεασμό από τα νερά του ποταμού Μόρνου σε σύγκριση με την θερμή περίοδο. 8

9 ABSTRACT Eutrophication is one of the most significant environmental threats to natural water systems. It is the enrichment of water with inorganic nutrients, mainly salts, such as nitrogen and phosphorus, resulting in increase of primary production with final impact in biodiversity and the degredation of the aquatic environment. The aim of this study is to evaluate the water quality in the mixing field of fresh and salt water in the estuary of Mornos River as well as the determination of the influence degree of freshwater in the marine field. For this reason, two samplings were conducted (20/03/15 and 04/06/15) in profiling and increasing distance from the estuary of the River Mornos. The water samples were collected at various depths (0, 5, 10, 15 and 20 meters), they were analyzed and assayed in them the following parameters: ph, temperature, conductivity, turbidity, phosphates and chemical oxygen demand (COD). The evaluation of laboratory results was done with the help of diagrams which were made in order to find the changes in the above parameters according to the water depth, the changes of the parameters according to the distance from the estuary and the changes over time of these parameters. Finally, statistical analysis was done for all the samples of River Mornos using the program SPSS V. 21 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA), aiming to find the coefficient correlation between parameters. In general, evaluation of the results indicates that: 1. The value of the water conductivity is increasing according to the depth. This happens because the river s fresh water is overlying seawater due to lower density. The conductivity values at the estuary of Mornos appear slightly higher than these of the estuary of Evinos River and slightly lower than those of Glafkos River. 2. Higher phosphate concentrations detected the wet season (March 2015). The negative correlation between electrical conductivity and the concentration of phosphate shows that the highest concentrations occur in the less salty water of the mixing field. Because of this correlation and that higher average prices of phosphate were detected during the wet season, we conclude that the fresh water of Mornos River enrich with phosphate the mixing area of the River s and the Corinthian s Gulf water. 9

10 According to bibliographical references, the concentrations of phosphate in the estuary of the River Mornos, are higher than those of Evinos and lower than those of Glafkos. Based on the concentrations of phosphate, the aquatic surface is characterized as eutrophic for both periods. More specifically, during the wet season, the water in greater depths is classified as high and low mesotrophic. However during the warm season, the water from 5 to 20 m depth is characterized as low mesotrophic and oligotrophic since the concentrations of the phosphate are very low. 3. The high value of the surface water turbidity was gradually decreased according to the water depth, due to the strong presence of suspended solid material on the water surface, including plankton, and due to the mixing freshwater with seawater. 4. During the warm season (June) was observed reduction of the COD concentration in comparison to the wet season (March), because of the melting snow. During the wet period high concentrations of COD (up to 118 mg O2 / L) were detected in depth of 10 and 20 meters. This COD increase can be due to the melting snow which is being mixed with the fresh water drifting organic matter and pollutants. Also, this COD increase may be associated with domestic sewage flowing into the river as ending at the sea. 5. No noticeable change of the ph values occurred, even during the wet season (March the period of high water flow of rivers due to the melting of snow). 6. The temperature value was normal for the season time. The maximum values were detected in surface water -gradually decreased in greater depths- and the minimum price was noticed at the deepest point. Finally, it was observed that during the wet season the temperature value dispersion was very low. 10

11 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η εκτίμηση της ποιότητας των υδάτων σε πεδίο ανάμειξης αλμυρού και γλυκού νερού στις εκβολές του ποταμού Μόρνου υπό διαφορετικές συνθήκες. 1.1 ΤΟ ΝΕΡΟ - ΓΕΝΙΚΑ Τα συνολικά αποθέματα του νερού στον πλανήτη μας αποτελούν κυρίως οι ωκεανοί (97%) και μόνο ένα μικρό ποσοστό (3%) είναι γλυκό νερό. Στους παγετώνες ανήκει το 77% του γλυκού νερού ενώ το 22% αυτού ανήκει στα υπόγεια αποθέματα. Το υπόλοιπο 1% του γλυκού νερού κατανέμεται στο νερό των λιμνών (61%), στην υγρασία της ατμόσφαιρας και του εδάφους (38%) και στο νερό των ποταμών (1%). Για να καταλάβουμε με νούμερα τις ποσότητες νερού στον πλανήτη μας αρκεί να δούμε πως η ποσότητα νερού στην επιφάνεια της γης έχει υπολογιστεί περίπου *10 21 kg, από το οποίο το 98% βρίσκεται με τη μορφή θαλάσσιου νερού, ενώ το μεγαλύτερο μέρος του εκτιμάται να είναι πάγοι και χιόνι. Η ποσότητα του γλυκού νερού, δηλαδή αυτό των ποταμών, λιμνών και υδροβιότοπων, εκτιμάται στα 2.5*10 18 kg, ενώ το νερό το οποίο βρίσκεται στην ατμόσφαιρα υπό μορφή υδρατμών υπολογίζεται σε 1.7*10 16 kg (Παπουτσόγλου Σ.,1996). 1.2 ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΖΩΝΗ Κάθε χώρα που έρχεται σε επαφή με την παράκτια ζώνη λαμβάνει πολλά οφέλη από αυτήν με την προϋπόθεση πως τη σέβεται και τηρεί συγκεκριμένους κανονισμούς. Ακτή είναι το σημείο στο οποίο το θαλάσσιο και το χερσαίο περιβάλλον συναντώνται. Θέλοντας να ορίσουμε την παράκτια ζώνη θα λέγαμε πως πρόκειται για τα παράκτια ύδατα (συμπεριλαμβανομένων των υδάτων μέσα και κάτω από αυτά) και την παρακείμενη χερσαία ζώνη (συμπεριλαμβανομένων των υδάτων μέσα και κάτω από αυτή), τα οποία αλληλοεξαρτώνται, δηλαδή επηρεάζει το ένα το άλλο. Ως παράκτια ύδατα, από την πλευρά της θάλασσας, μπορούν να ορισθούν οι περιοχές με βάθος τέτοιο ώστε να είναι εφικτό, το φως να γίνεται διαπερατό σε αρκετό βάθος ώστε να επιτρέπει τη φωτοσύνθεση. Ακόμα, ο βαθμός ανάμειξης του θαλάσσιου ύδατος με το γλυκό νερό αλλά και τις επιφάνειες απορροής μπορεί να αποτελέσει ανάλογο κριτήριο. Τέλος, άλλο ένα χαρακτηριστικό στοιχείο για την παράκτια ζώνη είναι η υφαλοκρηπίδα. 11

12 Γενικότερα, για να προσδιοριστεί ένα οικοσύστημα ως παράκτιο λαμβάνονται υπόψη κριτήρια όπως η μορφολογία του εδάφους, το κλίμα, η πανίδα, η αλατότητα του εδάφους και η ύπαρξη αμμόφιλης και αλόφιλης βλάστησης. Η παράκτια ζώνη διαχωρίζεται σε δύο ειδών ακόμα ζώνες: Η άμεση (50-500m) και Η έμμεση (5.000m) (Καμχής Μ., 1981). 1.3 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΠΙΕΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΑΚΤΕΣ Τα τελευταία 40 χρόνια η ανάπτυξη που σημειώνεται στις παράκτιες περιοχές συνοδεύεται από μείζονες αλλαγές των παράκτιων οικοσυστημάτων και κοινωνιών, με αποτέλεσμα τον πολλαπλασιασμό των περιβαλλοντικών πιέσεων. Στερεά απόβλητα, οικιακά, βιομηχανικά και αγροτικά λύματα, ατμοσφαιρική ρύπανση, ρύπανση από πετρελαιοκηλίδες, διάβρωση του εδάφους, υπεράντληση υπόγειων νερών, πυρκαγιές, αλόγιστη δόμηση εξοχικών κατοικιών και τουριστικών εγκαταστάσεων συνιστούν ένα ευρύ φάσμα χαρακτηριστικών πιέσεων. Αρκεί να σημειωθεί πως το 60% περίπου του πληθυσμού της γης έχει εγκατασταθεί σε μια ζώνη που εκτείνεται σε βάθος 60 km από την ακτογραμμή, εκμεταλλευόμενο όλες τις δυνατότητες που προκύπτουν λόγω κλίματος και ευνοϊκής θέσης. Η πληθυσμιακή αυτή αναλογία αναμένεται να αυξηθεί κι άλλο τα επόμενα χρόνια αφού μέχρι το 2020 υπολογίζεται το ποσοστό αυτό να ξεπεράσει το 75%. Στην Ευρώπη σήμερα, τα 200 από τα 680 εκατομμύρια του πληθυσμού της είναι εγκατεστημένα κατά μήκος των km της παραλίας της (Πούλος, Αθήνα 1999). Σε ότι αναφορά τη χώρα μας, η Ελλάδα, λαμβάνοντας υπόψη τις αναλογίες, είναι η χώρα με το πιο εκτεταμένο νησιωτικό και παραλιακό τοπίο στην Ευρώπη. Το μήκος των ακτογραμμών της υπολογίζεται στα km, εκ των οποίων τα km αντιστοιχούν στα νησιά. Η έκταση αυτή αποτελεί είτε έμμεσα είτε άμεσα έναν πλουτοπαραγωγικό φυσικό πόρο για τη χώρα μας, καθώς επίσης και πόλο έλξης για ποικίλες δραστηριότητες. Θα πρέπει να σημειώσουμε ότι η Ελλάδα παρουσιάζει τη μεγαλύτερη αναλογία μήκους ακτών ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο γης (118 km/km 2 γης), μετά τη Νορβηγία (Δαγρέ Δ. και 12

13 Λάμπρου Δ., 1981). Για το λόγο αυτό, τα προβλήματα που παρουσιάζονται στις Ελληνικές παράκτιες περιοχές είναι εκτεταμένα. Κατανέμοντας την παράκτια ζώνη σε κατηγορίες με βάση τον τύπο της ακτής αντίστοιχα δημιουργούνται και οι χρήσεις που είναι δυνατό να γίνουν σε κάθε τύπο, όπως φαίνεται στον πίνακα 1.1. Από την παρακολούθησή του αυτό που γίνεται εύκολα αντιληπτό είναι ότι οι πλειοψηφία των χρήσεων αφορούν την οικονομική εκμετάλλευση των ακτών, κυρίως λόγο του τουρισμού. Πίνακας 1.1: Τύπος ακτής και χρήση γης Τύπος ακτής Χρήση Ακτή με άμμο και χαλίκι Αναψυχή Εκμετάλλευση άμμου-χαλικιού Κτίσματα Υγρότοποι Λίμνες Εκμετάλλευση καλαμιού Προστασία της φύσης Αμμοθίνες Αναψυχή Γήπεδα γκολφ Κτίσματα Βραχώδης Έργα για την προστασία της ακτής Κτίσματα Παράκτιες περιοχές Λιμάνια, μαρίνες Κατοικία Βιομηχανία Γεωργία, τουρισμός (Πηγή: Viles H. Spencer T., Coastal problems, London 1995, p.15) Ιδιαίτερα τους καλοκαιρινούς μήνες, η ακτή γίνεται υποδοχέας μαζικού τουρισμού, εκτεταμένης παραθεριστικής κατοικίας, πυκνού δικτύου μεταφορών και σημαντικών υποδομών, όπως μαρίνες, εγκαταστάσεις επεξεργασίας αποβλήτων κ.λπ. Η νέα οικονομική και κοινωνική πραγματικότητα κάνει πιο δύσκολο τον έλεγχο της αναπτυξιακής διαδικασίας και επομένως την ολοκληρωμένη διαχείριση. Αυτή η ανάγκη για ολοκληρωμένη διαχείριση και προσέγγιση των προβλημάτων του παράκτιου χώρου έγινε παγκοσμίως αισθητή κατά τις τελευταίες δεκαετίες του 20 ου αιώνα, καθώς όλο και μεγαλύτερα 13

14 τμήματα του πληθυσμού του πλανήτη δραστηριοποιούνται κοντά στη θάλασσα ή γύρω από αυτήν. 1.4 ΟΔΗΓΙΑ ΠΛΑΙΣΙΟ ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ Τα τελευταία χρόνια η Ευρωπαϊκή Ένωση, δίνοντας σημασία τόσο στην προστασία όσο και στη διαχείριση του υδάτινου περιβάλλοντος προχώρησε στην υλοποίηση μιας Οδηγίας Πλαίσιο. Η Οδηγία 2000/60/ΕΚ ορίστηκε για τη θέσπιση βασικών, κοινών αρχών μιας βιώσιμης πολιτικής διαχείρισης των υδάτων των κρατών μελών της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Η Οδηγία αυτή συντάχθηκε μετά από μια μακροχρόνια περίοδο συζητήσεων αλλά και διαπραγματεύσεων μεταξύ των Κρατών Μελών της Ευρωπαϊκής Ένωσης, ενώ τέθηκε σε ισχύ στις 22 Δεκεμβρίου Στην οδηγία αυτή γίνεται συνδυασμός ποιοτικών, οικολογικών αλλά και ποσοτικών στόχων για την προστασία των υδάτινων οικοσυστημάτων και την διατήρηση της κατάστασης όλων των υδάτινων πόρων. Ειδικότερα, γίνεται λόγος για μια ολοκληρωμένη διαχείριση των υδάτινων πόρων στη γεωγραφική κλίμακα των λεκανών απορροής ποταμών. Ακόμα, γίνεται επαναπροσδιορισμός της έννοιας της λεκάνης απορροής, η οποία περιλαμβάνει τα εσωτερικά επιφανειακά (ποτάμια, λίμνες), τα υπόγεια ύδατα, τα μεταβατικά (δέλτα, εκβολές ποταμών) και τα παράκτια οικοσυστήματα (Οικονόμου και Σκουλικίδης, 2003). Πιο συγκεκριμένα, για κάθε περιοχή λεκάνης απορροής ποταμού έχει ορισθεί μια σειρά ενεργειών, οι οποίες είναι απαραίτητο να υλοποιηθούν εντός καθορισμένου χρονικού διαγράμματος. Αυτό γίνεται με στόχο την αποφυγή περαιτέρω υποβάθμισης των υδάτινων πόρων αλλά και προκειμένου να επιτευχθεί η «καλή κατάστασή» τους μέχρι το 2015 ( Παρόλα αυτά, για συγκεκριμένα υδατικά συστήματα, η Οδηγία ορίζει κάποιου είδους παράταση της προθεσμίας αυτής ή ακόμα και λιγότερο αυστηρούς περιβαλλοντικούς στόχους από αυτούς που απαιτούνται κανονικά. Θα πρέπει να πούμε πως η επίτευξη των περιβαλλοντικών στόχων που ορίζει η Οδηγία, στηρίζεται σε οικονομικές αρχές αλλά και στην εφαρμογή των απαιτούμενων προγραμματικών μέτρων. Ταυτόχρονα, οι χρήσεις και οι υπηρεσίες νερού αντιμετωπίζονται συλλογικά, ενώ γίνεται συνυπολογισμός της αξίας του νερού για το περιβάλλον, την 14

15 υγεία, την ανθρώπινη κατανάλωση και την κατανάλωση σε παραγωγικούς τομείς. Η Οδηγία ενισχύει και διασφαλίζει τη συμμετοχή του κοινού με τη δημιουργία συστηματικών και ουσιαστικών διαδικασιών διαβούλευσης. Παράλληλα, προωθεί την αειφόρο και ολοκληρωμένη διαχείριση των διασυνοριακών λεκανών απορροής ποταμών. Στο ίδιο πλαίσιο, η Οδηγία 2000/60/ΕΚ δημιουργεί και εισάγει νέες προσεγγίσεις στην αντιμετώπιση κινδύνων από τις πλημμύρες και την ξηρασία. 2. ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ Κάθε υδατικό περιβάλλον χαρακτηρίζεται από κάποιες φυσικές και χημικές παραμέτρους. Πιθανές μεταβολές των παραμέτρων αυτών προκαλούν επιπτώσεις στην χλωρίδα και την πανίδα στο υδατικό αυτό περιβάλλον. 2.1 ΦΥΣΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Η θερμοκρασία είναι μια από τις σημαντικότερες παραμέτρους ποιότητας του νερού. Οι μετρήσεις γίνονται με υδραργυρικά ή με ψηφιακά θερμόμετρα και οι μονάδες μέτρησής της είναι οι βαθμοί Κελσίου ή οι βαθμοί Φαρενάιτ. Η μέτρηση λοιπόν της θερμοκρασίας είναι πολύ σημαντικός παράγοντας γιατί οι τιμές της μπορούν να μας δώσουν πολλές πληροφορίες για το υδάτινο σύστημα. Η αύξηση π.χ. της θερμοκρασίας σε έναν υδάτινο αποδέκτη μειώνει την ποσότητα του διαλυμένου οξυγόνου και αυξάνει την ταχύτητα των χημικών αντιδράσεων που επιτελούνται εκεί. Ακόμα δημιουργείται μια όχι φυσική κατάσταση για τη χλωρίδα και την πανίδα. Η υπέρβαση του ορίου αντοχής των διαφόρων ζωικών και φυτικών οργανισμών οδηγεί στη νέκρωσή τους. Η κυριότερη συνέπεια είναι βέβαια η μείωση του διαλυμένου οξυγόνου. Η μείωση αυτή δεν οφείλεται μόνο στην αύξηση της θερμοκρασίας του υδατικού χώρου αλλά και στο γεγονός ότι το θερμό νερό σαν ειδικά ελαφρύτερο παραμένει στην επιφάνεια δημιουργώντας ένα στρώμα θερμότερο (φαινόμενο αναστροφής), με μικρότερη ικανότητα διάλυσης του ατμοσφαιρικού οξυγόνου. Επιπλέον, υψηλές θερμοκρασίες σε ένα περιβάλλον δηλώνουν αύξηση του πολλαπλασιασμού των μικροβίων. Γι αυτό, το νερό που προορίζεται για πόση πρέπει να έχει θερμοκρασία από 5 έως 12 C (Βρυώνης, 2013). 15

16 2.1.2 ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Η αγωγιμότητα (k) αποτελεί μέτρο της ικανότητας ενός υδατικού διαλύματος να άγει το ηλεκτρικό ρεύμα και εξαρτάται από την παρουσία των ιόντων, τη συνολική συγκέντρωσή τους, την κινητικότητά τους και το σθένος τους, καθώς και από τη θερμοκρασία στην οποία διεξάγεται η μέτρηση. Οι τιμές της αγωγιμότητας είναι ενδεικτικές για την ποιότητα των φυσικών νερών. Απόβλητα και ρύποι που εισέρχονται στους υδάτινους αποδέκτες τροποποιούν την αγωγιμότητα, ειδικότερα αν οι ρύποι περιλαμβάνουν ιόντα όπως ανθρακικά, θειικά, χλωρίου, μαγνησίου, νατρίου, καλίου και φωσφόρου. Απότομη αύξηση της αγωγιμότητας του νερού ενός φυσικού αποδέκτη αποτελεί ένδειξη ρύπανσης. Η αγωγιμότητα μπορεί να δείξει παρουσία υπογείων υδάτων ή διαρροή λυμάτων (Ευθ. Νταρακάς 2010). Τα αποτελέσματα των μετρήσεων της αγωγιμότητας δίνονται σε μονάδες μs/cm στους 20 C, στρογγυλοποιημένα στον πλησιέστερο ακέραιο αριθμό. Κατάλληλα προς πόση θεωρούνται τα νερά με τιμές αγωγιμότητας μικρότερες των 2500 μs/cm, σύμφωνα με την σχετική ΚΥΑ. Στα φυσικά γλυκά νερά η αγωγιμότητα κυμαίνεται από μs/cm. Ενώ σε μερικά βιομηχανικά απόβλητα η τιμή της αγωγιμότητας υπερβαίνει τα μs/cm ΘΟΛΟΤΗΤΑ Σαν θολότητα ορίζεται η αντίσταση του νερού στην διέλευση του φωτός και οφείλεται κυρίως στην ύπαρξη αργίλου σε αιώρηση και άλλων λεπτόκοκκων και κολλοειδών υλών. Φύκη, αιωρούμενα ιζήματα, και σωματίδια οργανικής ύλης μπορεί να θολώσουν το νερό. Εάν η θολότητα προκαλείται από αιωρούμενα ιζήματα, αυτό μπορεί να είναι ένας δείκτης φυσικής ή τεχνητής διάβρωσης. Η θολότητα μετριέται σε μονάδες θολότητας (NTU) (Nephelometric Turbidity Unit) ή σε mg/l (ppm) διοξειδίου του πυριτίου (SiO 2 ), δηλαδή θολότητα που οφείλεται στην περιεκτικότητα 1 mg πυρόλιθου (SiO 2 ) σε 1 L νερού. Θολότητα που υπερβαίνει τα 0.5 ppm αρχίζει να γίνεται αντιληπτή με γυμνό μάτι. Το πρότυπο όργανο μέτρησης της θολότητας είναι το θολερόμετρο, ένα όργανο με πηγή φωτός η οποία διέρχεται από το προς εξέταση δείγμα και έχει ένα ή περισσότερους φωτοηλεκτρικούς ανιχνευτές, με σύστημα ένδειξης της έντασης του διαχεομένου φωτός σε γωνία 90º ως προς την προσπίπτουσα δέσμη. 16

17 2.1.4 ΧΛΩΡΟΦΥΛΛΗ Η γνώση της συγκέντρωσης της χλωροφύλλης-α σε ένα οικοσύστημα είναι σημαντική και η οικολογική της αξία μεγάλη. Πιο συγκεκριμένα, η χλωροφύλλη-α δίνει χρήσιμες πληροφορίες για την εκτίμηση της βιομάζας του φυτοπλαγκτόν σε μια θαλάσσια περιοχή. Το σημαντικότερο όμως είναι, ότι διαδραματίζει καίριο ρόλο στη φωτοσύνθεση, αφού δεσμεύει την ηλιακή ενέργεια και εξαρτάται από το φως, την θερμοκρασία, την αλατότητα και τα θρεπτικά (Βρυώνης, 2013). Επιπλέον, η συγκέντρωση της χλωροφύλλης-α αποτελεί δείκτη ρύπανσης ενός θαλάσσιου οικοσυστήματος από ευτροφισμό (Jorgensen & Richardson, 1996). Τα υδάτινα οικοσυστήματα μπορούν να χαρακτηριστούν ως ολιγότροφα, μεσότροφα και εύτροφα ανάλογα με τη συγκέντρωση της χλωροφύλλης α σε αυτά. Διάφορες κλίμακες ευτροφισμού υπάρχουν για την κατηγοριοποίηση των οικοσυστημάτων ως προς τον ευτροφισμό. Μια από αυτές, ενδεικτική για την Ευρωπαϊκή Ένωση δίνεται στον παρακάτω πίνακα 2.1: Πίνακας 2.1. Κατηγοριοποίηση των οικοσυστημάτων ως προς τον ευτροφισμό σε σχέση με την χλωροφύλλη (Καρύδης, 2005). Επίπεδα Ευτροφισμού Χλωροφύλλη-α μg/l Ολιγοτροφικό <0,1 Χαμηλό Μεσοτροφικό 0,1 0,6 Υψηλό Μεσοτροφικό 0,6 2,21 Ευτροφικό >2, ph Το ph ορίζεται ως ο αρνητικός λογάριθμος της συγκέντρωσης του ιόντος υδρογόνου, με την οξύτητα να κυμαίνεται από το 0 έως το 7 και την αλκαλικότητα να κυμαίνεται από το 7 έως το 14. Δηλαδή, ph = - log[h+] (Goldman & Horne, 1994). Η ενεργός οξύτητα (ph) επηρεάζει πολλές βιολογικές και χημικές αντιδράσεις και πολλές φορές χρησιμεύει σαν δείκτης ρύπανσης. Το σύνολο των βιοχημικών αντιδράσεων πραγματοποιείται σε ουδέτερο ph. Όξινα ή αλκαλικά περιβάλλοντα δυσχεραίνουν την πορεία των αντιδράσεων ή αναστέλλουν την πραγματοποίησή τους (Νταρακάς, 2010). Στον επόμενο πίνακα 2.2 παρουσιάζονται κάποια παραδείγματα όπου μπορούμε να καταλάβουμε που παρατηρούνται υψηλές τιμές ph και που όχι (Κουσουρής, 1998). 17

18 Πίνακας 2.2: Τιμές ph σε διάφορα περιβάλλοντα (Κουσουρής, 1998). ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ph Φυσικά νερά 4,0 9,0 Ηφαιστειακές λίμνες ~ 2,0 Αλκαλικές νατριούχες λίμνες ~ 12,0 Λίμνες εύκρατων και τροπικών ζωνών 7,0-9,0 Κατάλληλο περ/λον για υδρόβιους οργανισμούς 6,5 8,5 Εκροές επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων 6,5 8,5 Βαλτώδεις λίμνες με υψηλές συγκεντρώσεις οργανικών 2,0 6,0 Γενικότερα, θα μπορούσαμε να πούμε πως όταν τα ύδατα έχουν τιμές ph μικρότερες του 5, τότε κυριαρχεί στο νερό το διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ), για τιμές μεταξύ 7 9 υπερέχουν τα όξινα ανθρακικά ιόντα (HCO 3 - ), ενώ σε τιμές μεγαλύτερες του 9,5 στο νερό υπάρχουν σημαντικές συγκεντρώσεις ανθρακικών ιόντων. Δηλαδή, στο νερό το ph εξαρτάται από: - την αλατότητα, - την θερμοκρασία, - τη μεταβολική δραστηριότητα των υδρόβιων οργανισμών και των διεργασιών αποσύνθεσης των συστατικών τους, και - τις συγκεντρώσεις του διοξειδίου του άνθρακα, των όξινων ανθρακικών ιόντων, των δισανθρακικών ιόντων, των ιόντων υδρογόνου και υδροξυλίου, των θεϊκών ιόντων, των μεταλλικών κατιόντων και άλλων ανιόντων όπως του χλωρίου, του θείου και άλλων ενώσεων και ουσιών. 2.2 ΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΔΙΑΛΥΜΕΝΟ ΟΞΥΓΟΝΟ DO (dissolved oxygen) Μια από τις σημαντικότερες παραμέτρους ποιότητας του νερού είναι το ποσόν του διαλυμένου σε αυτό οξυγόνου DO (dissolved oxygen). Η μέγιστη συγκέντρωση (κορεσμού) του διαλυμένου οξυγόνου στο νερό είναι μικρή, της τάξης των 8-15 mg/l, και εξαρτάται από την θερμοκρασία και την αλατότητα του νερού. Μεγάλες τιμές διαλυμένου οξυγόνου που φτάνουν τις τιμές κορεσμού δείχνουν νερά καθαρά, ενώ μικρές τιμές φανερώνουν νερά έντονα ρυπασμένα με οργανικές ουσίες (Αθανάσιος Λουκάς, 2007). Οι ελάχιστες ποσότητες που απαιτούνται από ένα υγιή πληθυσμό ψαριών μπορεί να είναι υψηλές, της τάξης των 5-8 mg/l, ή και χαμηλότερες, της τάξης των 3 mg/l. 18

19 Τα απόβλητα που απαιτούν οξυγόνο αποτελούνται συνήθως από βιοαποικοδομήσιμα οργανικά συστατικά τα οποία περιέχονται στα υγρά αστικά λύματα ή σε εκροές βιομηχανικών αποβλήτων. Η οξείδωση ορισμένων ανόργανων ενώσεων μπορεί επίσης να συμβάλλει στην μείωση του διαλυμένου οξυγόνου ΧΗΜΙΚΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΟΞΥΓΟΝΟ COD (chemical oxygen demand) Το COD δείχνει την ποσότητα του οξυγόνου που καταναλώνεται για την χημική οξείδωση των οργανικών ενώσεων, οι οποίες περιέχονται στα νερά. Η οξείδωση γίνεται με διχρωμικό κάλιο σε όξινο περιβάλλον και τα αποτελέσματα εκφράζονται σε mg O 2 /L νερού. Το COD είναι μία μετρήσιμη ποσότητα η οποία δεν εξαρτάται ούτε από την ικανότητα βιοαποικοδόμησης των μικροοργανισμών ούτε από την γνώση της χημικής σύστασης και δομής των μορίων που υπάρχουν σε ένα απόβλητο. Κατά τη μέτρηση του COD, χρησιμοποιείται ένα ισχυρό οξειδωτικό αντιδραστήριο για να οξειδώσει ποσοτικά την οργανική ύλη. Η μέθοδος μέτρησης του COD είναι αρκετά γρηγορότερη από αυτήν του BOD και διαρκεί μόνο λίγες ώρες. Οι τιμές COD έχουν ιδιαίτερη αξία για απόβλητα που περιέχουν τοξικές ουσίες. Σε αυτές τις περιπτώσεις νεκρώνονται οι μικροοργανισμοί με αποτέλεσμα να μην είναι δυνατό να προσδιοριστεί το BOD. Έτσι μόνο με το COD ή τον προσδιορισμό του ολικού άνθρακα, μπορεί να προσδιοριστεί η ολική φόρτιση σε οργανικές ενώσεις ενός τοξικού αποβλήτου (Αθανάσιος Λουκάς, 2007) ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΟΞΥΓΟΝΟ BOD (biological oxygen demand) Όταν βιοαποικοδομήσιμη οργανική ύλη απορρίπτεται στο νερό, οι μικροοργανισμοί που υπάρχουν στο απόβλητο, και ειδικότερα τα βακτήρια, την αποικοδομούν σε απλούστερα οργανικά και ανόργανα συστατικά. Όταν η αποσύνθεση αυτή της οργανικής ύλης λαμβάνει χώρα υπό αερόβιες συνθήκες, δηλαδή παρουσία οξυγόνου, τα προϊόντα της αποικοδόμησης είναι αβλαβή και σταθερά όπως το διοξείδιο του άνθρακα, τα θειικά, τα φωσφορικά και τα νιτρικά ιόντα. Στην περίπτωση που το διαθέσιμο οξυγόνο είναι ανεπαρκές, λαμβάνει χώρα αναερόβια αποσύνθεση και γίνεται από εντελώς διαφορετικούς μικροοργανισμούς. Αυτοί παράγουν τελικά προϊόντα που είναι επιβλαβή και ανεπιθύμητα, όπως το υδρόθειο, η αμμωνία και το μεθάνιο. 19

20 Η ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται από τους μικροοργανισμούς για να οξειδώσουν αερόβια τα οργανικά απόβλητα ονομάζεται βιομηχανικά απαιτούμενο οξυγόνο BOD. To BOD συνήθως εκφράζεται σε mg απαιτούμενου οξυγόνου ανά λίτρο αποβλήτου (mg/l). Στον πίνακα 2.3 δίνονται τιμές BOD και COD σε διάφορα νερά και απόβλητα (Hino, M. 1994) Πίνακας 2.3. Τιμές BOD και COD σε διάφορα νερά και απόβλητα (Hino, M. 1994). Προέλευση COD (mg/l) BOD (mg/l) Νερά ποταμών χωρίς ρύπανση - < 1 Νερά ποταμών που έχουν ρυπανθεί - > 10 Νερά αποβλήτων μετά την κατεργασία Νερά οικιακών ή βιομηχανικών αποβλήτων Επιτρεπτά όρια στη Β. Ελλάδα (1978) Επιτρεπτά όρια στη Β. Ελλάδα (1983) Ακατέργαστα λύματα (οικιακά) Βιομηχανία γάλακτος Βιομηχανία κυτταρίνης Βιομηχανία ζάχαρης Βιομηχανία κονσερβ. λαχανικών Βαφεία Σφαγεία Οινοπνευματοποιία ΟΛΙΚΟΣ ΟΡΓΑΝΙΚΟΣ ΑΝΘΡΑΚΑΣ TOC (total organic carbon) Η τιμή TOC εκφράζει την ολική φόρτιση των νερών σε οργανικές ενώσεις. Τα αποτελέσματα εκφράζονται σε mg C/L νερού. Οι τιμές TOC μας δίνουν πληροφορίες για το σύνολο των ενώσεων του άνθρακα, ανεξάρτητα από τις βαθμίδες οξείδωσής τους. Ο προσδιορισμός του TOC βασίζεται στη μετατροπή της ποσότητας του άνθρακα σε διοξείδιο του άνθρακα. 2.3 ΘΡΕΠΤΙΚΑ ΑΛΑΤΑ Τα θρεπτικά άλατα είναι ανόργανα υλικά απαραίτητα για τη ζωή, αφού τα βασικά συστατικά τους χρησιμεύουν στους οργανισμούς είτε ως δομικά υλικά, είτε για την παραγωγή ενέργειας μέσω της οξείδωσής τους. Έτσι, σημαντικές μεταβολικές διαδικασίες επηρεάζουν και 20

21 επηρεάζονται από τα θρεπτικά, όπως η πρωτογενής παραγωγή από τους αυτότροφους οργανισμούς και η μικροβιακή αποσύνθεση του οργανικού υλικού. Το άζωτο (N 2 ) και ο φωσφόρος (P) διεγείρουν την πρωτογενή παραγωγή, ενώ το πυρίτιο (Si) είναι σημαντικό για την κατασκευή των κυτταρικών τοιχωμάτων των διατόμων (μονοκύτταρα και πολυκύτταρα φύκη). Στον πίνακα 2.4 αναφέρονται οι συγκεντρώσεις των στοιχείων που περιέχονται στο θαλασσινό νερό. Οι κατηγορίες των στοιχείων και των ουσιών που βρίσκονται στο θαλασσινό νερό είναι οι εξής: -κύρια στοιχεία, (η συγκέντρωση τους είναι της τάξης του 1mg/L) και είναι τα εξής :Na, Mg, Ca, K, Cl, Br -ιχνοστοιχεία και μεταλλικές ενώσεις σε μικρές ποσότητες, όπως τα: OH, Cl-, F- -θρεπτικά στοιχεία, όπως ο φώσφορος και το άζωτο -αιωρούμενες οργανικές ενώσεις -διαλυμένα ή δεσμευμένα ατμοσφαιρικά αέρια, όπως τα ευγενή αέρια, το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα. Πίνακας 2.4: Συγκέντρωση στοιχείων που περιέχονται στο θαλασσινό νερό και οι κυριότερες εμφανίσεις τους (Παπουτσόγλου, 1996). Στοιχείο Συγκέντρωση σε mg/l Κυριότερες ενώσεις Οξυγόνο Η 2 Ο, Ο 2, SO -2 4, άλλα ανιόντα Χλώριο NaCl Νάτριο Na 2 CO 3 Μαγνήσιο 1350 Mg, MgSO 4 Θείο S, SO 4 Ασβέστιο 400 CaCl 2 Κάλιο 380 K 2 O Βρώμιο 65 Br 2 Άνθρακας 28 Γραφίτης Στρόντιο 8 SrCO 3 Βόριο 4 H 3 BO 3 Πυρίτιο 3 - Si(OH) 4 Φθόριο 1,3 CaF 2 Αργόν 0,57 Άζωτο 0,5 NH 4 NO 3, NO 3, NO 2, NH 4, N 2 Λίθιο 0,17 Li 2 CO 3 21

22 Ρουβίδιο 0,12 Rb Φώσφορος 0,07-2 CaHPO 4, H 2 PO 4, HPO 4 Ιώδιο 0,057 - I 2 Βάριο 0,03 BaSO 4 Ινδιον 0,022 In Ψευδάργυρος 0,01 Zn, ZnSO 4 Σίδηρος 0,01 Fe - 2 O - 3, Fe(OH) 3 Αργίλιο 0,01 Al Μολυβδένιο 0,01 Mo Σελίνιο 0,045 Se Κασσίτερος 0,034 Sn Χαλκός 0,034 Cu, CuSO 4 Αρσενικό 0,034 As O 3 Ουράνιο 0,034 U O 8 Νικέλιο 0,022 Ni, NiSO 4 Βανάδιο 0,022 V O 5 Μαγγάνιο 0,022 Mn, MnSO 4 3. ΥΠΟΒΑΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΡΥΠΑΝΣΗ ΤΩΝ ΝΕΡΩΝ Με το πέρασμα των χρόνων και την ανάπτυξη της τεχνολογίας οι ανάγκες του ανθρώπου πολλαπλασιάστηκαν. Τις τελευταίες δεκαετίες η φυσική ποιότητα των υδάτινων συστημάτων έχει μεταβληθεί από την επίδραση των ποικίλων κυρίως ανθρώπινων δραστηριοτήτων και χρήσεων του νερού. Η παράκτια ζώνη λόγω της θέσης της, προσφέρει ένα ευρύ φάσμα ανθρώπινων δραστηριοτήτων, όπως λιμάνια, βιομηχανικές εγκαταστάσεις, χώρους αναψυχής, ξενοδοχεία και άλλες εμπορικές και τουριστικές εγκαταστάσεις (Karydis M. And Coccossis H., 1988). Δυστυχώς όμως αυτή η ανάπτυξη έχει επιφέρει πολλά περιβαλλοντικά προβλήματα. Ένα από αυτά είναι η υποβάθμιση των υδάτινων οικοσυστημάτων. Ως υποβάθμιση των υδάτινων οικοσυστημάτων θεωρείται κάθε διαταραχή της ισορροπίας και της αναπαραγωγικής ικανότητας των οικοσυστημάτων που εξαρτώνται από το νερό. Στον πίνακα 3.1 καταγράφεται με χρονολογική σειρά η εμφάνιση των σοβαρότερων προβλημάτων ποιότητας νερού στην Ευρώπη. 22

23 Πίνακας 3.1 : Προβλήματα ποιότητας νερού που παρουσιάστηκαν στην Ευρώπη, με χρονολογική σειρά. ΔΕΚΑΕΤΙΕΣ 1950 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΡΥΠΑΝΣΗΣ Ισοζύγιο οξυγόνου (*βλέπε κείμενο) 1960 Ευτροφισμός 1970 Βαρέα μέταλλα Οξίνιση, νιτρικά, οργανικοί 1980 μικρορυπαντές Ρύπανση υπογείων 1990 νερών (πηγή: Meybeck et al., 1990) Μέσα από τον παραπάνω πίνακα μπορούμε να διαπιστώσουμε πως με το πέρασμα των δεκαετιών τα προβλήματα διαφοροποιούνται ανάλογα με τις ανάγκες του ανθρώπου αλλά και με τις καταχρήσεις που κάνουν. Πιο συγκεκριμένα, κατά τη δεκαετία του 50 οι παρόχθιοι οικισμοί αλλά και οι βιομηχανίες εναπόθεταν τα οργανικά απόβλητά τους σε γύρω ποταμούς. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την εποχιακή μείωση του διαλυμένου οξυγόνου σε αυτούς, και κατά συνέπεια την γενική υποβάθμιση της ποιότητάς τους. Για να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα αυτό, εγκαταστάθηκαν βιολογικοί σταθμοί επεξεργασίας λυμάτων, με αποτέλεσμα την βαθμιαία αποκατάσταση της ποιότητας του νερού των ποταμών. Στην επόμενη δεκαετία, αυτή του 60 εμφανίστηκε ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα του υδάτινου περιβάλλοντος, ο ευτροφισμός, δηλαδή η αύξηση του αζώτου και του φωσφόρου από τον εμπλουτισμό του νερού με θρεπτικά στοιχεία. Το φαινόμενο ωστόσο περιορίστηκε με τη μείωση των ποσοτήτων της οργανικής ύλης στα ποτάμια και τις λίμνες. Κατά τη δεκαετία του 70 αυξήθηκαν βαθμιαία οι συγκεντρώσεις των βαρέων μετάλλων στα ιζήματα και στο νερό των ποταμών και των λιμνών σε επικίνδυνα επίπεδα. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να αυξηθεί η βιοσυσσώρευση στα ψάρια. Για το λόγο αυτό ήταν απαραίτητη η μείωση των ποσοτήτων υδραργύρου και μολύβδου που κατέληγαν στα ποτάμια. Η οξίνιση των λιμνών και ποταμών είναι ένα ακόμα σημαντικό πρόβλημα το οποίο εμφανίστηκε τη δεκαετία αυτή. Τέλος, όπως 23

24 βλέπουμε και από τον παραπάνω πίνακα, τη δεκαετία του 80 παρατηρήθηκε ότι τα νιτρικά στα υπόγεια αλλά και επιφανειακά νερά σε πολλές περιπτώσεις υπέρβαιναν τα συνιστώμενα όρια. Αυτό συνέβη λόγω της εκτεταμένης χρήσης των αζωτούχων λιπασμάτων (Meybeck et al., 1990). Το σημαντικότερο όλων είναι πως δυστυχώς τα προβλήματα που εμφανίστηκαν τις περασμένες δεκαετίες εξακολουθούν να υπάρχουν σε διαφορετική κλίμακα στα ποτάμια και τις λίμνες (Τσακίρης Γ., 1995). Γενικότερα, οι σπουδαιότερες μορφές ρύπανσης των υδάτων προέρχονται από βιομηχανικές και αστικές δραστηριότητες. Οι πηγές ρύπανσης των υδάτων μπορούν να χωριστούν σε δυο κατηγορίες, στις σημειακές και στις μη σημειακές. Στην πρώτη κατηγορία περιλαμβάνονται τα απόβλητα αγροτικών και αστικών βιομηχανιών αλλά και διάφορες αγροτικές δραστηριότητες όπως ο καθαρισμός μηχανημάτων ψεκασμού. Ενώ στην κατηγορία των μη σημειακών πηγών εντάσσονται τα στραγγιστικά νερά που προέρχονται από αγροτικές δραστηριότητες και η κατακρήμνιση κυρίως οργανικών ρύπων με το νερό της βροχής (Τζώρτζη Α., 2009). Πιο συγκεκριμένα, για την ρύπανση των παράκτιων υδάτων, θα πρέπει να αναζητήσουμε τις αιτίες της εμφάνισής της όχι μόνο στην παράκτια ζώνη αλλά θα πρέπει να δούμε και τις ανθρώπινες δραστηριότητες στην ενδοχώρα και στα βουνά που έχουν αντίκτυπο στην παραλία. Για παράδειγμα, η κατασκευή των φραγμάτων μπορεί να επιφέρει αύξηση της αλμυρότητας στις ακτές, ενώ η αποψίλωση των δασών μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη ροή ιζημάτων προς την ακτή με αποτέλεσμα την αλλαγή των φυσικών χαρακτηριστικών της περιοχής (Lambrakis N. et al, 2006). Μια ακόμα πηγή ρύπανσης των υδάτων η οποία δυστυχώς οφείλεται αποκλειστικά στην αμέλεια του ανθρώπινου παράγοντα είναι η ανάμειξη των οικιακών αποχετεύσεων και των βιομηχανικών εκροών στο δίκτυο αποχετεύσεως με αποτέλεσμα να αποβάλλονται στην θάλασσα ως δημοτικά υγρά απόβλητα. Τα απόβλητα αυτά, περιέχουν μικροοργανισμούς, θρεπτικά συστατικά, μέταλλα, συνθετικές οργανικές ουσίες, οργανική ύλη και πετρελαιοειδή, τα οποία όταν καταλήγουν στην θάλασσα μπορούν να απειλήσουν τη δημόσια υγεία και να επηρεάσουν αρνητικά όλα τα μέρη του υδάτινου οικοσυστήματος. Δυστυχώς, στην Ελλάδα μέχρι και τα μέσα της δεκαετίας του 90 τα 24

25 απόβλητα κατέληγαν στη θάλασσα χωρίς νωρίτερα να έχουν υποστεί κάποιου είδους επεξεργασία. Το γεγονός αυτό είχε ως αποτέλεσμα η συγκέντρωση των θρεπτικών ουσιών στο νερό αλλά και η συσσώρευση τοξικών και μετάλλων να αυξάνονται συνεχώς (Μακρής Ιωσήφ). 3.1 ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΣ Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα που έχει δημιουργηθεί από την ρύπανση των υδάτων είναι το φαινόμενο του ευτροφισμού. Τα θρεπτικά συστατικά όπως η αμμωνία, το φωσφορικό άλας, ο οργανικός άνθρακας και το νιτρικό άλας έχουν σοβαρές συνέπειες στη βασική και δευτερεύουσα παραγωγικότητα των υδρόβιων οικοσυστημάτων (Mann K.H., 1991). Η διαδικασία λοιπόν, με την οποία η μάζα του νερού των λιμνών και των υδατορευμάτων εμπλουτίζεται με θρεπτικά στοιχεία έχοντας ως αποτέλεσμα την αύξηση της παραγωγικότητάς τους, λέγεται ευτροφισμός (Sutcliffe D. and Jones J., 1992). Σύμφωνα με έρευνες που έχουν πραγματοποιηθεί έχει αποδειχθεί πως πολύ μεγάλο ποσοστό των λιμνών στην Ευρώπη αλλά και στην Ασία, την Αμερική και την Αφρική είναι ευτροφικές. Πιο συγκεκριμένα, το 53% των λιμνών της Ευρώπης, το 54% της Ασίας, το 48% της νότιας Αμερικής και το 28% των λιμνών της Αφρικής αντιμετωπίζουν το φαινόμενο του ευτροφισμού. Όταν το επίπεδο των θρεπτικών συστατικών σε λίμνες και σε κλειστές θάλασσες υπερβαίνει το φυσιολογικό, τότε η κυκλοφορία του νερού ελαχιστοποιείται. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το φυτοπλαγκτόν να αυξάνεται και να πολλαπλασιάζεται με ταχύτατους ρυθμούς προκαλώντας σκίαση στο νερό που βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια. Αυτή η έλλειψη φωτός οδηγεί τους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς που ζουν στον πυθμένα σε θάνατο. Έτσι, οι αερόβιοι μικροοργανισμοί έχουν πολλαπλό έργο. Από τη μια πρέπει να διασπάσουν τα θρεπτικά συστατικά των αστικών λυμάτων, και από την άλλη πρέπει να διασπάσουν τα νεκρά οργανικά συστατικά που έχουν δημιουργηθεί από την ανάπτυξη του φυτοπλαγκτόν. Όπως είναι φυσικό, η κατανάλωση του διαλυμένου οξυγόνου στο νερό αυξάνεται δραματικά, ενώ η παραγωγή οξυγόνου ελαττώνεται, με αποτέλεσμα να μην υπάρχει αρκετό ή και καθόλου διαλυμένο οξυγόνο στο νερό (Harper D., 1992). 25

26 3.2 ΑΙΤΙΕΣ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ Ο ευτροφισμός είναι μια διαδικασία μακράς διάρκειας ο οποία ωστόσο επιταχύνεται από πολλούς παράγοντες, με τον ανθρωπογενή να είναι ίσως ο σημαντικότερος. Ο εμπλουτισμός μιας υδάτινης μάζας με μεγάλες ποσότητες θρεπτικών αλάτων, κυρίως φωσφόρου (Ρ) και αζώτου (Ν) μπορεί να οφείλεται σε φυσικούς παράγοντες και σε ανθρωπογενείς επιδράσεις. Στους φυσικούς παράγοντες εντάσσονται οι κλιματολογικοί, οι υδροδυναμικοί, οι γεωμορφολογικοί και οι γεωγραφικοί παράγοντες. Ενώ οι ανθρωπογενείς επιδράσεις που συντελούν στο φαινόμενο του ευτροφισμού είναι η απόρριψη κτηνοτροφικών και βιομηχανικών αποβλήτων, τα αστικά λύματα που καταλήγουν στην υδατική στήλη χωρίς καμία επεξεργασία και οι αποπλύσεις των καλλιεργούμενων εκτάσεων. Σε αυτό έχει συμβάλλει σημαντικά η εντατικοποίηση της γεωργίας με την αύξηση της χρησιμοποίησης των λιπασμάτων του φωσφόρου και του αζώτου (Λουκάς Α., 2007). 3.3 ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ Κάθε υδάτινο σώμα ανάλογα με τις ποσότητες των θρεπτικών στοιχείων που περιέχει ανήκει στην αντίστοιχη κλίμακα της τροφικής κατάστασής του. Μια φτωχή σε θρεπτικά λίμνη ονομάζεται ολιγοτροφική. Η σταδιακή προσθήκη θρεπτικών (τόσο στη μάζα του νερού όσο και στα ιζήματα του πυθμένα) σε μια τέτοια λίμνη έχει ως αποτέλεσμα την υποβάθμιση της ποιότητας του νερού το οποίο λέγεται πια ευτροφικό (Τσακίρης Γ., 1995). Ως μεσοτροφικό χαρακτηρίζεται το ενδιάμεσο στάδιο μεταξύ του ανεπηρέαστου θαλάσσιου συστήματος και αυτού με μολυσμένα νερά (Karydis M. and Coccossis H., 1988). Η εταιρία προστασίας του περιβάλλοντος της Αμερικής (U.S.EPA, 1972) καθόρισε τα παρακάτω κριτήρια για τον καθορισμό της κατάστασης μιας λίμνης ανάλογα με την ποσότητα των θρεπτικών στοιχείων που περιέχει και την χαρακτηρίζουν από ολιγιτροφική έως υπερτροφική: 1. την πτώση της συγκέντρωσης του οξυγόνου στο υπολίμνιο, 2. την αύξηση της συγκέντρωσης των θρεπτικών στοιχείων, 3. την αύξηση των αιωρούμενων στερεών και ειδικά των οργανικών ουσιών, 26

27 4. την προοδευτική μεταβολή του πληθυσμού των διατόμων σε πληθυσμούς όπου κυριαρχούν τα γαλαζοπράσινα ή τα πράσινα φύκη, 5. τη μείωση της διαπερατότητας του φωτός και 6. την αύξηση των συγκεντρώσεων του φωσφόρου στα ιζήματα. Γενικότερα, αν προσπαθούσαμε να ομαδοποιήσουμε τα στοιχεία που αποτελούν δείκτες ευτροφισμού σε μια λίμνη θα τα κατατάσσαμε στις ακόλουθες κατηγορίες (Τσακίρης Γ., 1995): Χημικοί δείκτες: Μεταβολή του ph του νερού Έλλειψη οξυγόνου στον πυθμένα Υπερκορεσμός του οξυγόνου στην επιφάνεια Αύξηση του ανόργανου αζώτου και φωσφόρου και του ολικού αζώτου και φωσφόρου Αύξηση του λόγου Ν/Ρ του νερού Μεταβολή της σύστασης του ιζήματος του πυθμένα Φυσικοί δείκτες: Μείωση του μέσου βάθους του υδάτινου οικοσυστήματος Μείωση της διαφάνειας του νερού Βιολογικοί δείκτες: Αύξηση του αριθμού εκείνων των βενθικών και των πλαγκτονικών ειδών, που αποτελούν δείκτες ρύπανσης Αύξηση της πρωτογενούς παραγωγικότητας (μεγαλύτερη από 200g C/m 3 ανά έτος) Μείωση της ποικιλίας των βενθικών και φυτοπλαγκτονικών ειδών Αύξηση της βιομάζας των φυκών και της χερσαίας βλάστησης Αύξηση της βακτηριακής πυκνότητας 3.4 ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ Όπως έχει αναφερθεί, το πρόβλημα του ευτροφισμού είναι πάρα πολύ σημαντικό καθώς οι οικολογικές και οι οικονομικές συνέπειες που επιφέρει είναι μεγάλες. Για το λόγο αυτό πρέπει να γίνονται προσπάθειες για τον έλεγχο του προβλήματος και την επαναφορά των ταμιευτήρων στην αρχική τους κατάσταση. Ο σημαντικότερος παράγοντας είναι ο έλεγχος του φορτίου των θρεπτικών συστατικών που εισέρχονται στην υδάτινη στήλη. Γενικότερα, οι τεχνικές αποκατάστασης είναι δύο ειδών, οι προληπτικές και οι θεραπευτικές. Οι προληπτικές μέθοδοι είναι αυτές που επιδρούν στη μείωση της 27

28 εισαγωγής των θρεπτικών συστατικών στο νερό και έχουν μόνιμα αποτελέσματα. Γι αυτό το λόγο είναι περισσότερο οικολογικά αποδεκτές. Οι θεραπευτικές μέθοδοι βοηθούν στην απομάκρυνση των θρεπτικών συστατικών από το νερό. Τα αποτελέσματα σε αυτή την περίπτωση φαίνονται πιο άμεσα αλλά δεν είναι μόνιμα καθώς δεν αντιμετωπίζουν την πηγή του προβλήματος (Λουκάς Α., 2007). 3.5 ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ ΕΛΛΗΝΙΚΩΝ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Οι ελληνικές θάλασσες είναι από τα πιο ολιγοτροφικά συστήματα, σε σχέση με τα υπόλοιπα θαλάσσια οικοσυστήματα της Ευρώπης. Για να μελετηθεί και να χαρακτηριστεί ένα θαλάσσιο οικοσύστημα απαιτείται σωστός και προσεκτικός δειγματοληπτικός σχεδιασμός. Ένας πολύ σημαντικός παράγοντας που μελετάται σε κάθε δειγματοληψία είναι η χλωροφύλλη-α. Πολλές μελέτες έχουν πραγματοποιηθεί σχετικά με τα επίπεδα του ευτροφισμού στον Σαρωνικό, τον Θερμαϊκό, τον Παγασιτικό και τον Ευβοϊκό κόλπο. Παρακάτω παρατίθενται πίνακες με αποτελέσματα των μελετών στις περιοχές αυτές. Συγκριτικός πίνακας περιοχής Σαρωνικού Πίνακας 3.2 : Μέσες ετήσιες τιμές (Μάϊος 2003 Μάϊος 2004) των παραμέτρων των θρεπτικών και χλωροφύλλης της υδάτινης στήλης. Σύμβολα: EU=Eutrophic, HM=Higher Mesotrophic, LM=Lower Mesotrophic, OL=Oligotrophic. (Βρυώνης, 2013). Περιοχή Φωσφορικά Νιτρικά Αμμωνία Χλωροφύλλη Ν/P Σαρωνικού (μg/l) (μg/l) (μg/l) (μg/l) Κόλπος Ελευσίνας 0,33 HM 1,90 EU 1,49 HM 0,84 HM 11,4 Κόλπος 0,29 HM 0,96 LΜ 0,91 LΜ 0,57 LM 7,61 Κερατσινίου (παλαιά εκβολή) Ψυτάλλεια (νέα 0,33 HΜ 0,85 HΜ 1,45 HΜ 0,35 LM 8,10 εκβολή) Εσωτερικά του 0,19 HΜ 0,89 HΜ 0,36 ΟL 0,31 LM 8,04 κόλπου (8,5 χλμ ΝΑ της νέας εκβολής) Εσωτερικά του 0,22 HM 1,09 HΜ 0,34 ΟL 0,18 LM 7,73 κόλπου (15 χλμ ΝΔ από τη νέα εκβολή) Νότια εσωτερικά 0,15 HM 0,42 LM 0,17 ΟL 0,18 LM 5,11 28

29 του κόλπου (18 χλμ ΝΑ από τη νέα εκβολή) Συγκριτικός πίνακας περιοχής Θερμαϊκού Πίνακας 3.3: Μέσες ετήσιες τιμές (Μάϊος 2003 Μάϊος 2004) των παραμέτρων των θρεπτικών και χλωροφύλλης της υδάτινης στήλης. Σύμβολα: EU=Eutrophic, HM=Higher Mesotrophic, LM=Lower Mesotrophic, OL=Oligotrophic. (Βρυώνης, 2013). Περιοχή Θερμαϊκού Φωσφορικά (μg/l) Νιτρικά (μg/l) Αμμωνία (μg/l) Χλωροφύλλη (μg/l) Κόλπος Θεσσαλονίκης - 0,45 ΗM 1,04 1,63 ΗM 3,79 ΕU λιμάνι ΗM Κόλπος Θεσσαλονίκης - 0,34 ΗM 1,08 1,64 ΗM 2,37 EU εκβολή ΗM Στόμια 0.33 ΗM 1,59 EU 0,77 LM 1,67 ΗM Εσωτερικά Θερμαϊκού κόλπου 0,10 LM 0,57 OL 0,93 LM 1,16 ΗM Συγκριτικός πίνακας περιοχών Σαρωνικού Ευβοϊκού Παγασητικού Θερμαϊκού Πίνακας 3.4: Συγκεντρώσεις χλωροφύλλης-α και βιομάζας φυτοπλαγκτόν σε παράκτιες περιοχές της Ελλάδας (Βρυώνης, 2013). Άνοιξη Άνοιξη Φθινόπωρο Φθινόπωρο Περιοχή Σαρωνικός Κόλπος Chlor a (μg/l) Phyt (cells/l) Chlor a (μg/l) Phyt (cells/l) Κόλπος Ελευσίνας 0,54 2,2 10^5 0,69 1,5 10^5 Βορειοδυτικός Σαρωνικός κόλπος 0,41 1,4 10^5 0,31 9,3 10^3 Ανατολικός Σαρωνικός κόλπος 0,14 4,1 10^5 0,13 1,9 10^3 Νότιος Ευβοϊκός 0,5 8,9 10^4 0,31 2,8 10^3 κόλπος Παγασητικός κόλπος 0,76 3,2 10^4 0,31 4,1 10^3 Θερμαϊκός κόλπος 5,50 4,3 10^4 1,18 5,6 10^5 29

30 4. ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΝΕΡΟΥ ΡΥΠΑΝΣΗ ΚΟΛΠΩΝ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΟΣ Τα θαλάσσια οικοσυστήματα και γενικότερα το θαλάσσιο περιβάλλον έχουν συμβάλλει σημαντικά και πολλές φορές καθοριστικά στην εξέλιξη, εξάπλωση, ανάπτυξη αλλά και στο Ευ ζην της ανθρωπότητας. Η λειτουργία αυτών των οικοσυστημάτων, από το πιο απλό, όπως π.χ. μια λίμνη ή ένα ποτάμι, μέχρι τους ωκεανούς, είναι τόσο πολύπλοκη αλλά βασίζεται σε κάποια γενικά χαρακτηριστικά και αιτίες που ποικίλουν, ανάλογα με το οικοσύστημα, μόνο στην κλίμακα. Το θαλασσινό νερό βρίσκεται σε συνεχή οριζόντια και κατακόρυφη κίνηση. Η κίνηση αυτή μπορεί να είναι συνεχής, ασυνεχής, περιοδική, απεριοδική και έχει σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία μεγάλης ή μικρής κλίμακας θαλάσσιων ρευμάτων (Θεοδώρου, 2002). Τα θαλάσσια ρεύματα ανάλογα με το αίτιο που είναι υπεύθυνο για το σχηματισμό τους διακρίνονται σε τέσσερις κατηγορίες: στα κυματογενή ρεύματα τα οποία προκαλούνται από τα κύματα, στα ανεμογενή ρεύματα από τον άνεμο, στα παλιρροιακά και τέλος στα ρεύματα πυκνότητας τα οποία προκαλούνται από τις διάφορες πυκνότητες στο νερό. 4.1 ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΝΕΡΟΥ ΣΤΟΝ ΚΟΡΙΝΘΙΑΚΟ ΚΟΛΠΟ Ο Κορινθιακός κόλπος είναι ένας κλειστός κόλπος του οποίου ο διαμήκης άξονας είναι περίπου 105 km. Το μέσο εύρος του είναι περίπου 30 km ενώ το βάθος του ξεπερνά τα 900 m στο κέντρο του. Από τα δυτικά συνδέεται με τον Πατραϊκό κόλπο μέσω του στενού Ρίου Αντιρρίου, ενώ ανατολικά ο κόλπος συνδέεται με τον Σαρωνικό κόλπο μέσω της διώρυγας του Ισθμού. Μέσα στον Κορινθιακό κόλπο παρουσιάζονται δύο σημαντικές υδάτινες μάζες. Ένα επιφανειακό στρώμα (0-200 m) όπου η θερμοκρασία και η αλατότητα ποικίλλουν εποχιακά με το βάθος και ένα στρώμα νερού κάτω από 200 m, όπου η θερμοκρασία και η αλατότητα παραμένουν σχεδόν σταθερές με το βάθος. Ο Κορινθιακός κόλπος μπορεί να χαρακτηριστεί ως έναν μικροπαλιρροιακό περιβάλλον, με ένα μέσο παλιρροιακό εύρος 15 εκατ. ύδατος επιφάνειας το οποίο στο δυτικό τμήμα του κόλπου φτάνει τα 19 εκατ. (J.Antonopoulos et al, 1991). Η κυκλοφορία του επιφανειακού στρώματος επηρεάζεται από την είσοδο ανέμου και νερού μέσω του 30