Περιβαλλοντική Επιστήμη

Transcript

1 Περιβαλλοντική Επιστήμη ΥΔΑΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Μέρος 6ο Αικατερίνη Ι. Χαραλάμπους, Καθηγήτρια ΕΜΠ

2 Άδεια Χρήσης Το παρόν υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons και δημιουργήθηκε στο πλαίσιο του Έργου των Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων από τη διδάσκουσα Αικ. Ι. Χαραλάμπους του ΕΜΠ. Για υλικό που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

3 Ρύπανση του νερού με θρεπτικά συστατικά (Ευτροφισμός) Το φαινόμενο της απότομης αύξησης των αλγών σε φυσικά νερά λόγω της μεγάλης προσφοράς θρεπτικών συστατικών ονομάζεται ευτροφισμός και έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του διαλυμένου οξυγόνου και την επικράτηση αναερόβιων συνθηκών, με έκλυση δυσοσμίας, δημιουργίας τοξικών ενώσεων και νέκρωση της υδατικής βιοκοινωνίας. Ο ευτροφισμός είναι ένα φυσικό φαινόμενο. Η εισροή, όμως θρεπτικών συστατικών στα φυσικά νερά από ανθρώπινες δραστηριότητες επιταχύνει το φυσικό φαινόμενο με τρομακτικούς ρυθμούς. Έτσι, ενώ για τη φυσική εξέλιξη του φαινομένου απαιτούνται χιλιετίες, με τις ανθρώπινες δραστηριότητες το φαινόμενο του ευτροφισμού μπορεί να εξελιχθεί σε μια δεκαετία μόνο. 1

4 Θρεπτικά συστατικά- nutrients (ενώσεις αζώτου - φωσφόρου) Ως θρεπτικά συστατικά θεωρούνται ενώσεις C, N, P, S, Si που είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη οργανισμών. Συνήθως ο όρος θρεπτικά συστατικά χρησιμοποιείται για ενώσεις Ν και P Το N, P βρίσκονται σε μικρές συγκεντρώσεις στα νερά και αποτελούν περιοριστικούς παράγοντες στην πληθυσμιακή αύξηση των αλγών. (δηλ. καθορίζουν τη πληθυσμιακή αύξηση των αλγών σύμφωνα με το νόμο του ελαχίστου-liebieg) Ο εμπλουτισμός των νερών με ανόργανα θρεπτικά άλατα του αζώτου και φωσφόρου προκαλεί αύξηση των αλγών και συντελεί στην εμφάνιση του ευτροφισμού. 2

5 Η παραγωγικότητα της τροφικής αλυσίδας μιας υδάτινης μάζας ρυθμίζεται από τα θρεπτικά συστατικά του νερού Οι αυτότροφοι οργανισμοί-παραγωγοί- (άλγη, φυτοπλανγκτόν) χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια και μετατρέπουν ανόργανες ενώσεις όπως το CO 2, NO 3-, PO 4-2 σε οργανικές ενώσεις (π.χ. πρωτείνες). Οι ετερότροφοι οργανισμοί καταναλωτές- (ζωοπλαγκτόν και τα ψάρια) τρέφονται από τους αυτότροφους και με τη σειρά τους τρέφουν άλλους καταναλωτές. Με τις βιολογικές λειτουργίες (απεκκρίσεις) αποβάλλεται μέρος θρεπτικών συστατικών. Με την αποσύνθεση των προϊόντων μεταβολισμού και νεκρών κυττάρων απελευθερώνεται το μεγαλύτερο μέρος θρεπτικών συστατικών. Μια υποδιαίρεση των ετερότροφων οργανισμών είναι οι αποσυνθέτες (βακτήρια, μύκητες). Αυτοί διασπούν οργανική ύλη σε απλές ανόργανες ενώσεις. Ο εμπλουτισμός των νερών με ενώσεις Ν και P ανατρέπει τη φυσιολογική ροή της τροφικής αλυσίδας 3

6 Ενώσεις αζώτου Οι κυριότερες μορφές αζώτου στα νερά ειναι: μοριακό άζωτο (Ν 2 ) νιτρικά ιόντα (NO 3- ), νιτρώδη ιόντα (NO 2- ) αμμωνιακά ιόντα (NΗ 4+ ) οργανικό άζωτο Ως δείκτες αζωτούχου ρύπανσης χρησιμοποιούνται οι ανόργανες μορφές αζώτου 4

7 Αμμωνία- αμμωνιακά ιόντα (ammonia-ammonium ions) Βρίσκεται με τη μορφή NH 4+, NH 4 OH και NH 3 (σε χαμηλές συγκεντρώσεις στα επιφανειακά ύδατα- σε μεγαλύτερες συγκεντρώσεις στα αστικά λύματα και σε απόβλητα βιομηχανικών κλάδων-στα υπόγεια νερά η συγκέντρωσή της είναι μικρή) Αποτελεί ένδειξη πρόσφατης ρύπανσης από οργανικές ενώσεις (προϊόν αποικοδομήσεως οργανικών αζωτούχων ενώσεων (πρωτεϊνών και αμινοξέων) και παρουσίας μικροοργανισμών που καθιστούν το νερό ακατάλληλο προς πόση. Η αναλογία NH 3 /NH 4+ καθορίζεται κυρίως από το ph Η Οδηγία 98/83/ΕΚ ορίζει για τα αμμωνιακά ιόντα ως παραμετρική τιμή τα 0,5 mg/l 5

8 Νιτρώδη ιόντα (nitrites) Τα νιτρώδη είναι μία σχετικά ασταθής ενδιάμεση οξειδωμένη μορφή αζώτου που μπορεί να σχηματιστεί σε αερόβιες ή αναερόβιες συνθήκες. Τα νιτρώδη προέρχονται τόσο από την οξείδωση της αμμωνίας (σε αερόβιες) από μικροοργανισμούς (nitrosomonas) όσο και από την αναγωγή των νιτρικών (σε αναερόβιες). Τα νιτρώδη στο νερό σχηματίζονται από ατελή βακτηριακή οξείδωση του οργανικού αζώτου που απελευθερώνεται από φυτικούς και ζωικούς οργανισμούς που αποσυντίθενται. Μπορεί επίσης να σχηματιστούν από την μικροβιακή αναγωγή νιτρικών σε περιβάλλον που υπάρχει έλλειψη οξυγόνου. 6

9 Νιτρώδη ιόντα (nitrites) Στα φυσικά νερά η συγκέντρωσή τους είναι μικρή, κάτω από 0,1 ppm ΝΟ 2 Ν. Aυξημένες συγκεντρώσεις ένδειξη αναγωγικού περιβάλλοντος Θεωρούνται επικίνδυνα για τους οργανισμούς - σε όξινο περιβάλλον, αντιδρούν με τις δευτεροταγείς αμίνες σχηματίζοντας νιτροζαμίνες που είναι δυνητικά καρκινογόνες. Η Οδηγία 98/83/ΕΚ ορίζει για τα νιτρώδη ιόντα παραμετρική τιμή τα 0,5 mg/l. Σημειώνει ότι επειδή στον ανθρώπινο οργανισμό μπορεί να γίνει μετατροπή των νιτρικών σε νιτρώδη πρέπει να ελέγχεται το σύνολο των νιτρικών και νιτρωδών σύμφωνα με τη σχέση: C(NO2)/3 + C(NO3)/50 < 1 7

10 Νιτρικά ιόντα (nitrates) Τα νιτρώδη οξειδώνονται βιολογικά (nitrobacter) προς νιτρικά (ΝΟ 3- ) Η συγκέντρωση τους είναι μικρή στα φυσικά νερά, ενώ σε ορισμένα υπόγεια παρουσιάζεται αυξημένη. Η Οδηγία 98/83/ΕΚ ορίζει για τα νιτρικά ιόντα σαν παραμετρική τιμή τα 50 mg/l. Η κύρια πηγή νιτρικών στα νερά είναι τα εκπλύματα καλλιεργούμενων εδαφών (από τα λιπάσματα)- η νιτρρρύπανση είναι παγκόσμιο πρόβλημα. Επίσης σχηματίζονται κα ανεξάρτητα από ανθρώπινη δραστηριότητα (ατμόσφαιρα, αποσύνθεση) 8

11 Νιτρικά ιόντα (nitrates) Αποτελούν φυσιολογικό συστατικό τροφών (λαχανικά, παστά) Η τοξικότητα των νιτρικών για τον άνθρωπο οφείλεται κυρίως στην μετατροπή τους σε νιτρώδη (κάτω από ορισμένες συνθήκες) τα οποία οξειδώνουν την φυσική αιμογλοβίνη του αίματος σε μεθαιμογλοβίνη η οποία δεν μπορεί να μεταφέρει οξυγόνο στους ιστούς και εκδηλώνεται η κατάσταση μεθαιμογλοβιναιμίας, ασθένεια η οποία μπορεί να οδηγήσει (κυρίως βρέφη) στο θάνατο (κλινική εκδήλωση- κυάνωση βρεφών) 9

12 Οργανικό άζωτο (organic nitrogen) Οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί μετατρέπουν το ανόργανο άζωτο σε αμίνες και αμινοξέα, δομικά συστατικά των πρωτεϊνών και των νουκλεϊκών οξέων. Μετά τον θάνατο το άζωτο απελευθερώνεται με τη μορφή διαλυτών και αδιάλυτων οργανικών ενώσεων και διάφοροι μικροοργανισμοί το μετατρέπουν σε ΝΟ 2 - και ΝΟ 3-. Αυξημένες συγκεντρώσεις οργανικού αζώτου υποδηλώνουν ρύπανση από αστικά λύματα, ή βιομηχανικά απόβλητα. 10

13 Η συγκέντρωση των NO 3-, NΗ 4+, NO 2 - εκφράζεται σε μονάδες που αντιστοιχούν στο άζωτο που περιέχουν Συνηθίζεται τα νιτρικά να εκφράζονται ως mg NO 3- -N/L (mg νιτρικού αζώτου ανά λίτρο διαλύματος), τα νιτρώδη ως mg NO 2- -N/L (mg νιτρώδους αζώτου ανά λίτρο διαλύματος), τα αμμωνιακά ως mg NΗ 4+ -N /L (mg αμμωνιακού αζώτου ανά λίτρο διαλύματος), και το οργανικό άζωτο ως org-n/l (mg οργανικού αζώτου ανά λίτρο διαλύματος). Για παράδειγμα, όταν δείγμα νερού περιέχει 1.4 mg NO 2- -N/ L σημαίνει ότι η ποσότητα των νιτρωδών του διαλύματος περιέχουν 1.4 mg N/L. (Η ποσότητα των νιτρωδών θα είναι 4.6 mg /L) 11

14 Ενώσεις φωσφόρου Δεν απαντά ελεύθερος στο περιβάλλον και στα νερά βρίσκεται με διάφορες μορφές ανόργανων και οργανικών φωσφορικών ενώσεων. Οι ανόργανες φωσφορικές ενώσεις είναι κυρίως τα ορθοφωσφορικά ιόντα PO 4-3 και τα πολυφωσφορικά ιόντα P 2 O 7-4 P 3 O 10-5, P 3 O 9-3 και άλλες πολυφωσφωρικές ενώσεις, οι οποίες μπορεί να είναι διαλυτές ή αδιάλυτες στα αιωρούμενα στερεά προέρχονται από ανθρωπογενή ρύπανση Ως οργανικός φωσφόρος βρίσκεται σε οργανικά μόρια του πρωτοπλάσματος οργανισμών όπως στις αδεσινο δι- και τριφωσφορικές ενώσεις (ATP) και σε διαλυμένα οργανικά μόρια που σχηματίζονται από την αποσύνθεση ζώντων οργανισμών 12

15 Ενώσεις φωσφόρου Κύρια πηγή φωσφορικών στα νερά είναι τα συνθετκά απορρυπαντικά, στα οποία συνήθως προστίθενται μεγάλες ποσότητες τριφωσφορικού νατρίου (STP-Na 5 P 3 O 10 ) Το τριφωσφορικό νάτριο σχηματίζει ευδιάλυτα σύμπλοκα με τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου του νερού. Με τον τρόπο αυτό δεσμεύονται τα ιόντα Ca 2+, Mg 2+ που αναστέλλουν την απορρυπαντική δράση και δημιουργείται αλκαλικό περιβάλλον που χρειάζεται για πιο αποτελεσματικό καθάρισμα. Τα νερά έκπλυσης, που καταλήγουν σε φυσικούς αποδέκτες, περιέχουν έτσι μεγάλες ποσότητες τριφωσφορικού νατρίου, το οποίο μετατρέπεται σε φωσφορικά ιόντα. Άλλες πηγές φωσφορικών είναι τα λιπάσματα, απόβλητα κτηνοτροφικών μονάδων και υγρά βιομηχανικά απόβλητα. 13

16 ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΣ Ευτροφισμός είναι η διεργασία εμπλουτισμού του νερού με ανόργανα θρεπτικά άλατα του αζώτου και φωσφόρου με αποτέλεσμα την υπερβολική ανάπτυξη των αλγών (φυτοπλαγκτόν, φυτοβένθους μακρόφυτων) και την αύξηση της ταχύτητας βιοσύνθεσης οργανικής ύλης. Έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του διαλυμένου οξυγόνου-επικράτηση αναερόβιων συνθηκών -έκλυση δυσοσμίας, δημιουργία τοξικών ενώσεων και νέκρωση υδατικής βιοκοινωνίας Εμφανίζεται κυρίως σε στάσιμα νερά (λίμνες) Στα ποτάμια και στις λίμνες ρυθμιστικό παράγοντα έχουν τα άλατα του φωσφόρου Στη θάλασσα ως περιοριστικός παράγοντας θεωρούνται οι ενώσεις του αζώτου 14

17 ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ Οικολογικές Οικονομικές Οικολογικές Αυξημένη παραγωγικότητα φυτοπλαγκτού Ανάπτυξη βακτηρίων και μυκήτων Αύξηση των αλγών με αποτέλεσμα τη αυξημένη θολότητα και μείωση της διείσδυσης του ηλιακού φωτός Μείωση του διαλυμένου οξυγόνου- ανάπτυξη αναερόβιων συνθηκών Ανάπτυξη τοξικών φυτοπλαγκτονικών ειδών Θάνατος ψαριών-απώλεια βιοποικιλότητας Ανοξικές συνθήκες παραγωγή H 2 S, CH 4, NH 3 15

18 ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ Οικονομικές Ακατάλληλο νερό για πόση και για ψάρεμα Νερό πλούσιο σε NO 3 - προκαλεί καρκίνο και έλκος Αύξηση των δαπανών για καθαρισμό Ακατάλληλο νερό για κολύμβηση λόγω θολερότητας και ανάπτυξης μικροοργανισμών Προβλήματα υγείας αλλεργικής φύσης Μείωση παραγωγής ψαριών Εμπόδια στη ροή αρδευτικών και αποχετευτικών καναλιών Εμποδίζεται η ναυσιπλοΐα 16

19 ΒΑΘΜΙΔΕΣ ΤΡΟΦΙΣΜΟΥ ΣΕ ΛΙΜΝΕΣ Ανάλογα με τη συγκέντρωση των θρεπτικών συστατικών και το στάδιο της φυσικής τους εξέλιξης, οι λίμνες χαρακτηρίζονται ως: Ολιγοτροφικές Μεσοτροφικές Ευτροφικές Πολυτροφικές 17

20 ΒΑΘΜΙΔΕΣ ΤΡΟΦΙΣΜΟΥ ΣΕ ΛΙΜΝΕΣ Ολιγοτροφικές: Λίμνες καθαρές, φτωχές σε θρεπτικά συστατικά, στις οποίες και οι ποικιλίες όπως και ο αριθμός των βιολογικών ειδών αναπτύσσονται με ταχείς ρυθμούς. Ο βαθμός κορεσμού του διαλυμένου O 2 στον πυθμένα τους ανέρχεται στο 70%. Μεσοτροφικές: Είναι λίμνες με μικρή εισροή θρεπτικών συστατικών στις οποίες παρατηρείται μια δυναμική ισορροπία των βιολογικών ειδών. Ο βαθμός κορεσμού του διαλυμένου O 2 κυμαίνεται από 30-70%. 18

21 ΒΑΘΜΙΔΕΣ ΤΡΟΦΙΣΜΟΥ ΣΕ ΛΙΜΝΕΣ Ευτροφικές: Λίμνες στις οποίες υπερισχύουν οι λιγώτερο εξελιγμένοι οργανισμοί. Τα φυτοπλαγκτόν είναι ορατά. Λίμνες πλούσιες σε θρεπτικά συστατικά με θολό νερό. Ο βαθμός κορεσμού του διαλυμένου O 2 στον πυθμένα κυμαίνεται από 0-30%. Πολυτροφικές: Είναι λίμνες στις οποίες η έλλειψη οξυγόνου είναι ολοκληρωτική (κυρίως το καλοκαίρι και εκλύονται δυσάρεστες οσμές). Η διαύγεια των υδάτων στους αποδέκτες αυτούς είναι ελάχιστη έως ανύπαρκτη. 19

22 ΑΙΤΙΑ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ αύξηση θρεπτικών συστατικών από ανθρώπινες κυρίως δραστηριότητες Αγροτικές δραστηριότητες Υπέρμετρη χρήση λιπασμάτων πλούσιων σε νιτρικά και φωσφορικά άλατα (έκπλυση των αλάτων από τα νερά της βροχής και απορροή τους εντός των λιμνών) Βιομηχανικές Δραστηριότητες Βιομηχανικά απόβλητα Οικιακά απόβλητα Διάθεση μη επαρκώς επεξεργασμένων αστικών λυμάτων Χρήση απορρυπαντικών πλούσιων σε φωσφορικά άλατα Αύξηση περιεχομένου σε φωσφόρο των φυτικών και ζωικών τροφών 20

23 ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ τεχνικές πρόληψης- τεχνικές αντιμετώπισης Προληπτικές μέθοδοι Έλεγχος των εκροών Απομάκρυνση Απενεργοποίηση θρεπτικών συστατικών Έλεγχος χρήσης λιπασμάτων Τροποποίηση προϊόντων 21

24 Μέθοδοι πρόληψης μείωσης 1) Έλεγχος των απορριπτόμενων εκροών Αφορά σε έλεγχο των απορρίψεων οικιακών λυμάτων και υγρών βιομηχανικών αποβλήτων στους υδάτινους αποδέκτες. Τα μέτρα ελέγχου θρεπτικών συστατικών αφορούν τα PO 3-4 των απορρυπαντικών για τα οικιακά λύματα και τα PO 3-4 και ΝΟ 3 - για τα βιομηχανικά απόβλητα. 2) Απομάκρυνση - Απενεργοποίηση θρεπτικών συστατικών Απομάκρυνση των θρεπτικών συστατικών από το νερό που απορρέει επιφανειακά πριν αυτό καταλήξει στους υδατικούς αποδέκτες. 22

25 Μέθοδοι πρόληψης μείωσης 3) Τροποποίηση προϊόντων Το πιο αντιπροσωπευτικό παράδειγμα είναι η μείωση των PO 3-4 που περιέχονται στα απορρυπαντικά, ως αποτέλεσμα οικολογικού ανασχεδιασμού (ecodesign), ανάλυσης κύκλου ζωής (LCA), συμμόρφωσης με περιβαλλοντικές προδιαγραφές για απόκτηση οικολογικής σήμανσης (ecolabel οικολογικά κριτήρια για προϊόντα καθαρισμού γενικής χρήσης, Κοινοτική Απόφαση 2001/523/EC). 23

26 Μέθοδοι πρόληψης μείωσης 4) Έλεγχος χρήσης λιπασμάτων Αφορά στον έλεγχο της χρήσης λιπασμάτων σε γεωργικές καλλιέργειες, έτσι ώστε να μην χρησιμοποιούνται μεγάλες ποσότητες θρεπτικών αλάτων αζώτου και φωσφόρου οι οποίες δεν μπορούν να αφομοιωθούν από τα φυτά (εφαρμογή κώδικα ορθής γεωργικής πρακτικής στη χρήση λιπασμάτων). 24

27 ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ Μέθοδοι αντιμετώπισης Αλλαγή επιφανειακής απορροής Αραίωση Εκβάθυνση Απομάκρυνση της ιλύος Χημικές τεχνικές 25

28 Μέθοδοι αντιμετώπισης 1) Αλλαγή κατεύθυνσης επιφανειακής απορροής Με την τεχνική αυτή εκτρέπεται η ροή των επιφανειακών υδάτων που είναι πλούσια σε θρεπτικά συστατικά νερά, έτσι ώστε αυτά να μην καταλήγουν στους υδατικούς αποδέκτες (αλλαγή κατεύθυνσης επιφανειακής απορροής). Η μέθοδος αυτή δεν λύνει το πρόβλημα αλλά απλά το μεταθέτει, επιβαρύνοντας άλλους φυσικούς αποδέκτες. 26

29 Μέθοδοι αντιμετώπισης 2) Αραίωση Αφορά σε αραίωση των υδάτων που παρουσιάζουν ευτροφισμό με ύδατα φτωχότερα σε θρεπτικά συστατικά, πρακτική που δεν θεωρείται αποτελεσματική και περιβαλλοντικά ορθή. 3) Εκβάθυνση Στις ρηχές λίμνες, η ανάδευση της ιλύος του πυθμένα είναι η σημαντικότερη αιτία για την εκδήλωση του φαινομένου του ευτροφισμού, ενώ στις στρωματοποιημένες λίμνες αυτό συμβαίνει μόνο σε περίπτωση αναστροφής. Η εκβάθυνση των ρηχών λιμνών επιτρέπει τη στρωματοποίηση και μειώνει το βαθμό ανάδευσης, άρα και την ανάπτυξη του φαινομένου. 27

30 Μέθοδοι αντιμετώπισης 4) Απομάκρυνση της ιλύος Η απομάκρυνση της ιλύος από τον πυθμένα μιας λίμνης γίνεται ώστε να αποφευχθεί η επαναδιάλυση των PO 3-4 που περιέχονται σε αυτή. Η πρακτική αυτή χαρακτηρίζεται ως ιδιαίτερα δαπανηρή. 5) Χημικές τεχνικές Αφορούν στην προσθήκη διαφόρων χημικών ουσιών στα φυσικά ύδατα, με στόχο την καταβύθιση των θρεπτικών αλάτων ή τη μετατροπή τους σε λιγότερο βιολογικά διαθέσιμες μορφές. 28

31 ΕΥΡΩΠΑΙΚΗ ΕΝΩΣΗ ΚΑΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ Οδηγία 91/271/ΕΟΚ για την επεξεργασία των αστικών λυμάτων Οδηγία 91/676/ΕΟΚ για την προστασία των υδάτων από τη νιτρορρύπανση Οδηγία 2000/60/EΚ - Οδηγία Πλαίσιο για τα Ύδατα 29

32 Περιβαλλοντική πολιτική για την αντιμετώπιση του προβλήματος του ευτροφισμού Ο ευτροφισμός των υδατικών αποδεκτών (λιμνών, αβαθών κόλπων κ.λπ.) σε πολλές περιπτώσεις είναι έμμεσος και οφείλεται στις υψηλές συγκεντρώσεις θρεπτικών συστατικών στους ποταμούς λόγω των ανεξέλεγκτων απορρίψεων που λαμβάνουν χώρα. Συνήθως οι ποταμοί διασχίζουν περισσότερες από μία χώρες, ενώ ορισμένες χώρες εξαρτώνται από τα ύδατα που προέρχονται από άλλες. Για παράδειγμα, στην Ολλανδία και το Βέλγιο, άνω του 80% και στη Γερμανία και Πορτογαλία άνω του 40% των υδάτικών πόρων προέρχεται από άλλες χώρες. Ως εκ τούτου, πρέπει να υπάρξει συντονισμός των δραστηριοτήτων για τη μείωση της ρύπανσης των υδάτων μεταξύ των διαφόρων χωρών, αφού το συγκεκριμένο πρόβλημα σε πολλές περιπτώσεις είναι διασυνοριακού χαρακτήρα. 30

33 Οδηγία 91/676/ΕΟΚ Η Οδηγία 91/676/ΕΟΚ για την προστασία των υδάτων από τη νιτρορύπανση θέτει στόχους για τη μείωση των αζωτούχων ρύπων. Το 70-80% του συνολικά απορριπτόμενου αζώτου προέρχεται από τη γεωργία και είναι δύσκολος ο έλεγχος των εκροών του. η Οδηγία αυτή δεν έχει εκπληρώσει το στόχο της, δηλαδή να μειωθεί σημαντικά η ρύπανση από νιτρικά και να αντιμετωπισθεί το πρόβλημα του ευτροφισμού. 31

34 Οδηγία 91/676/ΕΟΚ τα κράτη - μέλη πρέπει: να εντοπίσουν και να καταγράψουν τους φυσικούς αποδέκτες γλυκού νερού της επικράτειας τους, στους οποίους η συγκέντρωση νιτρικών υπερβαίνει ή είναι πιθανόν να υπερβεί το όριο των 50mg/l (ευπρόσβλητες ζώνες) να καταρτίσουν Κώδικα Ορθής Γεωργικής Πρακτικής (ορθολογική χρήση λιπασμάτων, επαναχρησιμοποίηση επεξεργασμένων λυμάτων για αρδευτικούς σκοπούς, ασφαλής χρήση ιλύος στη γεωργία κ.λπ.) οι οποίοι να είναι εφαρμόσιμοι σε ολόκληρη την επικράτεια τους. να καταρτίσουν προγράμματα δράσης για τις ευπρόσβλητες ζώνες. 32

35 Οδηγία 91/271/ΕΟΚ Η Κοινοτική Οδηγία 91/271/ΕΟΚ για τα αστικά λύματα θέτει περιορισμούς και προδιαγραφές σχετικά με την επεξεργασία τους. Ανάμεσα σε άλλα θέματα που διαπραγματεύεται, καθιστά υποχρεωτική τη δημιουργία σταθμών επεξεργασίας των λυμάτων και την επίτευξη ποιότητας επεξεργασμένης εκροής που να επιτρέπει την επαναχρησιμοποίησή τους ή την ασφαλή διάθεσή τους στο περιβάλλον. Επίσης προβλέπει την υποχρεωτική μέτρηση συγκεκριμένων ρυπαντικών παραμέτρων στα επεξεργασμένα λύματα, στις οποίες παραμέτρους συμπεριλαμβάνονται το άζωτο και ο φώσφορος, εάν οι μονάδες επεξεργασίας βρίσκονται σε περιοχές που ενδέχεται να αναπτυχθούν φαινόμενα ευτροφισμού των υδάτων. 33

36 Ρύπανση των λιμνών Οι λίμνες είναι γενικά πιο ευάλωτες στη ρύπανση από ότι τα ποτάμια. Στις λίμνες, λόγω της ανυπαρξίας ρευμάτων, η διαπερατότητα του φωτός και η θερμοκρασία είναι σημαντικές παράμετροι. Η θερμοκρασία του νερού των λιμνών παρουσιάζει σημαντικές εποχιακές διακυμάνσεις. θερμική στρωματοποίηση των λιμνών ευτροφισμός 34

37 Ρύπανση ποταμών Τα ποτάμια γενικά έχουν μεγάλη ικανότητα να αυτοκαθαρίζονται κυρίως γιατί ρέουν. Οι συνθήκες ροής προκαλούν ταχύτερη διάλυση του ατμοσφαιρικού οξυγόνου και ανάμειξη και μεταφορά ρύπων, θρεπτικών συστατικών και μικροοργανισμών. Οι ρυπαντές διασπώνται με συνδυασμό την βιοαποικοδόμηση και την αραίωση. Η φυσική αποκατάσταση των ποταμών είναι δυνατή όταν δεν υπερφορτίζονται από ρυπαντές, όταν δεν εισάγονται μη βιοαποικοδομήσιμοι τοξικοί ρυπαντές και όταν η ροή τους δεν μειώνεται ή μεταβάλλεται (από ξηρασίες, ή κατασκευές φραγμάτων). 35

38 Ρύπανση ποταμών Μεταβολές κατά μήκος της ροής ποταμού από σημειακή πηγή αποδομήσιμων ρύπων 36

39 Ρύπανση υπόγειων νερών Τα υπόγεια νερά έχουν ρυπανθεί σημαντικά εξαιτίας κυρίως του τρόπου διάθεσης, απόθεσης και ταφής απορριμμάτων και αποβλήτων. Τα υπόγεια νερά δεν έχουν την ικανότητα αυτοκαθαρισμού των επιφανειακών νερών. η διαθεσιμότητα σε οξυγόνο, και η ταχύτητα που γίνονται οι διεργασίες διάλυσης και διάχυσης είναι περιορισμένες. Η ρύπανση τους αποτελεί σημαντικό κίνδυνο για τη δημόσια υγεία γιατί αυτά αποτελούν πηγές υδροδότησης. 37

40 Ρύπανση υπόγειων νερών Οι βασικές δυσκολίες αντιμετώπισης της ρύπανσης είναι: Η μη αντιληπτή ύπαρξη ρύπανσης για ένα μεγάλο χρονικό διάστημα, λόγω της μικρής ταχύτητας κίνησης του νερού. Έτσι η ρύπανση των υπόγειων νερών δεν γίνεται αντιληπτή έως ότου κάποια πηγή πόσιμου νερού παρουσιάσει πρόβλημα. Η συνεχής εξάπλωση των ρύπων ακόμα και μετά την παύση εκπομπής τους από τη πηγή ρύπανσης Η δύσκολη και μακροχρόνια επανόρθωση του ρυπασμένου υδροφόρου στρώματος. 38

41 Ρύπανση υπόγειων νερών Ως πηγές ρύπανσης θεωρούνται οι χώροι ταφής βιομηχανικών αποβλήτων, χώροι απόθεσης οικιακών απορριμμάτων, βόθροι, υπόνομοι, πηγάδια εναπόθεσης τοξικών αποβλήτων, χώροι απόθεσης γεωργικών και κτηνοτροφικών αποβλήτων, ρυπασμένα επιφανειακά νερά, τυχαία διαρροή πετρελαιοειδών. Η αποκατάσταση ενός υπόγειου υδροφορέα (δηλαδή η άντληση στην επιφάνεια, ο καθαρισμός του και η επαναφορά του στον υδροφόρο ορίζοντα) είναι ένα ιδιαίτερα δαπανηρή.έτσι, η μόνη προστασία των υπόγειων υδάτων θεωρείται η πρόληψη της ρύπανσης. 39

42 Ρύπανση των ωκεανών η σύστασή του έχει μεταβληθεί ελάχιστα μέσα σε εκατομμύρια χρόνια. Λόγω αυτής της σταθερότητας οι οργανισμοί των ωκεανών έχουν αποκτήσει υψηλή ειδίκευση και μικρή αντοχή σε περιβαλλοντικές μεταβολές. Οι ωκεανοί σε αντίθεση με παλαιότερες αντιλήψεις αποτελούν ένα ευάλωτο στη ρύπανση οικοσύστημα. Οι παράκτιες περιοχές και οι κλειστές θάλασσες έχουν τα μεγαλύτερα προβλήματα πηγές ρύπανσης: οι θαλάσσιες μεταφορές, τα βιομηχανικά απόβλητα, τα αστικά λύματα, οι γεωργικές καλλιέργειες, τα απορρίμματα κ.α. 40

43 Πηγές Ρύπανσης σημειακές (point sources)- εντοπισμένα σημεία: βιομηχανικές μονάδες, οι μονάδες επεξεργασίας αστικών λυμάτων, εγκαταλειμμένα ή ενεργά ορυχεία, πετρελαιοπηγές, δεξαμενόπολοια κ.α. Οι σημειακές πηγές είναι εύκολο να εντοπισθούν και να ελεγχθούν. μη σημειακές διάχυτες- (non point sources): μεγάλες απροσδιόριστες περιοχές που ρυπαίνουν του υδατικούς αποδέκτες: μέσω απορροών ή ατμοσφαιρικών αποθέσεων (π.χ. η μεταφορά ιζημάτων στα επιφανειακά νερά από τη διάβρωση των εδαφών, οι αποθέσεις ρύπων από την ατμόσφαιρα, απορροές αγροτικών δραστηριοτήτων). Ο έλεγχος της μη σημειακής ρύπανσης του νερού είναι δύσκολος. 41

44 Χρηματοδότηση Το παρόν υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.