ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΑΡΔΕΥΟΜΕΝΗΣ ΓΕΩΡΓΙΑΣ ΣΤΗΝ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΤΩΝ ΑΠΟΔΕΚΤΩΝ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΟΙΚΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΑΕΙΦΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΑΡΔΕΥΟΜΕΝΗΣ ΓΕΩΡΓΙΑΣ ΣΤΗΝ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΤΩΝ ΑΠΟΔΕΚΤΩΝ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΛΙΤΣΚΑΣ Δ. ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΠΤΥΧΙΟΥΧΟΣ ΓΕΩΠΟΝΟΣ Α.Π.Θ. ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΤΣΙΟΥΡΗΣ ΣΩΤΗΡΙΟΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2008

2 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΟΙΚΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΑΕΙΦΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΑΡΔΕΥΟΜΕΝΗΣ ΓΕΩΡΓΙΑΣ ΣΤΗΝ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΤΩΝ ΑΠΟΔΕΚΤΩΝ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ Δ. ΛΙΤΣΚΑΣ ΠΤΥΧΙΟΥΧΟΣ ΓΕΩΠΟΝΟΣ Α.Π.Θ. ΥΠΟΒΛΗΘΗΚΕ ΣΤΗ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΟΙΚΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΑΕΙΦΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΠΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ 24 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2008 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Σ. ΤΣΙΟΥΡΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Β. ΑΝΤΩΝΟΠΟΥΛΟΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Α. ΠΑΥΛΑΤΟΥ - ΒΕ, ΑΝΑΠ. ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ

3 i στους Γονείς μου Δημήτρη και Βασιλική, και στον Αδερφό μου Γιώργο

4 ii κατά τα άλλα θα πρέπει να είναι κανείς ηλίθιος, ποιητής, τρελός, για να χάσει περισσότερα από πέντε λεπτά μ αυτές τις νοσταλγίες, που μπορείς να εξουδετερώσεις από μία στιγμή στην άλλη. Κάθε διεθνές συνέδριο οικονομολόγων, επιστημόνων, κάθε νέος δορυφόρος, κάθε ορμόνη και πυρηνικός αντιδραστήρας, συντρίβουν λίγο ακόμα αυτές τις ψεύτικες ελπίδες η χιλιετής βασιλεία θα είναι φτιαγμένη από πλαστικό, είναι γεγονός. Κι ούτε θα χρειαστεί να μετατραπεί ο κόσμος σε εφιάλτη του τύπου Όργουελ ή Χάξλεϋ: τα πράγματα θα είναι πολύ χειρότερα, ένας υπέροχος κόσμος, φτιαγμένος στα μέτρα των κατοίκων του, χωρίς ούτε ένα κουνούπι, χωρίς κανέναν αναλφάβητο, με κότες τεραστίων διαστάσεων και πιθανότατα με δεκαοκτώ πόδια, όλα τους υπέροχα, με τηλεκατευθυνόμενα μπάνια, νερό με διαφορετικό χρώμα για κάθε ημέρα της εβδομάδας ευγενική προσφορά της εταιρίας ύδρευσης, με τηλεόραση σε κάθε δωμάτιο, μεγάλα τροπικά τοπία για τους κατοίκους του Ρέικιαβικ, σκηνές ι- γκλού για τους κατοίκους της Αβάνας, ύπουλες ανταμοιβές που θα συνθλίψουν κάθε επαναστατική τάση, και τα λοιπά Δηλαδή ένας κόσμος ικανοποιητικός για όλους τους λογικούς ανθρώπους Julio Cortasar, το Κουτσό Εκδόσεις Εξάντας, Αθήνα Κεφ. 71, σελ. 485

5 Πρόλογος iii Πρόλογος Η άσκηση εντατικών μορφών γεωργίας συνεισφέρει στη ρύπανση των αποδεκτών με θρεπτικά στοιχεία, βαρέα μέταλλα και υπολείμματα φυτοπροστατευτικών ουσιών. Αξιόπιστα συμπεράσματα για τη συνεισφορά της γεωργίας στη ρύπανση των επιφανειακών και υπόγειων νερών, σε επίπεδο χώρας έχουν εξαχθεί στις Η.Π.Α. Στις χώρες της Ε.Ε., συμπεριλαμβανομένης και της Ελλάδας υπάρχουν προβλήματα, τα οποία μεταξύ των άλλων σχετίζονται με την έλλειψη δεδομένων πεδίου και την τακτική καταγραφή των κατάλληλων παραμέτρων ποιότητας. Η έλλειψη δεδομένων στο πεδίο αναφέρεται ως εμπόδιο στη διατύπωση προτάσεων και στο σχεδιασμό δράσεων για τον περιορισμό της ρύπανσης από γεωργικές πηγές. Η μελέτη του φαινόμενου της μη σημειακής ρύπανσης είναι δύσκολη. Οι ρύποι μετακινούνται σε μεγάλες εκτάσεις, επιφανειακά και υπόγεια, πριν καταλήξουν στο τελικό αποδέκτη. Είναι δύσκολος ο υπολογισμός του φορτίου των ρύπων, ο προσδιορισμός των οδών μετακίνησης τους αλλά και η ακριβής κατανόηση των προβλημάτων που δημιουργούνται στη βιωτή των αποδεκτών και, τελικά, στο οικοσύστημα της ευρύτερης περιοχής. Στην εργασία αυτή γίνεται προσπάθεια μελέτης του φαινόμενου σε μία γεωργική έκταση η οποία βρίσκεται εντός της προστατευμένης περιοχής των δέλτα Αξιού Λουδία Αλιάκμονα. Στην περιοχή αυτή έγινε καταγραφή των ποιοτικών παραμέτρων στο νερό του ανοικτού δικτύου άρδευσης και του επιφανειακού στραγγιστικού δικτύου, για την καλλιεργητική περίοδο του έτους Έγινε προσπάθεια υπολογισμού του φορτίου των θρεπτικών στοιχείων που εγκαταλείπουν τη συγκεκριμένη έκταση για να καταλήξουν, περνώντας μέσα από την προστατευμένη περιοχή, στο Θερμαϊκό κόλπο. Η εργασία παρουσιάζει την εξής δομή: στο πρώτο κεφάλαιο τοποθετείται το πρόβλημα και δίδεται αναλυτικά ο σκοπός της μελέτης. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται η βιβλιογραφική ανασκόπηση όσον αφορά στο πρόβλημα της μη σημειακής ρύπανσης από γεωργικές πηγές και στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά της περιοχής, τα υλικά και οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για την επίτευξη των στόχων της ερευνητικής εργασίας. Στο τέταρτο και το πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα. Θα ήθελα να ευχαριστήσω όλους όσους συνέβαλαν στην ολοκλήρωση της εργασίας αυτής:

6 Πρόλογος iv Ευχαριστώ τον Καθηγητή της Γεωπονικής σχολής κ. Τσιούρη Σωτήρη, υπό την επίβλεψη του οποίου έγινε η διατριβή, για το ενδιαφέρον του, την ευγενική αντιμετώπιση, την υποστήριξη και την καθοδήγηση σε όλα τα στάδια της προσπάθειας μου. Ευχαριστώ τον Καθηγητή της Γεωπονικής σχολής του ΑΠΘ κ. Αντωνόπουλο Βασίλειο, χωρίς τη βοήθεια του οποίου δε θα γινόταν πράξη η εργασία αυτή. Τον ευχαριστώ για την ευκαιρία που μου έδωσε να εργαστώ κοντά του (Πυθαγόρας ΙΙ: Διαχείριση νερού και αζώτου σε ορυζώνα για εξοικονόμηση νερού και προστασία υδάτινου περιβάλλοντος ), για τις γνώσεις που μου πρόσφερε, τις χρήσιμες υποδείξεις και για την υπομονή που έδειξε σε όλο το διάστημα που διήρκεσε η προσπάθεια αυτή. Ευχαριστώ την αναπληρώτρια Καθηγήτρια της Γεωπονικής σχολής κ. Αθηνά Παυλάτου Βε για τη βοήθεια της κατά τη δουλειά στο εργαστήριο, την απεριόριστη υπομονή και τις υποδείξεις. Ευχαριστώ τον Διευθυντή του Ινστιτούτου Εγγείων Βελτιώσεων (ΕΘΙΑΓΕ) Σίνδου κ. Αθανάσιο Πανώρα για τη συλλογή των δειγμάτων βροχής από τους αγρούς της περιοχής, το υπόλοιπο ερευνητικό προσωπικό και τους εργαζόμενους στο Ινστιτούτο για την ανεκτίμητη βοήθεια που μου παρείχαν, τόσο κατά τη συλλογή όσο και κατά τις χημικές αναλύσεις στο εργαστήριο του Ινστιτούτου. Θα ήμουν αγνώμονας εάν λησμονούσα να ευχαριστήσω τους κ. Ασχονίτη Βασίλη και κ. Λεκάκη Εμμανουήλ, υπ. Διδάκτορες της ειδίκευσης Γεωργικής μηχανολογίας και Υδατικών πόρων της Γεωπονικής σχολής του Α.Π.Θ. και τον κ. Rahail Mahmoud διδάκτορα της παραπάνω ειδίκευσης, οι οποίοι ήταν συνεργάτες μου στο ερευνητικό πρόγραμμα ΕΠΕΑΕΚ ΠΥΘΑΓΟΡΑΣ: Διαχείριση νερού και αζώτου σε ορυζώνα για εξοικονόμηση νερού και προστασία υδάτινου περιβάλλοντος για τη βοήθεια που μου παρείχαν και το άριστο πνεύμα συνεργασίας που επέδειξαν. Επίσης, ευχαριστώ θερμά την κ. Αλαμάνου Μαρία, μεταπτυχιακή φοιτήτρια της Εδαφολογίας η βοήθεια της οποίας στο εργαστηριακό κομμάτι της διατριβής υπήρξε πολύτιμη, τη Βιολόγο της Τράπεζας Γενετικού Υλικού (ΕΘΙΑΓΕ) κ. Κόταλη Ελένη η οποία βοήθησε στην αναγνώριση των άγριων φυτών που υπάρχουν στα οικοσυστήματα των ορίων των αγρών και των στραγγιστικών τάφρων της περιοχής καθώς και τον κ. Παρασκευά Χαράλαμπο ο οποίος βοήθησε στην εύρεση βιβλιογραφικών πηγών. Λίτσκας Δ. Βασίλης, Θεσσαλονίκη 2008

7 Περίληψη - Abstract v Γεωπονική Σχολή Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών Ειδίκευση Οικολογίας και Αειφορικής Διαχείρισης Οικοσυστημάτων Επίδραση της αρδευόμενης γεωργίας στην ποιότητα του νερού των αποδεκτών Περίληψη Μεταπτυχιακή διατριβή του Λίτσκα Β.Δ., Γεωπόνου Επιβλέπων: Τσιούρης Σ.Ε., Καθηγητής Η γεωργία είναι ο σημαντικότερος χρήστης των υδατικών πόρων και είναι συνυπεύθυνη για τη μη σημειακή ρύπανση των υδατικών αποδεκτών και του περιβάλλοντος. Στην αρδευόμενη γεωργία, τα προβλήματα της μη σημειακής ρύπανσης είναι ακόμη πιο έντονα, διότι το νερό μεταφέρει ευκολότερα μέρος των εφαρμοζόμενων αγροχημικών. Οι ρύποι μετακινούνται με το αρδευτικό νερό προς τα υπόγεια νερά ή το στραγγιστικό δίκτυο, μέσω των οποίων μπορεί να οδηγηθούν σε ευρύτερα υδάτινα οικοσυστήματα. Στις περιοχές με καλλιέργειες ρυζιού οι ανάγκες σε αρδευτικό νερό είναι μεγάλες. Σημαντικό μέρος του εφαρμοζόμενου νερού επιστρέφει στα υδάτινα οικοσυστήματα, μέσω του στραγγιστικού δικτύου και της επιφανειακής απορροής, εμπλουτίζοντας τα με θρεπτικά στοιχεία και άλλα αγροχημικά. Στην εργασία αυτή, διερευνάται η ποιότητα του νερού του στραγγιστικού και του αρδευτικού δικτύου σε μία έκταση (~1500 στρ.) της πεδιάδας της νοτιοανατολικής Θεσσαλονίκης (περιοχή Σίνδου Χαλάστρας). Στην περιοχή αυτή καλλιεργείται κυρίως ρύζι (~800 στρ.) και δευτερευόντως βαμβάκι (~350 στρ.), μηδική (~130 στρ.) και καλαμπόκι (~50 στρ.). Οι παραπάνω καλλιέργειες είναι απαιτητικές τόσο σε αρδευτικό νερό όσο και στην προσθήκη λιπασμάτων, προκειμένου να επιτευχθεί ικανοποιητική απόδοση. Το αρδευτικό νερό προέρχεται από τον Αξιό ο οποίος είναι ήδη επιβαρυμένος με άζωτο (νιτρικά). Το νερό των στραγγιστικών τάφρων της ευρύτερης περιοχής καταλήγει στο Θερμαϊκό κόλπο. Οι μετρήσεις των ποιοτικών παραμέτρων στο νερό του αρδευτικού και στραγγιστικού δικτύου έγιναν για το διάστημα της λειτουργίας των δικτύων (Μάιος Σεπτέμβριος, 2006). Έγιναν 12 δειγματοληψίες σε επτά θέσεις (μία θέση στην κύρια στραγγιστική τάφρο και μία στην κύρια αρδευτική διώρυγα, οι υπόλοιπες στις τριτεύουσες στραγγιστικές τάφρους της περιοχής). Μετρήθηκαν οι παρακάτω ποιοτικές παράμετροι: ηλεκτρική αγωγιμότητα, ph, νιτρικά, αμμωνιακά, ολικός φώσφορος, ασβέστιο, μαγνήσιο, κάλιο και νάτριο. Υπολογίστηκε επίσης και η αναλογία προσροφημένου νατρίου (SAR). Επίσης, συλλέχθηκαν δείγματα βροχής από την περιοχή στα οποία προσδιορίστηκαν οι παράμετροι ph, ηλεκτρική αγωγιμότητα, νιτρικό, αμμωνιακό και νιτρώδες άζωτο. Τα αποτελέσματα αναλύονται και εξετάζονται με σκοπό να εντοπιστούν τυχόν διαφορές μεταξύ της ποιότητας του νερού στην κύρια στραγγιστική τάφρο και την αρδευτική

8 Περίληψη - Abstract vi διώρυγα. Γίνεται προσπάθεια να προσδιοριστεί η συνεισφορά κάθε καλλιέργειας στον εμπλουτισμό των στραγγιστικών τάφρων με θρεπτικά στοιχεία καθώς ευνοεί ο διαχωρισμός της επιφάνειας από το δίκτυο των τριτευουσών στραγγιστικών τάφρων. Με βάση τον τρόπο λειτουργίας του αρδευτικού δικτύου, υπολογίστηκε η ποσότητα του νερού που εισέρχεται στους αγρούς με την άρδευση των καλλιεργειών. Υπολογίστηκαν οι απαιτήσεις των καλλιεργειών σε νερό, μέσω της εξατμισοδιαπνοής και τέλος έγιναν μετρήσεις του όγκου του στραγγιστικού νερού που απομακρύνεται από τη συγκεκριμένη έκταση, μέσω της κεντρικής στραγγιστικής τάφρου. Χρησιμοποιώντας τις συγκεντρώσεις των θρεπτικών στοιχείων, υπολογίστηκε το φορτίο τους τόσο στο αρδευτικό όσο και στο στραγγιστικό νερό. Υπολογίστηκε επιπλέον το φορτίο του αζώτου που εισέρχεται στους αγρούς με τη βροχή. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι γίνεται υπερκατανάλωση νερού για την άρδευση των καλλιεργειών στην περιοχή. Η αποδοτικότητα εφαρμογής του νερού υπολογίστηκε στο 42%. Το αρδευτικό νερό εισέρχεται στην περιοχή εμπλουτισμένο με ποσότητες αζώτου, λόγω της ρύπανσης του ποταμού Αξιού από σημειακές και μη σημειακές πηγές στα ανάντη της περιοχής. Το άζωτο αυτό υπολογίστηκε ότι είναι 3,6 kg/στρ. για μια καλλιεργητική περίοδο και χρησιμοποιείται από τις καλλιέργειες και τα φυτά στα οικοσυστήματα των ορίων των αγρών. Μετά από την επιφανειακή λίπανση των ορυζώνων, η οποία πραγματοποιείται στις αρχές του Ιουλίου, αυξάνεται η συγκέντρωση του αζώτου στις στραγγιστικές τάφρους. Το άζωτο που εισέρχεται στο οικοσύστημα της περιοχής με το νερό της βροχής, κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου, είναι 0,16 kg/στρ. Ο φώσφορος που εισέρχεται στους αγρούς με το νερό της άρδευσης βρέθηκε να είναι 0,31 kg/στρ. Το άζωτο στο στραγγιστικό νερό βρίσκεται ωστόσο σε μικρότερες συγκεντρώσεις από αυτές στο αρδευτικό νερό. Κάνοντας την αναγωγή στο στρέμμα, έχουμε απώλειες αζώτου της τάξης των 0,8 kg/στρ. για ολόκληρη την καλλιεργητική περίοδο. Η ποσότητα φωσφόρου που απομακρύνεται με το στραγγιστικό νερό είναι 0,137 kg/στρ. Τέλος, με τη λειτουργία του στραγγιστικού δικτύου απομακρύνεται ποσότητα αλάτων (Ca, Mg, K και Na) συνολικά περίπου 490 kg/στρ.

9 Περίληψη - Abstract vii Aristotle University of Thessaloniki, School of Agriculture Postagraduate Program Ecology and Sustainable Ecosystems Management Impact of irrigated agriculture on drainage water quality MSc Thesis: Litskas V.D., Agriculture Engineer Supervisor: Tsiouris S.E., Professor Abstract Agriculture is responsible for the consumption of large amounts of water and relevant pollution of the receiving water bodies and the environment. In irrigated agriculture the problems of non point source of pollution grow bigger due to the transportation of a part of the agrochemicals with the applied water. Pollutants can be transported with the irrigation water to groundwater or surface runoff and drainage network, ending up to the receiving ecosystems. In areas cultivated with rice irrigation water is used intensively. Much of the applied water returns to nearby water ecosystems with surface runoff and drainage water, enriching them with nutrients and other agrochemical substances. The aim of this research is the evaluation of irrigated agriculture impacts on drainage water quality in an area (~ 150 ha) cultivated mainly with rice, located in the prefecture of Thessaloniki (among cities Sindos and Halastra). The crops in the area are considered demanding in water and fertilizers, in order to be achieved high yields. Irrigation water originates from river Axios which is already enriched with nutrients, especially nitrogen. Drainage networks water ends up to the Thermaikos gulf. Samples of water were taken during cultivation period (May September, 2006) from points on the irrigation and the drainage network. Twelve samples were collected from each of the seven points on the networks in order to examine quality parameters, such as: electrical conductivity, ph, nitrates, ammonium, total phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sodium and sodium adsorption ratio (SAR). Rain samples were also collected in which ph, electrical conductivity, nitrates, ammonium and nitrites were examined. Results are processed with the aim of detecting differences in irrigation and drainage water quality. There is also an effort to evaluate the contribution of each crop in enrichment of drainage networks water with nutrients, as the distribution of crops in the area allows such an evaluation to be made. Considering the operation of irrigation network and irrigation practices in the area, the amount of water applied to the crops is estimated. Evapotranspiration of each crop was calculated in order to estimate the real water needs. Also, measurements for the calculation of the amount of water in the main drainage ditch were conducted. Using nutrient concentration

10 Περίληψη - Abstract viii in irrigation and drainage water, the estimation of nutrient loads has been made. The load of nitrogen with rain water is also estimated. The results show that irrigation water is over applied in the area. Water efficiency is estimated to be 42%. In addition irrigation water is already enriched with nitrogen due to point and non point source pollution of Axios River in its upper part. Nitrogen load is 0.36 kg/ha and is used from the crops and field margin ecosystems. After fertilization in the beginning of July, the concentration of nitrates in the drainage water increases. Nitrogen load with rainwater is kg/ha. Phosphorus load with irrigation water is kg/ha. Nitrogen load in drainage water is 0.08 kg/ha, less than in irrigation water. Phosphorus load is kg/ha. Finally, the operation of drainage network removes about 49 kg/ha of salts (Ca, Mg, K and Na).

11 Περιεχόμενα, κατάλογος Πινάκων - Σχημάτων ix Περιεχόμενα Κεφάλαιο 1. Εισαγωγή και Σκοπός της Διατριβής Τοποθέτηση του Προβλήματος Σκοπός της Εργασίας. 2 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές Βιβλιογραφική Ανασκόπηση Μη σημειακή ρύπανση ορισμός Αρδευόμενη γεωργία και μη σημειακή ρύπανση Μελέτη του φαινόμενου της μη σημειακής ρύπανσης των υδάτων από γεωργικές πηγές Υδρολογικός κύκλος και μη σημειακή ρύπανση Η κατάσταση σε παγκόσμιο επίπεδο Επιφανειακά νερά Υπόγεια νερά Η κατάσταση στην Ελλάδα Επιφανειακά νερά Υπόγεια νερά Ατμοσφαιρικά κατακριμνήσματα Νομικό πλαίσιο προστασίας των υδατικών πόρων από τη Μη Σημειακή Ρύπανση 21 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι Επιλογή της Περιοχής Αβιοτικά Στοιχεία Γεωγραφική θέση και γενικά χαρακτηριστικά Κλίμα Γεωλογικά χαρακτηριστικά και γεωμορφολογία Εδαφολογικά χαρακτηριστικά Υδρογεωλογία και υδρολογία Επιφανειακά νερά Άρδευση των καλλιεργειών Υπόγεια νερά Βιοτικά Στοιχεία Καλλιέργειες Ρύζι Βαμβάκι Μηδική Καλαμπόκι Βιολογικός πλούτος Χλωρίδα Πανίδα Καθεστώς προστασίας της Ευρύτερης Περιοχής.. 39

12 Περιεχόμενα, κατάλογος Πινάκων - Σχημάτων x 3.5 Υλικά και Μέθοδοι Θέσεις, ημερομηνίες δειγματοληψίας και χειρισμός των δειγμάτων Δείγματα βροχής Ποιοτικές παράμετροι που προσδιορίστηκαν στα δείγματα νερού ph και Ecw Νιτρικά, αμμωνιακά και νιτρώδη Ανόργανος, οργανικός και ολικός φώσφορος Ασβέστιο και Μαγνήσιο Κάλιο και νάτριο Αναλογία προσροφημένου νατρίου Επεξεργασία των αποτελεσμάτων Εξατμισοδιαπνοή των καλλιεργειών Χρονική διάρκεια καλλιεργητικής περιόδου Εξατμισοδιαπνοή της καλλιέργειας αναφοράς Φυτικοί συντελεστές Πραγματική εξατμισοδιαπνοή κάθε καλλιέργειας Εκτίμηση του όγκου του αρδευτικού νερού Όγκος αρδευτικού νερού κατά την πρώτη περίοδο λειτουργίας του δικτύου (πλήρης λειτουργία) Όγκος αρδευτικού νερού κατά την δεύτερη περίοδο λειτουργίας του δικτύου (μερική λειτουργία) Όγκος αρδευτικού νερού για την καλλιεργητική περίοδο Αποδοτικότητα εφαρμογής του νερού Φορτία θρεπτικών στοιχείων στο νερό άρδευσης Εκτίμηση του φορτίου των θρεπτικών στοιχείων στο νερό της βροχής Εκτίμηση του φορτίου των θρεπτικών στοιχείων στο νερό της κεντρικής στραγγιστικής τάφρου. 48 Κεφάλαιο 4. Αποτελέσματα και Συζήτηση Παράμετροι ποιότητας νερού στα Σημεία Δειγματοληψίας Αρδευτική διώρυγα και κύρια στραγγιστική τάφρος Στραγγιστικές τάφροι που δέχονται απορροές από ορυζώνες Σημεία 1 και Σημεία 2 και Στραγγιστικές τάφροι που δέχονται απορροές από άλλες καλλιέργειες Σημείο δειγματοληψίας Σύγκριση των τιμών των παραμέτρων ποιότητας νερού στα Σημεία Δειγματοληψίας Υπολογισμός των φορτίων των Θρεπτικών Στοιχείων Αρδευτικό νερό Ανάγκες των καλλιεργειών σε νερό Αρδευτικό νερό στο δίκτυο Φορτία θρεπτικών στοιχείων που εισέρχονται με το νερό άρδευσης Νερό της βροχής... 70

13 Περιεχόμενα, κατάλογος Πινάκων - Σχημάτων xi Φορτία αζώτου στη βροχή Στραγγιστικό νερό Εκτίμηση του όγκου του νερού που καταλήγει στο στραγγιστικό δίκτυο Φορτία των θρεπτικών στοιχείων που απομακρύνονται από την περιοχή. 74 Κεφάλαιο 5. Συμπεράσματα και Προτάσεις Συμπεράσματα Προτάσεις για συνέχιση της Έρευνας Προτάσεις για Προστασία της Περιοχής.. 84 Βιβλιογραφία.. 85 Παράρτημα. Χάρτες της περιοχής 94

14 Περιεχόμενα, κατάλογος Πινάκων - Σχημάτων xii Κατάλογος Πινάκων Πίνακας 2.1 Πηγές σημειακής και μη σημειακής ρύπανσης.. 6 Πίνακας 2.2. Φορτία αζώτου και φωσφόρου στα επιφανειακά νερά από σημειακές και μη σημειακές πηγές για το σύνολο των Η.Π.Α... 7 Πίνακας 2.3. Ισοζύγιο Ν και Ρ για τα γεωργικά εδάφη της Φινλανδίας 13 Πίνακας 3.1. Καλλιεργητικές πρακτικές για το ρύζι.. 32 Πίνακας 3.2. Ποσότητες των θρεπτικών που απομακρύνονται από το έδαφος κατά την καλλιέργεια του ρυζιού 33 Πίνακας 3.3. Kαλλιεργητικές πρακτικές για το βαμβάκι Πίνακας 3.4. Ποσότητες θρεπτικών που προσλαμβάνονται από τα φυτά και απομακρύνονται με τη συγκομιδή Πίνακας 3.5. Καλλιεργητικές πρακτικές για τη μηδική. 36 Πίνακας 3.6. Ποσότητες των κυριότερων μακροθρεπτικών που απομακρύνονται με την παραγωγή 1000 kg σανού μηδικής/στρ Πίνακας 3.7. Καλλιεργητικές πρακτικές για το καλαμπόκι Πίνακας 3.8. Ποσότητες θρεπτικών στοιχείων στο υπέργειο τμήμα καλλιέργειας καλαμποκιού μέσης απόδοσης Πίνακας 3.9. Τιμές του φυτικού συντελεστή των καλλιεργειών 44 Πίνακας Εξατμισοδιαπνοή των καλλιεργειών στην περιοχή μελέτης.. 45 Πίνακας Πρόγραμμα άρδευσης και ποσοστό της έκτασης που αρδεύεται στην περιοχή. 46 Πίνακας 4.1. Μέση τιμή, εύρος διακύμανσης και τυπική απόκλιση για τις παραμέτρους που προσδιορίστηκαν στην αρδευτική διώρυγα και την κύρια στραγγιστική τάφρο. 49 Πίνακας 4.2. Μέση τιμή, εύρος διακύμανσης και τυπική απόκλιση για τις παραμέτρους που προσδιορίστηκαν στα σημεία 7 και 1 των τάφρων (9Τ7γ και 9Τ8β, αντίστοιχα) στις οποίες καταλήγει στραγγιστικό νερό και απορροές από ορυζώνες 53 Πίνακας 4.3. Μέση τιμή, εύρος διακύμανσης και τυπική απόκλιση για τις παραμέτρους που προσδιορίστηκαν στα σημεία 6 και 2 των τάφρων στις οποίες καταλήγει στραγγιστικό νερό και απορροές από ορυζώνες.. 57 Πίνακας 4.4. Μέση τιμή, εύρος διακύμανσης και τυπική απόκλιση για τις παραμέτρους που προσδιορίστηκαν στα σημεία 6 και 2 των τάφρων. 60 Πίνακας 4.5. Μέση τιμή, εύρος διακύμανσης και τυπική απόκλιση για τις παραμέτρους που προσδιορίστηκαν στα σημεία 4 και Πίνακας 4.6. Ποιοτικά χαρακτηριστικά της βροχής στην περιοχή 70 Πίνακας 4.7. Μέση τιμή, εύρος διακύμανσης και τυπική απόκλιση των παραμέτρων ποιότητας του νερού της βροχής.. 70

15 Περιεχόμενα, κατάλογος Πινάκων - Σχημάτων xiii Κατάλογος Σχημάτων Σχήμα 2.1. Ο κύκλος του νερού.. 10 Σχήμα 2.2. Ισοζύγιο Ν σε γεωργικές περιοχές 12 χωρών της Ε.Ε. 12 Σχήμα 2.3. Ετήσιο πλεόνασμα Ν σε χώρες της Ε.Ε, με στοιχεία του έτους Σχήμα 2.4. Περιοχές λεκανών απορροής των ποταμών. 23 Σχήμα 2.5. Αρμόδιες αρχές διαχείρισης των υδάτων. 24 Σχήμα 3.1. Γεωγραφική θέση της περιοχής μελέτης.. 27 Σχήμα 3.2. Γεωλογικός χάρτης της νότιας περιοχής της πεδιάδας της Θεσσαλονίκης και η θέση της περιοχής μελέτης.. 28 Σχήμα 3.3. Το πρόβλημα αλάτωσης των εδαφών στην περιοχή μελέτης και στην ευρύτερη περιοχή Χαλάστρας Καλοχωρίου. 29 Σχήμα 3.4. Μέσες μηνιαίες παροχές της ανατολικής προσαγωγού διώρυγας και οι αντίστοιχες τις οποίες διαχειρίζεται ο Τ.Ο.Ε.Β Χαλάστρας 30 Σχήμα 3.5. Άρδευση της μελετώμενης έκτασης 31 Σχήμα 3.6. Ημερομηνίες δειγματοληψίας σε σχέση με την καλλιεργητική περίοδο των φυτών Σχήμα 3.7. Θηκόγραμμα (box plot) 42 Σχήμα 3.8. Φυτικοί συντελεστές των καλλιεργειών της περιοχής. 44 Σχήμα 4.1. Μεταβολή των τιμών των παραμέτρων με το χρόνο στα δείγματα νερού από την αρδευτική διώρυγα και την κύρια στραγγιστική τάφρο.. 50 Σχήμα 4.2. Μεταβολή των τιμών των παραμέτρων με το χρόνο στα δείγματα νερού από τα σημεία 1 και 7. Βρίσκονται σε τάφρους οι οποίες δέχονται απορροές και στραγγιστικό νερό ορυζώνων. 55 Σχήμα 4.3. Μεταβολή των τιμών των παραμέτρων με το χρόνο στα δείγματα νερού από τα σημεία 2 και 6. Βρίσκονται σε τάφρους οι οποίες δέχονται απορροές και στραγγιστικό νερό ορυζώνων. 58 Σχήμα 4.4. Μεταβολή των τιμών των παραμέτρων στο χρόνο στα σημεία δειγματοληψίας 2, 6 και Σχήμα 4.5. Θηκόγραμμα (box plot) για τις τιμές του ph στις θέσεις δειγματοληψίας στο αρδευτικό και στραγγιστικό δίκτυο. 63 Σχήμα 4.6. Θηκόγραμμα (box plot) για τις τιμές της EC w στις θέσεις δειγματοληψίας στο αρδευτικό και στραγγιστικό δίκτυο. 63 Σχήμα 4.7. Θηκόγραμμα (box plot) για τις τιμές του νιτρικού αζώτου στις θέσεις δειγματοληψίας στο αρδευτικό και στραγγιστικό δίκτυο 64 Σχήμα 4.8. Θηκόγραμμα (box plot) για τις τιμές του αμμωνιακού αζώτου στις θέσεις δειγματοληψίας στο αρδευτικό και στραγγιστικό δίκτυο 64 Σχήμα 4.9. Θηκόγραμμα (box plot) για τις τιμές του οργανικού φωσφόρου στις θέσεις δειγματοληψίας στο αρδευτικό και στραγγιστικό δίκτυο 64 Σχήμα Θηκόγραμμα (box plot) για τις τιμές του ανόργανου φωσφόρου στις θέσεις δειγματοληψίας στο αρδευτικό και στραγγιστικό δίκτυο 65 Σχήμα Θηκόγραμμα (box plot) για τις τιμές του ολικού φωσφόρου στις θέσεις δειγματοληψίας στο αρδευτικό και στραγγιστικό δίκτυο 65 Σχήμα Θηκόγραμμα (box plot) για τις τιμές του ασβεστίου στις θέσεις δειγματοληψίας στο αρδευτικό και στραγγιστικό δίκτυο.. 65 Σχήμα Θηκόγραμμα (box plot) για τις τιμές του μαγνησίου στις θέσεις δειγματοληψίας στο αρδευτικό και στραγγιστικό δίκτυο.. 66 Σχήμα Θηκόγραμμα (box plot) για τις τιμές του νατρίου στις θέσεις δειγματοληψίας στο αρδευτικό και στραγγιστικό δίκτυο.. 66 Σχήμα Θηκόγραμμα (box plot) για τις τιμές του καλίου στις θέσεις δειγματοληψίας στο αρδευτικό και στραγγιστικό δίκτυο.. 66 Σχήμα Θηκόγραμμα (box plot) για τις τιμές του SAR στις θέσεις δειγματοληψίας στο αρδευτικό και στραγγιστικό δίκτυο. 67 Σχήμα Συγκριτικά οι μηνιαίες ανάγκες σε νερό των καλλιεργειών της περιοχής. 67 Σχήμα Φορτία θρεπτικών στοιχείων που εισέρχονται στους αγρούς της περιοχής με το νερό της άρδευσης Σχήμα Ημερομηνία και ύψος βροχόπτωσης στην περιοχή για το έτος

16 Περιεχόμενα, κατάλογος Πινάκων - Σχημάτων xiv Σχήμα Φορτίο αζώτου που εισέρχεται στην περιοχή με κάθε γεγονός βροχόπτωσης.. 71 Σχήμα Μεταβολή του όγκου του νερού στην κύρια στραγγιστική τάφρο σε m3/ημέρα 72 Σχήμα Άθροισμα του όγκου του νερού στην κύρια στραγγιστική τάφρο, για το σύνολο της περιόδου σε m Σχήμα Ποσότητα του νιτρικού και αμμωνιακού αζώτου που απομακρύνονται ανά ημέρα από την περιοχή 74 Σχήμα Ποσότητες του οργανικού, του ανόργανου και του ολικού φωσφόρου που απομακρύνονται ανά ημέρα από την περιοχή. 74 Σχήμα Ποσότητες του ασβεστίου και του μαγνησίου που απομακρύνονται ανά ημέρα από την περιοχή Σχήμα Ποσότητες του καλίου και του νατρίου που απομακρύνονται ανά ημέρα από την περιοχή.. 76 Σχήμα Αθροιστικό φορτίο αζώτου για το σύνολο της αρδευτικής περιόδου 77 Σχήμα Αθροιστικό φορτίο φωσφόρου για το σύνολο της αρδευτικής περιόδου.. 77 Σχήμα Αθροιστικό φορτίο ασβεστίου και μαγνησίου για το σύνολο της αρδευτικής περιόδου.. 77 Σχήμα Αθροιστικό φορτίο καλίου και νατρίου για το σύνολο της αρδευτικής περιόδου 78 Σχήμα Φορτία αζώτου και φωσφόρου (kg/στρέμμα) στο νερό της κεντρικής στραγγιστικής τάφρου. 78 Σχήμα Φορτία ασβεστίου, μαγνησίου, καλίου και νατρίου (kg/στρέμμα) στο νερό της κεντρικής στραγγιστικής τάφρου 78

17 Κεφάλαιο 1. Εισαγωγή και Σκοπός της Διατριβής 1 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή και Σκοπός της Διατριβής 1.1 Τοποθέτηση του Προβλήματος Στις περιοχές με ημίξηρο κλίμα, όπως η Ελλάδα, ο γεωργικός τομέας είναι δυνατό να καταναλώνει ετησίως έως και 80% της συνολικά χρησιμοποιούμενης, από τους διάφορους παραγωγικούς τομείς, ποσότητας νερού (Kirda & Kanber 1999). Στις αρδευόμενες γεωργικές εκτάσεις, και ιδιαίτερα όταν τα αρδευτικά δίκτυα είναι ανοικτών διωρύγων και η άρδευση γίνεται με αυλάκια ή κατάκλυση, οι απώλειες νερού είναι συνήθως μεγάλες. Σημαντικό μέρος του εφαρμοζόμενου νερού επιστρέφει στα επιφανειακά και τα υπόγεια νερά μέσω της επιφανειακής απορροής και της βαθιάς διήθησης, εμπλουτισμένο με χημικές ουσίες όπως άζωτο, οργανικές ενώσεις, φυτοφάρμακα, άλατα και μικροθρεπτικά στοιχεία, υποβαθμίζοντας πολλές φορές την ποιότητα του νερού στον τελικό υδατικό αποδέκτη (De la Rosa & Crompovoets 1998, Vanclooster κ.ά. 2000, Ritter & Shirmohammadi 2001). Αυτή η μορφή ρύπανσης αναφέ-

18 Κεφάλαιο 1. Εισαγωγή και Σκοπός της Διατριβής 2 ρεται ως μη σημειακή και ο βαθμός της εξαρτάται μεταξύ των άλλων από την ύπαρξη στραγγιστικού δικτύου. Η λειτουργία στραγγιστικού δικτύου σε μία γεωργική έκταση συνεισφέρει στη δημιουργία ικανοποιητικού εδαφικού περιβάλλοντος για την ανάπτυξη των φυτών, ιδιαίτερα όταν η στάθμη του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα είναι κοντά στην επιφάνεια του εδάφους, όπως συμβαίνει πολλές φορές στις παραθαλάσσιες πεδινές περιοχές. Τα πλεονεκτήματα λειτουργίας του στραγγιστικού δικτύου είναι τοπικής κλίμακας, όσον αφορά την προστασία των εδαφικών και υδατικών πόρων, και εφόσον το στραγγιστικό νερό είναι κακής ποιότητας μπορεί να επιφέρει επιπτώσεις στα οικοσυστήματα στα οποία τελικά καταλήγει. Οι συγκεντρώσεις των αλάτων, των θρεπτικών στοιχείων και των υπόλοιπων ρύπων, οι οποίοι συνδέονται με τη διαδικασία της γεωργικής παραγωγής, μπορούν να υποβαθμίσουν την ποιότητα των υδατικών οικοσυστημάτων (USEPA 2007). Το νερό που χάνεται με τη διαδικασία της άρδευσης, πολλές φορές υπερφορτώνει τα στραγγιστικά δίκτυα με ρύπους. Οι επιπτώσεις της μη σημειακής ρύπανσης από γεωργικές πηγές στους υδατικούς αποδέκτες (ποτάμια, λίμνες, κόλπους, θάλασσες) μπορεί να είναι σημαντικές. Η εκτίμηση των επιπτώσεων είναι ένα από τα αντικείμενα των ερευνητών. Το φαινόμενο της μη σημειακής ρύπανσης είναι αρκετά πολύπλοκο καθώς είναι δύσκολη η εκτίμηση τόσο του ρυπαντικού φορτίου όσο και ο προσδιορισμός του τρόπου μετακίνησης των διαφόρων ρύπων (Αντωνόπουλος 2003, Burt κ.ά. 1993). Το πρώτο στάδιο για την εκτίμηση του ρυπαντικού φορτίου είναι η χημική ανάλυση των εκροών προς το στραγγιστικό δίκτυο αλλά και του νερού μέσα στις στραγγιστικές τάφρους, με σκοπό τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης των θρεπτικών στοιχείων, των αλάτων και των φυτοφαρμάκων (FAO 1997, 2002, van den Eertwegh κ.ά. 2006). Η εκτίμηση των επιπτώσεων οδηγεί στη διατύπωση προτάσεων διαχείρισης του αρδευτικού νερού και των λοιπών εισροών (λιπάσματα, φυτοφάρμακα) έτσι ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι επιπτώσεις στους εδαφικούς πόρους και στους υδατικούς αποδέκτες. 1.2 Σκοπός της Εργασίας Ο κύριος σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η αποτίμηση των αποτελεσμάτων της άσκησης των γεωργικών δραστηριοτήτων με έμφαση στην άρδευση από μία πιλο-

19 Κεφάλαιο 1. Εισαγωγή και Σκοπός της Διατριβής 3 τική έκταση ~ 1500 στρεμμάτων στην πεδιάδα της Θεσσαλονίκης (περιοχή της Σίνδου), οι οποίες προκαλούν την απομάκρυνση θρεπτικών στοιχείων από τους αγρούς προς το επιφανειακό στραγγιστικό δίκτυο. Η τοποθεσία της συγκεκριμένης έκτασης επιτρέπει τη σύγκριση των ποιοτικών χαρακτηριστικών του αρδευτικού νερού και του νερού των στραγγιστικών δικτύων. Επιλέχθηκε μία θέση δειγματοληψίας στην κύρια προσαγωγό διώρυγα του αρδευτικού νερού, μία θέση στην κύρια στραγγιστική τάφρο και πέντε θέσεις στις ε- πιμέρους στραγγιστικές τάφρους (Χάρτης 1, παράρτημα). Η κατανομή των καλλιεργειών στην έκταση επιτρέπει την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τη επίδραση της κάθε καλλιέργειας στην ποιότητα του νερού των επιμέρους στραγγιστικών τάφρων (Χάρτης 2, παράρτημα). Επιπλέον, η έκταση βρίσκεται εντός της προστατευμένης περιοχή του δέλτα του ποταμού Αξιού και οι γεωργικές δραστηριότητες επηρεάζουν τη λειτουργία του οικοσυστήματος του υγροτόπου. Το νερό που συγκεντρώνεται στις στραγγιστικές τάφρους της ευρύτερης περιοχής οδηγείται στο Θερμαϊκό κόλπο, με τις συνεπακόλουθες επιπτώσεις και στο θαλάσσιο οικοσύστημα. Κύρια καλλιέργεια στην περιοχή είναι το ρύζι. Δευτερευόντως καλλιεργείται βαμβάκι, μηδική και καλαμπόκι (κυρίως για ενσίρωση). Οι μεγαλύτερες ποσότητες νερού που απορρέουν προς τα στραγγιστικά δίκτυα προέρχονται από την ρυζοκαλλιέργεια καθώς οι ανάγκες της σε νερό άρδευσης είναι και οι μεγαλύτερες, σε σχέση με τις ανάγκες των υπόλοιπων καλλιεργειών της περιοχής (Αντωνόπουλος κ.ά. 2007α, 2007β & 2007γ). Η μέθοδος άρδευσης του ρυζιού είναι η αιτία της μικρής αποδοτικότητας αξιοποίησης του διαθέσιμου νερού στον αγρό και των μεγάλων απωλειών με βαθιά διήθηση και επιφανειακή απορροή. Επιπρόσθετα, το βαμβάκι και το καλαμπόκι που είναι οι δύο άλλες καλλιέργειες στην περιοχή μελέτης αρδεύονται μόνο δύο με τρεις φορές, έχοντας μεγαλύτερη αποδοτικότητα εφαρμογής του νερού στον αγρό. Έγιναν οι κατάλληλες μετρήσεις, για μία καλλιεργητική περίοδο (Μάιος Σεπτέμβριος 2006), στο νερό των στραγγιστικών δικτύων αλλά και στο νερό του δικτύου άρδευσης της παραπάνω περιοχής, το οποίο προέρχεται από τον ποταμό Αξιό. Μετρήθηκε η συγκέντρωση των θρεπτικών στοιχείων: Ν (ΝΗ 4 και ΝΟ 3 ), Ρ (ανόργανος, ολικός και οργανικός), Mg, Ca, Κ και Na. Μετρήθηκαν επίσης το ph, η EC W (ηλεκτρική αγωγιμότητα) και υπολογίστηκε η αναλογία προσροφημένου νατρίου (Sodium Adsorption Ratio, SAR). Επίσης, συλλέχθηκαν δείγματα βροχής από την περιοχή και προσδιορίστηκαν οι συγκεντρώσεις των ΝΟ 3, των ΝΟ 2 και των ΝΗ 4. Προσδιορίστη-

20 Κεφάλαιο 1. Εισαγωγή και Σκοπός της Διατριβής 4 κε επίσης το ph και η ΕC w. Επιπλέον, με βάση το πρόγραμμα άρδευσης και τα χαρακτηριστικά του επιφανειακού δικτύου, έγινε εκτίμηση της ποσότητας του νερού που χρησιμοποιείται για άρδευση. Υπολογίστηκαν επίσης οι πραγματικές ανάγκες που έ- χουν οι καλλιέργειες σε νερό. Έγιναν μετρήσεις της ταχύτητας του νερού στην κύρια στραγγιστική τάφρο της περιοχής με σκοπό να υπολογιστεί η παροχή του νερού που εγκαταλείπει την περιοχή. Τελικός σκοπός είναι να γίνει σύγκριση μεταξύ της ποιότητας του αρδευτικού και του στραγγιστικού νερού στη συγκεκριμένη περιοχή, να εκτιμηθεί η εισροή θρεπτικών στοιχείων με το αρδευτικό νερό και τη βροχή, καθώς και οι απώλειες τους μέσω της κύριας στραγγιστικής τάφρου. Να εκτιμηθεί η αποδοτικότητα εφαρμογής του νερού στη συγκεκριμένη έκταση και να διερευνηθεί το κατά πόσον το στραγγιστικό νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την άρδευση των κατάντη καλλιεργειών.

21 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 5 Κεφάλαιο 2 Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 2.1 Βιβλιογραφική Ανασκόπηση Η βιβλιογραφική ανασκόπηση αφορά την προσέγγιση της επιστήμης στη μελέτη του φαινόμενου της μη σημειακής ρύπανσης των επιφανειακών και των υπόγειων υδάτων, η οποία προέρχεται από γεωργικές δραστηριότητες. Εστιάζεται κυρίως στη ρύπανση των υδατικών πόρων με τα θρεπτικά στοιχεία Ν και Ρ, τα οποία ευθύνονται κυρίως για τον ευτροφισμό των επιφανειακών και τη ρύπανση υπόγειων νερών (κυρίως το Ν). Επίσης, παρουσιάζονται οι κυριότερες διεργασίες του υδρολογικού κύκλου που επηρεάζουν το φαινόμενο. Τέλος γίνεται μία προσπάθεια παρουσίασης της εν λόγω μη σημειακής ρύπανσης σε παγκόσμιο, σε ευρωπαϊκό επίπεδο καθώς και στην Ελλάδα.

22 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές Μη σημειακή ρύπανση ορισμός Οι μη σημειακές ή διάχυτες πηγές ρύπανσης περιλαμβάνουν τις απορροές από γεωργικές γαίες, λιβαδικές και δασικές εκτάσεις καθώς και την απορροή από μεταλλεία και οικισμούς (Αντωνόπουλος 2003, Τσιούρης και Μαμώλος 2006). Στην περίπτωση της σημειακής οι ρύποι εκφορτώνονται από ένα συγκεκριμένο σημείο της γήινης επιφάνειας, σε αντίθεση με τη μη σημειακή όπου οι ρύποι μετακινούνται σε μεγαλύτερες εκτάσεις. Στον πίνακα 2.1 παρουσιάζονται, ενδεικτικά, κάποιες πηγές σημειακής και μη σημειακής ρύπανσης. Πίνακας 2.1 Πηγές σημειακής και μη σημειακής ρύπανσης (Carpenter κ.ά. 1998) Σημειακές Πηγές Ρύπανσης (Point Sources) Εκροές αστικών και βιομηχανικών αποβλήτων Απορροή και έκπλυση από χωματερές Απορροή και διήθηση από μεγάλες κτηνοτροφικές εγκαταστάσεις Απορροή από ορυχεία Απορροές από τα συστήματα αποχέτευσης των πόλεων (σημαντικές σε πόλεις > κατοίκων) Μη Σημειακές Πηγές Ρύπανσης (Non Point Sources) Απορροές από γεωργικές εκτάσεις Απορροές από λιβαδικές εκτάσεις και εκτάσεις ελεύθερης εκτροφής ζώων Απορροές από αστικές περιοχές οι οποίες δε διαθέτουν δίκτυα όμβριων υδάτων Απορροές από εγκαταλελειμμένα ορυχεία Απορροές από τοποθεσίες όπου εκτελούνται κατασκευαστικά έργα Ατμοσφαιρικές αποθέσεις Δραστηριότητες στην επιφάνεια της γης οι οποίες παράγουν ρύπους άμεσα ή έμμεσα, όπως οι καταστροφές των δασών για εμπορία του ξύλου, οι μετατροπές των υγροτόπων σε γεωργική γη, κατασκευαστικά έργα (δρόμοι, εγκαταστάσεις) Η μη σημειακή ρύπανση παρουσιάζει τα εξής γνωρίσματα (Novotny & Olem 1994): Δε σχετίζεται με κάποιο συγκεκριμένο σημείο της γήινης επιφάνειας αλλά με μία ευρεία περιοχή. Οι ρύποι βρίσκονται διασκορπισμένοι και μεταφέρονται με το νερό πάνω στην επιφάνεια του εδάφους ή διηθούνται στους υπόγειους υδροφορείς, Οι απορροές διαχέονται στους υδατικούς αποδέκτες, παρουσιάζοντας χρονική ασυνέχεια και συσχετίζονται άμεσα με τις υδρολογικές συνθήκες που επικρατούν σε κάθε περιοχή (υδρομετεωρολογικά φαινόμενα και ανθρωπογενείς παρεμβάσεις όπως υδροτεχνικά έργα, αρδεύσεις κλπ), Αντίθετα από τις σημειακές πηγές ρύπανσης, όπου η επεξεργασία είναι ο πλέον αποδοτικός τρόπος αντιμετώπισης του προβλήματος, στις μη σημειακές εφαρμόζο-

23 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 7 νται πρακτικές βέλτιστης διαχείρισης που σχετίζονται με τις απορροές αλλά και με τις χρήσεις γης. Διακρίνονται πέντε γενικοί τύποι ρύπων που σχετίζονται με τις μη σημειακές πηγές (Ritter & Shirmohammadi 2001): ιζήματα, θρεπτικά στοιχεία, τοξικές ενώσεις, παθογόνοι οργανισμοί και ενώσεις οι οποίες απαιτούν οξυγόνο για τη διάσπασή τους. Κατά τα τελευταία έτη και όσον αφορά κυρίως το άζωτο έχει γίνει αποδεκτό ότι οι μη σημειακές πηγές ρύπανσης είναι σπουδαιότερης σημασίας από τις σημειακές, καθώς είναι δυσκολότερος ο έλεγχος τους αλλά και ο ακριβής υπολογισμός του ρυπαντικού φορτίου που σχετίζεται με αυτές (Howarth κ.ά. 2000, U. S. National Research Council 2000, Camargo & Alonso 2006). Στον πίνακα 2.2 δίνεται μία εικόνα της συνεισφοράς των σημειακών και μη σημειακών πηγών ρύπανσης στη ρύπανση των επιφανειακών υδάτων στις Η.Π.Α. Φαίνεται ότι το 82% της ετήσιας φόρτισης σε άζωτο και το 84% της φόρτισης σε φώσφορο, αποδίδεται σε μη σημειακές πηγές ρύπανσης. Κύριο ρόλο στη διαμόρφωση των παραπάνω ποσοστών παίζουν οι απορροές από τις γεωργικές και δασικές εκτάσεις (Carpenter κ.ά. 1998). Πίνακας 2.2. Φορτία αζώτου και φωσφόρου στα επιφανειακά νερά (σε τόνους ανά έτος) για το σύνολο των Η.Π.Α (Carpenter κ.ά. 1998) Πηγή Άζωτο Φώσφορος Μη Σημειακές Πηγές Ρύπανσης Γεωργικές εκτάσεις Λιβαδικές εκτάσεις Εγκαταστάσεις εκτροφής ζώων Δασικές εκτάσεις Άλλες αγροτικές περιοχές Άλλες ΜΣΠ ρύπανσης Σύνολο Μη Σημειακών Πηγών Σύνολο Σημειακών Πηγών Συνολικό Φορτίο Μη Σημειακές ως ποσοστό του συνόλου 82% 84% Σημειακές ως ποσοστό του συνόλου 18% 16% Αρδευόμενη γεωργία και μη σημειακή ρύπανση Το νερό που επιστρέφει μετά την άρδευση συνεισφέρει στην υποβάθμιση της ποιότητας των επιφανειακών και των υπόγειων νερών (Αντωνόπουλος 2006). Το κυριότερο πρόβλημα φαίνεται ότι είναι η αύξηση της συγκέντρωσης των αλάτων στα επιφανειακά υδατορεύματα (Gausape κ.ά. 2004). Αυτή η αύξηση οφείλεται στη διαλυτοποίη-

24 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 8 ση των ανόργανων στοιχείων των εδαφικών υλικών και στην απώλεια του νερού με την εξατμισοδιαπνοή (Αντωνόπουλος 1991). Επιπρόσθετα, το νερό το οποίο επιστρέφει στα υδατικά οικοσυστήματα μετά από την άρδευση είναι δυνατό να περιέχει σε αυξημένες συγκεντρώσεις αζωτούχες και φωσφορικές ενώσεις, χημικές ενώσεις των φυτοφαρμάκων, ιζήματα καθώς και παθογόνους μικροοργανισμούς (Ritter & Shirmohammadi 2001, Tsiouris κ.ά. 2002α, Tsiouris κ.ά. 2002b). Ο εμπλουτισμός των υδάτων με θρεπτικά στοιχεία (κυρίως άζωτο και φώσφορο) προκαλεί ευτροφισμό, ε- πιταχύνει την ανάπτυξη της υδρόβιας βλάστησης η οποία, με την αποσύνθεση της, μειώνει το διαλυμένο στο νερό οξυγόνο (Vitousek κ.ά. 1997). Ο βαθμός της ρύπανσης αυτής εξαρτάται από τα υδρογεωλογικά χαρακτηριστικά της αρδευόμενης έκτασης και από το γεωλογικό υπόστρωμα αυτής, από την τεχνολογία και τις εφαρμοζόμενες τεχνικές που εμπλέκονται στη γεωργική παραγωγή, από την επάρκεια του αρδευτικού νερού και την ύπαρξη ή μη στραγγιστικού δικτύου (Gausape κ.ά. 2004). Η ρύπανση των κατάντη αποδεκτών, με το νερό που επιστρέφει μετά την άρδευση, περιορίζει τη δυνατότητα χρήσης αυτού (π.χ. για γεωργική ή βιομηχανική χρήση, για ύδρευση κλπ). Ως συνέπεια της αναγνώρισης του προβλήματος αυτού κατά τα τελευταία έτη, έγινε προσπάθεια ιδιαίτερα στις αναπτυγμένες χώρες να ο- ρισθούν διάφορα κριτήρια σχετικά με την ποιότητα του νερού και να εφαρμοστούν οδηγίες με στόχο τον περιορισμό της ρύπανσης με το νερό που επιστρέφει στους α- ποδέκτες με την άρδευση (Tanji & Keyes 2002, Hart κ.ά. 1999). Ενδεικτικά αναφέρονται ο νόμος για τον περιορισμό της ρύπανσης των νερών (Water Pollution Control Act) στις Η.Π.Α. (National Research Council 1993), η οδηγία πλαίσιο για τα νερά (Water Framework Directive) στην Ευρωπαϊκή Ένωση (European Union 2000). επιπλέον, σε ορισμένες περιοχές της χώρας μας εφαρμόζεται η οδηγία 91/676/ΕΟΚ με σκοπό την προστασία των υδάτων από τη νιτρορύπανση γεωργικής προέλευσης Μελέτη του φαινόμενου της μη σημειακής ρύπανσης των υδάτων από γεωργικές πηγές Το φαινόμενο της μη σημειακής ρύπανσης είναι πολύπλοκο καθώς εμπλέκονται πολλές παράμετροι στη μελέτη των διεργασιών που σχετίζονται με αυτό. Ακόμη, απαιτείται αυξημένη και μακρόχρονη εργασία στο πεδίο για την εξαγωγή αξιόπιστων συμπερασμάτων.

25 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 9 Τα μαθηματικά ομοιώματα (Knisel 1980, Leonard κ.ά. 1987, Vereecken κ.ά. 1990/1991, Simunek κ.ά. 1994, Babajimopoulos κ.ά. 1995, Antonopoulos & Wyseure 1998, Nielsen κ.ά. 1999), με τη βοήθεια των ηλεκτρονικών υπολογιστών αλλά και τη χρήση των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών (GIS), απλοποιούν σε ορισμένο βαθμό το φυσικό πρόβλημα όσον αφορά την πολυπλοκότητα και τον απαιτούμενο χρόνο για την εξαγωγή αξιόπιστων συμπερασμάτων. Με τη χρήση των κατάλληλων μαθηματικών εξισώσεων, προβλέπονται οι μετασχηματισμοί των θρεπτικών στοιχείων στο έδαφος, η πρόσληψή τους από τα φυτά, η κίνησή τους με το εδαφικό νερό προς τα βαθύτερα στρώματα κλπ. Έτσι είναι δυνατό να εκτιμηθούν, μέσω του ισοζυγίου μάζας και νερού, οι ποσότητες των θρεπτικών στοιχείων και των διαφόρων χημικών ουσιών οι οποίες μπορεί να καταλήξουν, με την επιφανειακή απορροή και την έκπλυση στα επιφανειακά και τα υπόγεια νερά, αντίστοιχα. Από τις αρχές της περασμένης δεκαετίας και έπειτα, πολλά σύγχρονα μοντέλα εμφανίζονται υπό τη μορφή λογισμικών πακέτων. Τα βασικά χαρακτηριστικά τους είναι η προσομοίωση της κίνησης και ανακατανομής του νερού, η μεταφορά και οι μετασχηματισμοί ουσιών και η μεταφορά θερμότητας στο έδαφος (Αντωνόπουλος 2003, Antonopoulos 2006). Τα μαθηματικά ομοιώματα αποτελούν σοβαρό εργαλείο διαχείρισης αλλά δεν υποκαθιστούν μάλιστα εξαρτώνται από τις μετρήσεις και λοιπές εργασίες πεδίου, οι οποίες πραγματοποιούνται για τη μελέτη του φαινόμενου της μη σημειακής ρύπανσης. Είναι απαραίτητη η εγκατάσταση και η λειτουργία δικτύων συλλογής δεδομένων πεδίου για τη μελέτη και το συνεχή έλεγχο του φαινόμενου. Η συλλογή δειγμάτων από επιφανειακά και υπόγεια νερά, από στραγγιστικά δίκτυα και απορροϊκά νερά στις αγροτικές περιοχές και ο υπολογισμός του ρυπαντικού (ή/και μολυσματικού) φορτίου βοηθά στον ορθότερο προγραμματισμό του συστήματος παραγωγής και συνεπώς στην προστασία των υδατικών πόρων (Papastergiou & Papadopoulou Mourkidou 2001, Voutsa κ.ά. 2001, Tsiouris κ.ά. 2002a και 2002b, Karageorgis κ.ά. 2003, Bellos κ.ά. 2004, Patakioutas & Albanis 2004, Skoulikidis κ.ά. 2005, Σταυριανός 2005, Karyotis κ.ά. 2006). Μέσα από την παρακολούθηση, εντοπίζονται οι επιβαρυμένες περιοχές και υιοθετούνται οι κατάλληλες πρακτικές με στόχο τη μείωση της ρύπανσης.

26 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές Υδρολογικός κύκλος και μη σημειακή ρύπανση Η μη σημειακή ρύπανση συνδέεται στενά με τον κύκλο του νερού (Σχήμα 2.1). Η τύχη του νερού που προστίθεται στα χερσαία οικοσυστήματα εξαρτάται από ειδικά χαρακτηριστικά του χώρου, τα οποία μεταβάλλονται συνεχώς, όπως το ποσοστό φυτοκάλυψης, η περιεκτικότητα του εδάφους σε νερό, το ανάγλυφο κ.ά. Η βροχή έχει πρωτεύουσα σημασία για τη μελέτη της ρύπανσης από μη σημειακές πηγές (Ritter & Shirmohammadi 2001). Η βροχή παρουσιάζει χωρικές και χρονικές διακυμάνσεις (Μουρκίδης κ.ά, 1982) ακόμη και στον ίδιο τόπο, πράγμα που συνεπάγεται ότι και η ρύπανση από μη σημειακές πηγές ακολουθεί παρόμοια διακύμανση. Χαρακτηριστικά της βροχής που σχετίζονται με τη ρύπανση από μη σημειακές πηγές είναι η ένταση, η διάρκεια, η ποσότητα, το μέγεθος και η κατανομή των σταγόνων, η ενέργεια της σταγόνας και η συχνότητα. Η ποσότητα (ύψος) και η ένταση της βροχής είναι ίσως οι σημαντικότεροι παράγοντες όσον αφορά τη ρύπανση από μη σημειακές πηγές (Ritter & Shirmohammadi 2001). Σχήμα 2.1. Ο κύκλος του νερού Το νερό εισέρχεται στο εδαφικό προφίλ με τη διήθηση και με την τριχοειδή ανύψωση από την κορεσμένη ζώνη ενώ απομακρύνεται με τη βαθειά διήθηση προς τα υπόγεια νερά, την πρόσληψη από τα φυτά και την εξάτμιση από την επιφάνεια του εδάφους (Αντωνόπουλος 2003). Η εδαφική υγρασία και η κίνηση του νερού είναι σημαντικοί παράγοντες όσον αφορά τη μη σημειακή ρύπανση με θρεπτικά στοιχεία και αγροχημικά (Ritter & Shirmohammadi 2001). Η περιεχόμενη στο έδαφος υγρασία

27 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 11 καθορίζει την ποσότητα του νερού που θα διηθηθεί και την ποσότητα που θα απορρεύσει. Η κίνηση του νερού στο πορώδες έδαφος σχετίζεται με τη ρύπανση των υπόγειων νερών. Ρύποι που διαλύονται στο νερό, όπως τα νιτρικά και τα υπολείμματα των φυτοφαρμάκων δύνανται να μετακινηθούν, μετά από βαθιά διήθηση προς τα υ- πόγεια νερά. Το φαινόμενο της έκπλυσης συμβαίνει συνήθως όταν η εδαφική υγρασία πλησιάζει την υδατοϊκανότητα και το νερό κινείται λόγω της βαρύτητας (Αντωνόπουλος 2003). Η διηθητική ικανότητα του εδάφους καθορίζει το μέρος της βροχής που εισέρχεται στο έδαφος, το μέρος που απορρέει επιφανειακά, την παροχή εφαρμογής του αρδευτικού νερού, την ικανότητα συμπλήρωσης του ελλείμματος της εδαφικής υγρασίας και τον εμπλουτισμό των υπόγειων νερών (Αντωνόπουλος 1999). Η τραχύτητα της επιφάνειας, η παρουσία βλάστησης και τα χαρακτηριστικά αυτής καθώς και η δημιουργία ή όχι κρούστας στην επιφάνεια του εδάφους επηρεάζουν την ταχύτητα διήθησης. Οι υδροφορείς επαναφορτίζονται με την κίνηση της εδαφικής υγρασίας δια μέσου της ακόρεστης και κορεσμένης ζώνης αλλά και από περιοχές όπου ο υδροφόρος σχηματισμός έρχεται, ενδεχομένως, σε επαφή με την ατμόσφαιρα. Ένα υδροφόρο στρώμα λέγεται ελεύθερος ή φρεάτιος υδροφορέας, αν επικάθεται πάνω σε αδιαπέραστο υπόστρωμα και το ανώτερο όριο του είναι η υπόγεια στάθμη. Ο τύπος αυτός είναι και ο πλέον ευάλωτος στη ρύπανση και μόλυνση από μη σημειακές πηγές (Van den Eertwegh κ.ά. 2006). Η φόρτιση των υδροφορέων μπορεί να γίνει και από επιφανειακά νερά. Η δε εκφόρτιση μπορεί να πραγματοποιηθεί σε πηγές, λίμνες, ρέματα αλλά και στη θάλασσα Η κατάσταση σε παγκόσμιο επίπεδο Οι συγκεντρώσεις των θρεπτικών στοιχείων στα επιφανειακά και τα υπόγεια νερά του πλανήτη έχουν αυξηθεί. Αναφέρεται, για παράδειγμα, ότι λιγότερο από το 10% των ποταμών παγκοσμίως μπορούν να χαρακτηριστούν φυσικά οικοσυστήματα, έχουν δηλαδή συγκέντρωση μικρότερη από 0,1 mg NO 3 N L -1 (Heathwaite κ.ά. 1996). Σε αρκετά ποτάμια και λίμνες των αναπτυγμένων χωρών έχει παρατηρηθεί αύξηση στις συγκεντρώσεις των θρεπτικών στοιχείων κατά τον περασμένο αιώνα. Παρόλο που η

28 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 12 αύξηση αυτή συσχετίζεται με τις αλλαγές των χρήσεων γης και την ανθρώπινη ανάπτυξη γενικότερα, είναι δύσκολος ο προσδιορισμός των συγκεκριμένων αιτιών που οδήγησαν στην υποβάθμιση των υδάτινων οικοσυστημάτων. Πρόσφατη αύξηση, παραδείγματος χάριν, των συγκεντρώσεων των θρεπτικών στοιχείων σε ρέματα και ποτάμια των Η.Π.Α. αποδόθηκε στην αύξηση του πληθυσμιακού μεγέθους των ανθρώπινων κοινοτήτων και στις επακόλουθες αλλαγές στις χρήσεις γης (Stoddard 1991). Σημαντικά προβλήματα ρύπανσης των υδάτων αντιμετωπίζουν οι Η.Π.Α, κάποιες χώρες της Λατινικής Αμερικής, η Ινδία, η Κίνα, χώρες της Β.Δ. Ευρώπης και κάποιες αναπτυσσόμενες χώρες της υποσαχάριας Αφρικής (Malmqvist & Rundle 2002). Ιδιαίτερα επιβαρυμένες περιοχές επίσης αναφέρονται η Βόρεια θάλασσα και η Βουλγαρία στην Ευρώπη, ο Κίτρινος ποταμός και η υδρολογική του λεκάνη στην Κίνα και οι βορειοανατολικές πολιτείες των Η.Π.Α (Camargo & Alonso 2006, U.N. Millennium Ecosystem Assessment 2005, Ε.Ο.Π. 2003). Αναφέρεται ότι υπάρχει μεγάλο πλεόνασμα Ν, αλλά και Ρ, στα γεωργικά εδάφη της Ευρώπης, το οποίο μπορεί ενδεχομένως να ρυπάνει τόσο τα επιφανειακά, όσο και τα υπόγεια νερά (Ε.Ο.Π. 2003). Στο Σχήμα 2.2. δίνεται το ετήσιο πλεόνασμα του αζώτου στα αγροτικά εδάφη ορισμένων χωρών της Ευρώπης. Οι εισροές περιλαμβάνουν ανόργανη και οργανική λίπανση ενώ οι εκροές περιλαμβάνουν το συγκομιζόμενο προϊόν. Πορτογαλλία Ισπ ανία Ην. Βασίλειο Ιρλανδία Ελλάδα Γαλλία Γερμανία Ιταλία Δανία Λουξεμβούργο Βέλγιο Ολλανδία εκροές εισροές kg/στρ./έτος Σχήμα 2.2. Ισοζύγιο Ν σε γεωργικές περιοχές χωρών της Ε.Ε. (Eurostat 1997) Στον πίνακα 2.3 δίνεται ενδεικτικά το ισοζύγιο Ν και Ρ για τα γεωργικά εδάφη της Φινλανδίας (Antikainen κ.ά. 2004). Φαίνεται ότι μετά το πέρας της κάθε καλλιερ-

29 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 13 γητικής περιόδου υπάρχει ένα πλεόνασμα Ν και Ρ της τάξης των 2,94 kg στρ. -1 και 1,27 kg στρ. -1, αντίστοιχα. Η συγκεκριμένη έρευνα καταλήγει στο συμπέρασμα ότι πάνω από το 60% των εισροών Ν και Ρ στα υδάτινα οικοσυστήματα προέρχεται από την άσκηση γεωργικών δραστηριοτήτων. Πίνακας 2.3. Ισοζύγιο Ν και Ρ για τα γεωργικά εδάφη της Φινλανδίας. Υπολογισμοί κατά την περίοδο Από Antikainen κ.ά N (ton ανά έτος) Ποσοστό Ποσοστό Ν (kg στρ. -1 έτος -1 ) Ρ (ton ανά έτος) Ρ (kg στρ. -1 έτος -1 ) Εισροές Λιπάσματα , ,49 60 Κοπριές , ,86 35 Ιλύς κατεργασμένων αποβλήτων 900 0, ,05 2 Ατμοσφαιρική απόθεση , ,01 0 Βιολογική δέσμευση Ν ,45 3 Σπόρος , ,04 2 Απώλειες κατά τη συγκομιδή , ,04 2 Σύνολο , , Εκροές Απονιτροποίηση ,78 16 Συγκομιδή , ,11 90 ΝΗ 3 από λίπασμα ,05 0 Απώλειες Ν 2 Ο ,41 4 Έκπλυση , ,11 10 Σύνολο , , Ισοζύγιο , ,27 Στο σχήμα 2.3 δίνεται το ετήσιο πλεόνασμα του αζώτου σε κάποιες από τις χώρες της ευρωπαϊκής ένωσης. Το πλεόνασμα είναι μεγαλύτερο στις χώρες οι οποίες, πέρα από τον αγροτικό, έχουν ιδιαίτερα ανεπτυγμένο τον κτηνοτροφικό τομέα.

30 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 14 Πλεόνασμα Ν (kg/στρ.) < Ελλιπή δεδομένα Σχήμα 2.3. Ετήσιο πλεόνασμα Ν σε χώρες της Ε.Ε (Eurostat 1997) Επιφανειακά νερά Στις Η.Π.Α., με βάση τη σχετική βιβλιογραφία, τα θρεπτικά στοιχεία και τα αγροχημικά ευθύνονται σε μεγάλο ποσοστό για τη ρύπανση των υδάτινων οικοσυστημάτων. Υπολογίζεται ότι 35% του συνολικού μήκους των ποταμών επηρεάζεται από τις εισροές αιωρούμενων στερεών και 25% (του συνολικού μήκους) από εισροές θρεπτικών στοιχείων (Ritter & Shirmohammadi 2001). Έρευνες στις Η.Π.Α. κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η μεταφορά νιτρικών προς τα επιφανειακά νερά οφείλεται πρωτίστως στο φαινόμενο της ενδοροής (Hubbard & Sheridan 1994, Schilling & Wolter 2001). Το φαινόμενο δηλαδή, της ροής προς την κοίτη του ρέματος μέσα από

31 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 15 την κορεσμένη ζώνη του εδάφους. Το νερό αυτό έχει εμπλουτιστεί κατά την κίνησή του στο έδαφος με θρεπτικά στοιχεία (κυρίως Ν) τα οποία καταλήγουν στα ρέματα. Το ετήσιο κόστος για την οικονομία των Η.Π.Α. εξαιτίας της υποβάθμισης της ποιότητας των επιφανειακών υδάτων, λόγο της προσθήκης θρεπτικών στοιχείων και ιζημάτων από γεωργικές εκτάσεις, εκτιμάται στα 2,2 με 7 δισ. δολάρια (Lovejoy κ.ά. 1997). Αναφέρεται ότι κατά τις τέσσερις τελευταίες δεκαετίες, και λόγω των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, οι εισροές του Ν (κυρίως με τη μορφή των ΝΟ 3 ) αυξήθηκαν κατά 6 8 φορές στη θαλάσσια περιοχή των Ν.Α. Η.Π.Α. ενώ κατά 4 5 φορές στον κόλπο του Μεξικού. Η αντίστοιχη αύξηση της εισροής Ν στα ευρωπαϊκά ποτάμια τα οποία εκβάλουν στη Β. Θάλασσα είναι 6 20 φορές. Οι αυξήσεις αυτές συνδέονται με την αύξηση της συχνότητας εμφάνισης προβλημάτων τα οποία σχετίζονται με την έκρηξη του πληθυσμιακού μεγέθους ορισμένων επιβλαβών φυκιών (Vitousek κ.ά. 1997, Howarth κ.ά. 2000, Rabalais κ.ά. 2002a & 2002b, Smith 2003, Τσιούρης 2001). Όσον αφορά στην Ευρώπη το πρόβλημα φαίνεται ότι είναι μεγαλύτερο στις βόρειες περιοχές, ιδιαίτερα στις χώρες της Βαλτικής θάλασσας και οφείλεται αφενός στην εκφόρτωση των βιομηχανικών λυμάτων, κατά τις δεκαετίες και αφετέρου στην εντατική άσκηση της γεωργίας. Η μείωση των απορρίψεων Ν, κατά τη δεκαετία του 1990, στα επιφανειακά νερά των χωρών της Ε.Ε. έφτασε το 40% αν και η μείωση αυτή δεν εκφράζεται πάντοτε σε μείωση των συγκεντρώσεων θρεπτικών ουσιών στα ύδατα (Ε.Ο.Π. 2003). Συνολικά, και όσον αφορά τα επιφανειακά νερά, οι συγκεντρώσεις Ν εξακολουθούν να είναι σημαντικά υψηλότερες από τα θεωρούμενα ως φυσιολογικά επίπεδα (0,1 0,5 mg NΟ 3 Ν L -1 ) και η συγκέντρωση του NΟ 3 Ν στα 2/3 των ευρωπαϊκών ποταμών υπερβαίνει το 1 mg L -1 (Ε.Ο.Π 2003). Οι συγκεντρώσεις του Ρ στους ποταμούς των χωρών της Ε.Ε. μειώθηκε, την τελευταία 20ετία, κατά 30 40% (Ε.Ο.Π. 2003). Κατά το διάστημα αυτό, το ποσοστό των λιμνών και ταμιευτήρων με χαμηλές συγκεντρώσεις Ρ αυξήθηκε από 75% σε 85% του συνόλου των 369 λιμνών για τις οποίες διατίθενται μακροχρόνιες σειρές στοιχείων (Ε.Ο.Π. 2003). Κατά τα τελευταία έτη, η φόρτιση των επιφανειακών υδάτων με βαριά μέταλλα και οργανοχλωριωμένες ενώσεις μειώνεται λόγω της λήψης αυστηρότερων μέτρων, ιδιαίτερα στις αναπτυγμένες χώρες, κατά τις διαδικασίες παραγωγής και διάθεσης τους (Camargo & Alonso 2006). Αυτό που δεν είναι ξεκάθαρο με ενώσεις του τύπου αυτού είναι ο χρόνος παραμονής και διάσπασης τους, αλλά και η ακριβής δράση τους στους έμβιους οργανισμούς. Δεν είναι επίσης ξεκάθαρο το κατά πόσον οι

32 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 16 παραπάνω ενώσεις χρησιμοποιούνται στις αναπτυσσόμενες χώρες, στις οποίες τα έως τώρα στοιχεία δεν επιτρέπουν την εξαγωγή αξιόπιστων συμπερασμάτων. Η συγκέντρωση των ανόργανων μορφών Ν (ΝΗ 4, ΝΟ 2, ΝΟ 3 ) στα επιφανειακά νερά αυξάνεται σε μεγάλο αριθμό περιοχών του πλανήτη, προκαλώντας σοβαρά προβλήματα στους έμβιους οργανισμούς και, τελικά, συμβάλλει στην υποβάθμιση των υδάτινων οικοσυστημάτων (Neilson & Cronin 1981, Russo 1985, Camargo 1992, Gleick 1993, Nixon 1995, Paerl 1997, Smith κ.ά. 1999, Howarth κ.ά. 2000, U. S. National Research Council 2000, Smil 2001, Anderson κ.ά. 2002, Philips κ.ά. 2002, Rabalais & Nixon 2002, Constable κ.ά. 2003, Jensen 2003, Smith 2003, Camargo κ.ά. 2005a & 2005b). Υπάρχουν λιγοστές επιστημονικές μελέτες βάση των οποίων εξάγονται συμπεράσματα για τις μεταβολές στη βιοποικιλότητα με το πέρασμα των ετών σε σχέση με την αύξηση των ρυπαντικών φορτίων προς τα υδάτινα (Riis & Sand-Jensen 2001) και χερσαία οικοσυστήματα (Tsiouris & Marshall 1998) Υπόγεια νερά Αρκετές έρευνες στις Η.Π.Α. συμπεραίνουν ότι οι εντατικές αγροτικές δραστηριότητες ευθύνονται για την αυξημένη συγκέντρωση των νιτρικών στα υπόγεια νερά (Spalding & Exner 1993, Hallberg & Keeney 1993, Wylie κ.ά. 1995, Ator & Ferrari 1997, Hudak 2000, Harter κ.ά. 2002). Έρευνες οι οποίες αφορούσαν γεωτρήσεις στο σύνολο των Η.Π.Α. έδειξαν ότι οι αγροτικές περιοχές έχουν μεγαλύτερο, α- ναλογικά, ποσοστό των φρεάτων όπου η συγκέντρωση του ΝΟ 3 Ν είναι μεγαλύτερη των 10 mg L -1 (Nolan & Ruddy 1996, Almasri & Kaluarachchi 2004). Η ρύπανση ή- ταν εντονότερη σε περιοχές με καλά στραγγιζόμενα εδάφη, όπου η γεωργία ασκούνταν με εντατικό τρόπο. Σε αυτές τις περιοχές, 26% των γεωτρήσεων είχαν συγκέντρωση ΝΟ 3 Ν πάνω από 10 mg L -1 (ανώτερο επιτρεπόμενο όριο στο πόσιμο νερό). Οι υπόγειοι υδροφορείς οι οποίοι είχαν υψηλή υπόγεια στάθμη περιείχαν, κατά μέσο όρο, μεγαλύτερη συγκέντρωση νιτρικών σε σύγκριση με τους υδροφορείς που είχαν τη στάθμη τους σε μεγαλύτερο βάθος. Η πιθανότητα έκπλυσης των ΝΟ 3 στα υπόγεια νερά είναι συνάρτηση του τύπου του εδάφους, των καιρικών συνθηκών και των καλλιεργητικών πρακτικών (Sogbedji κ.ά. 2000). Η συγκέντρωση νιτρικών ενώσεων στα υπόγεια νερά της Ευρώπης αποτελεί σοβαρό πρόβλημα, ιδίως για τα αβαθή φρέατα και εντοπίζεται κυρίως σε περιοχές της Β. Ευρώπης και στις κάτω χώρες. Συνολικά, υπέρβαση των οριακών τιμών νιτρικών

33 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 17 στο πόσιμο νερό παρατηρείται στο 1/3 των συστημάτων υπόγειων υδάτων για τα ο- ποία υπάρχουν σήμερα διαθέσιμες πληροφορίες (Ε.Ο.Π. 2003). Ωστόσο, η σπουδαιότητα των υπερβάσεων αυτών δεν έχει ποσοτικοποιηθεί καθώς δεν υπάρχουν συμπληρωματικές πληροφορίες σχετικά με τη διάρκεια και το επίπεδο της υπέρβασης ή τον αριθμό των ατόμων που εκτίθενται σε αυτή (Ε.Ο.Π. 2003). Αναφέρεται ότι τα αβαθή φρέατα στην κεντρική και νότιο Πολωνία είναι ρυπασμένα, ενώ στη Βουλγαρία εκτιμάται ότι στις αρχές της δεκαετίας του 1990 έως και 80% του πληθυσμού εκτίθετο σε συγκεντρώσεις νιτρικών άνω των 50 mg/l (Ε.Ο.Π. 2003). Ιδιαίτερα σοβαρό είναι το πρόβλημα της αυξημένης συγκέντρωσης των νιτρικών στα υπόγεια νερά της Ολλανδίας (Fraters κ.ά. 1998), όπου στο 77 85% των δειγμάτων που ελήφθησαν σε αμμώδεις περιοχές υπήρξε υπέρβαση του παραπάνω ορίου σε ποσοστό 94 99% της συνολικής γεωργικής γης. Στην Ασία η αρδευόμενη γεωργία είναι η κύρια δραστηριότητα που προκαλεί ρύπανση των υπόγειων υδάτων με θρεπτικά στοιχεία και άλλες χημικές ενώσεις (Chowdary κ.ά. 2004) Η κατάσταση στην Ελλάδα Η ρύπανση των υδάτων της Ελλάδας αποδίδεται στις βιομηχανικές και γεωργικές δραστηριότητες αλλά και στην απόρριψη αστικών αποβλήτων. Ωστόσο, λόγω της σχετικής έλλειψης δεδομένων δεν μπορούν να εξαχθούν αξιόπιστα συμπεράσματα όσον αφορά στη συνεισφορά της γεωργίας στη ρύπανση των υδάτων. Τα αστικά και βιομηχανικά λύματα εμπλουτίζουν τα επιφανειακά νερά με βαρέα μέταλλα, οργανικές ουσίες και θρεπτικά στοιχεία, εκ των οποίων τα σημαντικότερα είναι ο Ρ και το Ν (Τσιούρης και Μαμώλος 2006). Τα λύματα από το γεωργικό τομέα θεωρούνται υπεύθυνα για τη ρύπανση των επιφανειακών και υπόγειων νερών με θρεπτικά στοιχεία (κυρίως Ν και Ρ) αλλά και με υπολείμματα των φυτοφαρμάκων (Konstantinou κ.ά. 2006, Papaioanou κ.ά. 2007, Papastergiou και Mourkidou 2001). Τα γεωργικά λύματα αυξάνουν επίσης και την αλατότητα των νερών στους αποδέκτες, περιορίζοντας τη δυνατότητα χρησιμοποίησης του νερού για ανθρώπινες δραστηριότητες και δημιουργώντας προβλήματα στους έμβιους οργανισμούς των οικοσυστημάτων αυτών (Αντωνόπουλος 1991).

34 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές Επιφανειακά νερά Υπάρχει μεγάλος αριθμός επιστημονικών εργασιών οι οποίες συνδέουν το πρόβλημα της ρύπανσης των επιφανειακών υδάτων με την εντατική άσκηση της γεωργίας (Archontitsis κ.ά. 2002, Conides κ.ά. 2002, Gikas κ.ά. 2002, Skoulikidis κ.ά. 2002, Tsiouris κ.ά. 2002a & 2002b, Karagiorgis κ.ά. 2003, Bellos κ.ά. 2004, Patakioutas & Albanis 2004, Nikolaidis κ.ά. 2005, Skoulikidis κ.ά. 2005). Το πρόβλημα της ρύπανσης των επιφανειακών υδάτων με θρεπτικά στοιχεία και υπολείμματα φυτοφαρμάκων σχετίζεται με τη μη ορθολογική χρήση των εισροών συμπεριλαμβανομένου και του νερού στα γεωργικά οικοσυστήματα. Ως αποτέλεσμα της απόρριψης αστικών, βιομηχανικών και γεωργικών λυμάτων παρατηρείται πρόβλημα ευτροφισμού στους κλειστούς κόλπους της χώρας (Σαρωνικός, Ελευσίνας, Θερμαϊκός, Πατραϊκός, Καλλονής) όπου η κυκλοφορία του νερού με τα θαλάσσια ρεύματα είναι περιορισμένη (Gotsis-Skretas και Friligos 1990, Friligos και Barbetseas 1990, Balopoulos και Friligos 1993, Theodorou 1997, Panayotidis κ.ά. 1999, Pagou κ.ά. 2000, Pagou 2000, Pavlidou κ.ά. 2004). Το νερό ορισμένων λιμνών περιέχει υψηλές συγκεντρώσεις θρεπτικών στοιχείων (Μουρκίδης κ.ά. 1978, Μουρκίδης και Τσιούρης 1984). Σε πολλές από τις λίμνες της χώρας παρατηρούνται αυξημένες συγκεντρώσεις αμμωνίας, νιτρικών και φωσφορικών ιόντων (Ιωαννίνων, Καστοριάς, Βεγορίτιδα, Χειμαδίτιδα, Ζάζαρη, Κορώνεια και Βιστωνίδα) και βαρέων μετάλλων (Κορώνεια, Βιστωνίδα, Βεγορίτιδα και Καστοριάς). Οι απορροές από γεωργικές εκτάσεις και η απόρριψη αστικών λυμάτων ευθύνονται για τον εμπλουτισμό των λιμνών με θρεπτικά στοιχεία. Τα βαριά μέταλλα (Cd, Zn, Cu, Pb) προέρχονται τόσο από βιομηχανικές όσο και γεωργικές πηγές (λιπάσματα, φυτοφάρμακα). Σε λίμνες οι οποίες επηρεάζονται μόνο από τα γεωργικά λύματα παρατηρείται μέτρια ελάττωση του διαλυμένου οξυγόνου, σε σχέση με αυτές που δέχονται αστικά και βιομηχανικά λύματα (Zacharias κ.ά. 2002). Οι Gerakis & Kalbourtji (1998) μελετώντας δεκατρείς υγροτόπους της χώρας, οι οποίοι εντάσσονται στη σύμβαση Ramsar, καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η άρδευση επηρεάζει περισσότερο τις αξίες και λειτουργίες των υγροτόπων αυτών. Για τους ερευνητές αυτούς η αειφορική διαχείριση των αγροοικοσυστημάτων είναι κύριος παράγοντας για τη διατήρηση της οικολογικής ποιότητας των υγροτόπων. Προβλήματα ρύπανσης αντιμετωπίζουν οι ποταμοί Αλιάκμονας, Πηνειός, Στρυμόνας, Έβρος (Antonopoulos & Papamichail 2002, Conides κ.ά. 2002, Bellos 2004, Patakioutas & Albanis 2004). Ιδιαίτερα προβλήματα αντιμετωπίζει επίσης ο

35 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 19 ποταμός Αξιός, ο οποίος εισέρχεται στη χώρα επιβαρυμένος με τα αστικά και βιομηχανικά λύματα της ΠΓΔΜ. Στο μήκος της διαδρομής του από τα σύνορα έως τις ε- κβολές του στο Θερμαϊκό δέχεται αστικά, αγροτικά και βιομηχανικά λύματα με αποτέλεσμα να επιβαρύνεται με βαριά μέταλλα, θρεπτικά στοιχεία και οργανικές ενώσεις (Αντωνόπουλος και Τσιούρης 1991, Antonopoulos & Papamichail 2002, Voutsa κ.ά. 2001, Karagiorgis κ.ά. 2003, Papadopoulou-Mourkidou κ.ά. 2004a/2004b, Nikolaidis κ.ά. 2005). Ο ποταμός αντιμετωπίζει επίσης προβλήματα μόλυνσης με παθογόνους οργανισμούς (Arvanitidou κ.ά. 2005). Οι Skoulikidis κ.ά. (2005) μελέτησαν την ποιότητα του νερού 29 μικρού και μεσαίου μεγέθους ποταμών της χώρας (44 θέσεις δειγματοληψίας). Η έκταση των λεκανών απορροής των παραπάνω ποταμών ήταν από 100 έως 1000 km 2. Οι θέσεις των ποταμών καλύπτουν το σύνολο των γεωκλιματικών ζωνών της Ελλάδας. Σύμφωνα με τους ερευνητές, η άσκηση της γεωργίας ευθύνεται για τον εμπλουτισμό των ποταμών με νιτρικά ενώ οι αυξημένες συγκεντρώσεις σε αμμωνία αποδίδονται στις βιομηχανικές δραστηριότητες. Υπάρχουν επίσης ερευνητικές προσπάθειες στις οποίες ερευνάται η χρήση ε- πεξεργασμένων αστικών λυμάτων για άρδευση των καλλιεργειών (Πανώρας και Ηλίας 1999) αλλά και προσπάθειες για καταγραφή της ποιότητας του αρδευτικού νερού ούτως ώστε να περιοριστεί η υποβάθμιση των εδαφικών πόρων από τη χρήση ακατάλληλου προς άρδευση νερού (Πανώρας κ.ά. 1994, Πανώρας κ.ά. 2005) Υπόγεια νερά Το ενδιαφέρον των επιστημόνων στην Ελλάδα για τη ρύπανση των υπόγειων νερών είναι, σχετικά, πρόσφατο (Μενκίσογλου κ.ά. 1977, Μουρκίδης και Μενκίσογλου 1981, 1982α και 1982β). Αρχικά, στην δεκαετία του 1980 εμφανίζονται εργασίες στις οποίες καταγράφεται η συγκέντρωση των νιτρικών ιόντων καθώς και ορισμένες θεωρητικές εργασίες που αναφέρονται στην ανάπτυξη μαθηματικών μοντέλων τα οποία περιγράφουν τη μεταφορά μάζας (Mylopoulos κ.ά. 1988, Antonopoulos & Papazafiriou 1990). Διερευνάται επίσης το πρόβλημα της υφαλμύρωσης των παράκτιων υπόγειων υδροφορέων (Αντωνόπουλος 2001). Η ερευνητική δραστηριότητα συνεχίζει να είναι αποσπασματική κατά τη δεκαετία του 1990 (Koreimann κ.ά. 1996, Αντωνόπουλος 2001). Η αιτία μπορεί να α- ναζητηθεί στην ελλιπή χρηματοδότηση για τη συστηματική μελέτη της ποιοτικής και

36 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 20 ποσοτικής κατάστασης των υπόγειων υδάτων (Αντωνόπουλος 2001). Παρόλα αυτά περιγραφές πεδίου δείχνουν οι παράκτιοι υδροφορείς υποφέρουν από υφαλμύρωση και στις πεδιάδες με έντονη γεωργική δραστηριότητα τα προβλήματα της ρύπανσης με νιτρικά και υπολείμματα φυτοφαρμάκων είναι έντονα (Papadopoulou-Mourkidou κ.ά. 2004a & 2004b, Mandilaras κ.ά. 2007, Fytianos and Christoforidis 2004, Latinopoulos κ.ά. 1994, Papatheodorou κ.ά. 2007). Αναφέρεται ότι κατά τη δεκαετία , λόγω της υπεράντλησης και της ξηρασίας, το νερό μεγάλου αριθμού από τους παράκτιους υπόγειους υδροφορείς, κυρίως της κεντρικής - νότιας Ελλάδας υπέστη ποιοτική υποβάθμιση (Mimikou 1991, Lambrakis και Daskalaki 1999, Petalas και Diamandis 1999, Lambrakis 2005, Lambrakis και Kalergis 2007). Οι Papaioannou κ.ά. (2007) επέλεξαν 19 θέσεις δειγματοληψίας υπόγειου νερού στη Θεσσαλία. Στις πεδινές αγροτικές περιοχές η συγκέντρωση των νιτρικών στα δείγματα υπόγειου νερού κυμαινόταν από 74,2 238,7 mg L -1. Οι ερευνητές καταλήγουν στο ότι η γεωργία και η κτηνοτροφία στη Θεσσαλία είναι σε σοβαρό βαθμό υ- πεύθυνες για τη ρύπανση των υπόγειων νερών. Όσον αφορά στα φυτοφάρμακα οι Papastergiou και Mourkidou (2001), μελετώντας δείγματα υπόγειου νερού από περιοχές καλλιεργούμενες με καλαμπόκι στη Β. Ελλάδα, εντόπισαν ενώσεις οι οποίες σχετίζονται με φυτοφάρμακα (11 τον αριθμό) προϊόντα διάσπασης του Atrazine (2 τον αριθμό) και ενώσεις που βρίσκονται σε εντομοκτόνα σκευάσματα (Lindane και Chlorpyrrifos ethyl). Υπολείμματα φυτοφαρμάκων εντοπίστηκαν στα μισά περίπου από τα 80 φρεάτια όπου ελήφθησαν δείγματα νερού. Σε 10 από τα φρεάτια η συγκέντρωση των υπολειμμάτων ήταν πάνω από τα επιτρεπόμενα όρια. Τα περισσότερα από αυτά ήταν στην πεδιάδα του Άρδα στο ν. Έβρου. Στις υπόλοιπες περιοχές (Πιερία, Θεσσαλονίκη, Σέρρες και Καβάλα) οι συγκεντρώσεις των υπολειμμάτων ήταν χαμηλότερες του επιτρεπόμενου ορίου. Ο ποταμός Αξιός περιέχει υπολείμματα φυτοφαρμάκων, τα οποία μέσω της άρδευσης εισέρχονται στους αγρούς της περιοχής. Η καλλιέργεια του ρυζιού, στο νότιο τμήμα της λεκάνης απορροής (Σίνδος Χαλάστρα), συντελεί στην ομοιόμορφη κατανομή των φυτοφαρμάκων στο έδαφος. Το νερό κινείται οριζόντια από τους ορυζώνες προς τους διπλανούς αγρούς οι οποίοι καλλιεργούνται με βαμβάκι και καλαμπόκι, μεταφέροντας πέραν των θρεπτικών στοιχείων - υπολείμματα φυτοφαρμάκων. Υπάρχει επομένως υψηλός κίνδυνος ρύπανσης του υπόγειου υδροφόρέα στην περιοχή (Papadopoulou Mourkidou κ.ά. 2004).

37 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές Ατμοσφαιρικά κατακριμνήσματα Έρευνες όσον αφορά στην ποιότητα του νερού της βροχής έχουν διεξαχθεί στις περιοχές της Αθήνας (Dikaiakos κ.ά. 1990) και της Πάτρας (Glavas 1988, Glavas & Moschonas 2002), στην περιοχή της Θεσσαλονίκης (Μουρκίδης κ.ά. 1981, Samara κ.ά. 1988, 1992, 2000), στην περιοχή της Πτολεμαΐδας (Μουρκίδης κ.ά.1992) και στην περιοχή της Λάρισας (Tsikritsis 2006). Οι παραπάνω έρευνες εστιάζουν στην οξύτητα του βρόχινου νερού αλλά και στην εισροή, στα οικοσυστήματα και τις καλλιέργειες, θρεπτικών στοιχείων και άλλων ρύπων οι οποίοι περιέχονται στο νερό της βροχής. Οι Μουρκίδης κ.ά. (1981) συμπεραίνουν ότι, ιδιαίτερα το χειμώνα το ph της βροχής στην ευρύτερη περιοχή του νομού Θεσσαλονίκης είναι όξινο. Ωστόσο, κατά τους θερινούς μήνες βρήκαν ότι το ph τείνει προς το ουδέτερο. Οι ίδιοι ερευνητές υπολόγισαν ότι, στην περιοχή της Σίνδου (Ινστ. Βάμβακος), προστίθενται στο έδαφος 0,27 kg NO 3 N/στρ. και 0,7 kg NΗ 4 N/στρ. με την ετήσια βροχή. 2.2 Νομικό πλαίσιο προστασίας των υδατικών πόρων από τη Μη Σημειακή Ρύπανση Η γεωργία έχει σημαντικές, και σε πολλές περιοχές τις σημαντικότερες, επιπτώσεις στα ύδατα της Ευρώπης (Ε.Ο.Π. 2003). Αναγνωρίζεται πλέον ότι η προστασία του περιβάλλοντος θα πρέπει να ενσωματωθεί στις τομεακές πολιτικές και στη νομοθεσία (όπως και στην κοινή αγροτική πολιτική της Ε.Ε). Το Δεκέμβριο του 2003 τέθηκε σε ισχύ ο νόμος 3199/ (ΦΕΚ 280Α/2003) περί της προστασίας και της αειφορικής χρήσης των υδατικών πόρων, με τον οποίο ενσωματώθηκε στην ελληνική νομοθεσία η οδηγία 2000/60 της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Ο νόμος εισάγει την ολιστική προσέγγιση στη διαχείριση των υδάτων της χώρας και λαμβάνει υπόψη την οικολογική ποιότητα των υδάτων (Μπαλτάς και Μιμίκου 2005). Δίνεται έμφαση στη διαχείριση των υδατικών πόρων σε επίπεδο λεκάνης απορροής αλλά και στην κοστολόγηση της χρήσης του νερού. Λεπτομερέστερα, οι στόχοι του νόμου είναι: η μακροπρόθεσμη προστασία των υδατικών πόρων, η αποτροπή της υποβάθμισης της ποιότητας τους, η προστασία και η επαναφορά της ικανοποιητικής κατάστασης των υποβαθμισμένης ποιότητας υδάτων και υγροτόπων, η μείωση και εξάλειψη τελικά των πηγών ρύπανσης, η μείωση της ρύπανσης των υ-

38 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 22 πόγειων νερών και ο περιορισμός των φαινόμενων πλημμύρας και ξηρασίας. Επιπλέον, εισάγεται ο όρος οικολογική κατάσταση των υδάτων. Η οικολογική κατάσταση αποτελεί ποιοτική έκφραση της διάρθρωσης και της λειτουργίας των υδάτινων οικοσυστημάτων. Η οδηγία προσδιορίζει τρεις ομάδες ποιοτικών στοιχείων (βιολογικά, υδρομορφολογικά και φυσικοχημικά) ως απαραίτητα για την ταξινόμηση της οικολογικής κατάστασης ενός συγκεκριμένου υδατικού οικοσυστήματος. Σήμερα, δεν είναι δυνατό να διασφαλιστεί μία πλήρης επισκόπηση της οικολογικής κατάστασης των υδάτων στην Ελλάδα, όπως και στην Ευρώπη καθώς υπάρχουν σοβαρές ελλείψεις και κενά στα συστήματα πληροφόρησης, παρακολούθησης και αξιολόγησης (Ε.Ο.Π 2003). Τα φυσικοχημικά ποιοτικά στοιχεία (ph, διαλυμένο Ο 2, νιτρικά κλπ) χρησιμοποιούνται συνηθέστερα στις διάφορες χώρες της Ε.Ε. ως ένδειξη για την ποιότητα των υδάτων. Υπάρχουν επίσης πολλά παραδείγματα χρήσης βιολογικών ενδεικτών της ποιότητας νερού (π.χ. βενθικά ασπόνδυλα) (Καλπάκης και Τσιούρης 2002, Λαζαρίδου και Χατζηνικολάου 2006). Πέραν της οικολογικής κατάστασης, η διαχείριση των υδάτινων πόρων σε επίπεδο λεκάνης απορροής επιδιώκει την εναρμόνιση όλων των φυσικών διεργασιών και ανθρώπινων δραστηριοτήτων που επηρεάζουν τον κύκλο του νερού, μέσα στα χωρικά πλαίσια μιας υδρολογικής λεκάνης. Η Ελλάδα συγκεκριμένα, διαιρέθηκε για το σκοπό αυτό σε επτά υδρολογικές περιφέρειες και 14 λεκάνες απορροής των ποταμών (Σχήμα 2.4). Τα κριτήρια επιλογής για τον προσδιορισμό των περιφερειών ήταν η υ- δρολογική ομοιότητα βάσει των βροχοπτώσεων, η επιφάνεια των υδατικών διαμερισμάτων και των περιφερειών των υδρολογικών λεκανών και η γεωμορφολογία ορογραφία των περιοχών που απαρτίζουν τα υδατικά διαμερίσματα (Μπαλτάς & Μιμίκου 2005). Ο παραπάνω νόμος οδηγεί στη δημιουργία 13 αρχών (Σχήμα 2.5), οι οποίες είναι αρμόδιες για τη χάραξη του σχεδιασμού και το συντονισμό των πολιτικών για την επίτευξη των στόχων που θέτει ο νόμος 3199/2003. Οι 13 αρχές υπάγονται στην κεντρική υπηρεσία υδάτων του κράτους.

39 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 23 Σχήμα 2.4. Περιοχές λεκανών απορροής των ποταμών

40 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 24 Σχήμα 2.5. Αρμόδιες αρχές υπεύθυνες για τη διαχείριση του νερού

41 Κεφάλαιο 2. Μη Σημειακή Ρύπανση από Γεωργικές Πηγές 25 Με τους νόμους 2742/1999 και 3044/2002, ορίζεται το καθεστώς προστασίας των περιοχών του δικτύου Φύση 2000 και δημιουργούνται 27 φορείς διαχείρισης με στόχο τη διαχείριση των προστατευμένων περιοχών. Οι φορείς αυτοί θα συνεργάζονται με τις αρχές διαχείρισης των υδατικών πόρων, οι οποίες δημιουργούνται βάση του ν. 3199/2003, με σκοπό να εφαρμόσουν τις πολιτικές διαχείρισης των υδατικών πόρων. Η εθνική στρατηγική για τους υδατικούς πόρους έχει ως στόχο την επίτευξη καλής ποιότητας των επιφανειακών και υπόγειων νερών έως το έτος Η Οδηγία 91/676/ΕΟΚ έχει σκοπό την προστασία των υδάτων από τη νιτρορύπανση γεωργικής προέλευσης. Η ελληνική νομοθεσία εναρμονίστηκε με την Οδηγία με την έκδοση της αρ /1335/1997 ΚΥΑ (ΦΕΚ Β 519/ ). Κύριος στόχος της Οδηγίας είναι: 1) Η προστασία των υδάτων από τη νιτρορύπανση γεωργικής προέλευσης, 2) Η προστασία των υδατικών πόρων από εξάντληση, 3) Η αποκατάσταση της ποιότητας των υπόγειων υδροφορέων, 4) Η βελτίωση της γονιμότητας των εδαφών, 5) Η προστασία των εδαφών από τη διάβρωση. Ορίστηκαν σε πρώτη φάση 4 περιοχές ευαίσθητες όσον αφορά τη ρύπανση με νιτρικά. Αυτές είναι (περίοδος ), η Θεσσαλία (το μέτρο εφαρμόζεται στους νομούς Μαγνησίας, Λάρισας, Καρδίτσας, Τρικάλων και στην περιοχή της τέως Επαρχίας Δομοκού του νομού Φθιώτιδας υδρολογική λεκάνη του ποταμού Πηνειού, στρέμματα) η περιοχή της λίμνης Κωπαϊδας (Νομός Βοιωτίας, στρέμματα) και η λεκάνη του ποταμού Πηνειού της Πελοποννήσου (Νομός Ηλείας, στρέμματα). Οι καλλιεργητές εντός των προαναφερθέντων περιοχών ενθαρρύνονται οικονομικά (επιδοτήσεις), ούτως ώστε να εφαρμόσουν τους Κώδικες Ορθής Γεωργικής Πρακτικής (Κ.Ο.Γ.Π., 568/125347/ Κ.Υ.Α.) και έτσι να μειωθούν οι ποσότητες Ν οι οποίες εισέρχονται στα υδάτινα οικοσυστήματα ως απόρροια της υπερβολικής λίπανσης. Το έτος 2001 αναγνωρίστηκαν τρεις ακόμη περιοχές ως ευαίσθητες όσον α- φορά τη νιτρορύπανση από γεωργικές πηγές. Αυτές είναι η πεδιάδα Θεσσαλονίκης, η πεδιάδα του Στρυμόνα και η πεδιάδα Άρτας Πρέβεζας.

42 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 26 Κεφάλαιο 3 Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 3.1 Επιλογή της Περιοχής Η διάταξη του αρδευτικού και του στραγγιστικού δικτύου ευνοεί σε σύγκριση με τις υπόλοιπες εκτάσεις στην ευρύτερη περιοχή αφενός μεν την προσέγγιση του ό- γκου του νερού που καταναλώνεται για την άρδευση των καλλιεργειών και αφετέρου τη σύγκριση μεταξύ της ποιότητας του αρδευτικού και του στραγγιστικού νερού, το οποίο εγκαταλείπει την περιοχή. Επιπλέον, η επιλογή της συγκεκριμένης περιοχής έ- γινε διότι η πρόσβαση τόσο σε αυτή όσο και στα διάφορα σημεία του στραγγιστικού και αρδευτικού δικτύου είναι εύκολη. Η διάρθρωση των καλλιεργειών ευνοεί την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με την επίδραση καλλιεργητικών πρακτικών στην ποιότητα του νερού των επιμέρους στραγγιστικών δικτύων. Τέλος, το γεγονός ότι η έκταση βρίσκεται εντός των ορίων της προστατευμένης περιοχής του δέλτα του Αξιού, επιτρέπει την εξαγωγή συμπερα-

43 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 27 σμάτων για ενδεχόμενες επιπτώσεις της άσκησης των γεωργικών πρακτικών στο οικοσύστημα του δέλτα αλλά και στο Θερμαϊκό κόλπο. 3.2 Αβιοτικά Στοιχεία Γεωγραφική θέση και γενικά χαρακτηριστικά Η περιοχή μελέτης βρίσκεται περίπου 3 km ΝA της Σίνδου, περίπου 5 km δυτικά του ποταμού Γαλλικού και έχει έκταση ~1500 στρέμματα (Σχήμα 3.1). Καλλιεργείται με ρύζι (803 στρ.), βαμβάκι (356 στρ.), τριφύλλι (133 στρ.) και καλαμπόκι (42,8 στρ.). Αρδεύεται από τον ποταμό Αξιό (ανατολική προσαγωγός διώρυγα) ενώ το αρδευτικό δίκτυο υπάγεται στον Τοπικό Οργανισμό Εγγείων Βελτιώσεων (Τ.Ο.Ε.Β.) Χαλάστρας. Σχήμα 3.1. Γεωγραφική θέση της περιοχής μελέτης Κλίμα Το κλίμα της περιοχής μπορεί να χαρακτηριστεί ως μεσογειακό ηπειρωτικού τύπου Csa της κλίμακας Coppen. Σύμφωνα με τα μετεωρολογικά δεδομένα του σταθμού Χαλάστρας, για την περίοδο , η μέση ετήσια θερμοκρασία και η μέση ετή-

44 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 28 σια βροχόπτωση της περιοχής είναι 15,2 o C και 409 mm, αντίστοιχα. Η μέγιστη και ελάχιστη βροχόπτωση παρουσιάζονται το Νοέμβριο και τον Ιούνιο αντίστοιχα, ενώ η μέγιστη κι ελάχιστη θερμοκρασία τον Ιούλιο και τον Ιανουάριο, αντίστοιχα. Η ηλιοφάνεια στην περιοχή είναι 6,5 ώρες κατά μέσο όρο ημερησίως και 190 ημέρες το χρόνο υπάρχει ηλιοφάνεια. Οι επικρατούσες διευθύνσεις των ανέμων είναι Β-ΒΔ σε όλη τη διάρκεια του έτους (Νομαρχιακή Αυτοδιοίκηση Θεσσαλονίκης διεύθυνση Εγγείων Βελτιώσεων 2004) Γεωλογικά χαρακτηριστικά και γεωμορφολογία Η περιοχή αποτελείται από ολοκαινικές 1 αλλουβιακές αποθέσεις (Μπορνόβας και Ροντογιάννη Τσιαμπάου 1983) (Σχήμα 3.2). Εντάσσεται στη νότια νοτιοανατολική πεδιάδα Θεσσαλονίκης, όπου συγκεντρώνονται οι περισσότερες παραγωγικές δραστηριότητες. Το ανάγλυφο της είναι ήπιο με μικρά υψόμετρα και μέση κλίση μικρότερη του1. Σχήμα 3.2. Γεωλογικός χάρτης της νότιας περιοχής της πεδιάδας της Θεσσαλονίκης και η θέση της περιοχής μελέτης. Πηγή: Μπορνόβας και Ροντογιάννη Τσιαμπάου H γη διανύει μέχρι σήμερα την περίοδο του Oλόκαινου. Η περίοδος αυτή ξεκίνησε πριν από έτη. Το Ολόκαινο χαρακτηρίζεται από θερμές κλιματολογικές συνθήκες με άμεσες επιπτώσεις στη χλωρίδα, την πανίδα και συνακόλουθα στην οικονομία και την οικιστική συμπεριφορά των ανθρώπινων ομάδων. Στο πρώιμο (Praeboreal-Boreal) και μέσο Ολόκαινο (Atlantikum- Subboreal) αντιστοιχούν πολιτισμικά η Mεσολιθική, η Nεολιθική και η εποχή του Χαλκού.

45 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 29 Η αποθετική δράση των ποταμών της λεκάνης κατά το πέρας των χιλιετιών, συντέλεσε στη δημιουργία πολύπλοκης στρωματογραφικής δομής (εναλλασσόμενες φακοειδείς διαστρώσεις χαλίκων, άμμου, ιλύος και αργίλου). Νεότερες αποθέσεις συνίστανται από λεπτόκοκκες άμμους, πηλούς και αργιλούχες άμμους. Στις αποθέσεις αυτές επίσης εντάσσονται και ιζήματα από μικρής έκτασης εφήμερα έλη. Επίσης, ε- ντοπίζονται αποθέσεις πλούσιες σε οργανικό υλικό αποτελούμενες από αργίλους, πηλούς και αργιλοπηλούχες άμμους στις περιοχές που καλύπτονται από ελώδη φυτά και φυτείες ρυζιού Εδαφολογικά χαρακτηριστικά Τα εδάφη της περιοχής ανήκουν στην τάξη των Entisols (Typic Xerofluvents). Με βάση την κοκκομετρική τους σύσταση χαρακτηρίζονται ελαφριά πηλώδη έως αργιλοπηλώδη. Στην άργιλο των εδαφών κυριαρχεί ο ιλλίτης (Ινστιτούτο Εδαφολογίας Θεσσαλονίκης 2003). Η διαπερατότητα των εδαφών αυτών μπορεί να χαρακτηριστεί από πολύ βραδεία μέχρι πολύ ταχεία. Η αντίδραση (ph) των εδαφών είναι βασική έως ισχυρά βασική. Αυτό που πρέπει να αναφερθεί είναι η ύπαρξη προβληματικών εκτάσεων στην περιοχή (Σχήμα 3.3) λόγω αλάτωσης και νατρίωσης (Χατζηγιαννάκης κ.ά. 2006). Περιοχή μελέτης προβληματικά κανονικά Σχήμα 3.3. Το πρόβλημα αλάτωσης των εδαφών στην περιοχή μελέτης και στην ευρύτερη περιοχή Χαλάστρας Καλοχωρίου. Από Χατζηγιαννάκης κ.ά

46 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 30 Το πρόβλημα είναι εντονότερο στη νότια παραθαλάσσια περιοχή λόγω του χαμηλού υψομέτρου και της γειτνίασης με τη θάλασσα, αν και οι παράκτιες περιοχές προστατεύονται με αναχώματα ύψους 2 m. Προβληματικά εδάφη παρατηρούνται διάσπαρτα στην περιοχή κατά μεγάλες ή μικρές κηλίδες εκτός της παράκτιας ζώνης, λόγω της αναδιανομής των αλάτων με την κατάκλυση των ορυζώνων και του ανεπαρκούς βάθους των στραγγιστικών τάφρων (1,8 m οι τριτεύουσες) Υδρογεωλογία και υδρολογία Επιφανειακά νερά Η περιοχή βρίσκεται δυτικά του ποταμού Γαλλικού. Αρδεύεται, όπως προαναφέρθηκε, από την ανατολική προσαγωγό διώρυγα (ΑΠΔ) του ποταμού Αξιού η ο- ποία καταλήγει σε δευτερεύουσες (8Δ και 9Δ) και τριτεύουσες επιφανειακές διώρυγες. Στο σχήμα 3.4 φαίνεται η ποσότητα νερού, επί του συνόλου της ανατολικής προσαγωγού διώρυγας, που διαχειρίζεται ο ΤΟΕΒ Χαλάστρας - Καλοχωρίου. Η καλλιεργούμενη έκταση που εξυπηρετούν τα δίκτυα Χαλάστρας Καλοχωρίου ανέρχεται στα στρέμματα περίπου. Πέρα από τις αρδευτικές διώρυγες υπάρχει και δίκτυο στραγγιστικών διωρύγων, το οποίο απομακρύνει το πλεόνασμα του αρδευτικού νερού αλλά και του νερού στράγγισης. Παροχή (m3/sec) 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 MΑΙ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ AΥΓ ΣΕΠ OΚΤ ΑΠΔ Αξιού 14,5 17,9 22,2 18,7 7,7 0,9 ΤΟΕΒ Χαλάστρας 8,0 10,6 12,2 10,2 3,9 0,1 Σχήμα 3.4. Μέσες μηνιαίες παροχές της ανατολικής προσαγωγού διώρυγας και οι αντίστοιχες τις οποίες διαχειρίζεται ο Τ.Ο.Ε.Β Χαλάστρας. Συγκεκριμένα στην περιοχή μελέτης, το μήκος του αρδευτικού δικτύου είναι ~ m ενώ το αντίστοιχο μήκος του στραγγιστικού δικτύου είναι ~ m. Το στραγγιστικό νερό της περιοχής καταλήγει, μέσω της στραγγιστικής τάφρου 9Τ, στο Θερμαϊκό κόλπο (Δημητριάδης 1995).

47 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι Άρδευση των καλλιεργειών Οι καλλιέργειες της περιοχής αρδεύονται, όπως προαναφέρθηκε, μέσω δευτερευουσών και τριτευουσών διωρύγων (Σχήμα 3.5, Χάρτης 2-παράρτημα). Στην περιοχή υπάρχει και δίκτυο στραγγιστικών τάφρων (Σχήμα 3.5, Χάρτης 2-παράρτημα). Η μεγαλύτερη ποσότητα αρδευτικού νερού δαπανάται στους ορυζώνες (Αντωνόπουλος κ.ά. 2007α, 2007β & 2007γ). Η αρδευτική περίοδος ξεκινά από τις αρχές Μαΐου, με την πλήρωση των λεκανών στους ορυζώνες. Το σύνολο των τριτευουσών διωρύγων έχουν νερό έως το πρώτο δεκαήμερο του Ιουλίου. Την περίοδο αυτή απαιτείται συχνή ανανέωση του νερού στους ορυζώνες, για αυτό και η πλήρης λειτουργία του δικτύου. Έπειτα, και λόγω της ανεπάρκειας νερού, αρδεύεται η μισή έκταση αρχικά και μετά το πέρας μιας περίπου βδομάδας αρδεύεται η άλλη μισή. Το πρόγραμμα αυτό συνεχίζεται έως και το τέλος της αρδευτικής περιόδου (μέσα με τέλη Σεπτέμβρη). Σχήμα 3.5. Αρδευτικό δίκτυο και θέσεις δειγματοληψίας. Τα βέλη δείχνουν την κίνηση του νερού προς τους αγρούς. Το στικτό βέλος δείχνει τη φορά του νερού στην κύρια στραγγιστική τάφρο και την έξοδο από την περιοχή Υπόγεια νερά Η υπόγεια στάθμη στην περιοχή εντοπίζεται σε βάθος 1 1,5 m από την επιφάνεια του εδάφους. Την περίοδο της εντατικής άρδευσης των ορυζώνων η υπόγεια

48 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 32 στάθμη ανέρχεται ακόμα υψηλότερα και το βάθος της ελέγχεται από το στραγγιστικό δίκτυο. Η τροφοδοσία του υπόγειου υδροφόρου συστήματος επιτελείται μέσω της α- πευθείας κατείσδυσης των ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων καθώς επίσης και με τη βαθιά διήθηση του νερού στους ορυζώνες. Η τροφοδοσία από βροχόπτωση εκτιμάται ότι είναι περιορισμένη στις ζώνες ανάπτυξης ελωδών περιοχών. Συγκεντρώσεις νιτρικών ιόντων στην ευρύτερη περιοχή αναφέρονται κύρια μετά τη δεκαετία του 80 και εστιάζονται σε ζώνες φτωχής υδροφορίας και περιορισμένης τροφοδοσίας, καθώς επίσης και σε ζώνες έντονης γεωργικής εκμετάλλευσης (Νομαρχιακή Αυτοδιοίκηση Θεσσαλονίκης διεύθυνση Εγγείων Βελτιώσεων 2004). 3.3 Βιοτικά Στοιχεία Καλλιέργειες Ρύζι Η έκταση που καταλαμβάνουν οι ορυζώνες στην περιοχή ανέρχεται στα 800 στρέμματα περίπου. Η μέση απόδοση ανέρχεται στα 700 με 800 kg/στρέμμα. Στον πίνακα 3.1 παρουσιάζονται οι κυριότερες καλλιεργητικές πρακτικές για το ρύζι, το έτος που πραγματοποιήθηκαν οι μετρήσεις. Πίνακας 3.1. Καλλιεργητικές πρακτικές για το ρύζι Χρονική περίοδος Επεμβάσεις Νοέμβρης (δεύτερο δεκαπενθήμερο) Πρώτο όργωμα (15 25 cm), ενσωμάτωση υπολειμμάτων Απρίλης (πρώτο δεκαπενθήμερο) Δισκοσβάρνισμα για καταστροφή ζιζανίων, ισοπέδωση του αγρού διαμόρφωση των λεκανών Απρίλης (δεύτερο δεκαπενθήμερο) Φρέζα για ενσωμάτωση βασικής λίπανσης (νιτροφωσφορική ή φωσφορική αμμωνία ) και προσπαρτικού ζιζανιοκτόνου Μάιος (πρώτο δεκαήμερο) Κατάκλυση του αγρού, εμβάπτιση του σπόρου σπορά (λιπασματοδιανομέας ή χέρι) Ιούλιος (πρώτο δεκαήμερο) Επιφανειακή λίπανση (θεϊκή αμμωνία ή ) ημέρες μετά το φύτρωμα Σεπτέμβρης Διακοπή των αρδεύσεων, σταδιακή απομάκρυνση του νερού Οκτώβρης (δεύτερο δεκαήμερο) Συγκομιδή

49 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 33 Το Ινστιτούτο Σιτηρών (Ντάνος 1994) συστήνει συνολική λίπανση με 15 kg N/στρ., 6 kg P 2 O 5 /στρ. και 10 kg Κ 2 Ο/στρέμμα. Οι Χατζηγιαννάκης και Ματσή (2005) προτείνουν λίπανση με μονάδες αζώτου, 4 6 μονάδες Ρ και μονάδες Κ. Στον πίνακα 3.2 δίνονται οι ποσότητες των κυριότερων θρεπτικών στοιχείων που απομακρύνονται από το έδαφος με την καλλιέργεια του ρυζιού. Πίνακας 3.2. Ποσότητες των θρεπτικών στοιχείων που απομακρύνονται από το έδαφος, από την καλλιέργεια του ρυζιού. Μακροθρεπτικά στοιχεία που απομακρύνονται, kg/στρέμμα Καρπός, kg/στρέμμα Ν Ρ Κ Αναφορά Murayama ,7 6,8 16,8 Tisdale κ.ά Dobermann & Fairhurst ,8 3,8 21,9 Παπακώστα 2001 Τα κυριότερα ετήσια ζιζάνια είναι: η μουχρίτσα (Echinochloa crus-galli), το κόκκινο ρύζι (Oryza sativa) και η μοσχοκύπερη (Cyperus difformis) ενώ από τα πολυετή το σπουδαιότερο είναι ο σκίρπος (Scirpus maritimus) και η νεραγριάδα (Paspalum distichum) (Ντάνος και Φιλίππου 1996). Τα φύκη (Algae) επίσης, δημιουργούν προβλήματα στους ορυζώνες εμποδίζοντας τη διείσδυση του φωτός στη μάζα του νερού. Για την καταπολέμησή των φυκών συνήθως εφαρμόζεται θειϊκός χαλκός (ή χαλαζόπετρα). Εφαρμογή φωσφορικών λιπασμάτων επιφανειακά και μετά την κατάκλυση διεγείρει την ανάπτυξη των φυκών (Παπακώστα 2001). Η έναρξη των αρδεύσεων με κατάκλυση του αγρού, γίνεται στο πρώτο δεκαήμερο του Μαΐου. Από την έναρξη της κατάκλυσης και μέχρι το δεύτερο δεκαήμερο του Σεπτεμβρίου, παρατηρείται συνεχής εισροή νερού για τη διατήρηση της στάθμης στην επιφάνεια του εδάφους στα 5-15 cm, χωρίς συστηματικό πρόγραμμα διακοπής της άρδευσης (Αντωνόπουλος κ.ά. 2007α). Τις τελευταίες ημέρες πριν τη συγκομιδή, διακόπτεται εντελώς η άρδευση για να στραγγίσει ο αγρός και να διευκολυνθεί η συγκομιδή. Αναφέρεται ότι απαιτούνται 700 kg νερού για παραγωγή 1 kg ξηρής ουσίας (Παπακώστα 2001). Ο συνολικός όγκος του αρδευτικού νερού που εισέρχεται στους ορυζώνες της περιοχής μπορεί να ξεπεράσει τα 3500 mm, για το σύνολο της καλλιεργητικής περιόδου (Αντωνόπουλος κ.ά. 2007α).

50 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 34 Η συγκομιδή γίνεται με τις θεριζοαλωνιστικές μηχανές των χειμερινών σιτηρών, συνήθως κατά το μήνα Οκτώβριο (ή και αρχές Νοέμβρη). Εάν η υγρασία του εδάφους είναι αυξημένη οι ελαστικοί τροχοί αντικαθίστανται από ερπύστριες, για μικρότερη συμπίεση του εδάφους Βαμβάκι Η έκταση που καλλιεργήθηκε με βαμβάκι το 2006 ήταν ~350 στρέμματα. Η μέση απόδοση στην περιοχή ανέρχεται στα kg/στρέμμα. Στον πίνακα 3.3 δίνονται οι κυριότερες καλλιεργητικές πρακτικές για το βαμβάκι, το έτος των μετρήσεων. Πίνακας 3.3. Kαλλιεργητικές πρακτικές για το βαμβάκι Χρονική περίοδος Επέμβαση Νοέμβριος Φεβρουάριος Απρίλης (πρώτο δεκαπενθήμερο) Απρίλιος (δεύτερο δεκαπενθήμερο) Ιούνιος (πρώτο δεκαήμερο) Ιούλιος Σεπτέμβριος (μέσα) Οκτώβριος (αρχές) Στελεχοκοπή και όργωμα Καλλιεργητής (20 25 cm) Βασική λίπανση ( ή ), ενσωμάτωση με φρέζα ή καλλιεργητή Σπορά (σπαρτική μηχανή, αν έχει δοχεία για λίπασμα πραγματοποιείται και βασική λίπανση) Επιφανειακή λίπανση νιτρική ή θειϊκή αμμωνία, σκαλίσματα για καταπολέμηση ζιζανίων Σκαλίσματα για την καταπολέμηση των ζιζανίων, εφαρμογή ανασταλτικών για την ανάπτυξη του βαμβακιού ουσιών Εφαρμογή αποφυλλωτικών Έναρξη συγκομιδής Η συνιστώμενη λιπαντική δόση για το βαμβάκι στην περιοχή είναι περίπου kg N/στρ. (βασική ή βασική και επιφανειακή 3:1) και 5 6 kg P 2 O 5 /στρ. (Παπακώστα 2002). Στον πίνακα 3.4 δίνονται οι ποσότητες των θρεπτικών στοιχείων που απομακρύνονται με τη συγκομιδή του βαμβακιού. Το μεγαλύτερο μέρος των θρεπτικών που προσλαμβάνουν τα φυτά παραμένει στον αγρό, μέσα από την αποσύνθεση των φυτικών υπολειμμάτων.

51 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 35 Πίνακας 3.4. Ποσότητες θρεπτικών που προσλαμβάνονται από τα φυτά και απομακρύνονται με τη συγκομιδή (από Παπακώστα 2002) Θρεπτικό στοιχείο Συνολική πρόσληψη από τα φυτά (kg/στρ.) Απομάκρυνση με το σύσπορο (kg/στρ.) Ν 19 8 P 2 O K 2 O 15 3 Ca 15 0,4 Mg 4 0,9 Τα κυριότερα ζιζάνια της καλλιέργειας στην περιοχή είναι ο βέλιουρας (Sorgum halepense L.), η αγριοβρώμη (Avena sterilis), η μουχρίτσα (Echinohloa crus-galli L.), η κύπερη (cyperus spp.), η αγριομελιτζάνα (Xanthium strumarium L.), η αγριοβαμβακιά (Abutilon theophrasti Medicus). Το βαμβάκι έχει αυξημένες απαιτήσεις σε νερό στην περιοχή, κατά την περίοδο 15-30/7 έως 20/8 (περίοδος αιχμής της ανθοφορίας και ανοίγματος των πρώτων καρυδιών). Αναφέρεται ότι κατά την περίοδο αυτή, οι ημερήσιες απαιτήσεις της καλλιέργειας σε νερό μπορεί να φτάσουν και τα 10 mm (Παπακώστα 2002). Στην περιοχή μελέτης γίνονται συνήθως 2 3 αρδεύσεις κατά το παραπάνω διάστημα. Η υψηλή υπόγεια στάθμη στην περιοχή (~ 1m ή και λιγότερο) εξασφαλίζει στην καλλιέργεια του βαμβακιού, οι ρίζες του οποίου κατά την περίοδο έντονων απαιτήσεων σε νερό φτάνουν περίπου στα 90 cm (Παπακώστα 2002), ικανοποιητική τροφοδοσία με νερό. Η συγκομιδή του βαμβακιού ξεκινά στις αρχές του Οκτώβρη και διαρκεί περίπου ημέρες, υπό την προϋπόθεση ότι οι βροχές του φθινοπώρου είναι λίγες. Το σύσπορο βαμβάκι οδηγείται στα εκκοκκιστήρια Μηδική Η έκταση που καλλιεργήθηκε με μηδική το 2006 ήταν ~130 στρέμματα. Η απόδοση κυμαίνεται στα 1000 kg σανού/στρέμμα. Η μηδική καλλιεργείται, σε πρόγραμμα αμειψισποράς, στην περιοχή σε αγρούς που προηγουμένως είχαν καλαμπόκι και βαμβάκι, παρόλο που όταν ακολουθεί αυτές τις καλλιέργειες δεν επιτυγχάνονται υψηλές αποδόσεις (Παπακώστα 2001). Στον πίνακα 3.5 δίνονται οι κυριότερες καλλιεργητικές πρακτικές όσον αφορά την καλλιέργεια της μηδικής στην περιοχή. Η λίπανση που προτείνεται είναι 9 12 kg P/στρ. τον πρώτο χρόνο ταυτόχρονα με τη σπορά και κατά τα υπόλοιπα έτη τους μήνες Ιανουάριο Φεβρουάριο (Παπακώστα 2001). Οι ποσότητες των θρεπτικών στοιχείων που απομακρύνονται από το έδαφος για την παραγωγή 1000 kg σανού/στρέμμα δίνονται στον πίνακα 3.6.

52 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 36 Πίνακας 3.5. Καλλιεργητικές πρακτικές για τη μηδική Χρονική περίοδος Καλλιεργητικές πρακτικές 1) πρώτη εγκατάσταση το Φθινόπωρο Τέλος Αυγούστου Όργωμα και ισοπέδωση του αγρού Μέσα Σεπτεμβρίου μέσα Οκτωβρίου Σπορά, λίπανση με φώσφορο 2) πρώτη εγκατάσταση την άνοιξη Νοέμβριος Όργωμα Φεβρουάριος Ισοπέδωση Μάρτιος Σπορά και λίπανση με φώσφορο Μέσα Ιουνίου μέσα Σεπτεμβρίου 2 5 κοπές ανεξάρτητα του χρόνου εγκατάστασης Πίνακας 3.6. Ποσότητες των κυριότερων μακροθρεπτικών στοιχείων (kg) που απομακρύνονται με την παραγωγή 1000 kg σανού/στρ. (Παπακώστα 2001) P K N Ca Mg S 5,4 27, ,6 3,6 2,7 Στην περιοχή η καλλιέργεια της μηδικής αρδεύεται ελάχιστα λόγω της υψηλής υπόγειας στάθμης η οποία, σε συνδυασμό με το μεγάλο βάθος που φτάνουν οι ρίζες των φυτών της μηδικής (1 3 m, το πρώτο έτος), συντελεί στην ικανοποιητική τροφοδοσία με νερό. Είναι ωστόσο πιθανό να γίνονται αρδεύσεις κατά το μέσον του καλοκαιριού μία άρδευση από κοπή σε κοπή. Η συνιστώμενη ποσότητα νερού κυμαίνεται από mm (Παπακώστα 2001). Ο θερισμός της μηδικής γίνεται με ειδικό μηχάνημα, 2 5 φορές από το τέλος του Ιουνίου έως τα μέσα Σεπτεμβρίου. Το χλωρό χόρτο αφήνεται στον αγρό για 2 μέρες περίπου και έπειτα δεματοποιείται με τις κατάλληλες μηχανές Καλαμπόκι Στην περιοχή συνήθως καλλιεργείται καλαμπόκι για ενσίρωση. Η έκταση που καλλιεργήθηκε με καλαμπόκι το 2006 ήταν 48,4 στρέμματα και η απόδοση σε χλωρά ουσία κυμαίνεται από 0,8 έως 1 τόνο/στρέμμα. Η υψηλή αλατότητα των εδαφών, μεγαλύτερη από 1,7 ms/cm σε ορισμένες περιπτώσεις, οδηγεί σε μείωση των αποδόσεων. Καλλιεργούνται υβρίδια καλαμποκιού τα οποία είναι ανθεκτικά στη ξηρασία. Στον πίνακα 3.7 δίνονται οι κύριες καλλιεργητικές πρακτικές. Οι ποσότητες των θρεπτικών στοιχείων που προσλαμβάνει η καλλιέργεια του καλαμποκιού δίνονται στον πίνακα 3.8. Οι συστάσεις για την ευρύτερη περιοχή είναι μονάδες Ν, 8 10 μονάδες Ρ και μονάδες Κ (Χατζηγιαννάκης και Ματσή 2005). Η λίπανση που εφαρμόζουν συνήθως οι παραγωγοί είναι 19 μονάδες

53 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 37 Ν, 5 μονάδες Ρ και 0 μονάδες Κ ανά στρέμμα για τις μη σποροπαραγωγικές καλλιέργειες (ενσιρωματικό καλαμπόκι). Πίνακας 3.7. Καλλιεργητικές πρακτικές για το καλαμπόκι Χρονική περίοδος Επέμβαση Νοέμβρης Όργωμα (20 25 cm) Φεβρουάριος Καλλιεργητής εφόσον υπάρχουν ζιζάνια Μάρτιος (τελευταίο δεκαήμερο) ή Απρίλιος (αρχές) των λιπασμάτων, εφαρμογή προφυτρωτικών ζι- Δισκοσβάρνα για ισοπέδωση και ενσωμάτωση ζανιοκτόνων Τέλος Απρίλη μέσα Μαΐου Ιούνιος Σπορά (πνευματική σπαρτική μηχανή) Ψεκασμός με ζιζανιοκτόνο, εφόσον υπάρχει πρόβλημα Αρχές Ιούλη Επιφανειακή λίπανση (συνήθως ουρία ) Αύγουστος (πρώτο δεκαήμερο) Κοπή και ενσίρωση Πίνακας 3.8. Ποσότητες θρεπτικών στοιχείων στο υπέργειο τμήμα καλλιέργειας καλαμποκιού μέσης απόδοσης 1000 kg καρπού/στρ. (Σφακιανάκης και Κατσαντώνης 1984, Κατσαντώνης 1991) Θρεπτικό στοιχείο Σπόρος (kg/στρέμμα) Φύλλα και βλαστός (kg/στρέμμα) Άζωτο (Ν) Φωσφόρος (Ρ) 2,0 2,8 0,5 0,7 Κάλιο (Κ) Μαγνήσιο (Mg) 1,0 1,5 3,0 4 Το καλαμπόκι έχει αυξημένες ανάγκες σε νερό λόγω της μεγάλης ποσότητας σε ξηρά ουσία που σχηματίζει. Για να αποδώσει ικανοποιητικά απαιτείται αυξημένη εδαφική υγρασία. Κατατάσσεται όμως μεταξύ των φυτών που έχουν μικρό συντελεστή διαπνοής. Για την παραγωγή 1 kg ξηράς ουσίας χρειάζονται 400 kg νερού (Παπακώστα 2001). Στην περιοχή μελέτης, οι αγροί με καλαμπόκι αρδεύτηκαν ελάχιστα ενώ ορισμένοι από αυτούς δεν αρδεύτηκαν καθόλου. Η υψηλή υπόγεια στάθμη (0,7 1 m) εξασφαλίζει ικανοποιητική τροφοδοσία των φυτών με νερό. Επίσης, το καλαμπόκι δεν αποτελεί κύρια επιλογή για τους καλλιεργητές της συγκεκριμένης περιοχής, χρησιμοποιείται όμως ως καλλιέργεια αμειψισποράς σε αγρούς όπου καλλιεργήθηκε προηγουμένως ρύζι. Ο θερισμός πραγματοποιείται κατά το πρώτο δεκαπενθήμερο του Αυγούστου και γίνεται με συλλεκτικές αλωνιστικές μηχανές.

54 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι Βιολογικός πλούτος Η περιοχή βρίσκεται κοντά σε ένα οικοσύστημα ιδιαίτερης αξίας, δηλαδή στο δέλτα των ποταμών Αξιού και Αλιάκμονα και τις εκβολές Λουδία και Γαλλικού (68,7 km 2 ), και οι όποιες ανθρώπινες δραστηριότητες επηρεάζουν την ποιότητα του οικοσυστήματος αυτού. Οι ανθρώπινες δραστηριότητες, καθ όλη τη διάρκεια του περασμένου αιώνα, είχαν ως αποτέλεσμα τον περιορισμό του φυσικού υγροτόπου στα Δέλτα των ποταμών και σε στενές λωρίδες κατά μήκος της θάλασσας, όπου η υψηλή αλατότητα των εδαφών δεν επιτρέπει την καλλιέργεια. Ο διαχωρισμός της καλλιεργούμενης γης από το φυσικό υγρότοπο γίνεται πρακτικά από τις βαθιές αποστραγγιστικές τάφρους, οι οποίες κατασκευάστηκαν για να εμποδίσουν τη συγκέντρωση των αλάτων στα εδάφη, λόγω της γειτνίασης με τη θάλασσα, αλλά και για τη δημιουργία συνθηκών ανάκτησης των αλατούχων ή/και νατριωμένων εδαφών Χλωρίδα Η βλάστηση στην περιοχή αναπτύσσεται στα όρια του οδικού δικτύου και στα οικοσυστήματα των ορίων των αγρών (Τσιούρης και Καλπάκης 2005). Η υγροτοπική βλάστηση αναπτύσσεται κυρίως στις στραγγιστικές τάφρους. Κάποια υγροτοπικά είδη αναπτύσσονται, σε μικρές πυκνότητες, και στους ορυζώνες. Τα είδη που κυριαρχούν στα οικοσυστήματα στα όρια των αγρών είναι ο βέλιουρας (Sorgum halepense L.), η αγριάδα (Cynodon dactylon), η αγριοβρώμη (Avena sterilis), η μουχρίτσα (Echinohloa crus-galli L.), η κύπερη (cyperus spp.), η αγριομελιτζάνα (Xanthium strumarium L.) και η αγριοβαμβακιά (Abutilon theophrasti Medicus). Βρέθηκαν επίσης, κυρίως στα άκρα του αγροτικού δικτύου αλλά και στα οικοσυστήματα στα όρια των αγρών, τα είδη Amaranthus dubius, Arundo donax, Cichorium intybus, Chynachum acutum, Eryngium campestre, Lotus corniculatus, Melilotus albus, Myosotis arvensis, Rumex sp., Solanum elaegnifolium, Cardus nutans, Convolvulus arvensis, Portulaca oleraceae, Vicia sativa, Salicornia europaea (αρμυρίθρα) κ.ά. Η θαμνώδης βλάστηση στη συγκεκριμένη περιοχή περιλαμβάνει μεμονομένα άτομα ειδών του γένους Tamarix (αρμυρίκια) καθώς και κοινωνίες του είδους Rubus sp. (άγρια βατόμουρα). Παρατηρούνται, στα άκρα του οδικού δικτύου

55 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 39 τα είδη Morus sp., Populus alba, Alnus glutinosa και Salix. Στις στραγγιστικές τάφρους απαντώνται είδη των γενών Lemna, Myriophyllum, Azola και Potamogeton. Στα πρανή κυρίως βρίσκονται καλαμώνες οι οποίοι απαρτίζονται από τα είδη Phragmites australis, Typha latifolia και Bolboschoenus maritimus Πανίδα Αμφίβια ερπετά Αναφέρεται ότι δεν υπάρχουν, έως σήμερα, συστηματικές έρευνες και καταγραφές των αμφιβίων και ερπετών της ευρύτερης περιοχής στην οποία εντάσσεται και η περιοχή μελέτης (Γεράκης κ.ά. 2007). Πουλιά Είδη τα οποία φωλιάζουν στους καλαμώνες της περιοχής είναι η νεροκοτσέλα (Rallus aquaticus) και η μικροπουλάδα (Porzana parva). Απαντώνται επίσης και αρπακτικά όπως ο καλαμόκιρκος, το διπλοσάινο και το βραχοκιρκινέζι. Την περίοδο των μεταναστεύσεων παρατηρούνται και άλλα είδη γερακιών και αετών (Γεράκης κ.ά. 2007). Στο δέλτα του Αξιού ποταμού, νοτιοδυτικά αλλά και κατά μήκος του αναχώματος νότια της περιοχής μελέτης, αποικούν κορμοράνοι (Phalacrocoracidae) και ερωδιοί (Ardeidae). Σε μικρότερους πληθυσμούς απαντώνται η χαλκόκοτα (Plegadis falcinellus) και το είδος Phoenicopterus rubber. Αναφέρεται ότι υπάρχουν άτομα του είδους Aythya nyroca (παγκοσμίως απειλούμενο είδος). Θηλαστικά Στην περιοχή υπάρχει ο σκαντζόχοιρος (Erinaceus concolor), ο ασβός (Meles meles) και η αλεπού (Vulpes vulpes). Αναφέρεται ότι ο μυοκάστορας (Myocastor coypus, ξενικό είδος) έχει βρεθεί στις στραγγιστικές τάφρους και στο αρδευτικό δίκτυο της ευρύτερης περιοχής (Τσιούρης και Καλπάκης 2006). 3.4 Καθεστώς προστασίας της Ευρύτερης Περιοχής Η περιοχή μελέτης εντάσσεται σε περιοχή η οποία προστατεύεται τόσο από διεθνείς συνθήκες, όσο και από την εθνική νομοθεσία. Η ευρύτερη περιοχή εντάχθηκε στους

56 Κεφάλαιο 3. Περιοχή Μελέτης, Υλικά και Μέθοδοι 40 υγροτόπους της σύμβασης Ramsar (Δέλτα Αξιού, Λουδία και Αλιάκμονα) και στο δίκτυο Φύση 2000 (Δέλτα Αξιού, Λουδία, Αλιάκμονα και αλυκές Κίτρους Πιερίας). Χαρακτηρίστηκε επίσης ως Ζώνη Ειδικής Προστασίας (ΖΕΠ) της ορνιθοπανίδας και Τόπος Κοινοτικής Σημασίας (SCI). Η ελληνική νομοθεσία προστατεύει την περιοχή ως καταφύγιο άγριας ζωής (ΦΕΚ 275/Β/88). Έχει ιδρυθεί ο φορέας διαχείρισης δέλτα Αξιού, Λουδία και Αλιάκμονα (ΥΠΕΧΩΔΕ 2003, ΦΕΚ 197/Α/2002). Υπάρχει στόχος να χαρακτηριστεί η περιοχή Εθνικό Πάρκο (ΚΕΠΑΜΕ 2001, Γεράκης κ.ά. 2007). 3.5 Υλικά και Μέθοδοι Θέσεις, ημερομηνίες δειγματοληψίας και χειρισμός των δειγμάτων Στο σχήμα 3.5 (παρ ) φαίνονται τα σημεία δειγματοληψίας αρδευτικού και στραγγιστικού νερού. Ελήφθησαν δώδεκα δείγματα από τις επτά θέσεις κατά την καλλιεργητική περίοδο. Στο σχήμα 3.6 παρουσιάζονται οι ημερομηνίες δειγματοληψίας σε σχέση με την καλλιεργητική περίοδο κάθε φυτού. Τα δείγματα συλλέγονταν σε πλαστικές φιάλες των 500 ml και μετά τη δειγματοληψία οδηγούνταν στο εργαστήριο για τις αναλύσεις. Σχήμα 3.6. Ημερομηνίες δειγματοληψίας σε σχέση με την καλλιεργητική περίοδο των φυτών Δείγματα βροχής Για τη συλλογή των δειγμάτων βροχής, τοποθετήθηκαν δοχεία στα όρια ενός από τους ορυζώνες της περιοχής. Συλλέχθηκαν 12 δείγματα βροχής από τις αρχές Ιουνίου