ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ (.Π.Μ.Σ.) «ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ»

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ (.Π.Μ.Σ.) «ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ» ΜΑΘΗΜΑ ΚΟΡΜΟΥ «Υ ΑΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ» ΡΥΠΑΝΣΗ ΝΕΡΟΥ ΜΕΡΟΣ B ΙΑΦΑΝΕΙΕΣ. Μαµάης Επίκουρος Καθηγητής Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, Ε.Μ.Π. Ακαδηµαϊκό έτος Εαρινό Εξάµηνο

2 ΧΗΜΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΜΕ ΜΗ ΣΥΜΒΑΤΙΚΟΥΣ ΡΥΠΟΥΣ Οι θαλάσσιοι οργανισµοί (φυτικοί και ζωικοί) και ο άνθρωπος δέχονται τις επιπτώσεις των ρύπων που απελευθερώνονται στο θαλάσσιο περιβάλλον Στο περιβάλλον, οι υδρόβιοι οργανισµοί, εκτός από την περίπτωση κάποιου ατυχήµατος, σπάνια υφίστανται άµεση τοξική δράση από τους ρύπους (άµεση τοξικότητα) Συνήθως οι οργανισµοί έρχονται σε επαφή µε συγκεντρώσεις ρύπων που δεν είναι άµεσα θανατηφόρες, αλλά προκαλούν µακροχρόνια προβλήµατα και χρόνια τοξικότητα (πχ µεταλλάξεις, καρκινογενέσεις, µείωση ρυθµού ανάπτυξης, ρυθµού αναπαραγωγής, κ.α.).μη συµβατικοί ρύποι

3 Προσθήκη σε αποδέκτη ουσιών (οργανικών και ανόργανων) που δεν βρίσκονται φυσικά σε αυτό ή περιέχονται σε πολύ µικρές συγκεντρώσεις Πηγές: Επιφανειακές απορροές από γεωργικές εκτάσεις βιοµηχανικά απόβλητα αστικά χλωριωµένα λύµατα αεροµεταφορά ακόµη και φυσική ρύπανση (βαρέα µέταλλα) Είδη ρύπων Βαρέα µέταλλα Cd, Zn, Cr, Hg, Pb, Ni, Cu, κλπ Συνθετικές οργανικές ενώσεις Χλωριωµένοι υδρογονάνθρακες Οργανοφωσφορικές ενώσεις Τριαλογονοµένα µεθάνια Επίδραση 1. Άµεσα και µακροπρόθεσµα τοξική επίδραση σε υδρόβιους οργανισµούς και στον άνθρωπο 2. Ορισµένα (π.χ. Cd) ύποπτα καρκινογενή 3. Οργανικά σύµπλοκα παρουσιάζουν βιοσυσσώρευση 1. Κυρίως µακροπρόθεσµη τοξική επίδραση στην υγεία σε θηλαστικά και στον άνθρωπο 2. Άµεση τοξική επίδραση στο φυτοπλαγκτόν (αναχαίτιση φωτοσύνθεσης), έντοµα (κεντρικό νευρικό σύστηµα), και σε ψάρια (ασφυξία) 3. Μικρή βιοδιασπασιµότητα Βιολογική συσσώρευση και µεγέθυνση 4. Αρκετά είναι ύποπτα καρκινογενή και τερατογενή

4 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΗ ΣΥΜΒΑΤΙΚΩΝ ΡΥΠΩΝ ΣΤΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ (συνεχεια) ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ Τµήµα των ρύπων προσροφάται στην εξωτερική επιφάνεια των οργανισµών ΒΙΟΣΥΣΣΩΡΕΥΣΗ Οι ρύποι εισέρχονται στον οργανισµό των ζώων και φυτών µε την αναπνοή και τη διατροφή και κατακρατούνται στους ιστούς. Μερικά από τα ζώα της θάλασσας έχουν την ιδιότητα να βιοσυσσωρεύουν τους ρύπους κατά εκατοντάδες φορές. Η βιοσυσσώρευση εξαρτάται από πολλούς παράγοντες που χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: Περιβαλλοντικούς: το είδος και η συγκέντρωση του ρύπου, ο χρόνος έκθεσης, κλπβιολογικούς: είδος, ηλικία, φύλο, ιστός/όργανο, βιολογικός κύκλος ΒΙΟΜΕΤΑΦΟΡΑ Οι βιοσυσσωρευµένοι ρύποι δεν εξαφανίζονται µε τον θάνατο του οργανισµού, αλλά µεταφέρονται διαµέσου της τροφικής αλυσίδας. Με αυτόν τον τρόπο ένας ρύπος µπορεί διαδοχικά να µεταφερθεί χρονικά και γεωγραφικά µακριά από το σηµείο απόρριψής του ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΗ ΣΥΜΒΑΤΙΚΩΝ ΡΥΠΩΝ ΣΤΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ (συνεχεια)

5 ΒΙΟΜΕΓΕΘΥΝΣΗ Ορισµένοι ρύποι έχουν την ιδιότητα να αυξάνουν σε συγκέντρωση όταν περνούν από κατώτερο τροφικό επίπεδο σε ανώτερο Ξέρουµε ότι αυτό ισχύει για τα εντοµοκτόνα, πολλούς άλλους συνθετικούς οργανικούς ρύπους και από τα µέταλλα για τον υδράργυρο Σχήµα βιοµεγέθυνσης των συγκεντρώσεων των DDTs κατά µήκος τροφικής αλυσίδας Χρόνος υποδιπλασιασµού DDT = 4 έτη

6 Ιδιαίτερα επικίνδυνες οι οργανικές µορφές υδραργύρου που προσβάλλουν το νευρικό σύστηµα του ανθρώπου. Απόβλητα ενός εργοστασίου που περιείχαν Hg, στον κόλπο της Minamata στην Ιαπωνία. ( )

7 1. Ο Hg κατ αρχάς συσσωρεύτηκε στο πλαγκτόν, τα όστρακα & τα ψάρια (ΒΙΟΣΥΣΣΩΡΕΥΣΗ)Στη συνέχεια ο Hg έδρασε και στους ανθρώπους: φαινό-µενα ΒΙΟΜΕΤΑΦΟΡΑΣ & ΒΙΟΜΕΓΕΘΥΝΣΗΣ. µη ρυπασµένες Minamata περιοχές Μύδια mg/kg 1,7-6 mg/kg Ψάρια mg/kg 0,01-1,7 mg/kg άνθρωπος (νεφρά) mg/kg 0,25-10,7 mg/kg Οι κάτοικοι της περιοχής αντιµετώπιζαν νευροκινητικά συµπτώµατα που κάποια από αυτά κατέληγαν σε θάνατο (46 θανατηφόρα κρούσµατα - ασθένεια Minamata). ΡΥΠΑΝΣΗ ΑΠΟ ΣΥΝΘΕΤΙΚΕΣ ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ Πηγές: Επιφανειακές απορροές από γεωργικές εκτάσεις βιοµηχανικά απόβλητα αστικά χλωριωµένα λύµατα αεροµεταφορά

8 Ιδιαίτερα επικίνδυνες ενώσεις µε µεγάλο χρόνο ζωής και χαµηλό ως µηδενικό ρυθµό αποικοδόµησης καθώς αποτελούν ουσίες που έχει κατασκευάσει ο άνθρωπος 1. Κυρίως µακροπρόθεσµα τοξική επίδραση στον άνθρωπο και σε άλλα θηλαστικά, αλλά άµεση τοξική επίδραση στο φυτοπλαγκτόν (αναχαίτιση φωτοσύνθεσης), έντοµα (κεντρικό νευρικό σύστηµα), και σε ψάρια (ασφυξία) 2. Αρκετά είναι ύποπτα καρκινογενή και τερατογενή όπως οι χλωριωµένες οργανικές ενώσεις που παράγονται κατά την χλωρίωση του νερού 3. Σηµαντική βιοσυσσώρευση και βιοµεγέθυνση

9 ΒΑΡΕΑ ΜΕΤΑΛΛΑ Τα µέταλλα δεν είναι πάντα τοξικοί ρύποι αλλά όλα τα µέταλλα είναι δυνητικά τοξικά αν η συγκέντρωσή τους είναι πολύ µεγάλη Ταχύτητα ανάπτυξης Hg, Pb, Ag Zn, Mn, Ni, κλπ Συγκέντρωση µετάλλου Ποιο είναι το όριο ανάµεσα σε απαραίτητη ποσότητα και υπέρβαση? (τοξικολογία) Υπάρχουν µέταλλα που είναι απαραίτητα σε µικρότερες ποσότητες (Σίδηρος, Ψευδάργυρος, Μαγγάνιο, Χαλκός, Νικέλιο, Σελήνιο) Για άλλα πάλι υπάρχουν κάποιες ενδείξεις ότι είναι χρήσιµα, αλλά αυτό δεν έχει αποδειχθεί (Βάριο, Αρσενικό, Στρόντιο, Βανάδιο, Κασίτερος, Κάδµιο) Τέλος άλλα δεν έχουν καµιά µεταβολική αξία για τον οργανισµό (Μόλυβδος, Υδράργυρος, Χρυσός, Αργυρος, Βισµούθιο, Αντιµόνιο, Βόριο, Βιρύλλιο, Λίθιο, Γάλλιο, Τιτάνιο κ.α.)

10 ΚΑΘΕ ΜΕΤΑΛΛΟ ΕΧΕΙ ΑΛΛΗ ΤΟΞΙΚΗ ΕΠΙ ΡΑΣΗ Το κάδµιο δρά στα οστά, τα νεφρά και στο αιµοποιητικό, ενώ µελέτες έχουν δείξει ότι είναι ύποπτο καρκινογόνο και τερατογόνο µόλυβδος προκαλεί αυξηµένη αρτηριακή πίεση, ανωµαλίες στη σύνθεση του αίµατος, υπερκινητικότητα, βλάβες στον εγκέφαλο. Αιτία παρακµής του Ρωµαϊκού πολιτισµού. Ο χαλκός προκαλεί αναιµία και κίρρωση του ήπατος Το φαινόµενο της συνέργειας: Π.χ. η τοξικότητα του καδµίου στον οργανισµό εξαρτάται από τις αντίστοιχες ποσότητες ψευδαργύρου. Συχνά η τοξική δράση των µετάλλων αυξάνεται λόγω συνεργισµού στη περίπτωση ταυτόχρονης έκθεσης σε πολλά βαρέα µέταλλα.