Αποτελέσματα της επίδρασης του AgI στο νερό και στο έδαφος

Transcript

1 Αποτελέσματα της επίδρασης του AgI στο νερό και στο έδαφος ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ CHEM Α.Ν. Ανθεμίδης, Γ.Α. Ζαχαριάδης, Ι.Α. Στράτης, Α.Γ. Ζαχαριάδης, Β. Κατσικά, A Εργ. Αναλυτικής Χημείας, Τμήμα Χημείας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο, Θεσσαλονίκη, anthemid@chem.auth.gr CHEM-DAPHNE

2 Ένα Καινοτόμο και Ολοκληρωμένο Εννοιολογικό Μοντέλο για την Αντιμετώπιση των Επιπτώσεων της Κλιματικής Μεταβολής στην Ξηρασία: Δυνητικότητα Εφαρμογής ενός Προγράμματος Αύξησης των Βροχοπτώσεων στη Θεσσαλία ΠΕ 5.3: Καμπάνιες Μετρήσεων ΠΕ 9.1 ΚΑΙ 9.2: Μελέτη επιπτώσεων της σποράς στο έδαφος και στο νερό, και δημιουργία βάσης δεδομένων ΠΕ 10. Δημοσίευση των αποτελεσμάτων CHEM-DAPHNE

3 ΣΥΝΟΠΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Η περιοχή έρευνας είναι ιδιαίτερης σημασίας γεωργική περιοχή στην Ελλάδα, με αποτέλεσμα ο καιρός και το κλίμα να διαδραματίζουν πολύ σημαντικό κοινωνικό-οικονομικό ρόλο. Μια από τις γνωστές διαδικασίες για την προστασία των γεωργικών καλλιεργειών από την ξηρασία ή τις χαλαζοπτώσεις, είναι η χρήση του ιωδιούχου αργύρου ως παράγοντα πυρήνωσης. Κατά συνέπεια υπάρχει ενδιαφέρον για παρακολούθηση των επιπέδων αργύρου, ώστε να αποφεύγονται μεγάλες συγκεντρώσεις του και τυχόν επιπτώσεις στο περιβάλλον. Μελετήθηκαν δείγματα εδάφους από γεωργικές και μη γεωργικές εκτάσεις στη Θεσσαλία, και στην ευρύτερη Κεντρική Ελλάδα Μελετήθηκαν δείγματα φυσικών νερών από ποταμούς και ρέματα καθώς και βρόχινου νερού. CHEM-DAPHNE

4 Φυσίγγια με AgI που πυροδοτούνται κατά την εφαρμογή της σποράς των καταιγιδοφόρων νεφών CHEM-DAPHNE

5 Τοξικότητα Αργύρου και Ιωδιούχου Αργύρου Ag και AgI: επιπτώσεις στο περιβάλλον αν υπάρχει συσσώρευση Οι ιόντα αργύρου από υδατοδιαλυτά άλατα αργύρου είναι τοξικά για τα υδρόβια είδη. Αδιάλυτα άλατα αργύρου, όπως ο ιωδιούχος άργυρος είναι λιγότερο τοξικά για το περιβάλλον. Η τοξικότητα των ιόντων αργύρου στο νερό επηρεάζεται και από την παρουσία στο νερό άλλων ιόντων όπως πχ. τα χλωριούχα Ιόντα αργύρου προσροφώνται ισχυρά στα αιωρούμενα σωματίδια του νερού ή στα σωματίδια του πυθμένα και περιορίζεται η δραστικότητά τους. Στο έδαφος η κινητικότητα του AgI είναι περιορισμένη. CHEM-DAPHNE

6 Αντίδραση διάστασης του AgΝΟ 3 : AgΝΟ 3 => Ag + (aq) + Cl (aq) Πολύ διάλυτο Αντίδραση διάστασης του AgCl: AgCl (s) <=> Ag + (aq) + Cl (aq) Το γινόμενο διαλυτότητας είναι: K sp = [Ag + ] [Cl ] = 1.77 x Αντίδραση διάστασης του AgΙ: AgI (s) <=> Ag + (aq) + I (aq) Το γινόμενο διαλυτότητας είναι: K sp = [Ag + ] [I ] = 8.52 x Πολύ δυσδιάλυτο Εξαιρετικά δυσδιάλυτο CHEM-DAPHNE

7 Οι περιοχές εφαρμογής του προγράμματος ΔΑΦΝΗ CHEM-DAPHNE

8 Τα δείγματα εδάφους που συλλέχθηκαν αναφέρονται παρακάτω με βάση τις ενδείξεις: SR δείγματα εδάφους από περιοχές εκτός έρευνας. SP δείγματα εδάφους από περιοχές εντός έρευνας. WR δείγματα νερού από περιοχές εκτός έρευνας. WP δείγματα νερού από περιοχές εντός έρευνας. CHEM-DAPHNE

9 Χάρτης με σημεία δειγματοληψίας εδάφους ΕΝΤΟΣ της περιοχής εφαρμογής του προγράμματος CHEM-DAPHNE

10 Χάρτης με σημεία δειγματοληψίας εδάφους ΕΚΤΟΣ περιοχής εφαρμογής του προγράμματος CHEM-DAPHNE

11 Χάρτης με σημεία δειγματοληψίας νερού εντός και εκτός περιοχής προγράμματος CHEM-DAPHNE

12 Καμπάνιες Δειγματοληψιών CHEM-DAPHNE

13 Καμπάνιες Δειγματοληψιών CHEM-DAPHNE

14 Καμπάνιες Δειγματοληψιών CHEM-DAPHNE

15 CHEM-DAPHNE

16 CHEM-DAPHNE

17 Καμπάνιες Δειγματοληψιών CHEM-DAPHNE

18 Συλλογή δειγμάτων εδάφους και διατήρησή τους CHEM-DAPHNE

19 Συλλογή δειγμάτων αναφοράς και διατήρησή τους CHEM-DAPHNE

20 Αριθμός Ημερομηνία Περιοχή Συντεταγμένες Παρατηρήσεις δείγματος SR Ραψάνη-Πυργετός B 39 o Επιφανειακό και εις βάθος A 22 o SP Γυρτώνη B 39 o Επιφανειακό A 22 o SP Τύρναβος B 39 o Επιφανειακό A 22 o SP Ραχούλα Γιάννουλη B 39 o Επιφανειακό και εις βάθος A 22 o SP Φαρκαδόνα B 39 o Επιφανειακό A 22 o SP Παλαμάς B 39 o Επιφανειακό A 22 o SP Μεγαλοχώρι B 39 o Επιφανειακό A 21 o SR Καλαμπάκα B 39 o Επιφανειακό A 21 o SP Αγναντερό B 39 o Επιφανειακό A 21 o SP Καρδίτσα B 39 o Επιφανειακό και εις βάθος A 21 o SR Μοσχάτο B 39 o Επιφανειακό A 21 o SP Κρήνη B 39 o Επιφανειακό A 22 o SR Κάρλα (Κερασιά) B 39 o A 22 o Επιφανειακό και εις βάθος SR Αλμυρός B 39 o Επιφανειακό και εις βάθος A 22 o SR Πορταριά B 39 o Επιφανειακό και εις βάθος A 22 o SR Κιλελέρ B 39 o A 22 o Επιφανειακό και εις βάθος CHEM-DAPHNE

21 Δειγματοληψία βρόχινου νερού με βάση τα μοντέλα πρόγνωσης βροχόπτωσης Πρόγνωση βροχόπτωσης για τις 2/9/2014 με βάση πολλά διαφορετικά μοντέλα CHEM-DAPHNE

22 Τρίκαλα, 2 Σεπτεμβρίου 2014, αναμενόταν βροχή ή καταιγίδα, με μεγάλη πιθανότητα και σε συγκεκριμένες ώρες CHEM-DAPHNE

23 Σπορές της 2 Σεπτεμβρίου η Σπορά (εκκίνηση περιοχή βόρεια του Αγναντερού, στο Γλίνο) Ώρα: 14:34 μέχρι 14:37 Αρχικές Συντεταγμένες: Ν 39,5126 Ε21,8581 Τελικές Συντεταγμένες: Ν 39,5599 Ε21, η Σπορά (εκκίνηση περιοχή ελαφρώς δυτικά Φαρκαδώνας) Ώρα: 15:40 μέχρι 15:43 Αρχικές Συντεταγμένες: Ν 39,5729 Ε22,0441 Τελικές Συντεταγμένες: Ν 39,5300 Ε21,9065 CHEM-DAPHNE

24 Οι πτήσεις σποράς του Σεπτεμβρίου 2014 CHEM-DAPHNE

25 CHEM-DAPHNE

26 Πειραματική διαδικασία συνεχούς εκχύλισης με συσκευή Soxhlet Δείγμα εδάφους Διαλύτης ακετόνη CHEM-DAPHNE

27 Εικόνα 2.3.β Χαλύβδινο αυτόκλειστο 9 θέσεων Εικόνα 2.3.ε Προσθήκη των αντιδραστηρίων χώνευσης στα χωνευτήρια τεφλόν CHEM-DAPHNE

28 Το ICP-AES της Perkin Elmer, μοντέλο Optima 3100XL στο Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας, ΑΠΘ Διαδοχική ανάλυση των δειγμάτων στο ICP-AES CHEM-DAPHNE

29 Το ICP-AES της Perkin Elmer, μοντέλο Optima 3100XL στο Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας, ΑΠΘ Ο θάλαμος του πλάσματος όπου ψεκάζεται από τον εκνεφωτή το δείγμα και ατομοποιείται CHEM-DAPHNE

30 Φωτογραφίες του συστήματος ατομοποίησης της τεχνικής φούρνου θερμαινόμενου γραφίτη με Zeeman background correction (ETAAS). Σημείο έγχυσης δείγματος CHEM-DAPHNE

31 Ύψος κορυφής Καμπύλη αναφοράς για τον προσδιορισμό Ag με την τεχνική ETAAS 0.6 Ανάλυση παλινδρόμησης/καμπύλη αναφοράς y = x R² = Συγκέντρωση (ppb) CHEM-DAPHNE

32 Δημιουργία βάσης δεδομένων και αποτελεσμάτων Κωδικός δείγματος εδάφους Συγκέντρωση Ag (ppm) Συγκέντρωση AgI (ppm) SR <0.02 SR <0.02 SR <0.02 SR <0.02 SR <0.02 SR <0.02 SR <0.02 SR <0.02 SP <0.02 SP <0.02 SP <0.02 SP <0.02 SP <0.02 SP <0.02 SP <0.02 SP <0.02 SP <0.02 SP <0.02 CHEM-DAPHNE

33 Δημιουργία βάσης δεδομένων και αποτελεσμάτων mg/kg Αποτελέσματα προσδιορισμού Ag σε δείγματα επιφανειακού εδάφους (εντός περιοχής ερεύνης με κόκκινο και εκτός περιοχής ερεύνης με μπλε). CHEM-DAPHNE

34 Δημιουργία βάσης δεδομένων και αποτελεσμάτων μg/l Αποτελέσματα προσδιορισμού Ag σε δείγματα φυσικών επιφανειακών νερών (εντός περιοχής ερεύνης με κόκκινο και εκτός περιοχής ερεύνης με μπλε). CHEM-DAPHNE

35 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 1) Στα περισσότερα δείγματα επιφανειακού εδάφους τα επίπεδα Ag ήταν της τάξης κάτω από 1-2 mg/kg. 2) Δεν ανιχνεύτηκαν ίχνη AgI στα δείγματα εδάφους, επομένως τυχόν επιβάρυνση κρίνεται αμελητέα. 3) Δεν προέκυψαν ουσιαστικές διαφοροποιήσεις στα δείγματα από την περιοχή της έρευνας σε σχέση με όμορες περιοχές. CHEM-DAPHNE

36 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 4) Στα φυσικά νερά και στους δύο τομείς οι συγκεντρώσεις Ag ήταν γενικά μη ανιχνεύσιμες ή κάτω από τα επίπεδα του 1 μg/l. 5) Στο βρόχινο νερό που συλλέχθηκε δεν ανιχνεύτηκαν ίχνη ιωδιούχου αργύρου. 6) Η τυχόν επιβάρυνση των νερών είναι ασήμαντη και μη ανιχνεύσιμη. 7) Η βάση δεδομένων είναι χρήσιμη για μελλοντική παρακολούθηση της κατάστασης των επιφανειακών εδαφών και των φυσικών CHEM-DAPHNE νερών της περιοχής 36

37 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η ερευνητική αυτή εργασία έγινε με την υποστήριξη του 11ΣΥΝ_8_1088 action Reg.No /2013, και χρηματοδοτήθηκε από το Επιχειρησιακό πρόγραμμα Συνεργασία του Υπουργείου Παιδείας, ΕΣΠΑ , Γ.Γ.Ε.Τ./ΕΥΔΕ-ΕΤΑΚ. Όλες οι αναλύσεις και επεξεργασίες των δειγμάτων έγιναν σε εργαστηριακούς χώρους του ΑΠΘ. CHEM-DAPHNE