ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ «Οικολογική ποιότητα και διαχείριση υδάτων σε επίπεδο λεκάνης απορροής» ΤΜΗΜΑΤΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ, ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ και ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΧΡΥΣΑΦΗ ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗ-ΑΛΕΞΑΝΔΡΑ ΓΕΩΛΟΓΟΣ «Εκτίμηση της Τρωτότητας των υπόγειων υδάτων στη ρύπανση του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής» ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Θεσσαλονίκη,

2 ARISTOTLE UNIVERSITY OF THESSALONIKI INTERDISCIPLINARY POSTGRADUATE MASTER PROGRAM Ecological water quality and management at a river basin level BY THE SCHOOLS OF BIOLOGY, GEOLOGY and CIVIL ENGINEERING CHRYSAFI AIKATERINI-ALEXANDRA Bsc in GEOLOGY Εvaluation of groundwater vulnerability using the DRASTIC method: Case study of alluvial aquifer of Mygdonia basin, C. Macedonia MASTER DISSERTATION THESIS Thessaloniki,

3 Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή : 1) Κωνσταντίνος Βουδούρης, Επίκουρος Καθηγητής, Τμήμα Γεωλογίας, ΑΠΘ, Επιβλέπων, 2) Ανδρέας Παναγόπουλος, Αναπληρωτής Ερευνητής, Ε.Λ.Γ.Ο. ΔΗΜΗΤΡΑ, Επιβλέπων, 3) Περικλής Λατινόπουλος, Καθηγητής, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, ΑΠΘ, Μέλος, 3

4 Αφιερώνεται στην μαμά μου, Ιωάννα & στον αδερφό μου, Βασίλη για την συμπαράσταση και την απεριόριστη υποστήριξη που μου προσέφεραν όλα τα χρόνια των σπουδών μου 4

5 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Κλείνοντας αυτή την μεταπτυχιακή διατριβή δεν θα μπορούσα παρά μόνο να ευχαριστήσω κάποιους πολύ σημαντικούς ανθρώπους και επιστήμονες που βρέθηκαν στον δρόμο μου και με βοήθησαν για να έρθει αυτή η μεταπτυχιακή διατριβή στο τέλος της. Καταρχάς θα ήθελα να ευχαριστήσω τον καθηγητή μου, Κύριο Βουδούρη Κωνσταντίνο, Επίκουρο Καθηγητή Γεωλογίας Α.Π.Θ., για την εμπιστοσύνη που έδειξε στο πρόσωπο μου και μου ανέθεσε το θέμα της διατριβής. Επίσης θα ήθελα να τον ευχαριστήσω για την άψογη συνεργασία που είχαμε όλο αυτό το διάστημα. Ευχαριστώ θερμά τον Κύριο Παναγόπουλο Ανδρέα, Αναπληρωτή Ερευνητή Ε.Λ.Γ.Ο. ΔΗΜΗΤΡΑ για την εμπιστοσύνη που μου έδειξε από την αρχή και θέλησε να είναι συνεπιβλέπων στη μεταπτυχιακή μου διατριβή. Τον ευχαριστώ πολύ για τις εύστοχες παρατηρήσεις που μου έκανε κατά τη διάρκεια της διατριβής όπως επίσης και για την υποστήριξη που μου έδειξε όλο αυτό το διάστημα. Ευχαριστώ θερμά τον Κύριο Λατινόπουλο Περικλή, Καθηγητή Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ. για την συμμετοχή του στην τριμελή εξεταστική επιτροπή. Θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά επίσης τον Κύριο Βεράνη Νικόλαο, Υδρογεωλόγο Ι.Γ.Μ.Ε Θεσσαλονίκης (Παράρτημα Κεντρικής Μακεδονίας). για την παραχώρηση των δεδομένων που μου παρείχε καθώς επίσης και για τις επιστημονικές γνώσεις που μου προσέφερε. Επίσης θα ήθελα να τον ευχαριστήσω για την πολύτιμη βοήθεια του και τις συμβουλές που μου παρείχε σε όλο το στάδιο συγγραφής της εργασίας. Ευχαριστώ πολύ το Εδαφολογικό Ινστιτούτο Θεσσαλονίκης για την παραχώρηση εδαφολογικών χαρτών της περιοχής μελέτης μου καθώς χωρίς αυτών δεν θα ήταν εύκολη η διεκπεραίωση της παρούσας εργασίας. Ευχαριστώ θερμά τον Χρήστο Χρηστίδη (υποψήφιο Διδάκτορα του Τμήματος Αγρονόμων και Τοπογράφων) και τον Χρήστο Δομακίνη (υποψήφιο Διδάκτορα του Τμήματος Γεωλογίας) για την πολύτιμη βοήθειά τους. Θερμές ευχαριστίες θα ήθελα να δώσω στην φίλη και συνάδελφο Αναστασία- Κωνσταντία Κασάπη (MSc Γεωλόγο) για την εμπιστοσύνη που έδειξε στο πρόσωπο μου, τη βοήθεια της σε διάφορα θέματα, αλλα και για την υποστήριξη και την ενθάρρυνση που μου παρείχε κατά τη διάρκεια των μεταπτυχιακών μου σπουδών. Δεν θα μπορούσα να μην ευχαριστήσω τους παιδικούς μου φίλους που όλα αυτά τα χρόνια βρίσκονται στο πλευρό μου και με στηρίζουν σε ότι και αν κάνω ο καθένας με τον 5

6 δικό του τρόπο. Αισθάνομαι μεγάλη τυχή που σας έχω στη ζωή μου. Μάρθα, Ιφιγένεια, Φανή, Ιωάννη, Θωμά, Ντίνα σας ευχαριστώ μέσα από την καρδιά μου! Ευχαριστώ θερμά επίσης τις φίλες μου και συμφοιτήτριες μου Μαρία, Μαριέλλα, Σόφη & Στεφανία για την συμπαράσταση και την υποστήριξη τους κατά την διάρκεια όλων των σπουδών μου στο Πανεπιστήμιο. Ακόμη, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον Παναγιώτη Αμαραντίδη για την απεριόριστη υποστήριξη που μου παρείχε κατά την περίοδο των σπουδών μου. Τέλος θέλω να εκφράσω ένα πολύ μεγάλο ευχαριστό μέσα από την καρδιά μου στην αγαπημένη μου γιαγιά Ελπινίκη, στους αγαπημένους μου θείους Χρυσάφη, Μαρία, Λέλα, Αλέκο, Ολυμπία & σε όλα μου τα ξαδέρφια που είναι όλα αυτά τα χρόνια στο πλευρό μου και με στηρίζουν σε κάθε απόφαση μου. 6

7 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η προστασία και διατήρηση των υπόγειων υδατικών πόρων είναι υποχρεωτικές, ιδιαίτερα σε χώρες όπου τα νερά σπανίζουν. Οι επιπτώσεις της αύξησης της αστικοποίησης, της οικονομικής ανάπτυξης και των γεωργικών δραστηριοτήτων, μαζί με τις ακανόνιστες και σπάνιες βροχοπτώσεις, συμβάλλουν στην ποσοτική και ποιοτική υποβάθμιση αυτών των πόρων. Στην παρούσα εργασία λοιπόν γίνεται προσπάθεια να παραχθεί ο χάρτης τρωτότητας των υπόγειων νερών, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο DRASTIC για τον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής. Η μέθοδος DRASTIC που χρησιμοποιήθηκε, αξιολογεί την τρωτότητα των υπογείων υδάτων της περιοχής μελέτης λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του βάθους του υδροφόρου ορίζοντα (D), του εμπλουτισμού (R), του υλικού του υδροφορέα (A), του εδαφικού υλικού (S), της κλίσης του αναγλύφου (Τ), της επίδρασης της ακόρεστης ζώνης (Ι) και της υδραυλικής αγωγιμότητας (C). Στην συγκεκριμένη μεταπτυχιακή διατριβή ειδίκευσης, ο γενικός δείκτης τρωτότητας κυμαινόταν από 75 έως 168. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως το 39 % του προσχωματικού υδροφορέα χαρακτηρίζεται από υψηλή έως πολύ υψηλή τρωτότητα. Στη συνέχεια έγινε μια ενδεικτική επαλήθευση της μεθόδου DRASTIC με τον χάρτη κατανομής των νιτρικών ιόντων (mg/l) από τον οποίο προέκυψε μερική αναντιστοιχία μεταξύ τους για την περιοχή, το οποίο πιθανότατα οφείλεται στη μετακίνηση των ρύπων με πλευρικές μετταγίσεις, στην περιορισμένη δυνατότητα κατείσδυσης και στην ορθολικότερη χρήση των λιπασμάτων. Προκύπτει επομένως πως οι εναλλακτικές λύσεις διαχείρισης για τον τεταρτογενή υδροφόρο ορίζοντα μπορούν να βελτιωθούν με την εφαρμογή αυτού του μοντέλου, επιτρέποντας έτσι στους ευαίσθητους πόρους των υπογείων υδάτων να προστατεύονται για να είναι δυνατή η συνεχής χρήση τους στο μέλλον. Λέξεις Κλειδιά: Τρωτότητα, Μέθοδος DRASTIC, Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΣΠ). 7

8 ABSTRACT The protection and preservation of groundwater resources are compulsory, particularly in the arid and semiarid countries where the waters are scarce. The effects of increasing urbanization, economic development and agricultural activities, along with the erratic and scarce rainfall, contribute to the quantitative and qualitative deterioration of these resources. This paper attempts to produce groundwater vulnerability map for the alluvial aquifer of Mygdonia basin using DRASTIC model. The DRASTIC model evaluates the Intrinsic Vulnerability (IV) of groundwater by considering factors including Depth to water table(d), natural Recharge rates(r), Aquifer media(a), Soil media(s), Topographic aspect(t), Impact of vadose zone media(i) and hydraulic Conductivity(C). Usually different rating are assigned to each factor and then summed together with respective weights to a numerical value. The Generic DRASTIC index ranged between 75 and 168. The results showed that 39 % of the Quaternary aquifer is characterized by the high and very high vulnerability classes. Then we applied an indicative verification of DRASTIC method with the map of nitrate distribution(mg/l) from which showed partial mismatch between them in the study area, which probably is due to the movement of pollutants with lateral transfusions,limited capasity of infiltration and rational use of fertilizers. Summarizing, it seems that management alternatives for the Quaternary aquifer may be improved by application of these models, allowing sensitive groundwater sources to be protected for continuing use in the future. Keywords: Vulnerability, DRASTIC, Geographical Information Systems (GIS) 8

9 Περιεχόμενα 1.Εισαγωγή Οδηγία πλαίσιο 2000/60 ΕΚ Σκοπός της μελέτης Βιβλιογραφική ανασκόπηση Γενικά χαρακτηριστικά της περιοχής μελέτης Δημογραφικά - Πληθυσμιακά στοιχεία Κλιματικά στοιχεία Χρήσεις γης Προστατευόμενες περιοχές & καθεστώς προστασίας Γεωμορφολογία Σκιασμένο ανάγλυφο Κλίση αναγλύφου Γεωλογία - Λιθολογία Παλαιογεωγραφική εξέλιξη Τεκτονική Υδρολιθολογικά χαρακτηριστικά και υδρογεωλογικές συνθήκες Τρωτότητα των υπόγειων νερών στη ρύπανση Γενικά Ορισμοί της Τρωτότητας Κατηγοριοποίηση Τρωτότητας Κυριότερες μέθοδοι εκτίμησης Τρωτότητας Η μέθοδος DRASTIC Εισαγωγή Πλεονεκτήματα & Μειονεκτήματα της μεθόδου DRASTIC Εφαρμογή της μεθόδου DRASTIC στον ελληνικό χώρο Βάθος υπόγειου νερού (Depth to groundwater) Εμπλουτισμός (Recharge rate) Υλικό του υδροφορέα (Aquifer median) Εδαφικό υλικό (Soil media) Κλίση αναγλύφου (Topography) Επίδραση της ακόρεστης ζώνης (Impact of vadoze zone) Υδραυλική αγωγιμότητα (Hydraylic Conductivity) Τροποποιημένος δείκτης DRASTIC (MDI) Μέθοδος GOD Μέθοδος AVI

10 4.Εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης στη ρύπανση με την μέθοδο DRASTIC Βάθος υπόγειου νερού (D) Εμπλουτισμός (R) Υλικό του υδροφορέα (Α) Εδαφικό υλικό (S) Κλίση αναγλύφου ( Τ ) Επίδραση της ακόρεστης ζώνης (Ι) Υδραυλική αγωγιμότητα (C) Τελικός δείκτης τρωτότητας DRASTIC (DI) - Τροποποιημένος δείκτης τρωτότητας DRASTIC (MDI) Τροποποιημένος δείκτης τρωτότητας DRASTIC (MDI) Νιτρικά Ιόντα (mg/l) Συμπεράσματα Συζήτηση Βιβλιογραφία Παράρτημα Εικόνα 39: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ5 της Κοινότητας Ασσήρου. Εικόνα 40: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ9 στην τοποθεσία Γεράνη της Κοινότητας Δρυμού. Εικόνα 41: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ11 στην τοποθεσία Κάμπος της Κοινότητας Δρυμού. Εικόνα 42: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ14 στην τοποθεσία Παπαδιά Λητή της Κοινότητας Δρυμού. Εικόνα 43: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ15 της Κοινότητας Μελισσοχωρίου. Εικόνα 44: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ30 στην τοποθεσία Αντλιοστάσιο της Κοινότητας Φιλύρου Εικόνα 45: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ31 στην τοποθεσία Μοίρα πυραύλων Στρατόπεδο Ράμιαλη της Δήμου Λαγκαδά. Εικόνα 46:. Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ33 της Κοινότητας Μελισσοχωρίου Εικόνα 47: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ46 στην τοποθεσία Αυλές της Κοινότητας Χρυσαυγής. Εικόνα 48:. Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ51 εντός χωριού της Κοινότητας Καβαλαρίου. Εικόνα 49: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ56 της Κοινότητας Αγ. Βασιλείου. Εικόνα 50: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ66 της Κοινότητας Γερακαρούς 10

11 Εισαγωγή Η παρούσα Μεταπτυχιακή Διατριβή ειδίκευσης εκπονήθηκε στα πλαίσια του Διατμηματικού Μεταπτυχιακού Προγράμματος του Τμήματος Βιολογίας της Σχολής Θετικών Επιστημών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Ο τίτλος της Μεταπτυχιακής Διατριβής Ειδίκευσης είναι : «Εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών στη ρύπανση του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής». Η Τριμελής Συμβουλευτική Επιτροπή αποτελείται από τον Επίκουρο Καθηγητή Τμήματος Γεωλογίας, Κωνσταντίνο Βουδούρη, τον Αναπληρωτή Ερευνητή του ΕΛ.Γ.Ο. ΔΗΜΗΤΡΑ, Ανδρέα Παναγόπουλο και τον Καθηγητή Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών, Περικλή Λατινόπουλο, με κύριο επιβλέποντα τον κ. Κ. Βουδούρη. Στην παρούσα εργασία γίνεται εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής. Τα υπόγεια νερά της λεκάνης αυτής δέχονται μεγάλες πιέσεις, λόγω εντατικής γεωργίας και αλλαγών χρήσεων γης. Για την εκτίμηση της τρωτότητας στην εξωτερική ρύπανση, χρησιμοποιήθηκε η διεθνώς χρησιμοποιούμενη μέθοδος DRASTIC σε περιβάλλον GIS. Η παραπάνω μέθοδος εκτιμά τον κίνδυνο ρύπανσης των υπόγειων νερών ενός υδροφορέα από εξωτερικά ρυπαντικά φορτία, χρησιμοποιώντας υδρογεωλογικές, εδαφολογικές και υδραυλικές παραμέτρους. Με βάση τις τιμές του δείκτη DRASTIC, κατασκευάσθηκε ο χάρτης τρωτότητας, όπου διακρίνονται περιοχές χαμηλής, χαμηλής - μέτριας, μέτριας - υψηλής, υψηλής και πολύ υψηλής τρωτότητας στη ρύπανση των υπόγειων νερών του υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής. Με βάση τα αποτελέσματα αυτά πραγματοποιήθηκε σύγκριση με τον υδροχημικο χάρτη κατανομής των νιτρικών ιόντων στον οποίο εντοπίστηκαν στοιχεία που σε αρχική θεώρηση φανερώνουν αντικρουόμενα αποτελέσματα (π.χ. χαμηλές συγκεντρώσεις NO 3 - υψηλός δείκτης τρωτότητας). Ο χάρτης τρωτότητας μπορεί να αποτελέσει πολύτιμο εργαλείο για τη χάραξη ζωνών προστασίας, το σχεδιασμό χρήσεων γης και τη διαχείριση των υδατικών πόρων. Είναι ένα εργαλείο που δεν μπορεί αντικαταστήσει σε καμία περίπτωση την έρευνα πεδίου, αλλά είναι ένας γενικός οδηγός για τους επιστήμονες, τους λήπτες αποφάσεων και τους διαχειριστές νερών. Για την υλοποίηση της παρούσας Διατριβής Ειδίκευσης, πραγματοποιήθηκαν οι παρακάτω εργασίες : Συλλογή ελληνικών και διεθνών εργασιών με κύριο γνωστικό αντικείμενο την εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών στη ρύπανση. Συλλογή προγενέστερων 1

12 μελετών και εργασιών που αφορούν τα γεωλογικά και υδρογεωλογικά χαρακτηριστικά της Μυγδονίας λεκάνης απορροής. Συλλογή λιθολογικών τομών από προϋπάρχουσες γεωτρήσεις, υδρολογικών δεδομένων, μετεωρολογικών δεδομένων, γεωλογικών και τοπογραφικών χαρτών καθώς και χάρτες κατανομής εδαφών της ευρύτερης περιοχής έρευνας. Συλλογή ψηφιακού υλικού : δορυφορικές εικόνες, ψηφιακό μοντέλο αναγλύφου (DEM) του δορυφόρου ASTER, διακριτικής ικανότητας 30 x 30 m. Ψηφιοποίηση γεωτρητικών, γεωλογικών, τοπογραφικών, μετεωρολογικών και λιθολογικών δεδομένων με τη χρήση των παρακάτω προγραμμάτων: Arc Map v. 9.3 για τη σύνταξη των θεματικών χαρτών, Microsoft Excel για την επεξεργασία των μετεωρολογικών-υδρολογικών δεδομένων καθώς και για τους συσχετισμούς, Picture Manager για την επεξεργασία φωτογραφιών, εικόνων και χαρτών, Google Earth για τη λήψη δορυφορικών εικόνων, Coord GR 1.6 για τη μετατροπή συντεταγμένων, LogPlot για τον σχεδιασμό των λιθολογικών τομών των γεωτρήσεων. Παραγωγή των θεματικών χαρτών και των τελικών χαρτών τρωτότητας των υπόγειων νερών στη ρύπανση. 1.1 Οδηγία πλαίσιο 2000/60 ΕΚ Η Ευρωπαϊκή Ένωση, κατανοώντας τη σημασία της προστασίας και διατήρησης του υδάτινου περιβάλλοντος στην Κοινότητα προχώρησε με την σύνταξη μιας νέας οδηγίας πλαίσιο που θεσπίζει τις βασικές αρχές μιας βιώσιμης πολιτικής των υδάτων στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Η Οδηγία 2000/60/ΕΚ για τη θέσπιση πλαισίου κοινοτικής δράσης στον τομέα της πολιτικής των υδάτων ή αλλιώς Οδηγία-Πλαίσιο για τα Νερά, μετά από μια μακρόχρονη περίοδο συζητήσεων και διαπραγματεύσεων μεταξύ των Κρατών Μελών της Ευρωπαϊκής Ένωσης, τέθηκε σε ισχύ στις 22 Δεκεμβρίου Βασικός στόχος της Οδηγίας 2000/60/Ε.Κ. είναι η προστασία όλων των υδάτων: επιφανειακών, υπογείων, μεταβατικών και παράκτιων μέσω της επίτευξης (περιβαλλοντικός στόχος) καλής κατάστασης (χημικής ή και οικολογικής) των υδάτων ως το Δεκέμβριο του 2015 και της κατάρτισης αποτελεσματικών σχεδίων διαχείρισης σε επίπεδο λεκάνης απορροής. Η Οδηγία καθορίζει τις αρχές και προτείνει μέτρα για τη διατήρηση και προστασία όλων των : 2

13 Εσωτερικών υδάτων (ποτάμια, λίμνες) Υπόγειων υδάτων Μεταβατικών υδάτων (λιμνοθάλασσες, δέλτα ποταμών) Παράκτιων υδάτων Η Οδηγία 2000/60/Ε.Κ. εισάγει για πρώτη φορά τον όρο «οικολογική ποιότητα» των υδάτων παράλληλα και ανεξάρτητα της όποιας άλλης χρήσης τους. Η εφαρμογή της στοχεύει στην ολοκληρωμένη και αειφόρο διαχείριση των υδατικών πόρων, αφού για πρώτη φορά καλύπτονται όλοι οι τύποι και όλες οι χρήσεις του νερού, σε ενιαίο πλαίσιο, κοινό για όλα τα κράτη μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Οι επιμέρους στόχοι της Οδηγίας Πλαίσιο είναι: Η τιμολόγηση του νερού με τη λογική της εξοικονόμησης και της λογικής χρήσης. Ανάκτηση κόστους για τις υπηρεσίες νερού, συμπεριλαμβανομένου του κόστους για το περιβάλλον και τους φυσικούς πόρους, σύμφωνα με την αρχή «ο ρυπαίνων πληρώνει». Η εναρμόνιση της νομοθεσίας σε ευρωπαϊκό επίπεδο, η οποία και ολοκληρώθηκε στη χώρα μας με το Π.Δ. 51/2007. Η ενεργός συμμετοχή των πολιτών στη σχεδίαση και στη διαδικασία της λήψης των αποφάσεων. Ανταπόκριση της Κοινότητας και των κρατών µελών σε διεθνείς υποχρεώσεις. Ο οικολογικός-περιβαλλοντικός προσανατολισμός της Οδηγίας εξειδικεύεται στο άρθρο 4 µε τους περιβαλλοντικούς στόχους που είναι οι εξής: επιφανειακά νερά: εξασφάλιση της καλύτερης δυνατής οικολογικής και χημικής κατάστασης (τουλάχιστον καλής μέχρι το 2015). υπόγεια νερά: εξασφάλιση της καλύτερης δυνατής ποσοτικής και χημικής κατάστασης (τουλάχιστον καλής μέχρι το 2015). προστατευόμενες περιοχές: συμμόρφωση µε όλα τα εκάστοτε ισχύοντα πρότυπα και στόχους μέχρι το Η εφαρμογή της Οδηγίας απαιτεί μια μακρόχρονη διαδικασία με πολλά ενδιάμεσα βήματα που θα επαναπροσδιορίζονται μετά από αξιολόγηση. Η καινοτομία της Οδηγίας, είναι ότι η ποιότητα των υδάτων μετράται πλέον και με οικολογικά στοιχεία σε αντίθεση με παλιότερα που μετριόταν με χημικά στοιχεία. Η υποχρέωση των κρατών μελών είναι η παρακολούθηση ενδεικτικών παραμέτρων της κατάστασης από τα εξής ποιοτικά στοιχεία: 3

14 Καταγραφή και εκτίμηση βιολογικών στοιχείων, δηλαδή της σύνθεσης και αφθονίας της υδατικής χλωρίδας (μακρόφυτα), των βενθικών μακροασπονδύλων και ιχθύων. Εκτίμηση υδρομορφολογικών παραμέτρων (ποσότητα και δυναμική υδάτινων ροών, σύνδεση με συστήματα υπόγειων υδάτων, συνέχεια ποταμού, διακυμάνσεις πλάτους και βάθους της κοίτης, δομή και υποστρώματος, δομή παρόχθιας ζώνης και ενδιαιτημάτων) που πρέπει να υποστηρίζουν τα παραπάνω βιολογικά στοιχεία. Εκτίμηση των φυσικοχημικών παραμέτρων που επίσης υποστηρίζουν την εκτιμώμενη κατάσταση των παραπάνω βιολογικών στοιχείων (π.χ. συνθήκες θερμοκρασίας, οξυγόνωσης και αλατότητας, συγκεντρώσεις θρεπτικών ουσιών, τιμές ph, ουσίες «προτεραιότητας» (Άρθρο 16). 1.2 Σκοπός της μελέτης Η παρούσα Μεταπτυχιακή Διατριβή Ειδίκευσης, έχει ως άμεσο στόχο την εφαρμογή της μεθόδου DRASTIC σε περιβάλλον GIS και τη δημιουργία χάρτη τρωτότητας για την εξεταζόμενη περιοχή, ο οποίος πρακτικά θα δίνει μια εποπτική εικόνα για την επιδεκτικότητα που παρουσιάζει ο προσχωματικός υδροφορέας της Μυγδονίας λεκάνης στη ρύπανση. Τονίζεται δε η σημαντικότητα και η χρησιμότητα των χαρτών τρωτότητας για τους υδροφορείς, μιας και με τη χρήση τους μπορούν να προβλεφθούν και να αποφευχθούν δυσμενείς καταστάσεις ρύπανσης του υπόγειου νερού, δίνοντας στους αρμόδιους φορείς την ευχέρεια της λήψης προστατευτικών μέτρων. Η τρωτότητα των υπόγειων νερών στη ρύπανση, εκτιμήθηκε για τον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής χρησιμοποιώντας υδρογεωλογικές, εδαφολογικές και υδραυλικές παραμέτρους. 1.3 Βιβλιογραφική ανασκόπηση Η Μυγδονία λεκάνη απορροής έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον των ερευνητών διαφόρων ειδικοτήτων καθώς στην περιοχή βρίσκονται οι λίμνες Κορώνεια και Βόλβη. Το υγροτοπικό σύστημα της Κορώνειας έχει υποστεί την τελευταία δεκαετία μια δραματική υποβάθμιση λόγω της αλόγιστης χρήσης των φυσικών πόρων καθώς και των ρυπαντικών εστιών (κτηνοτροφικές μονάδες, βιομηχανίες) στην ευρύτερη περιοχή. Ο Ψιλοβίκος στην διδακτορική του διατριβή (1977) ασχολήθηκε με την Παλαιογεωγραφική εξέλιξη της Μυγδονίας λεκάνης απορροής. Ο Βαφειάδης (1988) ασχολήθηκε με τα υδρογεωλογικά χαρακτηριστικά της πεδινής περιοχής υπολεκάνης της λίμνης Βόλβης. 4

15 Ο Δεμίρης (1994) στην έρευνα υδάτων της Μυγδονίας λεκάνης απορροής συνέταξε ένα μαθηματικό ομοίωμα για την βέλτιστη διαχείριση των υδατικών πόρων της λεκάνης. Οι Chatzipetros & Pavlidis (1998) πραγματοποίησαν τεκτονικές μελέτες σχετικά με τα ενεργά ρήγματα στη λεκάνη απορροής της Μυγδονίας. Οι Βέρανης & Κατιρτζόγλου (2002) πραγματοποίησαν υδρογεωλογική έρευνα στην πεδινή περιοχή υπολεκάνης της λίμνης Κορώνειας με έμφαση στις δυνατότητες εκμετάλλευσης του βαθύ υδροφορέα Ο Μπάλλας (2007) εκπόνησε διδακτορική διατριβή με θέμα «Χρήση των ασαφών εικόνων στη διαχείριση των υδατικών πόρων με εφαρμογή στη λεκάνη της Βόλβης». Η Μανάκου (2007) εκπόνησε διδακτορική διατριβή με θέμα «Συμβολή στον προσδιορισμό του τρισδιάστατου εδαφικού προσομοιώματος για τη μελέτη της σεισμικής απόκρισης στη Μυγδονία λεκάνη». Η Γιούρη (2008) εκπόνησε μεταπτυχιακή διατριβή με θέμα «Γεωχημική- Ορυκτολογική περιβαλλοντική μελέτη των ιζημάτων και υδάτων του ποταμού Μπογδάνα στην περιοχή Ασσήρου του Νομού Θεσσαλονίκης». Η Ντότα (2008) εκπόνησε μεταπτυχιακή διατριβή με θέμα «Η συμβολή της ΚΑΠ στην προστασία του περιβάλλοντος και την βιώσιμη ανάπτυξη στην περιοχή της λίμνης Κορώνειας». Στα πλαίσια ερευνητικού προγράμματος του Γ ΚΠΣ ( ) για τα υδροφόρα συστήματα της Ελλάδος, το Ι.Γ.Μ.Ε. πραγματοποίησε την υδρογεωλογική-υδροχημική μελέτη του κοκκώδους υδροφόρου συστήματος Μυγδονίας. Οι Ζαλίδης κ.α. (2006) συνέταξαν για τον Φορέα Διαχείρισης λιμνών Κορώνειας Βόλβης την 1η Έκθεση Αξιολόγησης εφαρμογής των όρων προστασίας του Εθνικού πάρκου λιμνών Βόλβης, Κορώνειας και Μακεδονικών Τεμπών (Σεπτέμβριος 2003 Φεβρουάριος 2006). Ο Βεράνης (2010) ασχολήθηκε με την Υδρογεωλογική μελέτη υδροφόρου συστήματος Μυγδονίας. Αδημ. Μελέτη ΙΓΜΕ. Η Γκινίδη (2011) εκπόνησε διδακτορική διατριβή με θέμα «Διαχείριση των υδατικών πόρων στη λεκάνη Κορώνειας. Εφαρμογή της ασαφούς λογικής». 5

16 2. Γενικά χαρακτηριστικά της περιοχής μελέτης 2.1 Δημογραφικά - Πληθυσμιακά στοιχεία Ο προσχωματικός υδροφορέας της Μυγδονίας λεκάνης απορροής βρίσκεται στην Κεντρική Μακεδονία (20 km βορειοανατολικά της Θεσσαλονίκης), υπάγεται στο 10 υδατικό διαμέρισμα της Ελλάδας όπως αυτά έχουν οριστεί από τον Νόμο 1739/87 και εκτείνεται σε έκταση 689 km 2.Αποτελείται από περιοχές που βρίσκονται κατά το πλείστον στο Νομό Θεσσαλονίκης ενώ λιγότερες είναι αυτές που βρίσκονται στον Νομό Χαλκιδικής (Εικόνα 1). Εικόνα 1: Κατανομή των Νομών στη Μυγδονία λεκάνη απορροής. Στην παρακάτω Εικόνα 2 αποτυπώνεται η συνολική κατανομή του προσχωματικού υδροφορέα σε Καποδιστριακούς δήμους. Στην περιοχή μελέτης παρατηρείται η εξάπλωση κυρίως 3 δήμων: 21,9 % της έκτασης καλύπτει ο Δήμος Λαγκαδά (Νομός Θεσσαλονίκης), 15,1 % ο Δήμος Απολλωνίας (Νομός Θεσσαλονίκης) και 12,3 % ο Δήμος Κορώνειας (Νομός Θεσσαλονίκης). 6

17 Εικόνα 2: Κατανομή πληθυσμού & Καποδιστριακών δήμων στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής. Οι υπόλοιποι δήμοι αντιπροσωπεύονται με ποσοστό μικρότερο του 10: Δήμος Μυγδονίας (Νομός Θεσσαλονίκης), Δήμος Εγνατίας (Νομός Θεσσαλονίκης), Δήμος Ασσήρου (Νομός Θεσσαλονίκης), Δήμος Ρεντίνας, Δήμος Καλλινδοίων(Νομός Θεσσαλονίκης), Δήμος Μαδύτου και Δήμος Ζερβοχωρίων (Νομός Χαλκιδικής) (Πίνακας 1). Στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης βρίσκονται συνολικά 35 οικισμοί. Πληθυσμό λιγότερο από 1000 κάτοικους έχουν 13 οικισμοί: 4 οικισμοί στο Δ. Λαγκαδά, 2 οικισμοί στο Δ. Κορώνειας, 2 οικισμοί στο Δ. Μαδύτου και από έναν οικισμό στους Δήμους Μυγδονίας, Καλλινδοίων, Ρεντίνας, Απολλώνιας και Εγνατίας (Εικόνα 2). Πληθυσμό κατοίκους έχουν 21 οικισμοί, 4 οικισμοί στο Δ. Ζερβοχωρίων, 4 οικισμοί στο Δ. Απολλωνίας, 3 οικισμοί στο Δ. Καλλινδοίων, 3 οικισμοί στο Δ. Βερτίσκου, 3 οικισμοί στο Δ. Λαγκαδά, 2 οικισμοί στο Δ. Κορώνειας και από έναν οικισμό στους Δήμους Ασσήρου & Μυγδονίας. Πληθυσμό πάνω από 5000 κατοίκους έχει μόνο ο Δ. Λαγκαδά με έναν οικισμό τον Λαγκαδά, οποίος έχει πληθυσμό κατοίκους (ΕΣΥΕ 2001). 7

18 Πίνακας 1: Έκταση οικισμών στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης Από τον Πίνακα 2 που ακολουθεί συμπεραίνουμε ότι κατά τη διάρκεια της τελευταίας 50ετίας ( ) παρατηρείται αύξηση στο συνολικό πληθυσμό του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής από σε (άνοδος 5,3 %). Πιο αναλυτικά, για την περίοδο από τους 36 οικισμούς που βρίσκονται στην περιοχή μελέτης στους 20 παρατηρείται αύξηση του πληθυσμού με χαρακτηριστικά παραδείγματα το 8

19 Δ.Δ. Λαγυνών (86,6 %), το Δ.Δ. Καβαλλαρίου (68,5%), το Δ.Δ. Χρυσαυγής (42,4 %), το Δ.Δ. Νυμφόπετρας (64,9%), το Δ.Δ. Βόλβης (67,5 %) και το Δ.Δ. Κρήμνης (63 %) ενώ στους υπόλοιπους 16 οικισμούς παρατηρείται μείωση του πληθυσμού η οποία κυμαίνεται από 0,6 έως 64,7 %.Η μεγαλύτερη μείωση του πληθυσμού παρατηρείται στα Δ.Δ. Αρδαμερίου (64,7 %), Νικομηδινού (35 %), Σχολαρίου (33,5 %) και Σαρακήνας (30,8 %). Πίνακας 2 : Απογραφή πληθυσμού στην περιοχή εξάπλωσης του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης για τη χρονική περίοδο Στην Εικόνα 3 που ακολουθεί απεικονίζεται η μεταβολή του πληθυσμού στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης για τις δεκαετίες

20 Εικόνα 3: Μεταβολή πληθυσμού στην περιοχή εξάπλωσης του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης για την τελευταία 50ετία ( ) Στις αγροτικές δραστηριότητες των κατοίκων της περιοχής μελέτης περιλαμβάνονται οι παρακάτω καλλιέργειες: Σιτηρά (Σιτάρι, κριθάρι, καλαμπόκι, σίκαλη) Κτηνοτροφικές τροφές όπως τριφύλλι, κλπ. Αμπελουργικά Προϊόντα (επιτραπέζια οινοποιήσιμα σταφύλια) Ελιές 2.2 Κλιματικά στοιχεία Σύμφωνα με τον Μαριολόπουλο (1938) η Κεντρική Μακεδονία κατατάσσεται στην περιοχή της βορείου Ελλάδος (ηπειρωτική) όπου το κλίμα αρχίζει και απομακρύνεται από το 10

21 μεσογειακό τύπο και μπορεί να χαρακτηριστεί ως ενδιάμεσο ή μεταβατικό μεταξύ αυτού και του μεσοευρωπαϊκού, με χαρακτηριστικά που φανερώνουν ηπειρωτική τραχύτητα. Ο Κυριαζόπουλος (1939) παρουσιάζει το κλίμα της Κεντρικής Μακεδονίας ως μεσογειακό, παρουσιάζοντας την βροχή να κατανέμεται σε δύο εποχές, μία υγρή και ψυχρή και μία ξηρή και θερμή και με μεγάλη ραγδαιότητα, κυρίως κατά τους καλοκαιρινούς μήνες. Παρόλο όμως που παρουσιάζει το κλίμα ως μεσογειακού τύπου, δέχεται και μία ηπειρωτική επίδραση, η οποία γίνεται αισθητή κατά το χειμώνα και το καλοκαίρι. Ο Μπαλαφούτης (1977) επικαλούμενος τα όρια των μέσων μηνιαίων θερμοκρασιών, κατατάσσει τη Μακεδονία στα μεσόθερμα κλίματα (C) κατά Koeppen. Λαμβάνοντας υπόψη του τα βροχομετρικά ύψη κατά τους μήνες του καλοκαιριού και του χειμώνα και τη μέση τιμή της θερμοκρασίας του θερμότερου μήνα, κατατάσσει το κλίμα της Μακεδονίας στο Csa κλιματικό τύπο, δηλαδή μεσογειακό κλίμα με ήπιους χειμώνες και ξηρό θερμό καλοκαίρι, εκτός από μερικές απομακρυσμένες από τις ακτές ορεινές περιοχές τις οποίες κατατάσσει στο Cfa κλιματικό τύπο (μεταβατικός τύπος μεταξύ του μεσογειακού και ηπειρωτικού κλίματος (Από Αστάρα, 1980 και Λαμπρινό, 1989). 2.3 Χρήσεις γης Η κατανομή της κάλυψης γης μελετήθηκε με το Corine Land Cover (2000). Έχει ολοκληρωθεί επιτυχώς και η παραγωγή του Corine Land Cover 2006 για 36 από τις 39 συνολικά χώρες (εξαίρεση αποτελούν οι χώρες του Ηνωμένου Βασιλείου και η Ελβετία οι οποίες όμως είναι στην εξέλιξή του ενώ η Ελλάδα δεν έχει ξεκινήσει καν την παραγωγή). Το πρόγραμμα Corine Land Cover (2000) είναι μια κοινή πρωτοβουλία της επιτροπής της Ευρωπαϊκής Ένωσης και της αντιπροσωπείας της για το περιβάλλον. Ήταν μια προσπάθεια καταγραφής και χαρτογράφησης της κάλυψης της γης στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Σύμφωνα με το Corine Land Cover (2000) εντοπίστηκαν πέντε γενικές κατηγορίες χρήσεων γης από τις οποίες προκύπτει ότι το μεγαλύτερο ποσοστό στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής καταλαμβάνουν οι γεωργικές περιοχές ενώ το μικρότερο ποσοστό οι τεχνητές επιφάνειες. Οι κατηγορίες είναι οι εξής (Εικόνα 4, Εικόνα 5) Γεωργικές περιοχές (ποσοστό 71 % της συνολικής έκτασης) Υδάτινες επιφάνειες (ποσοστό 13 % της συνολικής έκτασης) Δάση και ημιφυσικές περιοχές (ποσοστό 10 % της συνολικής έκτασης) Τεχνητές επιφάνειες (ποσοστό 3 % της συνολικής έκτασης) 11

22 Υγρότοποι (ποσοστό 3 % της συνολικής έκτασης) Εικόνα 4: Γενικές κατηγορίες χρήσεων γης στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής (Πηγή: Εικόνα 5: Γενικές κατηγορίες χρήσεων γης στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής (Πηγή: 12

23 Επιπλέον χρήσιμες πληροφορίες προκύπτουν από την αναλυτικότερη κατηγοριοποίηση των χρήσεων γης από το Corine Land Cover (2000) όπως αυτή παρουσιάζεται στις Εικόνες 6 & 7. Τη μεγαλύτερη έκταση καλύπτουν γεωργικές περιοχές με μη αρδευόμενη αρόσιμη γη (55 % της συνολικής έκτασης), ακολουθούν οι επιφάνειες στάσιμου ύδατος (13 %) οι οποίες αποτελούνται από τις λίμνες Βόλβη & Κορώνεια και τέλος περιοχές που καλλιεργούνται από γεωργία το 7 % της έκτασης του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής. Οι υπόλοιπες κατηγορίες αφορούν χρήσεις γης μικρότερων εκτάσεων που δεν υπερβαίνει η καθεμία το 5 % της συνολικής. Στο σημείο αυτό να τονιστεί ότι το θεματικό επίπεδο των ειδικών κατηγοριών χρήσεων γης (Corine Land Cover 2000) δεν συμβαδίζει με την απογραφή του 2001 των αρδευόμενων καλλιεργειών της ΕΣΥΕ καθώς στην περιοχή μελέτης το μεγαλύτερο ποσοστό έκτασης αποτελείται από αρδευόμενες καλλιέργειες και όχι από μη αρδευόμενες. Εικόνα 6: Ειδικές κατηγορίες χρήσεων γης στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής (Πηγή: 13

24 Εικόνα 7: Ειδικές κατηγορίες χρήσεων γης στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής (Πηγή: Προστατευόμενες περιοχές & καθεστώς προστασίας Λόγω της οικολογικής της σημασίας η περιοχή προστατεύεται από μια σειρά διεθνείς συνθήκες και ρυθμιστικές πράξεις που προσδιορίζουν το καθεστώς ανάπτυξης και διαχείρισης της περιοχής, οι κυριότερες εκ των οποίων είναι (Ζαλίδης κ.α., 2006): «Υγρότοπος διεθνούς σημασίας», (Σύμβαση Ramsar 1971) «Ειδικά Προστατευόμενη Περιοχή», (SPA, Οδηγία 79/409 ΕΕ) GR Λίμνες Βόλβη, Λαγκαδά, Στενά Ρεντίνας (χάρτης ζωνών προστασίας). «Περιοχές Κοινοτικού Ενδιαφέροντος», (Δίκτυο NATURA 2000, Οδηγία 92/43/ΕΟΚ. ΚΥΑ 33318/3028/1998, ΦΕΚ 1289 Β) GR Λίμνες Κορώνεια, Βόλβη και GR Στενά Ρεντίνας (χάρτης ζωνών προστασίας) «Ειδικά Προστατευόμενη Μεσογειακή Περιοχή», (Σύμβαση Βαρκελώνης) «Διατήρησης της Ευρωπαϊκής Άγριας Ζωής και των Φυσικών Βιοτόπων», (Σύμβαση της Βέρνης 1983) «Διατήρησης Μεταναστευτικών Ειδών Αγρίων Ζώων», (Σύμβαση της Βόννης) 14

25 «Χαρακτηρισμός των λιμναίων χερσαίων και υδάτινων περιοχών του υγροτοπικού συστήματος των λιμνών Βόλβης - Κορώνειας και Μακεδονικών Τεμπών ως Εθνικό Πάρκο Υγροτόπων των λιμνών Κορώνειας - Βόλβης και των Μακεδονικών Τεμπών», Κοινή Υπουργική Απόφαση 6919/2004 (ΦΕΚ 248 Δ/2004) Διατηρητέα μνημεία της φύσης (ο αιωνόβιος Πλάτανος στο "Βήμα του Αγίου Παύλου" κοντά στο χωριό Απολλωνία και δύο υπεραιωνόβιοι Πλάτανοι στο χωριό Σχολάρι μεταξύ των δύο λιμνών). Στις Εικόνες 8 & 9 διακρίνονται οι δύο περιοχές που προστατεύονται από το δίκτυο Natura Η έκταση που καταλαμβάνει η προστατευόμενη περιοχή GR (Λίμνες Κορώνεια, Βόλβη & ευρύτερη περιοχή) υπολογίστηκε από το ArcGIS 261 km 2, ενώ η προστατευόμενη περιοχή GR (Λίμνες Κορώνειας - Βόλβης, Στενά Ρεντίνας και ευρύτερη περιοχή) υπολογίστηκε 149 Km 2 και καλύπτει τις λίμνες Κορώνεια & Βόλβη καθώς και μία σημαντική έκταση της παραλίμνιας περιοχής. Η προστατευόμενη περιοχή GR χαρακτηρίζεται από την παρουσία τεσσάρων βασικών οικοσυστημάτων: λίμνες (Κορώνεια & Βόλβη), παρόχθια δάση & ρέματα (Δάσος Απολλωνίας, Στενά Ρεντίνας, Ρήχιος, Μπογδάνας, Μελισσουργός), αγροτικές εκτάσεις (καλλιεργούμενες περιοχές στα πεδινά) και ημιορεινές εκτάσεις (βοσκότοποι, θαμνώνες και δάση οξυάς, καστανιάς & βελανιδιάς). 15

26 Εικόνα 8: Προστατευόμενες περιοχές σύμφωνα με το δίκτυο Natura 2000 στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης (Πηγή: Εικόνα 9.: Δορυφορική εικόνα με τις προστατευόμενες περιοχές στην ευρύτερη περιοχή της Μυγδονίας λεκάνης απορροής (Πηγή: Γεωμορφολογία Το σχήμα του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής είναι επίμηκες. Καταλαμβάνει το πεδινό καθώς και τμήμα από τη λοφώδη - ημιορεινή περιοχή της λεκάνης απορροής Μυγδονίας με υψόμετρα m και το μέσο υψόμετρο είναι 130 m (Εικόνα 10). H ταφρολεκάνη της Μυγδονίας στην οποία ανήκει η περιοχή μελέτης, είναι ένα επίμηκες τεκτονικό βύθισμα που αποτελεί μέρος του ευρύτερου Προμυγδονιακού βυθίσματος το οποίο περιλαμβάνει και τις γειτονικές λεκάνες Ζαγκλιβερίου, Μαραθούσας και Μαυρούδας. Τοποθετείται βόρεια, βορειοανατολικά της πόλης της Θεσσαλονίκης και εκτείνεται κατά τη διεύθυνση Α Δ μεταξύ του όρους Καμήλα και της Ρεντίνας. Ανατολικά ορίζεται από τους ορεινούς όγκους των Κερδυλλίων και Στρατονικού, βόρεια από τα όρη της Βόλβης και του Βερτίσκου, νότια από το Χορτιάτη και το όρος Χολομώντα, ενώ δυτικά είναι τα υψώματα του Ωραιοκάστρου. Η έξοδος της ταφρολεκάνης προς τον κόλπο του Ορφανού γίνεται μέσω των στενών της Ρεντίνας. Η κλίση του ανάγλυφου της πεδινής περιοχής είναι από NΔ BΑ μέχρι το ανατολικό περιθώριο της λίμνης Κορώνειας και στη συνέχεια από Δ Α. Στο νότιο τμήμα στις περιοχές Ν. Απολλωνίας-Μαραθούσας-Γεροπλάτανου οι κλίσεις είναι N B και στην περιοχή Γερακαρού-Καλαμωτού είναι NΑ BΔ αντίστοιχα. 16

27 Εικόνα 10: Γεωμορφολογικός χάρτης του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής 2.6 Σκιασμένο ανάγλυφο Σύμφωνα με τους Burrough & McDonell (2000), η αρχή της αυτόματης χαρτογράφησης του σκιασμένου ανάγλυφου βασίζεται σε ένα μοντέλο το οποίο δείχνει πως θα φαινόταν το έδαφος ένα ήταν φτιαγμένο από ιδανικό υλικό φωτισμένο από μια συγκεκριμένη θέση. Το τελικό αποτέλεσμα μοιάζει με αεροφωτογραφία εξαιτίας της χρήσης γκρι κλίμακας και διαβαθμισμένων τεχνικών αποτύπωσης του τόνου απεικόνισης του ανάγλυφου, αλλά στην πραγματικότητα ο χάρτης που προέρχεται από το παραγόμενο DEM διαφέρει σε σημαντικό βαθμό από τις αεροφωτογραφίες. Ο χάρτης σκιασμένου ανάγλυφου προέκυψε από την εργαλειοθήκη ArcToolbox και με τις εντολές Spatial Analyst Tools Surface Hilshade. 17

28 Εικόνα 11: Χάρτης σκιασμένου αναγλύφου 2.7 Κλίση αναγλύφου Η κλίση του αναγλύφου είναι το πιο ευρέως διαδεδομένο τοπογραφικό μέγεθος και πολύ μεγάλης σημασίας για κάθε γεωμορφολογική έρευνα. Ως κλίση ορίζεται η μέγιστη μεταβολή του υψομέτρου σε κάθε σημείο μιας επιφάνειας.. Όσο μικρότερη η τιμή κλίσης, τόσο πιο επίπεδο είναι το ανάγλυφο, ενώ όσο μεγαλύτερη η τιμή κλίσης τόσο πιο απότομο είναι το ανάγλυφο. Οι κλίσεις υπολογίζονται είτε σε μοίρες είτε σε ποσοστό επί τοις εκατό (%). Λαμβάνοντας υπόψη την ταξινόμηση των κλίσεων του αναγλύφου που πρότεινε ο Demek (1972), η οποία υιοθετήθηκε στη συνέχεια από την Επιτροπή Γεωμορφολογικής Έρευνας και Χαρτογράφησης (Commision on Geomorphological Survey and Mapping) της Διεθνούς Γεωγραφικής Ένωσης (IGU International Geographical Union), έγινε η ταξινόμηση των κλίσεων σε 5 κύριες κατηγορίες. Κλίση 0 2 : Επίπεδο έως ελαφρώς κεκλιμένο ανάγλυφο (Επιφάνειες επιπέδωσης, Αναβαθμίδες).Έναρξη διάβρωσης τύπου καλύμματος. Απουσία προβλημάτων στις ανθρώπινες δραστηριότητες (μεταφορές, οικοδόμηση, γεωργία, υλοτομία). 18

29 Κλίση 2 5 : Ελαφρώς κεκλιμένο ανάγλυφο (πρόποδες κοιλάδων, περιοχές τελικών μοραίνων, κλιτύες θινών). Διάβρωση καλύμματος και έναρξη αυλακωτής διάβρωσης. Σε περιοχές φυτοκάλυψης παρατηρείται έναρξη ερπυσμού εδαφών. Μέτρα προστασίας του εδάφους στις καλλιεργούμενες περιοχές. Ελαφριά δυσκολία στη μετακίνηση των οχημάτων, δυνατότητα εποικισμού και λειτουργίας βιομηχανιών. Καλλιέργεια δυνατή με τη χρήση μηχανημάτων. Προτεινόμενη η καλλιέργεια κατά τις ισοϋψείς. Κλίση 5 15 : Ισχυρώς κεκλιμένο ανάγλυφο (κλιτύες κοιλάδων, τεκτονικές αναβαθμίδες.). Κινήσεις μαζών, ισχυρή διάβρωση τύπου καλύμματος και αυλακωτή, έντονες διαβρωτικές διεργασίες σε περιοχές μειωμένης φυτοκάλυψης αλλά έναρξη τους και σε περιοχές έντονης φυτοκάλυψης. Πιθανές ολισθήσεις εδάφους και ερπυσμός. Σημαντικές δυσκολίες στην κατασκευή δρόμων και στη μετακίνηση οχημάτων. Αδύνατη η καλλιέργεια δίχως τη χρήση αναβαθμίδων. Δυσκολίες στη χρήση γεωργικών μηχανημάτων. Κλίση : Απότομο (15-25 ) έως εξαιρετικά απότομο (25 35 ) ανάγλυφο (κλιτύες κοιλάδων μεσαίων ορέων). Έντονες διεργασίες απογύμνωσης πάσης φύσεως, ερπυσμοί εδαφών, λασπορροές, πολύ έντονη αυλακωτή και γραμμική διάβρωση τόσο σε γυμνές όσο και σε καλυμμένες (δάση) περιοχές. Δυνατή η μετακίνηση μόνο με ερπυστριοφόρα μηχανήματα. Αδύνατη η καλλιέργεια, δυσχερής η υλοτομία. Περιοχή δασών και βοσκοτόπων. Κλίση (70% 135%): απόκρημνο ανάγλυφο (απότομες κλιτύες κοιλάδων υψηλών ορέων, κλιτύες ασβεστολιθικών φαραγγιών). Πολύ λεπτό, ασυνεχές στρώμα εδάφους, έντονη απογύμνωση του μητρικού πετρώματος, ισχυρότατη έκθεση στους παράγοντες της διάβρωσης και της βαρύτητας. Αδύνατη η προσπέλαση. Περιοχή δασών, όριο εκμετάλλευσης της υλοτομίας. Η εξαγωγή του μεγέθους αυτού έγινε από την εργαλειοθήκη ArcToolbox και με τις εντολές Spatial Analyst Tools Surface Slope. Οι κλίσεις στην περιοχή κυμαίνονται από 0-36 μοίρες. Ο προσχωματικός υδροφορέας της Μυγδονίας λεκάνης απορροής χαρακτηρίζεται από επίπεδο έως ελαφρά κεκλιμένο ανάγλυφο σύμφωνα με τον Demek (Εικόνα 12). Οι περιοχές με κλίσεις από 0-5 ο καλύπτουν το 81 % της συνολικής έκτασης του προσχωματικού υδροφορέα ενώ το 19 % αποτελείται από περιοχές με κλίσεις μεγαλύτερες από 15 (Πίνακας 3). 19

30 Εικόνα 12: Κατηγορίες κλίσεων αναγλύφου στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης κατά Demek (1972) Πίνακας 3: Κατηγορίες κλίσεων κατά Demek (1972) με την αντίστοιχη έκταση. 2.8 Γεωλογία - Λιθολογία Η Μυγδονία λεκάνη απορροής εντάσσεται γεωτεκτονικά κυρίως στη Σερβομακεδονική μάζα ενώ ένα μικρότερο τμήμα στα νοτιοδυτικά αυτής, καταλαμβάνεται από σχηματισμούς της Περιροδοπικής και της ζώνης Αξιού (Εικόνα 13). 20

31 Εικόνα 13: Χάρτης της Σερβομακεδονικής μάζας (Μουντράκης 1985). Η Σερβομακεδονική μάζα συγκροτείται κυρίως από κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα τα οποία διαιρούνται σε δύο μεγάλες σειρές. Την κατώτερη και αρχαιότερη σειρά των Κερδυλλίων και την ανώτερη και νεότερη σειρά του Βερτίσκου. Από Παλαιογεωγραφική άποψη η Σερβομακεδονική θεωρείται ηπειρωτική μάζα, τμήμα της Λαυρασίας μαζί με την Μάζα της Ροδόπης (Μουντράκης, 1985). Η Περιροδοπική ζώνη συγκροτείται από τρεις βασικές ενότητες με γενική διάταξη των σχηματισμών τους ΒΔ ΝΑ οι οποίες από Ανατολικά προς Δυτικά είναι: 1) Ενότητα Ντεβέ Κοράν Δουμπιά, 2) Ενότητα Μελισσοχωρίου Χολομώντα και 3) Ενότητα Άσπρης Βρύσης Χορτιάτη. Η περιοχή του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης αποτελείται από χαλαρά Τεταρτογενή και Νεογενή ιζήματα που πλήρωσαν το τεκτονικό βύθισμα της λεκάνης Μυγδονίας. Κατά τον Ψιλοβίκο (1977) διακρίνεται ένα Προμυγδονιακό σύστημα με ηλικία άνω Μειόκαινο - Κάτω Πλειστόκαινο που αποτέθηκε στην Προμυγδονιακή λεκάνη και το υπερκείμενο Μυγδονιακό σύστημα με ηλικία μέσο Πλειστόκαινο-Ολόκαινο. Η μετάβαση των δύο συστημάτων σε μερικές περιπτώσεις είναι βαθμιαία ενώ σε άλλες το Μυγδονιακό σύστημα κάθεται ασύμφωνα πάνω στο Προμυγδονιακό σύστημα (Εικόνα 14). 21

32 Εικόνα 14: Στρωματογραφική διάρθρωση της Μυγδονίας λεκάνης (Sotiriadis et al.,1983) (α) Το Μυγδονιακό σύστημα στην ευρύτερη περιοχή μελέτης διακρίνεται σε κατώτερες και ανώτερες αποθέσεις. Οι κατώτερες αποθέσεις συνίσταται από: κροκάλες γνευσίου, μαρμαρυγιακούς σχιστόλιθους και φυλλίτες, άμμοι, αργιλικά υλικά και ένα στρώμα λεπτόκοκκης άμμου. Στο ανώτερο τμήμα αποθέσεων συναντώνται: αργιλικά υλικά, εναλλαγές αργίλου και άμμου, άμμοι, κροκάλες και άμμοι και χημικά ιζήματα (τραβερτίνες). Οι σχηματισμοί αυτοί καλύπτουν το μεγαλύτερο μέρος της σημερινής Μυγδονίας λεκάνης με πάχος που σε πολλές περιοχές ξεπερνά τα 100 m (Ψιλοβίκος, 1977). 22

33 Από πλευράς αποθετικού περιβάλλοντος οι Ολοκαινικές αποθέσεις (ηλικίας χρόνια μέχρι σήμερα), διακρίνονται σε προσχώσεις κοιλάδων (αμμούχες άργιλοι), λιμναία ιζήματα (αμμούχες άργιλοι, ιλύς, λεπτόκοκκοι άμμοι με μαρμαρυγίες), αλλουβιακές αποθέσεις και αποθέσεις στις κοίτες ποταμών και χειμάρρων που εντοπίζονται στο νότιο τμήμα του συστήματος. Επίσης, ριπίδια προσχώσεων και πλευρικά κορήματα ( άμμοι, χαλίκια, κροκάλες, άργιλοι), με ηλικία που φθάνει μέχρι το Πλειστόκαινο και συνιστούν τις δελταϊκές αποθέσεις των ρεμάτων Μεγάλο ρέμα και Χολομώντας ρέμα. Οι Πλειστοκαινικές αποθέσεις (1,8 εκατ. χρόνια έως χρόνια) απαντούν υπό μορφή αναβαθμίδων (κατώτερο σύστημα). Επίσης συναντώνται ριπίδια προσχώσεων που αποτελούνται από εναλλαγές αδρομερών υλικών (άμμοι μεσόκοκκοι έως λεπτόκοκκοι, ψηφίδες, χάλικες) με ποικίλο ποσοστό συμμετοχής από λεπτόκοκκα υλικά (αργιλοπηλοί, αμμοϊλείς) υπό μορφή φακοειδών οριζόντων ή στρώσεων πάχους μέχρι μερικών μέτρων. Οι αποθέσεις αυτές είναι ηπειρωτικών φάσεων, χερσαίων ή μικρών κλειστών λεκανών και λιμνών. Γενικά είναι υλικά του μεσαίου και κατωτέρου συστήματος αναβαθμίδων και ταξινομούνται στις ποταμοχειμάρριες αποθέσεις. Το μέγιστο πάχος των Ολοκαινικών και Πλειστοκαινικών αποθέσεων ανέρχεται σε 200 m. (β) Το Προμυγδονιακό σύστημα συνίσταται από τα κατώτερα προς τα ανώτερα μέλη από: ένα στρώμα αποσάθρωσης του αλπικού μεταμορφωμένου υποβάθρου (γνευσίου και μαρμαρυγιακού σχιστόλιθου) εντός του οποίου υπάρχουν κατά θέσεις ασβεστιτικά συγκρίματα, κροκαλοπαγή αποτελούμενα κυρίως από κροκάλες μαρμαρυγιακού σχιστόλιθου, γνευσίου και αμφιβολιτών οι οποίες συγκολλούνται μεταξύ τους με χαλαζιακό ψαμμιτικό υλικό, ψαμμίτες, αργιλοψαμμιτικά ιζήματα εναλλαγών αργίλου, άμμου και ιλύος και ερυθροστρώματα τα οποία συνίστανται από αργιλικά υλικά, κροκάλες και άμμους που παρουσιάζουν χαρακτηριστικό ερυθρό χρώμα. Το μέγιστο πάχος των Προμυγδονιακών ιζημάτων εκτιμάται ότι είναι της τάξης των 300 m. Το περιβάλλον απόθεσης του Προμυγδονιακού συστήματος είναι ποταμοχειμάρριας φάσης σε εναλλαγή με λιμναία φάση. Το βάθος στο οποίο αναπτύσσεται το Προμυγδονιακό σύστημα σχετίζεται με τα παλαιογεωγραφικά χαρακτηριστικά της λεκάνης. Στο δυτικό τμήμα αυτής συναντάται στα 23

34 160 m, στο κεντρικό στα 80 m, ενώ για το ανατολικό δεν υπάρχουν σαφή στοιχεία. Στο νότιο, νοτιοδυτικό άκρο της λεκάνης κατά μήκος των χωριών Στίβου Νικομηδινού Γερακαρού Βασιλούδι Ζεστό Νερό Αγιάσματος Λαγυνά Λητή, εμφανίζεται επιφανειακά ο σχηματισμός των ερυθροστρωμάτων ο οποίος είναι γνωστός και ως σχηματισμός «Γερακαρούς» με πάχη κατά περιοχές μεγαλύτερα των 100 m (Κουφός κ.ά. 1994). Για την ψηφιοποίηση των γεωλογικών σχηματισμών έγινε πρώτα γεωαναφορά των γεωλογικών χαρτών, κλίμακας 1: της περιοχής μελέτης με την εντολή Georeferencing. Στη συνέχεια έγινε ψηφιοποίηση του κάθε γεωλογικού σχηματισμού ξεχωριστά. Μετά την ψηφιοποίηση των γεωλογικών σχηματισμών στη Μυγδονία λεκάνη απορροής έγινε ομαδοποίηση (Εικόνες 15 & 16) και προέκυψε ότι: Τα μεταμορφωμένα (σχιστόλιθοι, γνεύσιοι, φυλλίτες) καταλαμβάνουν το μεγαλύτερο ποσοστό της λεκάνης (44 %). Οι ποτάμιες αναβαθμίδες καταλαμβάνουν το 20 % Τα πυριγενή πετρώματα ( γρανίτης, τύπου Αρναίας) καταλαμβάνουν το 15 %. Οι προσχώσεις κοιλάδων και τα ριπίδια προσχώσεων καταλαμβάνουν το 12 % Οι αλλουβιακές αποθέσεις καταλαμβάνουν το 7 % & Οι ανακρυσταλλωμένοι ασβεστόλιθοι καταλαμβάνουν το 3%. Εικόνα 15: Ποσοστό κάλυψης έκτασης των γεωλογικών σχηματισμών στη Μυγδονία λεκάνη απορροής 24

35 Εικόνα 16: Γεωλογικοί σχηματισμοί της Μυγδονίας λεκάνης απορροής (Τροποποιημένος από Ι.Γ.Μ.Ε.) Στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής οι κύριοι γεωλογικοί σχηματισμοί που απαντώνται (Εικόνες 17 & 18) είναι οι αναβαθμίδες (46,6 %), οι προσχώσεις κοιλάδων (23,4 %), οι αλλουβιακές αποθέσεις (16 %) και τα ριπίδια προσχώσεων (7,6 %). 25

36 Εικόνα 17: Ποσοστό κάλυψης έκτασης των γεωλογικών σχηματισμών στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνη απορροής. Εικόνα 18: Γεωλογικοί σχηματισμοί του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής (Τροποποιημένος από Ι.Γ.Μ.Ε.) 2.9 Παλαιογεωγραφική εξέλιξη Οι γεωμορφολογικοί σχηματισμοί της περιοχής είναι αποτέλεσμα των νεοτεκτονικών κινήσεων με κύριο γεωμορφολογικό χαρακτηριστικό την ρηξιγενούς προέλευσης ταφρολεκάνης Μυγδονίας. Το Προμυγδονιακό σύστημα εκτείνονταν από το Στρυμονικό κόλπο, τη λεκάνη Μαραθούσας, τη λεκάνη Ζαγκλιβερίου έως τη λεκάνη του Γαλλικού ποταμού και τη λεκάνη Ανθεμούντα. Σε πρώτη φάση δημιουργούνται οι επιφάνειες επιπέδωσης ως αποτέλεσμα της ωριμότητας του ανάγλυφου σε χαμηλά υψόμετρα ( m). Στη συνέχεια οι Μειοκαινικής ηλικίας επιφάνειες τεμαχίσθηκαν κατά το Μέσο-Άνω Μειόκαινο και τα τεμάχη τους είτε ανυψώθηκαν στο χώρο των ορεινών όγκων, είτε βυθίσθηκαν και καλύφθηκαν από νεότερες ιζηματογενείς αποθέσεις. Αυτό είναι το πρώτο στάδιο εφελκυσμού του μέσου κατώτερου 26

37 Μειόκαινου που δημιούργησε ρηξιγενείς ζώνες διεύθυνσης ΒΔ - ΝΑ και ΒΑ - ΝΔ στη Σερβομακεδονική μάζα, με αποτέλεσμα την καταβύθιση της εντός των ρηγμάτων περιοχής. Η σημερινή επιφάνεια επιπέδωσης στην περιοχή του ορεινού συγκροτήματος του Βερτίσκου (Πέντε Βρύσες- Κρυονέρι-Ασκός) των m είναι Κάτω-Μέσο Μειοκαινικής ηλικίας και η σημερινή της θέση αποδίδεται σε νεότερες ανυψωτικές κινήσεις. Κατά τον Ψιλοβίκο (1977) τα τεμάχη που ακολούθησαν θετικές κατακόρυφες κινήσεις ανυψώθηκαν κατά m και αποτελούν σήμερα τα εξάρματα του Βερτίσκου και του Χορτιάτη. Τα τεμάχη που ακολούθησαν αρνητική κατακόρυφη κίνηση αποτελούν το δάπεδο των ταφρολεκανών (Λεκάνη Προμυγδονίας και Στρυμόνα). Στη συνέχεια γίνεται πλήρωση της Προμυγδονιακής ταφρολεκάνης από ιζήματα Μειοκαινικής, Πλειοκαινικής ηλικίας και του Βιλλαφράγκιου (Εικόνα 19). Τα ιζήματα αυτά είναι ηπειρωτικής κυρίως προέλευσης και το συνολικό πάχος τους είναι 350 m. Η βύθιση του πυθμένα της Προμυγδονίας λεκάνης είναι κατά m μεγαλύτερη από το συνολικό πάχος των Νεογενών αποθέσεων. Εικόνα 19: Κύρια τεκτονικά στάδια εξέλιξης της Προμυγδονιακής λεκάνης (Sotiriadis,1983) 27

38 Η καταβύθιση της περιοχής συνεχίσθηκε από τη δράση μικρότερων ρηγμάτων, με αποτέλεσμα τη δημιουργία της Μυγδονίας λεκάνης. Με τη συγκέντρωση των μεταφερόμενων της περιβάλλουσας περιοχής υδάτων, που δεν έβρισκαν διέξοδο προς τη λεκάνη του Στρυμόνα, δημιουργήθηκε η ομώνυμη λίμνη. Η έκτασή της ήταν περίπου 500 km 2 και κάλυπτε το χαμηλότερο τμήμα των υπολεκανών Λαγκαδά και Βόλβης καθώς και το βόρειο της ταφρολεκάνης Μαραθούσας. Στο Τεταρτογενές, έλαβε χώρα το δεύτερο τεκτονικό στάδιο κατά το οποίο υπήρξε καταβύθιση της Μυγδονίας λεκάνης και παράλληλη πλήρωσή της με τη Μυγδονιακή ακολουθία ιζημάτων. Ακολούθησε σταδιακή ταπείνωση της στάθμης της Μυγδονίας λίμνης, λόγω της διοχέτευσης μέρους των υδάτων της προς τη λεκάνη του Στρυμόνα και ο χωρισμός της σε δύο μικρότερες λεκάνες, του Λαγκαδά και της Βόλβης. Η διαχωρισμός των δύο λιμνών προήλθε από ένα έξαρμα ράχεων και αναβαθμίδων μεταξύ Σχολαρίου Στίβου. Η δημιουργία του εξάρματος οφείλεται στις ανοδικές τεκτονικές κινήσεις κατά μήκος του ρήγματος Στίβου- Σχολαρίου και στην έντονη μεταφορά κλαστικών υλικών μέσω χειμάρρων, ρευμάτων και την εναπόθεσή τους στο κεντρικό τμήμα της Μυγδονίας λίμνης (Ψιλοβίκος 1977, Sotiriadis et al. 1983, Βεράνης & Κατιρτζόγλου 2002). Η έντονη διάβρωση που ακολούθησε στη περιοχή είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση του ύψους του εξάρματος (μέγιστο ύψος 85 m), με αποτέλεσμα την αποκατάσταση της επικοινωνίας των δύο υπολεκανών Λαγκαδά και Βόλβης (Ψιλοβίκος, 1997). Η στάθμη των λιμνών μειώθηκε αισθητά, φτάνοντας τα σημερινά περίπου επίπεδα. Μεταξύ των δύο υπολεκανών επικρατεί τεκτονική ανεξαρτησία, γεγονός που επιβεβαιώθηκε από παρατηρήσεις σε μεγάλους σεισμούς του παρελθόντος (Μανάκου, 2007). Κατά το Τεταρτογενές ακολουθούν τεκτονικές κινήσεις δεύτερης φάσης που σχετίζονται με τη δημιουργία μικρότερων λεκανών. Γίνεται ο τεμαχισμός των Βιλλαφράγκιας ηλικίας ερυθροστρωμάτων της Προμυγδονικής ομάδας και πλήρωση των λεκανών με Τεταρτογενούς ηλικίας ιζήματα. Στην υπολεκάνη Κορώνειας η συνολική βύθιση κατά το Τεταρτογενές εκτιμάται σε 220 m Τεκτονική Η τεκτονική δομή και κυρίως η ρηξιγενής τεκτονική παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης για την υπόγεια κίνηση του νερού και γι αυτό δίνεται ιδιαίτερη βαρύτητα στη τεκτονική ανάλυση της περιοχής μελέτης. 28

39 Επικρατέστερη διεύθυνση ρηγμάτων είναι τα ΒΔ-ΝΑ και ακολουθούν τα Α-Δ, ΒΑ- ΝΔ, Β-Ν. Τα ρήγματα ΒΔ-ΝΑ διεύθυνσης είναι αριστερόστροφα και προκαλούν οριζόντιες μετατοπίσεις. Τα ρήγματα με διεύθυνση Α-Δ είναι κανονικά, αποτέλεσμα δε αυτών είναι η καταβύθιση της λεκάνης και η αιτία της εμφάνισης των θερμών πηγών. Ο συνδυασμός των δύο κατευθύνσεων ρηγμάτων υπήρξε η γενικότερη μορφή που παρουσιάζει το βύθισμα (Mercier et.al.1983). Στη συνέχεια γίνεται αναφορά στα κυριότερα ρήγματα της περιοχής μελέτης (Εικόνα 20). Ρηξιγενής δομή Γερακαρούς-Νικομηδινό-Στίβος-Περιστερώνας. Διακρίνεται στο νότιο περιθώριο της ιζηματογενούς λεκάνης με επιφανειακά ίχνη σε μήκος 18 Km. Πρόκειται για ενεργό ρήγμα με το οποίο συνδέεται και ο σεισμός της Θεσσαλονίκης (20 Ιουνίου 1978). Η διεύθυνσή του είναι Α-Δ, ενώ κατά θέσεις γίνεται από ΔΒΔ-ΑΝΑ μέχρι ΑΒΑ-ΔΝΔ εξαιτίας της τοξοειδούς ανάπτυξης που παρουσιάζει. Εικόνα 20: Δορυφορική εικόνα (Landsat-5) των κύριων τεκτονικών δομών της Μυγδονίας λεκάνης Ενεργό ρήγμα Αγίου Βασιλείου Λαγυνών -Λητής, που είναι στη συνέχεια του προηγουμένου ρήγματος προς τα δυτικά. Το μήκος του είναι 20 km και δεν υπάρχουν ιστορικά δεδομένα που να βεβαιώνουν ότι συνδέεται με σεισμούς. Στο ύπαιθρο φαίνεται να διαχωρίζει τα πετρώματα του υποβάθρου από τα Νεογενή-Τεταρτογενή ιζήματα της λεκάνης Μυγδονίας. Η διεύθυνσή του είναι ΒΔ-ΝΑ, με δύο συνεχείς παράλληλους κλάδους με μετάπτωση προς τα ΒΑ. Το συνολικό άλμα του ρήγματος κατά το Τεταρτογενές εκτιμάται σε 220 m. Σεισμικό ρήγμα μεταξύ των λιμνών Βόλβης και Κορώνειας, που ενεργοποιήθηκε κατά τον σεισμό της 20/6/78. Το μήκος διάρρηξης είναι 5 km (Στίβος- Λ. Κορώνειας) 29

40 με διεύθυνση ΑΝΑ-ΔΒΔ (Β115 και κλίση 73 προς τα ΒΒΑ), μετάπτωση προς τα ΒΒΑ, άλμα 2-20 cm και επιφανειακό άνοιγμα 15 cm στο προηγούμενο χρονικό διάστημα. Κανονικό ρήγμα αλλά δεν είναι δυνατό να εκτιμηθεί σήμερα το συνολικό άλμα του ρήγματος. Ενεργό ρήγμα Σχολαρίου-Ανάληψης-Άσσηρος. Το ρήγμα αυτό οριοθετεί την Βορειοανατολική πλευρά του βυθίσματος Λαγκαδά από το χωριό Σχολάρι μέχρι την Άσσηρο. Κατά το σεισμό της 20/6/78 ενεργοποιήθηκε ο ανατολικός τομέας του ρήγματος σε μήκος 8 km (περιοχή Ευαγγελισμός -Σχολάρι-Στίβος). Το ρήγμα αυτό είναι κανονικό με διεύθυνση ΒΔ-ΝΑ και μετάπτωση προς τα ΝΔ. Είναι ορατό στις αεροφωτογραφίες και στο ύπαιθρο ως μία ευθύγραμμη τεκτονική αναβαθμίδα κατά μήκος της λίμνης Κορώνειας κοντά στο χωριό Ευαγγελισμός. Αντίθετα στο τμήμα μεταξύ των λιμνών και μέσα στα ιζήματα της λεκάνης Μυγδονίας δεν είναι ορατό παρά μόνο σε τεκτονική αναβαθμίδα στο χωριό Σχολάρι. Κατά τον σεισμό της 20/6/78 παρουσίασε άλμα 25 cm. Δυτικά του Ευαγγελισμού το σεισμικό ρήγμα Σχολαρίου συνεχίζεται μέχρι την Άσσηρο αλλά δεν υπάρχουν ιστορικά δεδομένα που να σχετίζονται με σεισμό. Η διεύθυνσή του είναι ΒΔ - ΝΑ και το μήκος είναι 20 km. To ρήγμα είναι ορατό σε δορυφορικές εικόνες και αεροφωτογραφίες. Ενεργό ρήγμα Σοχού - Πέντε Βρύσες. Αποτελεί μια μεγάλου μήκους συνεχή ρηξιγενή γραμμή, γενικής κατεύθυνσης Α-Δ, που διέρχεται από τα χωριά Σοχός - Αυγή - Κρυονέρι - Πέντε Βρύσες και φθάνει μέχρι τον Μπογδάνα ποταμό. Σε όλο του το μήκος το ρήγμα επηρεάζει τα μεταμορφωμένα πετρώματα, τους γρανίτες και σε ορισμένες θέσεις, δυτικά, τα ιζήματα της Προμυγδονιακής ομάδας. Πρόκειται για τυπικό κανονικό ρήγμα με μετάπτωση προς τα νότια. To ρήγμα Προφήτη-Βαϊοχωρίου που εντοπίζεται στο βόρειο περιθώριο. Στα ιζηματογενή πετρώματα και στο κρυσταλλοσχιστώδες υπόβαθρο που υπόκειται αυτών, τα μικρότερα ρήγματα εντοπίζονται μόνο μέσω των γεωφυσικών διασκοπήσεων και από γεωτρήσεις Υδρολιθολογικά χαρακτηριστικά και υδρογεωλογικές συνθήκες Συμφωνα με προηγούμενες έρευνες που έγιναν από το ΙΓΜΕ (Βεράνης κ.α., 2010) οι σχηματισμοί που φιλοξενούνται στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης είναι τα Τεταρτογενή ιζήματα και οι Νεογενείς αποθέσεις που υπόκεινται αυτών. Ο προσχωματικός υδροφορέας είναι υπό πίεση έως μερικώς υπό πίεση και συνίσταται από 30

41 επαλληλία υδροφόρων οριζόντων που διαχωρίζονται μεταξύ τους από αργίλους και σπανιότερα από μάργες. Ελεύθεροι υδροφορείς εντοπίζονται στα Τεταρτογενή ιζήματα κατά μήκος της κοίτης των κύριων υδατορευμάτων. Από τη διήθηση των επιφανειακών νερών φορτίζεται ο ελεύθερος υδροφόρος που στη συνέχεια κατά την υπόγεια ροή προς τα χαμηλότερα τοπογραφικά σημεία λόγω παρεμβολής των αργιλικών στρωμάτων γίνεται υποπίεση έως μερικώς υποπίεση. Ελεύθερος είναι επίσης ο αβαθής υδροφόρος που εντοπίζονται στην πεδινή περιοχή του συστήματος αλλά σε πολλές περιοχές, ιδιαίτερα στο τμήμα της υπολεκάνης Κορώνειας, έχει σχεδόν εξαντληθεί λόγω της πτώσης στάθμης. Οι υδροφόροι ορίζοντες συνίστανται από κροκάλες, λατύπες, αμμοχάλικες, αργιλοχάλικες, αργιλοάμμους, άμμους, ψαμμίτες, συνεκτικά κροκαλοπαγή Η υδρολιθολογική συμπεριφορά όταν πρόκειται για πρόσφατους κοκκώδεις χαλαρούς σχηματισμούς σχετίζεται με την κοκκομετρική τους σύσταση και το βαθμό διαγένεσης. Η συμπεριφορά αυτή καθορίζεται από δυο κύριες παραμέτρους που είναι το ενεργό πορώδες και η περατότητα. Σε σχέση με την υδρολιθολογική τους συμπεριφορά τα ιζήματα διακρίνονται (Βεράνης κ.α., 2010): Μικροπερατοί Τεταρτογενείς χαλαροί ιζηματογενείς σχηματισμοί μεγάλης έκτασης και υψηλής υδροδυναμικότητας. Αποτελούν το μεγαλύτερο τμήμα του συστήματος. Πρόκειται για σύγχρονες αλλουβιακές αποθέσεις και προσχώσεις από ασύνδετα υλικά ( εναλλασσόμενα στρώματα χονδρόκοκκων άμμων, χαλικιών και αργίλου). Στην περιοχή μεταξύ των λιμνών οι σχηματισμοί αυτοί συνίστανται από αμμούχες αργίλους, ιλύ, άμμους, ψηφίδες και κροκαλοπαγή. Η υδροπερατότητα των Τεταρτογενών αποθέσεων εξαρτάται από τις χωρικές μεταβολές της κοκκομετρικής σύστασης των σχηματισμών κατά την οριζόντιο και κάθετο διάσταση. Τα ιζήματα της κατηγορίας αυτής χαρακτηρίζονται από επαλληλία περατών και σχετικά αδιαπέρατων στρωμάτων. Πρόκειται για υδρολιθολογική ενότητα που καταλαμβάνει συνολικά έκταση 318 km 2 και οι παροχές των γεωτρήσεων κυμαίνονται από 30 έως 160 m 3 /h. Είναι υψηλής υδροδυναμικότητας, μεταβλητής υδροπερατότητας (Κ=10-3 έως 10-4 m/s) αναλόγως της κοκκομετρίας και της σύστασης των υδροπερατών υλικών. Ο συντελεστής υδατοαγωγιμότητας (Τ) κυμαίνεται από 10-3 έως 10-4 m 2 /s. Η ειδική ικανότητα των γεωτρήσεων κυμαίνεται από 1,0 έως 140 m 2 /h. Από τη μελέτη των λιθολογικών τομών των υδρογεωτρήσεων αλλά και από τις έρευνες που διεξήγαγε το ΙΓΜΕ (Βεράνης & Κατιρτζόγλου 2002) στην περιοχή διαπιστώνεται 31

42 ότι οι υδρογεωλογικές συνθήκες είναι περισσότερο ευνοϊκές κατά μήκος του επιμήκους άξονα του συστήματος (Ηράκλειο Λαγκαδάς Σχολάρι - δυτικό και νότιο περιθώριο λίμνης Βόλβη Απολλωνία - Ρεντίνα), όπου τo πάχoς του υδροφόρoυ συστήματος είναι μεγαλύτερο και η περατότητα των υλικών (άμμοι, χαλίκια, κροκάλες) αυξημένη. Αδρομερή υλικά (κροκάλες, χαλίκια) σε αξιόλογα πάχη (>120 m) με καλή περατότητα εντοπίζονται στο νότιο περιθώριο της λίμνης Βόλβης αλλά και κατά μήκος των στενών της Ρεντίνας σε πάχη m (BRGM, 1972). Αντίθετα στα περιθωριακά τμήματα του υδροφόρου συστήματος αυξάνει η συμμετοχή της αργίλου ακόμη και μέσα στους υδροφορείς οπότε οι παροχές των γεωτρήσεων μειώνονται στα m 3 /h. Η τροφοδοσία των υδροφόρων οριζόντων γίνεται από την άμεση κατείσδυση, την διήθηση των επιφανειακών νερών των υδρορεμάτων που προέρχονται από την λοφώδηορεινή περιοχή που περιβάλλει το υδροφόρο σύστημα και την υπόγεια πλευρική τροφοδοσία από τους ρωγματικούς υδροφορείς του υποβάθρου. Μακρο-μικροπερατοί Πλειστοκαινικής ή πρόσφατης ηλικίας, χαλαροί έως ημισυνεκτικοί σχηματισμοί μεγάλης έκτασης και υψηλής έως μέτριας υδροδυναμικότητας: Πρόκειται για πλευρικά κορήματα, κώνους κορημάτων, αναβαθμίδες, κροκαλοπαγή, χαλίκια και μίγματα με άργιλο. Παρουσιάζονται με τη μορφή χαλαρών ή συνεκτικών σχηματισμών που αποδίδεται στην διαγένεση. Εντοπίζονται στη λοφώδη-πεδινή περιοχή περιμετρικά του συστήματος. Καταλαμβάνουν συνολικά έκταση 220 km 2 και είναι υψηλής έως μέτριας υδροδυναμικότητας, μεταβλητής υδροπερατότητας (Κ=10-4 έως 10-6 m/s) αναλόγως της κοκκομετρίας και της σύστασης των υλικών. Οι παροχές των γεωτρήσεων κυμαίνονται από 30 έως 70 m 3 /h. Η τροφοδοσία τους γίνεται όπως και στην προηγούμενη υδρολιθολογική ενότητα. Αδιαπέρατοι χαλαροί σχηματισμοί μικρού πάχους που από κάτω τους αναπτύσσονται αξιόλογα υδροφόρα συστήματα. Πρόκειται για μαύρες-πράσινες αργίλους, πηλούς, αμμοπηλούς που εντοπίζονται στην περιοχή της λίμνης Κορώνειας, καταλαμβάνουν συνολικά έκταση 32 km 2 και έχουν πάχος 25-35m. Υπέρκεινται των μικροπερατών Τεταρτογενών χαλαρών ιζηματογενών σχηματισμών. Η περιοχή περιμετρικά της σημερινής λίμνης Κορώνειας έχει διερευνηθεί με ρηχές γεωτεχνικές γεωτρήσεις βάθους m και ο συντελεστής υδατοπερατότητας είναι: K= 10-7 έως 10-9 m/sec (ΓΕΩΕΡΕΥΝΑ, 2001). 32

43 Οι βαθιές υδρογεωτρήσεις στην ίδια περιοχή παρουσιάζουν αρτεσιανισμό και το γεγονός αυτό αποδίδεται στην διαφορά υδραυλικού φορτίου μεταξύ ρηχών και βαθιών υδροφορέων ( Βεράνης & Κατιρτζόγλου 2002). Αδιαπέρατοι έως ημιπερατοί χαλαροί σχηματισμοί μεταβλητής υδροπερατότητας από μέτρια έως τοπικά μικρή, μεγάλης έκτασης και μέτριας υδροδυναμικότητας: Πρόκειται για συστήματα αναβαθμίδων και ερυθροπηλούς της ψαμμιτομαργαϊκής σειράς. Οι αναβαθμίδες εντοπίζονται στα περιθώρια του υδροφόρου συστήματος (Δρυμός Μελισσοχώρι Λητή Λαγυνά - Καβαλάρι, Χρυσαυγή - Άσσηρος, Σχολάρι - Προφήτης, Νικομηδινό - Σαρακήνα) έχουν πάχος 20 έως 100 m και καταλαμβάνουν έκταση 45 km 2. Πρόκειται για αποθέσεις αλλουβιακού μανδύα, Πλειστοκαινικές αποθέσεις αποτελούνται από ερυθρές αργίλους με μίγματα από χαλίκια, κροκάλες. Αποτελούν το αργιλώδες κάλυμμα στο κατώτερο σύστημα αναβαθμίδων (χερσαίο). Ο συντελεστής υδατοπερατότητος είναι m/sec. Κάτω από τα στρώματα αυτά στις περιοχές Δρυμός, Μελισσουργός, Καβαλάρι, Νικομηδινό σε βάθη >40 m εντοπίσθηκαν υδροφόρα στρώματα σε άμμους ενώ στην περιοχή μεταξύ Σχολάρι και Προφήτη είναι άνυνδρα (Βαφειάδης 1988). Οι σειρά των ερυθρών αργίλων εκτείνεται στην περιοχή Ν. Απολλωνίας-Μαραθούσας- Κρήμνης-Γεροπλάτανου-Καλαμωτού και μία μικρή εμφάνιση ερυθροπηλών αναπτύσσεται ανατολικά της Ν. Μαδύτου μέχρι τη Ρεντίνα. Καταλαμβάνουν συνολικά έκταση 95 km 2. Αποτελείται από λεπτόκοκκα Πλειοκαινικά αργιλικά ιζήματα (Κ=10-7 έως 10-8 m/s) που αποτέθηκαν σε χερσαίο περιβάλλον ή αβαθούς λίμνης. Περιέχουν και εναλλαγές από ημιπερατά έως περατά υλικά (Κ=10-4 έως 10-6 m/s) όπως αμμούχες αργίλους με ψηφίδες, κροκαλοπαγή μικρής συνοχής ή συνεκτικά καθώς και ενστρώσεις από τραβερτινοειδείς ασβεστόλιθους και ασβεστιτικούς ψαμμίτες. Η σειρά των ερυθρών αργίλων δεν παρουσιάζει αξιόλογο υδρογεωλογικό ενδιαφέρον. Σε βαθύτερα επίπεδα περιέχει εγκλωβισμένους υδροφορείς σε αδρομερή υλικά μικρού πάχους (ψαμμίτες, συνεκτικά κροκαλοπαγή ) με δυσμενείς συνθήκες τροφοδοσίας αυτών. Οι παροχές των γεωτρήσεων είναι m 3 /h. Η σειρά των ερυθρών αργίλων διακόπτεται από υπερκείμενες στενές λωρίδες από περατά χαλαρά ιζήματα Τεταρτογενούς ηλικίας που αποτελούνται από αναβαθμίδες κατά μήκος υδρορεμάτων και συνίστανται από άμμους, αμμοϊλύς, χαλίκια, κροκάλες. Τα Τεταρτογενή αυτά ιζήματα φιλοξενούν φρεάτιους υδροφορείς που τροφοδοτούνται από τα επιφανειακά νερά της ημιορεινής-ορεινής περιοχής. 33

44 3. Τρωτότητα των υπόγειων νερών στη ρύπανση 3.1 Γενικά Στην προσπάθεια που έχει καταβληθεί από διάφορους επιστήμονες τα τελευταία χρόνια να εδραιωθεί μια πολιτική προστασίας των υδατικών πόρων από τη ρύπανση, εντάσσονται και οι έρευνες που κατά καιρούς έχουν διεξαχθεί στο χώρο της Περιβαλλοντικής Υδρογεωλογίας. Πολλές από τις έρευνες των επιστημόνων στράφηκαν στην ανακάλυψη τεχνικών, που θα στόχευαν στην εκτίμηση των πιθανότερων προς ρύπανση περιοχών ενός υδροφόρου συστήματος, για περιπτώσεις μη σημειακών ή αλλιώς διάχυτων ρυπαντών, προσπαθώντας να βελτιώσουν τις εφαρμοζόμενες μεθόδους (Πάτσιος, 2006). Η έννοια της τρωτότητας βασίζεται στην παραδοχή ότι το φυσικό περιβάλλον μπορεί να προστατεύσει σε κάποιο βαθμό το υπόγειο νερό. Συνεπώς κάποιες περιοχές είναι πιο ευάλωτες από κάποιες άλλες. Η τρωτότητα σχετίζεται με την ευκολία με την οποία ένας ρύπος, που εισάγεται στην επιφάνεια του εδάφους, μπορεί να φθάσει στον υδροφορέα κάτω από συγκεκριμένες πρακτικές διαχείρισης των χρήσεων γης σε μια περιοχή, με καθορισμένα χαρακτηριστικά του ρύπου και της ευαισθησίας του υδροφορέα. Έτσι η τρωτότητα του υπόγειου νερού είναι συνάρτηση τόσο των χαρακτηριστικών του υδροφόρου συστήματος, όσο και της απόστασης από την πηγή ρύπανσης, των χαρακτηριστικών του ρύπου και άλλων παραγόντων που μπορεί πιθανά να αυξήσουν το ρυπαντικό φορτίο του συγκεκριμένου ρυπαντή (Βουδούρης, 2009). Πρέπει να τονισθεί ότι η έννοια της τρωτότητας δεν συνδέεται αποκλειστικά μόνο με τη ρύπανση ή τη μόλυνση των υπόγειων νερών, αλλά και με την ποσότητα αυτών, καθώς και με την επίδραση ακραίων καιρικών φαινομένων π.χ. ξηρασιών στη δίαιτα των υδροφόρων (Βουδούρης, 2009). Η μεθοδολογία εφαρμογής προσαρμόζεται τις περισσότερες φορές στις επικρατούσες συνθήκες της κάθε περιοχής, για την εξαγωγή κατά το δυνατό ασφαλέστερων συμπερασμάτων. Η άποψη ότι κάποιες περιοχές που ανήκουν σε ένα υδροφόρο σύστημα είναι περισσότερο επιδεκτικές στη ρύπανση από κάποιες άλλες, οδήγησε στη γένεση της ορολογίας «τρωτότητα των υπόγειων νερών στη ρύπανση». Συμπερασματικά η έννοια της τρωτότητας πρέπει να αντιμετωπίζεται σε τρία στάδια (Στουρνάρας, 1996): 1) Το στάδιο της δυνητικής εισόδου του ρύπου στο υδατικό σύστημα, που συνδέεται με τις υδρογεωλογικές συνθήκες και τη συμπεριφορά του ρύπου. 34

45 2) Το στάδιο της παραμονής του ρύπου στο υδατικό σύστημα που συνδέεται με τις φυσικοχημικές ιδιότητες του ρύπου και τις υδρογεωλογικές και υδραυλικές συνθήκες του υδροφορέα. 3) Το στάδιο της άφιξης του ρύπου στο υδροληπτικό έργο, αν γίνεται εκμετάλλευση του υδροφόρου ορίζοντα. Σε πολλές χώρες συντάσσονται χάρτες τρωτότητας σε κλίμακα νομού ή περιφερειακή κλίμακα ή σε ολόκληρη τη χώρα, στους οποίους φαίνονται οι περιοχές με αυξημένη ή μη πιθανότητα ρύπανσης των υπόγειων υδροφορέων. Οι χάρτες αυτοί είναι μια ειδική κατηγορία υδρογεωλογικών χαρτών και επειδή είναι χρονο-εξαρτώμενοι απαιτούν ενημέρωση σε τακτά χρονικά διαστήματα. Οι βασικές πληροφορίες που απαιτούνται για τη χαρτογράφηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών παρουσιάζονται στον Πίνακα 5. Οι πληροφορίες για την ποιότητα των νερών συλλέγονται κυρίως από σταθμούς ελέγχου, που εγκαθίστανται κατόπιν υδρογεωλογικής έρευνας και αναγνώρισης των αιτιών ρύπανσης. Οι χάρτες τρωτότητας συνδυάζονται με χάρτες χρήσεων γης, ποιότητας νερού, πυκνότητας πληθυσμού κ.ά και αποτελούν πολύτιμα εργαλεία στη λήψη αποφάσεων, τη διαχείριση και τη νομοθεσία σε όλα τα επίπεδα της δημόσιας διοίκησης. Η παρουσίαση των αποτελεσμάτων γίνεται τελευταία με τη χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS) και του διεθνούς κώδικα χρωμάτων, όπου οι επιμέρους χάρτες είναι τα θεματικά επίπεδα. Η συλλογή δεδομένων τροφοδοτεί τη βάση και η επεξεργασία γίνεται σε περιβάλλον ArcGIS (Βουδούρης, 2009). 35

46 Πίνακας 5: Πληροφορίες που απαιτούνται για τη χαρτογράφηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών (Καλλέργης, 2000). 3.2 Ορισμοί της Τρωτότητας Τρωτότητα ή ρυπαντική επιδεκτικότητα ή ευαλωσιμότητα (vulnerability) υπόγειων νερών ή υδροφορέων είναι η ευαισθησία ή η επιδεκτικότητα απέναντι στους ρύπους. Η έννοια της τρωτότητας εισήχθη για πρώτη φορά από τον Margat το 1968 στη Γαλλία για να εκφράσει τον βαθμό προστασίας που προσφέρει το φυσικό περιβάλλον απέναντι στη ρύπανση των υπόγειων νερών (Βουδούρης, 2009). Παρακάτω δίνονται κάποιες άλλες προσεγγίσεις και κάποιοι άλλοι ορισμοί που έχουν δοθεί από διάφορους ερευνητές, στην προσπάθειά τους να προσεγγίσουν, όσο το δυνατόν καλύτερα την έννοια της τρωτότητας και των συναφών αυτής εννοιών (National Research Council, 1993): 36

47 Οι Olmer & Rezac (1974) ορίζουν την τρωτότητα «ως τον βαθμό έκθεσης των υπόγειων νερών σε κίνδυνο υποβάθμισης από φυσικές ουσίες». Οι Villumsen et al. (1983) θεωρούν την ποιότητα των υπόγειων νερών ως δείκτη τρωτότητας και δίνουν έμφαση στη δυναμική των διαφόρων παραγόντων που επηρεάζουν αυτή. Οι Bachmat & Collin (1987) όρισαν την τρωτότητα ως «την ευαισθησία της ποιότητας των υπόγειων νερών σε επιπτώσεις από τις ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως καταδεικνύεται από τις αλλαγές της ποιότητας των υπόγειων νερών». Οι Pettyjohn et al. (1991) όρισαν την τρωτότητα ως «Η τρωτότητα που καθορίζεται από τη γεωλογία του φυσικού συστήματος 3.3 Κατηγοριοποίηση Τρωτότητας Η έννοια της τρωτότητας αποτελεί συνάρτηση, τόσο των χαρακτηριστικών που παρουσιάζει ένας υδροφορέας όσο και του ρυπαντικού φορτίου που αυτός δέχεται ή πιθανώς να δεχτεί. Δε νοείται τρωτότητα υπόγειων νερών στη ρύπανση δίχως την ύπαρξη ρυπαντών, δίχως δηλαδή την ανθρώπινη παρέμβαση, καθώς δε νοείται και εκτίμηση της τρωτότητας δίχως αυτή να αποβλέπει στην προστασία του υπόγειου νερού με απώτερο στόχο τη χρήση του από τον άνθρωπο. Ειδικές περιπτώσεις ρύπανσης ενός υδροφόρου συστήματος από διεργασίες του φυσικού περιβάλλοντος (π.χ. ηφαιστειακή δραστηριότητα), δε συνυπολογίζονται στην έννοια αυτή (Πάτσιος, 2006). Οι επιστήμονες, στην προσπάθειά τους να διαχωρίσουν την κατάσταση, πρότειναν την παρακάτω κατηγοριοποίηση της τρωτότητας (U.S.N.R.C., 1993, Gogu et al., 2000,COST ACTION 620, 2003): Γενική Τρωτότητα ή Ιδιοτρωτότητα (Intrinsic Vulnerability): Ο ορισμός αυτός αναφέρεται στην τρωτότητα που σχετίζεται με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που παρουσιάζει κάθε υδροφόρο σύστημα ξεχωριστά (λιθολογικά και υδραυλικά χαρακτηριστικά, βάθος υδροφόρου ορίζοντα, τύπος υδροφορέα, πάχος ακόρεστης ζώνης, καθώς και δίαιτα κατακρημνισμάτων, ρυθμός εμπλουτισμού κ.λπ.). Σκοπός της εκτίμησης της ιδιοτρωτότητας είναι να προσεγγίσει κατά το δυνατό την ικανότητα του φυσικού συστήματος στην αυτοπροστασία του από πιθανούς ρυπαντές, δίχως να ενδιαφέρεται για το είδος και τις ιδιότητες των ρυπαντών. 37

48 Ειδική Τρωτότητα (Specific Vulnerability): Αυτός ο ορισμός αναφέρεται στην τρωτότητα ενός υδροφορέα, σε σχέση με ένα συγκεκριμένο ρυπαντή, πλήθος ρυπαντών και ανθρωπίνων δραστηριοτήτων. Στην περίπτωση αυτή έχει σημασία η ιδιαίτερη συμπεριφορά κάποιου ρυπαντή κατά την εισαγωγή του στο συγκεκριμένο σύστημα, μέχρι και την κατάληξή του στον υδροφόρο ορίζοντα, συσχετιζόμενη πάντα με την ικανότητα του υδροφορέα να αυτό-απορυπανθεί. Αυτό λοιπόν που έχει σημασία είναι η γνώση των ιδιοτήτων των συγκεκριμένων ρυπαντών (αρχικές συγκεντρώσεις, χρονικό διάστημα εφαρμογής, φυσικοχημικές ιδιότητες συμπεριφορά ρύπου κάτω από διάφορες συνθήκες (θερμοκρασία, υγρασία) κ.α.), σε συνάρτηση με τις ιδιότητες του υδροφορέα, που σχετίζονται με την ικανότητά του να «αμυνθεί». 3.4 Κυριότερες μέθοδοι εκτίμησης Τρωτότητας Οι κυριότερες μέθοδοι που έχουν επινοηθεί για την εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών, αποτελούν συνδυασμούς παραγόντων που σχετίζονται με τις ιδιότητες του υδροφόρου συστήματος, τις ιδιότητες των ρυπαντών, τη γεωργική πολιτική που εφαρμόζεται στην υπό εξέταση περιοχή σχέση με το είδος των καλλιεργειών και τα χρησιμοποιούμενα φάρμακα και λιπάσματα. Σημειώνεται ότι δεν υπάρχει κάποια μέθοδος που να θεωρείται κατάλληλη για όλες τις περιπτώσεις και να βρίσκει εφαρμογή σε όλους τους τύπους υδροφόρων, υπό οποιεσδήποτε συνθήκες του φυσικού συστήματος και για οποιοδήποτε ρυπαντή. Η επιλογή μιας μεθόδου για την εκτίμηση της τρωτότητας, πρέπει να γίνεται ύστερα από εκτενή μελέτη των υπάρχοντων στοιχείων και καλή γνώση των συνθηκών που επικρατούν στο υδροφόρο σύστημα (Πάτσιος, 2006). Οι χρησιμοποιούμενες μέθοδοι για την εκτίμηση της τρωτότητας διακρίνονται σε: Μέθοδοι βαθμονόμησης & δεικτών (overlay & index methods) Οι μέθοδοι αυτοί βασίζονται στον συνδυασμό θεματικών χαρτών που απεικονίζουν βαθμονομημένες τις επι μέρους φυσιογραφικές ιδιότητες του υπό μελέτη υδροφόρου συστήματος βαθμονομώντας ξεχωριστά και με συγκεκριμένα κριτήρια κάθε ιδιότητα. Οι κυριότερες ιδιότητες που χρησιμοποιούνται σε αυτές τις μεθόδους, υπό μορφή μεταβλητών, είναι το βάθος του υπόγειου νερού, ο 38

49 εμπλουτισμός του υπόγειου νερού και οι ιδιότητες των υλικών που απαρτίζουν την ακόρεστη ζώνη και τον υδροφορέα. Οι κυριότερες μέθοδοι υπέρθεσης & δεικτών για την εκτίμηση της τρωτότητας είναι οι εξής: DRASTIC (Aller et al.,1987), GOD (Foster, 1987), ΑVI (Van Stempvoort et al., 1992), SINTACS (Civita, 1994), ISIS (Civita & Regibus, 1995), DASTI (Ben Kabbour et al., 2004). Οι μέθοδοι αυτοί βρίσκουν ευρεία εφαρμογή και έχουν υιοθετηθεί περισσότερο από τις άλλες μεθόδους από τους επιστήμονες ανά τον κόσμο. Στατιστικές μέθοδοι (statistical methods) Οι μέθοδοι αυτοί μπορούν να εκτιμήσουν και να ποσοτικοποιήσουν τη σχέση ανάμεσα στην εκτίμηση της τρωτότητας και πληροφοριών που σχετίζονται με αυτήν, όπως π.χ. σχέση περιοχών υψηλής τρωτότητας με τις αντίστοιχες συγκεντρώσεων ρυπαντών (π.χ. ΝΟ 3, As) στο υπόγειο νερό. Παραδείγματα στατιστικών μεθόδων περιλαμβάνουν διαδικασίες απλής και πολλαπλής παλινδρόμησης, διακριτική ανάλυση και ανάλυση σε ομάδες, γεωστατιστικές αναλύσεις (περιλαμβάνοντας και το kriging) και χρονοσειρές. Απώτερος στόχος των μεθόδων αυτών είναι να εκφράσουν με μαθηματικό τρόπο τη σχέση ανάμεσα στην ποιότητα του υπόγειου νερού και τις φυσικές διεργασίες ή ανθρώπινες παρεμβάσεις αντίστοιχα, που καθορίζουν την ποιότητα αυτή, με τη χρήση ανεξάρτητων μεταβλητών. Mέθοδοι προσομοίωσης (simulating models) Οι μέθοδοι αυτοί ξεχωρίζουν από τις υπόλοιπες διότι επιχειρούν να προβλέψουν τη μεταφορά και διασπορά των ρυπαντών, τόσο χωρικά, όσο και χρονικά. 3.5 Η μέθοδος DRASTIC Εισαγωγή Η μεθοδολογία DRASTIC (Aller et al., 1987) ανήκει στις μεθόδους βαθμονόμησης και δεικτών. Αποτελεί την ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδο στη διεθνή βιβλιογραφία, λόγω του πολυπαραγοντικού χαρακτήρα που παρουσιάζει καθώς και της ευχέρειας που δίνει στο μελετητή να συμπεριλάβει και άλλους παράγοντες στην εκτίμηση της τρωτότητας ή ακόμη να παραλείψει κάποιους σε περίπτωση ελλιπών ή ανασφαλών δεδομένων. 39

50 Χρησιμοποιείται ευρύτατα για την εκτίμηση του κινδύνου ρύπανσης των υπόγειων νερών με βάση υδρογεωλογικές παραμέτρους στους πορώδεις υδροφορείς. Η μέθοδος DRASTIC παρουσιάζει μια απλή και εύκολη στη χρήση προσέγγιση για την αξιολόγηση της ευαισθησίας των υπόγειων υδάτων στη ρύπανση που προκαλείται από οποιαδήποτε περιοχή (Aller et al. 1987). Το μοντέλο DRASTIC θεωρεί ότι (Βουδούρης, 2009): κάθε ρύπος εισάγεται από την επιφάνεια του εδάφους, ο ρύπος εισάγεται στο υπόγειο νερό από την κατείσδυση του νερού της βροχόπτωσης & ο ρύπος έχει την ταχύτητα του νερού η ελάχιστη επιφάνεια που μπορεί να εφαρμοστεί είναι 0,4 km 2. Οι κύριοι λόγοι για τους οποίους επιλέχθηκε αυτή η μέθοδος έναντι άλλων, είναι: η ευρεία εφαρμογή που βρίσκει στη διεθνή βιβλιογραφία, η επιτυχής εκτίμηση της τρωτότητας, ακόμη και σε ιδιάζουσες περιπτώσεις υδροφοριών, η ακρίβεια που δίνει στα αποτελέσματά της, η πολύ καλή προσέγγιση που επιτυγχάνει στην περιγραφή των επικρατούντων υδρογεωλογικών συνθηκών, η συμμετοχή πολλών παραγόντων στην εκτίμηση της τρωτότητας, κάτι το οποίο συμβάλλει στην κατά το δυνατόν ελάττωση των σφαλμάτων, που προκύπτουν από την επεξεργασία και εκτίμηση των δεδομένων και στην εξασφάλιση της στατιστικής ακρίβειας των αποτελεσμάτων της. Η μέθοδος ονομάστηκε έτσι από τα ακρωνύμια των παραμέτρων τις οποίες λαμβάνει υπόψη της: Depth to groundwater (Βάθος υπόγειου νερού), Recharge rate (Ενεργή κατείσδυση), Aquifer media (Υλικό υδροφορέα), Soil media (Εδαφικό υλικό), Topography (Κλίση αναγλύφου), Impact of the vadose zone (Επίδραση της ακόρεστης ζώνης), hydraulic Conductivity of the aquifer (Συντελεστής υδραυλικής αγωγιμότητας του υδροφορέα). (Εικόνα 21). 40

51 Εικόνα 21: Ακρωνύμια παραμέτρων της μεθόδου DRASTIC, Πηγή: Ο καθορισμός του δείκτη DRASTIC (Drastic Index ή DI) σε μια περιοχή, προκύπτει από τον πολλαπλασιασμό της αντίστοιχης βαθμολογίας για κάθε παράμετρο, με ένα συντελεστή βαρύτητας που είναι συγκεκριμένος για κάθε παράμετρο και εξαρτάται από τις υδρογεωλογικές συνθήκες. Κάθε μία από τις παραμέτρους (Xr) που συμμετέχουν βαθμολογείται σε κλίμακα από 1 (ελάχιστο δυναμικό ρύπανσης) έως 10 (μέγιστο δυναμικό ρύπανσης). Oι συντελεστές βαρύτητας (Xw) με τους οποίους πολλαπλασιάζονται οι τιμές των παραμέτρων, αποτιμώνται από 1 έως 5 και καθορίζουν στην πράξη, τη σχετική «σπουδαιότητα» κάθε παραμέτρου σε σχέση με τις υπόλοιπες (Aller et al. 1987). 41

52 Ο δείκτης DRASTIC (DI) υπολογίζεται από την παρακάτω σχέση: όπου, r: ο δείκτης που εκφράζει την τιμή της παραμέτρου & w: ο δείκτης που εκφράζει τη βαρύτητα καθεμιάς. Στον παρακάτω Πίνακα 6 δίνονται οι τιμές της βαρύτητας για κάθε παράμετρο. Η πρώτη είναι για την εφαρμογή της μεθόδου στην περίπτωση οικιακών και βιομηχανικών ρύπων (γενική, Typical DRASTIC) και η δεύτερη είναι για τη χρήση φυτοφαρμάκων σε αρδευόμενες περιοχές (ειδική, Pesticide DRASTIC). Πίνακας 6: Τιμές των συντελεστών βαρύτητας για την τυπική μέθοδο DRASTIC. Από τον παραπάνω πίνακα, προκύπτει ότι οι παράμετροι στους οποίους δίνεται η μεγαλύτερη βαρύτητα, είναι το βάθος του υπόγειου νερού και η επίδραση της ακόρεστης ζώνης. Οι Aller et al. (1987), πρότειναν την παρακάτω κατηγοριοποίηση για τις επί μέρους τιμές της τρωτότητας, αν και αυτές δεν ορίζονται ως πρότυπες (Πίνακας 7): 42

53 Πίνακας 7: Κατηγοριοποίηση της τρωτότητας σύμφωνα με τους Aller et al για την τυπική μέθοδο DRASTIC. Από τον Πίνακα 7 προκύπτει ότι όσo υψηλότερη είναι η τελική τιμή του δείκτη DRASTIC (DI), τόσο μεγαλύτερη είναι η τρωτότητα του υδροφορέα. Για την παραγωγή όλων των θεματικών χαρτών που θα ακολουθήσουν και αφορούν τη βαθμονόμηση κάθε παραμέτρου ξεχωριστά, χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα ArcGIS 9 (έκδοση 3.1). Συγκεκριμένα, κρίθηκε σκόπιμο να εφαρμοστεί η γεωστατιστική μέθοδος kriging, (Ordinary kriging) του εργαλείου Geostatistical Analyst-Geostatistical Wizard, του προαναφερθέντος προγράμματος. Η μέθοδος αυτή ανήκει στις μεθόδους, που αναφέρονται στη βιβλιογραφία ως μέθοδοι BLUE (Best Linear Unbiased Estimation) και βρίσκει ευρεία εφαρμογή στις γεωεπιστήμες. Αποτελεί μια αμερόληπτη μέθοδο γραμμικής παρεμβολής, στην οποία το μέσο σφάλμα, για όλη την περιοχή που εφαρμόζεται, είναι ελάχιστο. Η μέθοδος δεν απαιτεί ομαλά κατανεμημένο δίκτυο παρατηρήσεων στην περιοχή που εφαρμόζεται (Πάτσιος, 2006). Μπορεί επίσης με τη βοήθεια της μεθόδου να μελετηθούν μεταβλητές που παρουσιάζουν ανισοτροπία (π.χ. υδραυλική αγωγιμότητα) δηλ. μεταβάλλονται με διαφορετική ένταση στις διάφορες διευθύνσεις (Βουδούρης, 2004). Η μέθοδος δίνει τη δυνατότητα υπολογισμού του σφάλματος εκτίμησης της παραμέτρου στα σημεία όπου δεν υπάρχουν μετρήσεις πεδίου. Για την εφαρμογή της μεθόδου χρησιμοποιήθηκαν τα στοιχεία 160 λιθολογικών τομών γεωτρήσεων (Ι.Γ.Μ.Ε. & BRGM, 1972) (ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ) η επιλογή των οποίων έγινε με 43

54 γνώμονα την ομοιόμορφη, κατά το δυνατό, γεωγραφική τους κατανομή. Στην Εικόνα 22 δίνεται η γεωγραφική κατανομή των γεωτρήσεων που χρησιμοποιήθηκαν, σε σχέση με τα όρια του προσχωματικού υδροφορέα. Εικόνα 22: Θέσεις των γεωτρήσεων (Ι.Γ.Μ.Ε. & BRGM, 1972) στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης Πλεονεκτήματα & Μειονεκτήματα της μεθόδου DRASTIC Η μέθοδος DRASTIC παρά της ευρείας εφαρμογής που βρήκε, πρέπει να χρησιμοποιείται με γνώμονα την εκτίμηση της επικρατούσας κατάστασης σε μια περιοχή και όχι την εκ του ασφαλούς «πρόγνωση». Οι Aller et al. (1987), τόνισαν τα εξής σημεία που αφορούν την εφαρμογή της μεθόδου DRASTIC και τα οποία πρέπει κάθε μελετητής να λαμβάνει υπόψη: 1. Η μεθοδολογία που ακολουθείται δεν έχει ως σκοπό, ούτε σχεδιάστηκε να αντικαταστήσει τις επί τόπου εργασίες υπαίθρου. 2. Η μέθοδος DRASTIC δίνει στο χρήστη ένα μέτρο σχετικής τρωτότητας ενός υδροφορέα στη ρύπανση και κατά συνέπεια πρέπει να αποτελεί ένα από τα πολλά 44

55 κριτήρια για τη λήψη περαιτέρω αποφάσεων ή ακόμη προστατευτικών μέτρων, αλλά σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να αποτελεί το μοναδικό. 3. Μπορεί να εφαρμοστεί για επιτελική χρήση για την κατηγοριοποίηση περιοχών, όπου η προστασία των υπόγειων νερών και η διασφάλιση των υπόγειων υδατικών πόρων είναι μείζονος σημασίας. Επίσης, η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί για τον προσδιορισμό περιοχών στις οποίες απαιτούνται άμεσα προστατευτικά μέτρα. Όταν συνδυαστεί και με άλλους παράγοντες, όπως π.χ. τις εφαρμοζόμενες μεθόδους καλλιέργειας σε μια περιοχή, μπορεί να διαχωρίσει τις περιοχές όπου η αλόγιστη χρήση φυτοφαρμάκων και η αύξηση της συγκέντρωσης των νιτρικών ιόντων αποτελούν άμεση απειλή για το υπόγειο νερό. 4. Η μέθοδος DRASTIC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση περιοχών στις οποίες υπάρχουν ελλιπή δεδομένα, οπότε και επηρεάζεται το τελικό αποτέλεσμα της εκτίμησης της τρωτότητας. Για παράδειγμα, η προσπάθεια αιτιολόγησης των προκυπτόντων αποτελεσμάτων, από την εφαρμογή της μεθόδου και οι κατά θέσεις πιθανή αδυναμία ασφαλούς αιτιολόγησης, μπορεί να οδηγήσει τον ερευνητή στον προσδιορισμό περιοχών, στις οποίες οφείλουν να γίνουν περισσότερες έρευνες για την αποσαφήνιση των επικρατούντων υδρογεωλογικών και γεωλογικών συνθηκών. Καθ αυτόν τον τρόπο θα δημιουργηθεί μια πληρέστερη βάση δεδομένων, η οποία επακόλουθα θα οδηγήσει στην εξαγωγή ασφαλέστερων συμπερασμάτων. 5. Όπως συμβαίνει με κάθε μοντέλο και κάθε μέθοδο βαθμονόμησης, είναι πιθανή η εισαγωγή εσφαλμένων δεδομένων, τα οποία θα επηρεάσουν αρνητικά την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων. Εσφαλμένα συμπεράσματα εξάγονται και με την εφαρμογή της μεθόδου σε περιπτώσεις για τις οποίες δεν έχει σχεδιαστεί. Για παράδειγμα, η χρήση της μεθόδου για τον υπολογισμό της τρωτότητας του υπόγειου νερού στη ρύπανση, η οποία προκαλείται από την άμεση έγχυση ρυπασμένου νερού διαμέσου μιας γεώτρησης, δεν είναι αξιολογήσιμη από τη μέθοδο. Με την άμεση εισαγωγή ενός ρυπαντή στον υδροφορέα, αναιρούνται αυτόματα όλοι εκείνοι οι φυσικοί παράγοντες που λαμβάνονται υπόψη από τη μέθοδο DRASTIC. 6. Η μέθοδος δίνει την ευχέρεια στον υδρογεωλόγο να λάβει υπόψη του συγκεκριμένους παράγοντες και να εκτιμήσει τη σημαντικότητα κάποιων άλλων. Για την εξαγωγή ορθότερων συμπερασμάτων, θα πρέπει να συνυπολογιστούν τόσο οι ιδιαίτερες παράμετροι που χαρακτηρίζουν το φυσικό σύστημα του υδροφορέα, όσο και οι ιδιαίτερες συνθήκες που επικρατούν στην κάθε περιοχή (λόγω ανθρωπίνων παρεμβάσεων και δραστηριοτήτων). 45

56 7. Η μέθοδος έχει χαμηλό κόστος εφαρμογής και μπορεί να εφαρμοστεί σε μεγάλης έκτασης περιοχές. Συμπληρωματικά, αναφέρονται ορισμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της μεθόδου, έτσι όπως εκφράστηκαν από διάφορους ερευνητές: Πλεονεκτήματα 1. Η επιλογή πολλών παραμέτρων και η συσχέτιση που γίνεται όσον αφορά τη σημαντικότητα ενός παράγοντα, σε σχέση με τους υπόλοιπους, ελαττώνει την πιθανότητα σφαλμάτων που προκύπτουν από την παράβλεψη ορισμένων παραγόντων, περιορίζει τα σφάλματα που προκύπτουν από τη λανθασμένη εισαγωγή ορισμένων δεδομένων και εξασφαλίζει τη στατιστική ακρίβεια της μεθόδου (Rosen, 1994). 2. Η μέθοδος δίνει αρκετά καλά αποτελέσματα, όταν εφαρμόζεται σε μεγάλης έκτασης περιοχές, με πολύπλοκη γεωλογική δομή, παρά την έλλειψη μετρήσεων, συγκεκριμένων παραμέτρων, οι οποίες απαιτούνται για την εφαρμογή άλλων συναφών μεθόδων (Kalinski et al., 1994, McLay et al., 2001). Μειονεκτήματα 1. Στον υπολογισμό του τελικού δείκτη τρωτότητας συμπεριλαμβάνονται πολλές παράμετροι, κάτι το οποίο μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την υποτίμηση κάποιων σημαντικών παραμέτρων, έναντι κάποιων με υποδεέστερη σημασία (Vrba & Zaporozec, 1994, Merchant, 1994, από Panagopoulos et al., 2005). 2. Η επιλογή των παραμέτρων που συμμετέχουν στην εκτίμηση της τρωτότητας, βασίζεται σε ποιοτικά και όχι σε ποσοτικά δεδομένα (Garrett et al., 1989 από Panagopoulos et al., 2005). 3. Αρκετοί σημαντικοί μηχανισμοί που επηρεάζουν-ελέγχουν την περιβαλλοντική τύχη των ρυπαντών (π.χ. δυναμικό ρόφησης, αραίωση, διαδικασία ιοντοανταλλαγής) δε λαμβάνονται υπόψη (Rosen, 1994). 4. Η μέθοδος έχει την τάση να υπερεκτιμά την τρωτότητα των πορωδών υδροφορέων, σε σύγκριση με τους ρωγματωμένους υδροφορείς (Rosen, 1994). 5. Η ακρίβεια και αξιοπιστία των αποτελεσμάτων είναι δύσκολο να ελεγχθεί. Η εφαρμογή του μοντέλου αυτού (συγκεκριμένα της εκτίμησης της ειδικής τρωτότητας), προϋποθέτει πως κάποιος ρυπαντής με συγκεκριμένες ιδιότητες, τις οποίες υποθέτει η μέθοδος (π.χ. εφαρμόζεται στην επιφάνεια του εδάφους, αποπλένεται από τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα), εφαρμόζεται ομοιόμορφα και με την ίδια συγκέντρωση σε όλη την έκταση μιας περιοχής και για ένα εύλογο χρονικό διάστημα. 46

57 Μια τέτοια περίπτωση είναι αρκετά σπάνια, κάτι το οποίο κάνει την εφαρμογή της μεθόδου, για την εκτίμηση της ειδικής τρωτότητας ενός υδροφορέα σε συγκεκριμένο ρυπαντή, λιγότερο αξιόπιστη (Rosen, 1994) Εφαρμογή της μεθόδου DRASTIC στον ελληνικό χώρο Η μέθοδος DRASTIC έχει εφαρμοσθεί σε αρκετές περιοχές της Ελλάδος. Οι Βεράνης κ.α. (2010) έκαναν εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών της πεδινής ζώνης του Νομού Ημαθίας. Οι Δομακίνης κ.α. (2010) έκαναν εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών στην περιοχή του Βοιωτικού Κηφισού. Η Πατρικάκη (2009) έκανε εκτίμηση της τρωτότητας στην διδακτορική της διατριβή στον αλλουβιακό υδροφορέα της λεκάνης απορροής Ρέματος Ποταμιά (Νομό Κοζάνης). Ο Καζάκης (2008) στην μεταπτυχιακή του διατριβή έκανε εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών στην εξωτερική ρύπανση στη λεκάνη της Φλώρινας. Ο Πάτσιος (2007) στην διδακτορική του διατριβή έκανε εφαρμογή της μεθόδου DRASTIC για τον υπολογισμό της τρωτότητας των υπόγειων νερών στη ρύπανση στον αλλουβιακό υδροφορέα της Σαριγκιόλ. Οι Antonakos & Lambrakis (2006) έκαναν εφαρμογή του μοντέλου DRASTIC στο ΒΑ τμήμα της Κορίνθου. Ο Παναγόπουλος (2004) στη διδακτορική του διατριβή έκανε εφαρμογή της μεθόδου DRASTIC στην περιοχή της Τριφυλίας. Οι Βουδούρης & Μανδηλαράς (2004) έκαναν εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών με τη μέθοδο DRASTIC στον αλλουβιακό υδροφορέα της λεκάνης του Γλαύκου (Ν. Αχαΐας) Βάθος υπόγειου νερού (Depth to groundwater) Το βάθος του υπόγειου νερού αποτελεί μια πολύ σημαντική παράμετρο στην εκτίμηση της τρωτότητας, καθώς καθορίζει την κατακόρυφη απόσταση που πρέπει να διανύσει ένας ρύπος προκειμένου να φτάσει στον υδροφόρο ορίζοντα. Η παράμετρος, σε συνδυασμό με το συντελεστή υδροπερατότητας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό του χρονικού διαστήματος για το οποίο το κατεισδύον νερό θα φθάσει στον πρώτο υδροφορέα (Aller et al. 1987, Canter,1997). 47

58 Το βάθος των γεωτρήσεων στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης κυμαίνεται από 60 έως 450 m και ο γεωμετρικός μέσος είναι 134 m. Κατά το διάστημα οι περισσότερες γεωτρήσεις στην περιοχή του προσχωματικού υδροφόρου ήταν ρηχές (15-50 m), αλλά τα τελευταία 25 χρόνια έχουν αντικατασταθεί από τις βαθιές γεωτρήσεις ( m). Οι ρηχές γεωτρήσεις εκμεταλλεύθηκαν επί σειρά ετών τον ρηχό υδροφορέα που εντοπίζεται στις Τεταρτογενείς αποθέσεις. Οι λόγοι που οδήγησαν στην αντικατάσταση των ρηχών από τις βαθιές γεωτρήσεις ήταν οι αυξημένες ανάγκες για νερό άρδευσης και η ελάττωση των παροχών των γεωτρήσεων που σχετίζεται με την πτώση στάθμης. Σήμερα υπάρχουν λίγες ρηχές γεωτρήσεις στην περιοχή μεταξύ Προφήτη και δυτικού περιθωρίου λίμνης Βόλβης καθώς και στην περιοχή βόρια της Απολλωνίας μέχρι το νότιο περιθώριο της λίμνης Βόλβης (Βεράνης κ.α., 2010). Από τα δεδομένα 160 γεωτρήσεων της περιοχής και εφόσον ο υδροφορέας είναι μερικώς υπο πίεση έως υπο πίεση υπολογίστηκε το πάχος της ακόρεστης ζώνης (Εικόνα 23) σύμφωνα με τις τομές των γεωτρήσεων και δόθηκε η αντίστοιχη βαθμονόμηση σύμφωνα με τη μεθοδολογία (Πινακας 8) και με συντελεστή βαρύτητας ίσο με 5, προέκυψε η τιμή της παραμέτρου Dr. Πάχος ακόρεστης ζώνης Εικόνα 23 : Πάχος ακόρεστης ζώνης, Πηγή: 48

59 Πίνακας 8: Βαθμονόμηση της παραμέτρου D σύμφωνα με τους Aller et al Εμπλουτισμός (Recharge rate) Η μεθοδολογία DRASTIC θεωρεί ως τρόπο αναπλήρωσης των υπόγειων νερών την άμεση κατείσδυση μετεωρικού νερού. Η τιμή της ενεργού κατείσδυσης αναφέρεται στη συνολική ποσότητα του νερού που εμπλουτίζει το υδροφόρο σύστημα. Κατά μήκος της κοίτης των υδρορεμάτων γίνεται επίσης εμπλουτισμός από την διήθηση των επιφανειακών νερών (Μπογδάνας π, Δερβένι ρ., Μεγάλο ρέμα, Χολομώντας ρ. Ρήχιος π.), αλλά περιλαμβάνει μόνο στενές επιμήκεις ζώνες του υδροφόρου συστήματος (Βεράνης κ.α., 2010) Ο συντελεστής κατείσδυσης είναι συνάρτηση του ύψους βροχόπτωσης, της κλίσης του ανάγλυφου και της υδροπερατότητας του εδάφους. Στην παρούσα εργασία, η παράμετρος υπολογίσθηκε από τα βροχομετρικά δεδομένα (ΣΥΜΒΟΥΛΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΕΠΕ, 2006) και τους συντελεστές κατείσδυσης των γεωλογικών σχηματισμών ενώ δεν συμπεριλαμβάνεται η κατείσδυση από άρδευση ούτε από τις διηθήσεις των ποταμών. Ο προσχωματικος υδροφορέας της Μυγδονίας λεκάνης απορροής αποτελείται κυρίως από Τεταρτογενή ιζήματα, όπου μεγάλη συμμετοχή έχουν αμμοάργιλοι, άργιλοι, αργιλοπηλοί και ακολουθούν τα Πλειστοκαινικής ηλικίας ημισυνεκτικά κροκαλοπαγή και τα Νεογενή ιζήματα (σειρά ερυθρών αργίλων) στο νότιο λοφώδες τμήμα. Σύμφωνα με τα βιβλιογραφικά στοιχεία η κατείσδυση στους σχηματισμούς αυτούς είναι από 5-13% (Beretta 1992, Σούλιος 2004). Η βροχοβαθμίδα για την Μυγδονία λεκάνη απορροής υπολογίστηκε από πέντε (5) βροχομετρικούς σταθμούς (Λαγκαδάς, Ακρολίμνη Βόλβης, Ριζά, Αρναία, Ταξιάρχης) ίση με P=0,2365x+534,18 (Εικόνα 24), αποδεχόμενοι την ορθή λειτουργία των μετεωρολογικών σταθμών για το σύνολο της χρονικής λειτουργίας τους ( ). 49

60 Εικόνα 24: Σχέση υψομέτρου (m) βροχόπτωσης (mm) για τη Μυγδονία λεκάνη απορροής ( ). Από τον συνδυασμό των raster του βροχομετρικού και του γεωλογικού χάρτη στο ArcGIS προέκυψε ο χάρτης της άμεσης κατείσδυσης. Πίνακας 9: Βαθμονόμηση της παραμέτρου R σύμφωνα με τους Aller et al Υλικό του υδροφορέα (Aquifer median) Για τον υπολογισμό της παραμέτρου Α της μεθόδου DRASTIC, χρησιμοποιήθηκαν τα δεδομένα των λιθολογικών τομών των γεωτρήσεων που παραχωρήθηκαν από την Διεύθυνση Υδάτινων Πόρων της Νομαρχιακής Αυτοδιοίκησης Θεσσαλονίκης, από το Ινστιτούτο Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών (ΙΓΜΕ) και από την υδρογεωλογική μελέτη του BRGM (1972). 50

61 Το υλικό του υδροφορέα αποτελεί σημαντική παράμετρο για την εκτίμηση της τρωτότητας, όσων αφορά την ικανότητά του να συμμετέχει στην εξασθένιση του ρυπαντικού φορτίου. Ο χαρακτηρισμός και η ταξινόμηση του υλικού του υδροφορέα, έγινε για κάθε γεώτρηση με βάση τα στοιχεία της λιθολογικής τομής. Πίνακας 10: Βαθμονόμηση της παραμέτρου Α σύμφωνα με τους Aller et al Εδαφικό υλικό (Soil media) Το εδαφικό υλικό συμμετέχει στις διαδικασίες εξασθένισης των ρύπων με τη δράση της οργανικής ύλης και των αργιλικών ορυκτών που κατά κανόνα περιέχει. Ο χαρακτηρισμός και η ταξινόμηση του εδαφικού υλικού έγινε με βάση τα δεδομένα του Ινστιτούτου Εδαφολογίας Θεσσαλονίκης (Σπυρόπουλος κ.α., 2001, Σπυρόπουλος & Καραπέτσας, 2002) ενώ η βαρύτητα της παραμέτρου ελήφθη ίση με 2. Πίνακας 11: Βαθμονόμηση της παραμέτρου S σύμφωνα με τους Aller et al

62 3.5.8 Κλίση αναγλύφου (Topography) Η παράμετρος της τοπογραφίας στην εκτίμηση της τρωτότητας, σχετίζεται με την ικανότητα του νερού να κατεισδύει ευκολότερα σε περιοχές με ομαλή τοπογραφική κλίση και να απορρέει αντίστοιχα σε περιοχές με μεγάλη κλίση. Για τον υπολογισμό της παραμέτρου Τ χρησιμοποιήθηκε το ψηφιακό μοντέλο αναγλύφου (D.E.M.) της Ελλάδας του δορυφόρου ASTER, διακριτικής ικανότητας 30*30 m. Από την εργαλειοθήκη ArcToolbox και με μία σειρά από εντολές Spatial Analyst Surface Slope, προέκυψαν οι τιμές των μορφολογικών κλίσεων στην περιοχή ανάπτυξης του υδροφορέα. Πίνακας 12: Βαθμονόμηση της παραμέτρου Τ σύμφωνα με τους Aller et al Επίδραση της ακόρεστης ζώνης (Impact of vadoze zone) Η ακόρεστη ζώνη ορίζεται σαν η ζώνη του υδροφορέα που υπέρκειται του υδροφόρου ορίζοντα και διαδραματίζει έναν ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο στην επιδεκτικότητα του υδροφορέα σε ρύπανση με κυρίαρχες παραμέτρους την κοκκομετρία του υλικού που την αποτελεί, την ορυκτολογική σύσταση των εδαφικών υλικών καθώς και την περιεκτικότητά της σε οργανική ύλη. Εξαιτίας της, σχετικά με την κορεσμένη ζώνη νερού, βραδύτερης κίνησης του κατεισδύοντος νερού στη ζώνη αυτή, υπάρχει η δυνατότητα συγκράτησης διαφόρων ρυπαντών είτε από τις ρίζες των φυτών οπότε ενσωματώνονται στον φυσικό ιστό. Η ταξινόμηση της ακόρεστης ζώνης στη μέθοδο DRASTIC, έγινε με βάση τα στοιχεία λιθολογικών τομών των γεωτρήσεων. 52

63 Πίνακας 13: Βαθμονόμηση της παραμέτρου I σύμφωνα με τους Aller et al Υδραυλική αγωγιμότητα (Hydraylic Conductivity) Η υδραυλική αγωγιμότητα που παρουσιάζει ένα υδροφόρο σύστημα στο σύνολό του και η χωρική κατανομή αυτής (τόσο στην οριζόντια, όσο και στην κατακόρυφη έννοια), αποτελεί καθοριστική παράμετρο όσον αφορά την ικανότητα του υπόγειου νερού να μεταφέρει τους ρυπαντές. Οι τιμές της υδραυλικής αγωγιμότητας προέκυψαν από την επεξεργασία δεδομένων δοκιμαστικών αντλήσεων στις γεωτρήσεις της περιοχής μελέτης (Βεράνης και Κατιρτζόγλου 2002, Βεράνης 2010, BRGM 1972, ΓΕΩΕΡΕΥΝΑ 2001). Αρχικά υπολογίστηκε η ειδική ικανότητα (specific capacity) των γεωτρήσεων από τον τύπο όπου, Q: παροχή των γεωτρήσεων (m 3 /h) και S: πτώση στάθμης (m) μετά από άντληση 24 ωρών. Στη συνέχεια υπολογίστηκε ο συντελεστής μεταβιβαστικότητας (m 2 /day) - Ειδικής ικανότητας (m 2 /day) από τη σχέση: T=2,1816*Sy 0,9781 (Βεράνης κ.α., 2010) (1) με R 2 =0,75 (Εικόνα 25). Τέλος η υδραυλική αγωγιμότητα (Κ) υπολογίστηκε από τον τύπο του Jacob, όπου: K: Υδραυλική αγωγιμότητα (m/day) T: Μεταβιβαστικότητα (m 2 /day) που υπολογίστηκε από την εξίσωση (1) b: Πάχος υδροφόρων στρωμάτων (m) από τις λιθολογικές τομές των γεωτρήσεων 53

64 Εικόνα 25: Συσχέτιση Μεταβιβαστικότητας (Transmissitivity m 2 /day) Ειδικής ικανότητας (Specific capacity m 2 /day) Πίνακας 14: Βαθμονόμηση της παραμέτρου C σύμφωνα με τους Aller et al Τροποποιημένος δείκτης DRASTIC (MDI) Η μέθοδος DRASTIC ύστερα από την πρώτη της εφαρμογή από τους Aller et al. (1985), βρήκε ευρεία εφαρμογή, μέχρι και σήμερα. Οι διάφοροι ερευνητές στην προσπάθειά τους να τροποποιήσουν τη μέθοδο και να την προσαρμόσουν στις συνθήκες της κάθε περιοχής, ανέπτυξαν διάφορες μεθοδολογίες προσέγγισης για τον προσδιορισμό των τιμών των επί μέρους παραμέτρων που λαμβάνει υπόψη η μέθοδος. Η τυπική μέθοδος δε λαμβάνει υπόψη, τις διάφορες χρήσεις γης, αποτέλεσμα ανθρωπίνων παρεμβάσεων. Θεωρώντας ως κύρια αιτία ρύπανσης των υπόγειων νερών τις ανθρώπινες δραστηριότητες στην επιφάνεια του εδάφους, οι διάφοροι ερευνητές κατέληξαν στην εφαρμογή μιας τροποποιημένης μεθόδου, η οποία θα συμπεριλαμβάνει στους 54

65 υπολογισμούς της και τις χρήσεις γης. Έτσι προέκυψε η τροποποιημένη μέθοδος DRASTIC (Modified DRASTIC), οι τιμές της οποίας υπολογίζονται από την παρακάτω σχέση (Secunda et al., 1998, Al-Adamat et al., 2003, Thirumalaivasan et al., 2003, Βουδούρης & Μανδηλαράς, 2004): DI: ο δείκτης DRASTIC (DI), Lr: η τιμή της παραμέτρου χρήσης γης & Lw: η βαρύτητα αυτής. όπου, Κατά τους Secunda et al. (1998), η κατηγοριοποίηση των χρήσεων γης και η βαθμονόμηση αυτών, γίνεται σύμφωνα με τον Πίνακα 15: Πίνακας 15: Κατηγοριοποίηση των χρήσεων γης και η αντίστοιχη βαθμονόμηση αυτών (Secunda, S., Collin, M.L. & Melloul, A.J., 1998). Ο συντελεστής βαρύτητας (Lw) που δίνεται στην παράμετρο αυτή δεν ακολουθεί κάποιο συγκεκριμένο κανόνα, αλλά έναν απλοϊκό συλλογισμό, ο οποίος βασίζεται στις 55

66 αλλαγές που υφίσταται μια περιοχή ως προς τη δόμησή της, στην έκταση των αρδευόμενων καλλιεργειών και των ακαλλιέργητων εκτάσεων, στην ύπαρξη ή μη σηπτικών βόθρων, καθώς και από την έντονη ή μη αστικοποίηση και την ύπαρξη βιοτεχνικών / βιομηχανικών μονάδων. Σε περιοχές με έντονη την ανθρώπινη δραστηριότητα, δίνεται συνήθως μια τιμή μεταξύ 4 και 5. Γίνεται κατανοητό ότι ο καθορισμός της τιμής του Lw είναι κατά μία έννοια υποκειμενικός και η τελική τιμή που θα προκύψει για το γινόμενο Lr Lw είναι διαφορετική για διαφορετικές εκτιμήσεις του Lw. Κατά κανόνα, σημαντικά σφάλματα εξάγονται μόνο στην περίπτωση υπερεκτίμησης ή υποτίμησης των επί μέρους ανθρωπίνων δραστηριοτήτων (π.χ. σε περιπτώσεις όπου σε μια περιοχή υπάρχει βαριά βιομηχανία, σηπτικοί βόθροι και έντονη καλλιέργεια, είναι λάθος να δοθεί μια τιμή για το Lw = 1, ενώ αντιστρόφως σε μια περιοχή με περιορισμένες σχετικά ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως βοσκότοποι και λιβάδια, να δοθεί μια τιμή του Lw = 5). Οι τιμές που μπορεί να λάβει ο MDI είναι 31 έως Μέθοδος GOD Αναπτύχθηκε από τον Foster (1987). Αποτελεί μια εμπειρική μέθοδο βαθμονόμησης με απλή και πρακτική δομή, για τη γρήγορη εκτίμηση της τρωτότητας των υδροφορέων στη ρύπανση. Τρεις κύριες παράμετροι λαμβάνονται υπόψη: η εμφάνιση υπόγειου νερού (Groundwater Occurrence), η λιθολογία των υπερκείμενων στρωμάτων (Overlying Lithology) και το βάθος του υπόγειου νερού (Depth to water), τόσο για συνθήκες ελεύθερης, όσο και υπό πίεσης υδροφορίας. Η τελική τιμή της τρωτότητας προκύπτει από τη βαθμονόμηση των τριών αυτών παραμέτρων. Στην Εικόνα 26, που ακολουθεί, δίνεται η αναλυτική περιγραφή της μεθόδου (Gogu & Dassargues, 2000). 56

67 Εικόνα 26: Σχηματική απεικόνιση της μεθόδου GOD (Foster, 1987) με τα επί μέρους βήματα εργασίας (τροποποιημένο από Gogu & Dassargues, 2000). Σύμφωνα με το διάγραμμα του σχήματος αυτού, η τελική τιμή τρωτότητας για μια περιοχή, προκύπτει επιλέγοντας αρχικά την τιμή που αντιστοιχεί στην εμφάνιση του υπόγειου νερού και πολλαπλασιάζοντας έπειτα με αυτές που προκύπτουν για τις επόμενες δύο παραμέτρους, δηλαδή: I G O D όπου, 57

68 G: Εμφάνιση του υπόγειου νερού, δηλ. τον τύπο του υδροφόρου που συναντάμε Ο: Λιθολογία των υπερκείμενων στρωμάτων D: Βάθος του υπόγειου νερού Επειδή οι παράμετροι μπορούν να λάβουν τιμές από 0 έως και 1, τα αποτελέσματα των υπολογισμών είναι κατά κανόνα μικρότερα από τις τιμές που δίνονται σε κάθε παράμετρο ξεχωριστά (λόγω πολλαπλασιασμού τιμών μικρότερων της μονάδας). Κατά συνέπεια, σε περίπτωση που δύο από τις τρεις παραμέτρους λάβουν τιμή 1, το τελικό αποτέλεσμα της τιμής της τρωτότητας, θα είναι το ίδιο με την τιμή βαθμονόμησης της τρίτης ιδιότητας. Η μέθοδος αυτή ταξινομεί την τρωτότητα σε 6 κατηγορίες όπως φαίνεται στον Πίνακα 16: Πίνακας 16: Κατηγοριοποίηση της τρωτότητας με βαση τον δείκτη GOD 3.7 Μέθοδος AVI Αυτή η μέθοδος εφαρμόστηκε για πρώτη φορά από τους Van Stempvoort et al.(1993). Η μέθοδος AVI (Aquifer Vulnerability Index) εκτιμά την τρωτότηταχρησιμοποιώντας δύο παραμέτρους: το πάχους των ιζημάτων πάνω από τον υδροφορέα (d) και την υπολογιζόμενη υδραυλική αγωγιμότητα (k), για κάθε ένα από τα υπερκείμενα στρώματα. Σε αυτή τη μέθοδο δε χρησιμοποιούνται βαθμονομήσεις και συντελεστές βαρύτητας. Ο τελικός δείκτης τρωτότητας καθορίζεται από τη σχέση ανάμεσα στις δύο παραμέτρους: όπου n: το πλήθος των στρωμάτων που υπέρκεινται του υδροφορέα. Η εφαρμογή της προβλέπει τον υπολογισμό των παραμέτρων d και k για ένα πλήθος γεωτρήσεων στην περιοχή μελέτης και τη μετέπειτα κατασκευή ισο-καμπύλων για τον δείκτη 58

69 AVI, ύστερα από παρεμβολή δεδομένων ανάμεσα στις επί μέρους γεωτρήσεις. Όσο πιο πυκνό είναι το δίκτυο των γεωτρήσεων, τόσο πιο ασφαλή και ακριβή είναι τα αποτελέσματα. Ύστερα από αυτό, γίνεται μια ταξινόμηση της εξεταζόμενης περιοχής σε ζώνες τρωτότητας. Η μέθοδος διαθέτει πέντε ταξινομήσεις ανάλογες με αυτές της μεθόδου GOD (Gogu & Dassargues, 2000). 59

70 4. Εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης στη ρύπανση με την μέθοδο DRASTIC 4.1 Βάθος υπόγειου νερού (D) Σύμφωνα με τις υδρογεωλογικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή έρευνας, ο υδροφόρος ορίζοντας που αναπτύσσεται εντός των αλλουβιακών αποθέσεων είναι υπό πίεση έως μερικώς υπό πίεση. Για το λόγο αυτό ως βάθος του υπόγειου νερού θεωρήθηκε η απόσταση από την επιφάνεια του εδάφους μέχρι την οροφή του πρώτου υδροφόρου στρώματος, δηλαδή το πάχος της ακόρεστης ζώνης. Τα στοιχεία συλλέχθηκαν από τις λιθολογικές τομές των γεωτρήσεων ενώ η βαρύτητα της παραμέτρου D ορίστηκε από την βιβλιογραφία ίση με 5. Στον Πίνακα 17 δίνονται οι τιμές βαθμονόμησης της παραμέτρου D. Πίνακας 17: Βαθμονόμηση της παραμέτρου D (Τροποποιημένη από Aller et al. 1987) Με βάση τις τιμές της βαθμονόμησης για κάθε γεώτρηση δόθηκε η αντίστοιχη τιμή (Πίνακας 18). Με τη χρήση της μεθόδου Kriging κατασκευάστηκε ο θεματικός χάρτης της παραμέτρου Α που παρουσιάζεται στην Εικόνα 27 και στον οποίο παρατηρείται ότι το πάχος της ακόρεστης ζώνης κυμαίνεται από 9 15 m στο πεδινό τμήμα γύρω από τις λίμνες Κορώνεια & Βόλβη ενώ περιφερειακά του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής το πάχος της ακόρεστης ζώνης αυξάνεται στα 25 m. Οι μέγιστες τιμές παρατηρούνται στο ΝΝΑ τμήμα του προσχωματικού υδροφορέα, στις περιοχές Κρήμνη και Ριζά οι οποίες κυμαίνονται από m. 60

71 Πίνακας 18: Δεδομένα για τον υπολογισμό της παραμέτρου D 61

72 Εικόνα 27: Θεματικός χάρτης της παραμέτρου D 62

73 4.2 Εμπλουτισμός (R) Ο εμπλουτισμός αντιπροσωπεύει την ετήσια ποσότητα του νερού σε mm που κατεισδύει από την επιφάνεια του εδάφους στον υδροφορέα. Η μεταφορά των ρύπων από την επιφάνεια, λόγω της βροχόπτωσης που κατεισδύει στην ακόρεστη ζώνη αποτελεί σημαντικό μηχανισμό. Στην παρούσα μελέτη, η παράμετρος υπολογίσθηκε από τα δεδομένα βροχόπτωσης και τους συντελεστές κατείσδυσης των γεωλογικών σχηματισμών. Στον Πίνακα 19 δίνεται η βαθμονόμηση του εμπλουτισμού των υπόγειων νερών από την κατείσδυση. Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα του εμπλουτισμού τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα των ρύπων που μεταφέρεται στο υπόγειο νερό. Συνεπώς για μεγάλες τιμές κατείσδυσης δόθηκε μεγαλύτερη τιμή σε κάθε σημείο, ενώ για τις μικρές τιμές του εμπλουτισμού δόθηκε μικρή τιμή στη βαθμονόμηση. Η βαρύτητα της παραμέτρου αυτής ορίστηκε από την βιβλιογραφία ίση με 4. Πίνακας 19: Βαθμονόμηση της παραμέτρου R (Τροποποιημένη από Aller et al. 1987) Με βάση τις τιμές της βαθμονόμησης για κάθε γεώτρηση δόθηκε η αντίστοιχη τιμή (Πίνακας 20). Με τη χρήση της μεθόδου Kriging κατασκευάστηκε ο θεματικός χάρτης της παραμέτρου R που παρουσιάζεται στην Εικόνα 28, στον οποίο παρατηρείται ότι οι υψηλότερες τιμές εμπλουτισμού εντοπίζονται στα Τεταρτογενή ιζήματα (αλλουβιακές αποθέσεις, Προσχώσεις κοιλάδων) ενώ μικρότερος είναι ο εμπλουτισμός στα Νεογενή ιζήματα (ερυθρές άργιλοι) του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής. 63

74 Πίνακας 20: Δεδομένα για τον υπολογισμό της παραμέτρου R 64

75 Εικόνα 28: Θεματικός χάρτης της παραμέτρου R 65

76 4.3 Υλικό του υδροφορέα (Α) Με βάση την λιθολογική περιγραφή των 160 γεωτρήσεων στην περιοχή μελέτης το υδροφόρο μέσο ταξινομήθηκε εμπειρικά σε 7 κλάσεις ως εξής: Κροκάλες (9 βαθμοί), Χαλίκια (8 βαθμοί), Χαλίκια Κροκάλες Άμμος (7 βαθμοί), Χαλίκια Άμμος, Κροκάλες Άμμος (6 βαθμοί), Χαλίκια Άργιλος, Άμμος Χαλίκια Άργιλος (5 βαθμοί), Άμμος (4 βαθμοί), Άμμος Άργιλος (3 βαθμοί) (Πίνακας 21). Όσο πιο χονδρόκοκκο είναι το υλικό του υδροφορέα τόσο μεγαλύτερη ήταν η τιμή της βαθμονόμησης ενώ σε πιο λεπτόκοκκο υλικό η τιμή της βαθμονόμησης είναι μικρή. Η βαρύτητα της παραμέτρου ορίστηκε από την βιβλιογραφία ίση με 3. Πίνακας 21: Βαθμονόμηση της παραμέτρου Α (Τροποποιημένη από Aller et al.1987) Με βάση τις τιμές της βαθμονόμησης για κάθε γεώτρηση δόθηκε η αντίστοιχη τιμή (Πίνακας 22). Με τη χρήση της μεθόδου Kriging κατασκευάστηκε ο θεματικός χάρτης της παραμέτρου Α που παρουσιάζεται στην Εικόνα

77 Πίνακας 22: Δεδομένα για τον υπολογισμό της παραμέτρου Α 67

78 Εικόνα 29: Θεματικός χάρτης της παραμέτρου Α. 68

79 4.4 Εδαφικό υλικό (S) Στην εδαφική ζώνη και ιδιαίτερα στη ζώνη των ριζών το ρυπαντικό φορτίο εξασθενεί και πολλές ουσίες αποδομούνται από μικροοργανισμούς. Με βάση τον εδαφολογικό χάρτη της περιοχής μελέτης και το βάθος των εδαφικών τομών 0-30 cm (Εδαφολογικό Ινστιτούτο Θεσσαλονίκης), το έδαφος ταξινομήθηκε και βαθμονομήθηκε όπως φαίνεται στον Πίνακα 23. Στα λεπτόκοκκα υλικά δόθηκε μικρή τιμή καθώς το ρυπαντικό φορτίο εξασθενεί σε μεγαλύτερο βαθμό, ενώ τα πιο χονδρόκοκκα βαθμονομήθηκαν με μεγαλύτερο βαθμό καθώς συμβάλλουν σε μικρότερο βαθμό στην εξασθένηση των ρύπων. Η βαρύτητα της παραμέτρου εκτιμήθηκε ίση με 2. Πίνακας 23: Βαθμονόμηση της παραμέτρου S (Τροποποιημένη από Aller et al. 1987) Με βάση τις τιμές της βαθμονόμησης για κάθε γεώτρηση δόθηκε η αντίστοιχη τιμή (Πίνακας 24). Με τη χρήση της μεθόδου Kriging κατασκευάστηκε ο θεματικός χάρτης της παραμέτρου S που παρουσιάζεται στην Εικόνα

80 Πίνακας 24: Δεδομένα για τον υπολογισμό της παραμέτρου S 70

81 Eικόνα 30: Θεματικός χάρτης της παραμέτρου S 71

82 4.5 Κλίση αναγλύφου ( Τ ) Επειδή η ποσότητα του κατεισδύοντος μετεωρικού νερού εξαρτάται και από την κλίση της επιφάνειας του εδάφους, η μεθοδολογία λαμβάνει υπόψη της και την παράμετρο αυτή (Παπαθεωδορου κ.α., 2010). Έτσι οι μικρές κλίσεις που ευνοούν την κατείσδυση σχετίζονται με υψηλή τρωτότητα ενώ οι μεγάλες κλίσεις ευνοούν την επιφανειακή απορροή και σχετίζονται με μικρό δυναμικό ρύπανσης. Η τιμή που δόθηκε στο συντελεστή βαρύτητας Tw, είναι η πρότυπη τιμή που δίνει η μέθοδος DRASTIC και ισούται με Tw = 1 ενώ η βαθμονόμηση έγινε όπως φαίνεται στον Πίνακα 25. Πίνακας 25: Βαθμονόμηση της παραμέτρου Τ (Τροποιημένη από τους Aller et al. 1987) Με βάση τις τιμές της βαθμονόμησης σε κάθε γεώτρηση δόθηκε η αντίστοιχη τιμή (Πίνακας 26). Με τη χρήση της μεθόδου Kriging έγινε η κατασκευή του θεματικού χάρτη της παραμέτρου Τ (Εικόνα 31), στον οποίο παρατηρείται ότι το ανάγλυφο στο μεγαλύτερο τμήμα του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής είναι ήπιο (κλίση < 3 ). 72

83 Πίνακας 26: Δεδομένα για τον υπολογισμό της παραμέτρου Τ 73

84 Εικόνα 31: Θεματικός χάρτης της παραμέτρου Τ 74

85 4.6 Επίδραση της ακόρεστης ζώνης (Ι) Η ταξινόμηση της ακόρεστης ζώνης στη μέθοδο DRASTIC, έγινε με βάση τα στοιχεία λιθολογικών τομών των γεωτρήσεων της περιοχής έρευνας και έδειξε ότι αυτή αποτελείται από αργίλους, άμμους, χάλικες, κροκάλες και μίγματα αυτών. Στη βαθμονόμηση του υλικού της ακόρεστης ζώνης λόγω της αλληλουχίας πολλών φάσεων της ακόρεστης ζώνης λήφθηκε υπόψη το πάχος και το είδος κάθε φάσης σε σχέση με το συνολικό πάχος και έτσι υπολογίστηκε μια μέση τιμή. Η βαθμονόμηση της παραμέτρου παρουσιάζεται στον Πίνακα 27 ενώ η βαρύτητά της παραμέτρου εκτιμήθηκε ίση με 5. Πίνακας 27: Βαθμονόμηση της παραμέτρου I (Τροποποιημένη από τους Aller et al. 1987) Με βάση τις τιμές της βαθμονόμησης σε κάθε γεώτρηση δόθηκε η αντίστοιχη τιμή (Πίνακας 28). Με τη χρήση της μεθόδου Kriging έγινε η κατασκευή του θεματικού χάρτη της παραμέτρου Ι (Εικόνα 32). 75

86 Πίνακας 28: Δεδομένα για τον υπολογισμό της παραμέτρου Ι 76

87 Εικόνα 32: Θεματικός χάρτης της παραμέτρου Ι 77

88 4.7 Υδραυλική αγωγιμότητα (C) Η υδραυλική αγωγιμότητα αποτελεί καθοριστική παράμετρο που αφορά την κίνηση του υπόγειου νερού αλλά και τη διασπορά των ρύπων σ ένα υπόγειο υδροφόρο σύστημα. Η τιμή της καθορίζεται από τις ιδιότητες του υδροφορέα. Όσο αυξάνει η υδραυλική αγωγίμοτητα τόσο οι ρύποι κινούνται γρηγορότερα και αυξάνεται η τρωτότητα. Όσο μεγαλύτερη είναι η υδραυλική αγωγιμότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η τιμή της βαθμονόμησης, ενώ όσο μικρότερη είναι η υδραυλική αγωγιμότητα, τόσο μικρότερη η τιμή της βαθμονόμησης (Πίνακας 29). Η βαρύτητα της παραμέτρου C ορίστηκε από την βιβλιογραφία ίση με 3. Πίνακας 29: Βαθμονόμηση της παραμέτρου C (Τροποποιημένη από τους Aller et al. 1987) Με βάση τις τιμές της βαθμονόμησης σε κάθε γεώτρηση δόθηκε η αντίστοιχη τιμή (Πίνακες 30-32). Με τη χρήση της μεθόδου Kriging έγινε η σύνθεση του θεματικού χάρτη της παραμέτρου C (Εικόνα 33). 78

89 Πίνακας 30: Δεδομένα για τον υπολογισμό της παραμέτρου C. 79

90 Πίνακας 31: Δεδομένα για τον υπολογισμό της παραμέτρου C. 80

91 Πίνακας 32: Δεδομένα για τον υπολογισμό της παραμέτρου C. 81

92 Εικόνα 33: Θεματικός χάρτης παραμέτρου C 82

93 4.8 Τελικός δείκτης τρωτότητας DRASTIC (DI) Με βάση τις τιμές του δείκτη DRASTIC, όπως προέκυψε από την εφαρμογή της σχέσης του DI (κεφάλαιο 2) συντάχθηκε ο τελικός χάρτης τρωτότητας για τον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής (Εικόνα 34). Οι Πίνακες είναι οι συγκεντρωτικοί από τους οποίους προέκυψε ο DRASTIC INDEX με την εντολή Raster Calculator. Οι τιμές του δείκτη DRASTIC (DI) χωρίστηκαν σε 5 κλάσεις, όπως φαίνεται στο υπόμνημα της Εικόνας 34 και κυμαίνονται από χαμηλή τρωτότητα έως πολύ υψηλή. Οι υψηλές τιμές υποδηλώνουν υψηλό δυναμικό για ρύπανση του υδροφορέα ή υψηλή τρωτότητα. Στην περιοχή μελέτης οι τιμές της τρωτότητας που συναντώνται είναι από χαμηλές έως πολύ υψηλές. 83

94 Πίνακας 33: Συγκεντρωτικός πίνακας των δεδομένων και τελική τιμή του δείκτη DRASTIC Γεώτρηση D (m) Dr Dw R (mm) Rr Rw A Ar Aw S (Bάθος 0-30 cm) Sr Sw T ( ) Tr Tw I Ir Iw C (m/day) Cr Cw DI NA96Α ,8 1 4 Άμμος, Χαλίκια 5 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 2, Άμμος με άργιλο (7 m) 3 5 0, NIK ,4 6 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 1, Άμμος (12 m), άργιλος (6 m) 4 5 0, P1 3, ,6 1 4 Κροκάλες 9 3 Αργιλλοπηλώδη 4 2 2, Άργιλος (3,5 m) , P Χαλίκια 8 3 Αργιλλοπηλώδη Άμμος (6 m), άργιλος (5 m), Χαλίκια (11 m) 6 5 0, P ,2 5 4 Χαλίκια 8 3 Αργιλλοπηλώδη Άργιλος (16 m) 5 5 0, P ,3 6 4 Κροκάλες 9 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη Άργιλος (1 m), Χαλίκια (3 m) 7 5 5, P ,1 6 4 Χαλίκια,άργιλος 5 3 Ιλυοπηλώδη Άργιλος (28 m),χαλίκια (6 m) 3 5 0, P ,2 5 4 Κροκάλες 9 3 Αμμοπηλώδη 6 2 1, Άργιλος (36 m),χαλίκια (3 m) 2 5 0, P ,3 5 4 Άμμος 4 3 Ιλυοπηλώδη 5 2 1, Άργιλος (12 m),χαλίκια (4 m), Άμμος (18 m), 4 5 0, P ,9 6 4 Κροκάλες 9 3 Αμμοπηλώδη 6 2 2, Άργιλος(5 m),κροκάλες (33 m),χαλίκια (11 m) 8 5 3, S ,4 6 4 Χαλίκια 8 3 Αργιλλοπηλώδη 4 2 1, Άργιλος (2 m), Χαλίκια (2 m) 5 5 5, S ,1 6 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη Χαλίκια (2 m) 8 5 4, S ,1 6 4 Χαλίκια 8 3 Ιλυοπηλώδη 5 2 4, Άργιλος (6 m),χαλίκια (2 m), Άμμος (3 m) 4 5 2, S ,2 5 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοπηλώδη 6 2 1, Άργιλος (23 m), χαλίκια (4 m) 3 5 0, S ,8 6 4 Άμμος, χαλίκια 6 3 Αμμοπηλώδη 6 2 1, Άργιλος (5 m) 2 5 0, S6B ,3 6 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 2, Άργιλος (11 m), Χαλίκια (1 m) 3 5 0, S ,7 6 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοπηλώδη 6 2 2, Άργιλος με άμμο (3 m) 3 5 0, S ,3 5 4 Χαλίκια 8 3 Ιλυοπηλώδη 5 2 4, Άργιλος (1 m), Χαλίκια (5 m) 7 5 0, ΓΕΡ ,8 1 4 Χαλίκια, Άμμος 6 3 Αμμοπηλώδη 6 2 3, Άμμος (3 m), άργιλος (8 m), χαλίκια (1 m) 3 5 0, ΓΕΡ ,8 1 4 Άμμος 4 3 Αμμοπηλώδη 6 2 5, Άργιλος (18 m) 2 5 0, ΓΕΡ ,7 1 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοπηλώδη Άργιλος με κροκάλες (12 m) 6 5 0, ΔΟΥ ,3 1 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοπηλώδη 6 2 6, Άργιλος (15 m), κροκάλες(2 m) 3 5 0, ΔΟΥ ,1 1 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοπηλώδη 6 2 3, Άργιλος (22 m), χαλίκια (2 m) 2 5 0, ΔΟΥ ,4 1 4 Άμμος 4 3 Αμμοπηλώδη 6 2 2, Άμμος(18 m), άργιλος (6 m) 4 5 0, ΔΟΥ ,5 1 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοπηλώδη 6 2 4, Άργιλος (12 m), χαλίκια (6 m) 4 5 0, ΔΟΥ ,3 1 4 Χαλίκια, Άργιλος 5 3 Αμμοπηλώδη 6 2 7, Άργιλος (6 m) 2 5 0, ΚΡ ,9 1 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοπηλώδη 6 2 3, Άργιλος (39 m) 2 5 0, ΚΡ ,7 1 4 Άμμος 4 3 Αμμοπηλώδη 6 2 8, Άργιλος με άμμο (24 m) 3 5 0, ΚΡ Χαλίκια 8 3 Αμμοπηλώδη 6 2 6, Άργιλος (4 m), άμμος με χαλίκια (12 m) 6 5 0, Μ11Λ ,1 5 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοπηλώδη 6 2 1, Άργιλος (3 m) 2 5 0, Μ12Λ ,8 5 4 Άμμος,χαλίκια 6 3 Αμμοπηλώδη 6 2 1, Άμμος (10 m), Άργιλος (15 m) 3 5 0, Μ2Β ,9 6 4 Χαλίκια 8 3 Ιλυοπηλώδη 5 2 1, Χαλίκια με άμμο (22 m), άργιλος (10 m) 5 5 0, Μ6Π ,6 6 4 Χαλίκια,κροκάλες,άμμος 5 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 0, Χαλίκια, κροκάλες, άμμος (12 m) 8 5 0, Μ7Χ ,9 5 4 Άμμος,χαλίκια 6 3 Ιλυοπηλώδη 5 2 4, Χαλίκια με κροκάλες (15 m), Άμμος (6 m) 7 5 1, Μ8Λ ,4 5 4 Άμμος,χαλίκια 6 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 5, Άργιλος (21 m) 2 5 0, Μ9Λ ,1 6 4 Άμμος 4 3 Ιλυοπηλώδη 5 2 1, Άμμος (38 m) 5 5 0, ΜΑΔ ,7 6 4 Κροκάλες 9 3 Πηλώδη 5 2 0, Άργιλος (10 m) 2 5 0, ΜΑΔ ,1 6 4 Χαλίκια 8 3 Πηλώδη 5 2 0, Άργιλος (16 m) 2 5 0, ΜΑΔ ,5 6 4 Χαλίκια,Άμμος 6 3 Πηλώδη 5 2 6, Άργιλος (17 m) 2 5 0,

95 Πίνακας 34: Συγκεντρωτικός πίνακας των δεδομένων και τελική τιμή του δείκτη DRASTIC Γεώτρηση D (m) Dr Dw R (mm) Rr Rw A Ar Aw S (Bάθος 0-30 cm) Sr Sw T ( ) Tr Tw I Ir Iw C (m/day) Cr Cw DI ΜΑΔ Άμμος 4 3 Πηλώδη 5 2 1, Άργιλος (29 m) 2 5 0, ΜΑΔ ,2 6 4 Άμμος 4 3 Πηλώδη 5 2 4, Άργιλος (17 m), άμμος (2 m) 2 5 0, ΜΑΔ Άμμος, Κροκάλες 6 3 Πηλώδη 5 2 1, Άργιλος (15 m) 2 5 0, ΜΑΠ ,3 1 4 Χαλίκια, Άμμος 6 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 1, Άμμος με χαλίκια (4 m) 7 5 1, ΜΑΠ ,9 1 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοαργιλλώδη Άμμος με χαλίκια (7 m) 7 5 0, ΜΑΡ_ ,6 1 4 Χαλίκια, Άργιλος 5 3 Αμμοπηλώδη 6 2 1, Άργιλος (25 m), χαλίκια (10 m),άμμος (7 m) 4 5 0, ΜΑΡ_ ,6 1 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοπηλώδη 6 2 5, Άργιλος (17 m), άμμος με χαλίκια (9 m) 4 5 0, ΜΑΡ_ ,6 1 4 Άμμος, Άργιλος 3 3 Αμμοπηλώδη Άργιλος (24 m), άμμος (11 m) 3 5 0, ΜΑΡ_ ,5 1 4 Άμμος 4 3 Πηλώδη 5 2 3, Άργιλος (18 m) 2 5 0, ΜΑΡ_ ,6 1 4 Άμμος, Άργιλος 3 3 Αμμοπηλώδη 6 2 6, Άργιλος (35 m) 2 5 0, ΜΑΡ_ ,7 1 4 Χαλίκια 8 3 Πηλώδη 5 2 4, Άργιλος (18 m), άμμος (9 m),κροκάλες (12 m) 5 5 0, ΜΑΡ_ ,8 1 4 Άμμος 4 3 Πηλώδη 5 2 1, Κροκάλες (13 m), άργιλος (27 m) 4 5 0, ΜΑΡ_ ,8 1 4 Χαλίκια 8 3 Πηλώδη 5 2 5, Άργιλος (40 m), χαλίκια (4 m) 2 5 0, ΜΑΡ_ ,8 1 4 Άργιλος, Χαλίκια 5 3 Πηλώδη 5 2 5, Άργιλος (30 m), χαλίκια (16 m) 4 5 0, ΜΒ ,4 6 4 Χαλίκια,κροκάλες,άμμος 5 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 0, Χαλίκια (12 m), Άμμος (16 m) 6 5 0, ΜΒ ,3 6 4 Άμμος,χαλίκια 6 3 Αμμοπηλώδη 6 2 4, Χαλίκια (10 m), Άμμος (10 m) 7 5 0, ΜΕΛ ,2 6 4 Χαλίκια, Άργιλος 5 3 Πηλώδη 5 2 3, Άμμος με χαλίκια (10 m) 7 5 0, ΜΖ ,8 6 4 Χαλίκια, Κροκάλες, Άμμος 7 3 Πηλώδη 5 2 2, Άργιλος με άμμο (10 m) 3 5 0, ΜΖ ,1 6 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Πηλώδη 5 2 1, Άμμος με άργιλος (15 m) 3 5 0, ΜΖ ,9 6 4 Χαλίκια 8 3 Πηλώδη 5 2 1, Άργιλος (15 m), χαλίκια (2 m) 3 5 0, ΜΟΔ ,1 1 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 3, Άμμος με χαλίκια (7 m) 7 5 0, ΜΤ ,8 5 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοαργιλλώδη Άργιλος με χαλίκια (3 m) 4 5 0, ΜΤ ,4 5 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοπηλώδη 6 2 1, Άργιλος (10 m) 2 5 2, ΜΤ Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 0, Άμμος (14 m) 5 5 1, ΜΤ ,9 5 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 3, Άργιλος (29 m), χαλίκια (13 m) 4 5 1, ΜΤ ,7 5 4 Άμμος, Κροκάλες 6 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 3, Άμμος (14 m), κροκάλες (10 m),χαλίκια (6 m) 7 5 2, ΜΤ ,8 5 4 Κροκάλες 9 3 Αμμοπηλώδη 6 2 1, Άργιλος με χαλίκια (12 m), κροκάλες (6 m) 6 5 0, ΜΤ ,4 5 4 Χαλίκια, Άργιλος 5 3 Αμμοπηλώδη 6 2 3, Κροκάλες (8 m), άργιλος (10 m) 5 5 0, ΜΤ ,9 5 4 Άμμος, Άργιλος 3 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 2, Άργιλος (10 m), άμμος (3 m), χαλίκια (7 m) 7 5 0, ΜΤ ,3 5 4 Χαλίκια, Άμμος 6 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 5, Άργιλος (4 m) 2 5 0, ΜΤ14 30, ,8 5 4 Άμμος, Χαλίκια, Άργιλος 5 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 1, Άργιλος (5 m), άμμος (7 m), άργιλος με χαλίκια (20 m) 4 5 0, ΜΤ ,4 5 4 Κροκάλες 9 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 0, Άργιλος (8 m), χαλίκια (9 m) 5 5 0, ΜΤ Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 3, Άμμος με χαλίκια (9 m), άργιλος (9 m) 5 5 0, ΜΤ ,2 5 4 Άμμος, Κροκάλες 6 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 1, Κροκάλες (5 m),άμμος (3 m), Άργιλος με κροκάλες (20 m) 6 5 0, ΜΤ ,4 5 4 Άμμος 4 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 2, Άμμος με άργιλος (25 m) 3 5 0, ΜΤ ,7 5 4 Άμμος, Άργιλος 3 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 1, Άργιλος (9 m) 2 5 0, ΜΤ ,5 5 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 4, Άργιλος με χαλίκια (10 m), Κροκάλες (3 m) 5 5 0, ΜΤ ,1 5 4 Άργιλος, Κροκάλες 5 3 Αμμοαργιλλώδη Άργιλος (54 m), χαλίκια με κροκάλες (16 m) 3 5 0, ΜΤ ,4 5 4 Άμμος 4 3 Πηλώδη 5 2 0, Άμμοι (10 m), Κροκάλες (8 m) 7 5 2, ΜΤ ,5 5 4 Άμμος 4 3 Πηλώδη 5 2 1, Άργιλος(17 m), άμμος (6 m), χαλίκια (9 m) 4 5 0,

96 Πίνακας 35: Συγκεντρωτικός πίνακας των δεδομένων και τελική τιμή του δείκτη DRASTIC Γεώτρηση D (m) Dr Dw R (mm) Rr Rw A Ar Aw S (Bάθος 0-30 cm) Sr Sw T ( ) Tr Tw I Ir Iw C (m/day) Cr Cw DI ΜΤ ,8 5 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Πηλώδη Άργιλος (15 m), άμμος (6 m) 3 5 0, ΜΤ ,4 5 4 Άμμος 4 3 Πηλώδη 5 2 2, Άργιλος (30 m) 2 5 0, ΜΤ ,1 5 4 Χαλίκια 8 3 Πηλώδη 5 2 1, Άργιλος με άμμο (10 m) 3 5 0, ΜΤ ,6 5 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Πηλώδη 5 2 1, Άργιλος με άμμο (10 m) 3 5 0, ΜΤ ,8 5 4 Άμμος 4 3 Αργιλλοπηλώδη 4 2 1, Άργιλος (5 m) 2 5 0, ΜΤ Χαλίκια 8 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 2, Άμμος με άργιλο (3 m) 3 5 0, ΜΤ Άμμος,Άργιλος 3 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 1, Αμμος με άργιλο (19 m), χαλίκια (11 m) 5 5 1, ΜΤ ,2 6 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 1, Άμμος με χαλίκια (19 m), άργιλος (11 m) 5 5 0, ΜΤ ,1 6 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 0, Άμμος με άργιλο (9 m) 3 5 0, ΜΤ Άμμος, Χαλίκια 6 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη Άμμος με χαλίκια (15 m), άργιλος (18 m) 4 5 0, ΜΤ ,1 6 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 4, Άμμος με χαλίκια (13 m) 7 5 2, ΜΤ37 7, ,1 6 4 Χαλίκια 8 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 4, Άμμος με χαλίκια(14 m), άργιλος (3 m) 6 5 4, ΜΤ ,9 6 4 Άμμος 4 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 1, Άργιλος (34 m),άμμος με χαλίκια (3 m) 2 5 0, ΜΤ ,9 6 4 Κροκάλες 9 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 1, Άργιλος (4 m), Κροκάλες (4 m) 6 5 0, ΜΤ Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αργιλλώδη 2 2 3, Αργιλος(7 m), άμμος (7 m) 4 5 0, ΜΤ Άμμος 4 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 0, Άργιλος (9 m), χαλίκια (3 m) 3 5 0, ΜΤ ,8 6 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Ιλυοπηλώδη 5 2 2, Άργιλος (15 m) 2 5 0, ΜΤ ,1 6 4 Άμμος, Άργιλος 3 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 0, Άμμος με χαλίκια (16 m) 7 5 0, ΜΤ ,2 6 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 1, Άργιλος (4 m), χαλίκια (23 m) 7 5 0, ΜΤ ,4 6 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 2, Άργιλος (38 m),άμμος (3 m) 2 5 0, ΜΤ ,4 6 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 1, Άργιλος (22 m), χαλίκια (6 m) 3 5 0, ΜΤ48 24, ,7 6 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 1, Άμμος με χαλίκια (9 m), άργιλος (13 m) 4 5 0, ΜΤ ,8 5 4 Χαλίκια, Άμμος 6 3 Αργιλλώδη 2 2 2, Αργιλος (6 m) 2 5 0, ΜΤ ,7 5 4 Χαλίκια 8 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 1, Άργιλος με χαλίκια (18 m), Άμμος (12 m) 5 5 0, ΜΤ ,7 5 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 1, Άργιλος (12 m), άμμος (16 m) 4 5 0, ΜΤ ,1 5 4 Χαλίκια, Άμμος 6 3 Αμμοαργιλλώδη 3 2 2, Άργιλος (55 m) 2 5 0, ΜΤ ,2 5 4 Χαλίκια 8 3 Αργιλλοπηλώδη 4 2 4, Άργιλος με χαλίκια (18 m) 4 5 0, ΜΤ Χαλίκια 8 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 3, Χαλίκια με άμμο (5 m), άργιλος (4 m) 5 5 1, ΜΤ ,1 5 4 Χαλίκια, Άμμος 6 3 Αμμοπηλώδη 6 2 2, Χαλίκια με κροκάλες (6 m),άργιλος (14 m) 4 5 0, ΜΤ ,3 5 4 Χαλίκια, Άμμος 6 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 1, Άργιλος (14 m) 2 5 0, ΜΤ Άμμος 4 3 Αργιλλώδη 2 2 3, Αργιλος (30 m) 2 5 0, ΜΤ ,6 5 4 Άμμος 4 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 1, Χαλίκια (7 m), κροκάλες (5 m),άργιλος (9 m) 5 5 0, ΜΤ ,7 5 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 2, Άργιλος (7 m), κροκάλες (13 m) 7 5 0, ΜΤ ,8 5 4 Κροκάλες 9 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 1, Άργιλος (8 m), χαλίκια (3 m) 3 5 0, ΜΤ ,1 5 4 Χαλίκια, Άργιλος 5 3 Αμμοπηλώδη 6 2 1, Άργιλος με χαλίκια (5 m), κροκάλες (11 m) 7 5 0, ΜΤ ,4 5 4 Άμμος 4 3 Αμμοπηλώδη 6 2 2, Άμμος (24 m) 5 5 0, ΜΤ66 0, ,5 5 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 0, Άργιλος (5 m), χαλίκια (14 m), κροκάλες (5 m) 6 5 0, ΜΤ ,9 5 4 Χαλίκια, Άμμος 6 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 2, Άμμος με άργιλος (9 m), χαλίκια (4 m) 4 5 0,

97 Πίνακας 36: Συγκεντρωτικός πίνακας των δεδομένων και τελική τιμή του δείκτη DRASTIC Γεώτρηση D (m) Dr Dw R (mm) Rr Rw A Ar Aw S (Bάθος 0-30 cm) Sr Sw T ( ) Tr Tw I Ir Iw C (m/day) Cr Cw DI ΜΤ ,9 5 4 Χαλίκια, Άμμος 6 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 2, Άμμος με άργιλος (9 m), χαλίκια (4 m) 4 5 0, ΜΤ ,9 5 4 Χαλίκια, Άργιλος 5 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 2, Άμμος με άργιλος και χαλίκια (29 m) 4 5 0, ΜΤ ,4 5 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοπηλώδη 6 2 2, Άμμος (4 m), άργιλος με χαλίκια (20 m) 4 5 0, ΜΤ ,5 5 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοαργιλλώδη Αργιλος (3 m), κροκάλες (7 m) 7 5 0, ΜΤ Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη Άμμος (6 m), άργιλος (11 m) 3 5 0, ΜΤ ,1 6 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 2, Άμμος με χαλίκια (7 m) , ΜΤ ,6 6 4 Χαλίκια 8 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 1, Άργιλος (26 m), χαλίκια (5 m) 3 5 0, ΜΤ Άμμος, Άργιλος, Χαλίκια 5 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 2, Χαλίκια με κροκάλες και άμμο (8m) 8 5 2, ΜΤ ,4 6 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 2, Άργιλος (14 m), άμμος (5 m) 3 5 0, ΜΤ ,9 6 4 Άμμος 4 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 1, Άργιλος (21 m), άμμος (9 m) 3 5 0, ΜΤ ,8 6 4 Χαλίκια, Άμμος 6 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 1, Άμμος με χαλίκια (12 m), άργιλος (24 m) 4 5 0, ΜΤ ,5 6 4 Χαλίκια, Άμμος 6 3 Αμμοπηλώδη 6 2 1, Άμμος (16 m), άργιλος με χαλίκια (14 m) 5 5 0, ΜΤ ,2 6 4 Χαλίκια, Άμμος 6 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 4, Άργιλος με χαλίκια (10 m), χαλίκια με άμμο (15 m) 6 5 0, ΜΤ ,6 6 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 3, Άργιλος (5 m), άμμος με χαλίκια (14 m) 6 5 0, ΜΤ ,7 6 4 Κροκάλες 9 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 1, Άργιλος (12 m), άμμος (2 m), κροκάλες (14 m) 6 5 0, ΜΤ ,7 6 4 Άμμος 4 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 1, Άργιλος (16 m), άμμος (10 m), χαλίκια (10 m) 4 5 0, ΜΤ ,1 6 4 Άμμος 4 3 Αμμοπηλώδη 6 2 5, Άμμος (9 m), αργιλοιλύς (22 m) 3 5 0, ΜΤ Κροκάλες, Χαλίκια 8 3 Αμμοπηλώδη 6 2 3, Άργιλος (8 m) 2 5 0, ΜΤ9 20, ,5 5 4 Χαλίκια 8 3 Αργιλλώδη 2 2 1, Άργιλος με χαλίκια (21 m) 4 5 0, ΜΤ ,7 6 4 Άμμος 4 3 Αμμοπηλώδη 6 2 2, Άργιλος (11 m), άμμος (5 m), χαλίκια (4 m) 4 5 0, ΜΤ Άμμος, Χαλίκια, Κροκάλες 5 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 0, Άμμος (17 m) 5 5 0, ΜΤ ,6 6 4 Άμμος 4 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 3, Χαλίκια (19 m) 7 5 2, ΜΤ ,8 6 4 Άμμος, Χαλίκια 6 3 Αμμοαργιλλοπηλώδη 4 2 3, Χαλίκια (12m), άργιλος (6 m), άμμος (6 m) 5 5 0, Π ,4 1 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοπηλώδη Άργιλος (20 m), άμμος (3 m), χαλίκια (9 m) 4 5 0, ΠΕΡ ,1 6 4 Κροκάλες 9 3 Αμμοπηλώδη 6 2 4, Άργιλος (21 m), χαλίκια (12 m), άμμος (2 m) 4 5 0, ΡΙΖ ,4 1 4 Άμμος 4 3 Αμμοπηλώδη 6 2 7, Άργιλος (14 m), άμμος (4 m) 3 5 0, ΡΙΖ ,9 6 4 Χαλίκια 8 3 Αμμοπηλώδη 6 2 4, Άργιλος (37 m) 2 5 0, ΣΑΝ ,5 1 4 Άμμος 4 3 Αργιλλώδη Άργιλος(12 m) 2 5 0, ΣΑΝ ,5 1 4 Άμμος, Άργιλος 3 3 Αργιλλώδη 2 2 4, Άργιλος με κροκάλες (12 m) 6 5 0, ΣΑΝ ,5 1 4 Άμμος, Άργιλος 3 3 Αργιλλώδη Άμμος με άργιλος (19 m) 3 5 0, ΜΓ ,4 5 4 Χαλίκια,άργιλος 5 3 Ιλυοπηλώδη 5 2 0, Άργιλος, άμμος, χαλίκια (25 m) 4 5 0, ΜΓ Άμμος,άργιλος 3 3 Αμμοαργιλλώδη Άργιλος (26 m) 2 5 0, ΜΓ ,2 5 4 Άμμος,χαλίκια 3 3 Ιλυοπηλώδη 5 2 1, Άργιλος με χαλίκια & άμμο (6 m) 4 5 0, ΜΓ ,1 5 4 Χαλίκια, άμμος & άργιλος 5 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 0, Άργιλος με άμμο & χαλίκια (32 m) 3 5 0, ΜΓ ,1 6 4 Χαλίκια, άμμος & άργιλος 5 3 Ιλυοπηλώδη 5 2 2, Άργιλος (6 m) 2 5 0, ΜΓ ,8 6 4 Άμμος,χαλίκια 3 3 Ιλυοαργιλλοπηλώδη 4 2 4, Άργιλος με άμμο (17 m) 3 5 0, ΜΓ Άμμος,χαλίκια 3 3 Ιλυοπηλώδη 5 2 2, Άργιλος (15 m) 2 5 0, EΞΥ Άμμος, Άργιλος 3 3 Αργιλλώδη 2 2 4, Άργιλος με κροκάλες 6 5 0, ΚΡΥ Άμμος, Άργιλος 3 3 Αργιλλώδη 2 2 4, Άργιλος με κροκάλες 6 5 0, ΑΣ Άμμος, Άργιλος 3 3 Αργιλλώδη 2 2 4, Άργιλος με κροκάλες 6 5 0, ΜΤ Άμμος, Χαλίκια, Κροκάλες 5 3 Αργιλλώδη 2 2 4, Άργιλος με κροκάλες 6 5 0, ΜΑ Άμμος, Άργιλος 3 3 Αργιλλώδη 2 2 4, Άργιλος με κροκάλες 6 5 0, ΜΑ Άμμος, Χαλίκια, Κροκάλες 5 3 Αργιλλώδη 2 2 4, Άργιλος με κροκάλες 6 5 0, ΜΕ Άμμος, Χαλίκια, Κροκάλες 5 3 Αργιλλώδη 2 2 4, Άργιλος με κροκάλες 6 5 0,

98 Εικόνα 34:Κατανομή του δείκτη γενικής τρωτότητας DRASTIC (DI), για την έκταση που καταλαμβάνει ο προσχωματικός υδροφορέας. 88

99 Από την Εικόνα 34 παρατηρείται: Πολύ υψηλή τρωτότητα στο κεντρικό τμήμα της παραλίμνιας περιοχής της λίμνης Βόλβης, Υψηλή τρωτότητα περιμετρικά της λίμνης Κορώνειας και της λίμνης Βόλβης, Μέτρια Υψηλή τρωτότητα στο ΒΔ τμήμα του προσχωματικού υδροφορέα στις περιοχές Λαγκαδά, Κολχικόν, Ηράκλειον, Χρυσαυγή & Λαγυνά. Επίσης, στο ΝΔ τμήμα της παραλίμνιας περιοχής της λίμνης Κορώνειας στην περιοχή του Αγίου Βασιλείου, στο κεντρικό τμήμα του προσχωματικού υδροφορέα στις περιοχές Λαγκαδίκια, Σχολάριον, Περιστερώνα & Νυμφόπετρα και στην περιοχή του Μελλισουργού, Χαμηλή Μέτρια τρωτότητα περιμετρικά του προσχωματικού υδροφορέα στις περιοχές Άσσηρος, Δρυμός, Λητή, Ζαγκλιβέρι, Καλαμωτόν & Αδάμ και Χαμηλή τρωτότητα νότια και νοτιοδυτικά του προσχωματικού υδροφορέα, στις περιοχές Σαρακήνα, Ριζά & Κρήμνη. Από τα παραπάνω προκύπτει ότι: Υψηλή - Πολύ υψηλή τρωτότητα εντόπιζεται σε περιοχές όπου: το βάθος του υπόγειου νερού (D) είναι μικρό (9-15 m) με αποτέλεσμα ο ρύπος να έχει την ικανότητα να φτάσει πιο γρήγορα στον υδροφόρο ορίζοντα. ο εμπλουτισμός (R) των υπόγειων νερών από την κατείσδυση είναι μεγάλος (> 50 mm), με αποτέλεσμα η εν δυνάμει ποσότητα των ρύπων που μεταφέρεται στο υπόγειο νερό να είναι μεγάλη. το υλικό του υδροφορέα (Α) αποτελείται από υλικά υψηλής περατότητας (άμμοι, χαλίκια, κροκάλες), με αποτέλεσμα τη διευκόλυνση μετακίνησης διασποράς των εν δυνάμει ρύπων εντός αυτού. η κλίση του αναγλύφου είναι μικρή (1,5-3 ),με αποτέλεσμα να ευνοείται η κατείσδυση. το υλικό της ακόρεστης ζώνης αποτελείται από διαπερατούς σχηματισμούς (άμμοι, κροκάλες, αμμοάργιλοι) οι οποιοι ευνοούν την κινητικότητα των ρύπων. 89

100 Χαμηλή Μέτρια τρωτότητα εντοπίζεται σε περιοχές όπου: το βάθος του υπόγειου νερού (D) είναι μεγάλο (15-40 m). ο εμπλουτισμός (R) των υπόγειων νερών από την κατείσδυση κυμαίνεται μεταξύ mm, με αποτέλεσμα η εν δυνάμει ποσότητα των ρύπων που μεταφέρεται στο υπόγειο νερό να είναι μικρότερη. το υλικό του υδροφορέα (Α) αποτελείται από ημιπερατά υλικά (μίγματα αργίλων με άμμους και χαλίκια), με αποτέλεσμα να μην είναι εύκολη η διευκόλυνση μετακίνησης διασποράς των εν δυνάμει ρύπων εντός αυτού. το ανάγλυφο (Τ) χαρακτηρίζεται ελαφρώς κεκλιμένο (> 3) και επομένως η κατείσδυση ευνοείται σε μικρότερο βαθμό απ ότι στην παραπάνω κατηγορία. το υλικό της ακόρεστης ζώνης (I) αποτελείται από αδιαπέρατους έως ημιπερατούς σχηματισμούς (συστήματα αναβαθμίδων και ερυθροπηλούς της ψαμμιτομαργαϊκής σειράς) οι οποίοι δεν ευνοούν την κινηση των εν δυνάμει ρύπων. Από τον Πίνακα 37 παρατηρείται ότι μεγαλύτερη έκταση καταλαμβάνει η περιοχή με υψηλή τρωτότητα (29,13 %) ενώ τη μικρότερη έκταση καταλαμβάνει η πολύ υψηλή τρωτότητα με ποσοστό 9,64 %. Πίνακας 37: Κατηγορίες τρωτότητας στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής. 90

101 Εικόνα 35: Ποσοστό τρωτότητας στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής 91

102 4.9 Τροποποιημένος δείκτης τρωτότητας DRASTIC (MDI) Με βάση τη σχέση: MDI = DI + Lr Lw συντάχθηκε ο τελικός τροποποιημένος χάρτης τρωτότητας για τον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής (Εικόνα 34). Οι Πίνακες είναι οι συγκεντρωτικοί από τους οποίους προέκυψε ο MODIFIED DRASTIC INDEX (MDI) με την εντολή Raster Calculator. Ο χάρτης τρωτότητας που προκύπτει από την πιο πάνω σχέση δίνεται στην Εικόνα 36 και απεικονίζει, σύμφωνα με ορισμένους ερευνητές (π.χ. Secunda et al., 1998, Al-Adamat et al., 2003) τον κίνδυνο προς ρύπανση (Pollution Risk) του συγκεκριμένου υδροφορέα από επιφανειακά επιβαλλόμενα, διάχυτα ρυπαντικά φορτία. Στην ουσία συνδυάζεται η τρωτότητα στη ρύπανση του υδροφορέα, αντιμετωπιζόμενος ως φυσικό σύστημα, σε σχέση με τις επί μέρους ανθρώπινες παρεμβάσεις. Οι περιοχές με υψηλό κίνδυνο ρύπανσης συνδυάζουν περιοχές με υψηλή τρωτότητα του υδροφορέα, στις οποίες επικρατούν δυσμενείς, για την ποιότητα του υπόγειου νερού, ανθρώπινες παρεμβάσεις. 92

103 Πίνακας 38: Συγκεντρωτικός πίνακας των δεδομένων και τελική τιμή του δείκτη MODIFIED DRASTIC 93

104 Πίνακας 39: Συγκεντρωτικός πίνακας των δεδομένων και τελική τιμή του δείκτη MODIFIED DRASTIC 94

105 Πίνακας 40: Συγκεντρωτικός πίνακας των δεδομένων και τελική τιμή του δείκτη MODIFIED DRASTIC 95

106 Πίνακας 41: Συγκεντρωτικός πίνακας των δεδομένων και τελική τιμή του δείκτη MODIFIED DRASTIC 96

107 Εικόνα 36:Κατανομή του τροποποιημένου δείκτη γενικής τρωτότητας DRASTIC (MDI) 97

108 4.10 Νιτρικά Ιόντα (mg/l) Ιδιαίτερα διαδεδομένη μορφή ρύπανσης τόσο του υπόγειου όσο και του επιφανειακού νερού είναι η νιτρορρύπανση (Cander, 1997). Οι γεωργικές διεργασίες με αζωτούχα λιπάσματα, η απρογραμμάτιστη άρδευση των καλλιεργειών καθώς και τα περιττώματα των διάφορων οικόσιτων ζώων αποτελούν τις κύριες εστίες νιτρορρύπανσης του υπόγειου νερού (Perez et al., 2003, Porta et al., 1996). Η Ν-ούχος ρύπανση απαντά επίσης με τη μορφή του αμμωνίου (ΝΗ + 4 ), της αμμωνίας (ΝΗ 3 ), νιτρωδών(νο - 2 ), του υποξειδίου αζώτου (Ν 2 0) και του αζώτου (Ν 2 ) οργανικής ή ανόργανης προέλευσης. Οι διαδικασίες δημιουργίας ΝΟ - 3 είναι πολύπλοκες και περιλαμβάνουν την αμμωνιοποίηση (μετατροπή Ν οργανικής προέλευσης σε NH + 4 ) και τη νίτρωση + (οξείδωση ΝΗ 4 σε ΝΟ - 3 ). Η αμμωνιοποίηση και η νίτρωση λαμβάνουν χώρα πάνω από τη στάθμη του υδροφόρου ορίζοντα, στην εδαφική ζώνη, όπου αφθονούν τα οργανικά υλικά και το οξυγόνο (Λαμπράκης, 1994). Για την επαλήθευση της αξιοπιστίας των αποτελεσμάτων που δίνει η προτεινόμενη σχέση της γενικής τρωτότητας, οι συγγραφείς της μεθόδου Drastic (Aller et al., 1987) προτείνουν τη συσχέτιση του χάρτη τρωτότητας με τον χάρτη χωρικής κατανομής των νιτρικών ιόντων. Πιο αναλυτικά από τον υδροχημικό χάρτη των νιτρικών ιόντων (Εικόνα 37) για την περίοδο (Βεράνης κ.α., 2010): προκύπτει ότι: Τα νιτρικά κυμαίνονται από 0,1 έως 152,9 mg/l. Στο δυτικό τμήμα του προσχωματικού υδροφορέα οι υψηλές τιμές στα νιτρικά που υπερβαίνουν το όριο για το πόσιμο νερό (>50 mg/l ΝΟ 3 ) εντοπίζονται κυρίως στα περιθώρια του υδροφορέα και ειδικότερα στην περιοχή μεταξύ Λητής και Ηράκλειου. Επίσης υψηλές συγκεντρώσεις (25-50 mg/l ΝΟ 3 ) καταγράφονται κατά θέσεις στις περιοχές Χρυσαυγής, Κολχικού και Ευαγγελισμού που αποδίδονται στα νιτρικά λιπάσματα και στα κτηνοτροφικά απόβλητα. Τα ιζήματα στην περιοχή αυτή είναι ποταμοχειμάρριες αποθέσεις, αναβαθμίδες και κώνοι κορημάτων με μικρή ικανότητα απονιτροποίησης. Στο κεντρικό τμήμα παρόλο που γίνονται εντατικές καλλιέργειες οι συγκεντρώσεις νιτρικών σπάνια εμφανίζουν υψηλές τιμές (5-20 mg/l). Το γεγονός αυτό 98

109 αποδίδεται στη μεγαλύτερη ικανότητα απονιτροποίησης των ιζημάτων λόγω της περιεκτικότητας σε υπολείμματα οργανικής ύλης (Bachman & Krantz, 2000). Στην περιοχή μεταξύ του ανατολικού περιθωρίου της λίμνης Κορώνειας και του δυτικού περιθωρίου της λίμνης Βόλβης εντοπίζονται αρκετές γεωτρήσεις όπου τα νιτρικά παρουσιάζουν υψηλές συγκεντρώσεις ( mg/l ΝΟ 3 ). Στην περιοχή αυτή γίνονται εντατικές καλλιέργειες και η αύξηση στα νιτρικά αποδίδεται στην αυξημένη χρήση των λιπασμάτων, στην μεγάλη περατότητα των υλικών της ακόρεστης ζώνης (άμμοι, κροκάλες, αμμοάργιλοι, μίγματα αργίλων) και στο μικρό βάθος του υδροφορέα. Στο νότιο και βόρειο περιθώριο της λίμνης Βόλβης τα νιτρικά εμφανίζουν γενικά χαμηλές συγκεντρώσεις (2-20 mg/l ΝΟ 3 ). Αύξηση στα νιτρικά παρουσιάζεται σε ορισμένες γεωτρήσεις στην περιοχή Αδάμ- Καλαμωτού- Ζαγκλιβερίου που αποδίδεται σε ρύπανση από λιπάσματα καθώς και σε απόβλητα οικιστικά και κτηνοτροφικά. 99

110 Εικόνα 37: Υδροχημικός χάρτης κατανομής των Νιτρικών ιόντων(mg/l) στον προσχωματικό υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης 100

111 Εικόνα 38: Συσχέτιση του χάρτη τρωτότητας με τη μέθοδο DRASTIC & του χάρτη κατανομής των νιτρικών ιόντων (mg/l). 101

112 Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα της μεθόδου Drastic με τον χάρτη κατανομής των νιτρικών ιόντων (Εικόνα 38) προκύπτει ότι υπάρχει μερική αναντιστοιχία μεταξύ τους για την περιοχή. Πιο αναλυτικά στην περιοχή όπου: η τρωτότητα είναι Υψηλή Πολύ υψηλή, τα νιτρικά ιόντα, ΝΟ 3 (mg/l), κυμαίνονται μεταξύ 0-22 mg/l. Αυτό πιθανό να οφείλεται στη μετακίνηση ρύπων από αλλού με πλευρικές μεταγγίσεις, στην περιορισμένη δυνατότητα κατείσδυσης και στην ορθολογικότερη χρήση λιπασμάτων. η τρωτότητα είναι Μέτρια-Υψηλή, τα νιτρικά κυμαίνονται γενικά μεταξύ mg/l, με εξαίρεση τις περιοχές Χρυσαυγής, Κολχικού και Ευαγγελισμού οι οποίες παρουσιάζουν αυξημένες συγκεντρώσεις νιτρικών (25-50 mg/l Ν Ο3 ) που ενδέχεται να προέρχονται από τα νιτρικά λιπάσματα και τα κτηνοτροφικά απόβλητα. η τρωτότητα είναι Χαμηλή Μέτρια, τα νιτρικά κυμαίνονται γενικά μεταξύ mg/l, εκτός από κάποιες γεωτρήσεις στην περιοχή Αδάμ- Καλαμωτού- Ζαγκλιβερίου οι οποίες εμφανίζουν αυξημένες συγκεντρώσεις νιτρικών ( mg/l) στις οποίες γίνονται εντατικές καλλιέργειες και η αύξηση στα νιτρικά αποδίδεται στην μεγάλη περατότητα των υλικών της ακόρεστης ζώνης (άμμοι, κροκάλες, αμμοάργιλοι, μίγματα αργίλων) και στο μικρό βάθος του υδροφορέα. η τρωτότητα είναι Χαμηλή, τα νιτρικά εμφανίζουν γενικά χαμηλές συγκεντρώσεις (0-10 mg/l) εκτός από την περιοχή της Σαρακήνας στην οποία οι συγκεντρώσεις κυμαίνονται mg/l. 102

113 5. Συμπεράσματα Από τα παραπάνω προέκυψε ότι η/στην περιοχή μελέτης Υπάγεται στο 10 υδατικό διαμέρισμα της Ελλάδας και αποτελείται από περιοχές που βρίσκονται κατά το πλείστον στο Νομό Θεσσαλονίκης ενώ λιγότερες είναι αυτές που βρίσκονται στο Νομό Χαλκιδικής. Έχει έκταση 689 km 2. Παρατηρείται η εξάπλωση κυρίως 3 Καποδιστριακών Δήμων: Λαγκαδά (21,9 %), Απολλωνίας (15,1 %) & Κορώνειας (12,3 %) Την τελευταία 50ετία ( ) παρατηρείται αύξηση (5,3 %) στο συνολικό πληθυσμό που κατοικεί στην περιοχή ανάπτυξης του προσχωματικού υδροφορέα. Τοποθετείται γεωτεκτονικά κυρίως στην Σερβομακεδονική μάζα ενώ ένα τμήμα της, ΒΔ της λίμνης Κορώνειας, εντάσσεται στην Περιροδοπική ζώνη. Αποτελείται κυρίως από ποτάμιες αναβαθμίδες (46,6 %), προσχώσεις κοιλάδων (23,4 %), αλλουβιακές αποθέσεις (16 %) & ριπίδια προσχώσεων (7,6 %). Από παλαιογεωγραφική άποψη οι γεωμορφολογικοί σχηματισμοί της περιοχής είναι απότέλεσμα των νεοτεκτονικών κινήσεων με κύριο γεωμορφολογικό χαρακτηριστικό τη ρηξιγενούς προέλευσης ταφρολεκάνη Μυγδονίας. Επικρατέστερη διεύθυνση ρηγμάτων είναι τα ΒΔ-ΝΑ, αριστερόστροφα τα οποία προκαλούν οριζόντιες μετατοπίσεις. Το σχήμα του προσχωματικού υδροφορέα είναι επίμηκες, καταλαμβάνει το πεδινό καθώς και τμήμα από το λοφώδες ημιορεινό τμήμα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής με υψόμετρα έως 540 m. Χαρακτηρίζεται από επίπεδο έως ελαφρά κεκλιμένο ανάγλυφο. Οι περιοχές με κλίσεις από 0-5 ο καλύπτουν το 81 % της συνολικής έκτασης της λεκάνης ενώ το 19 % αποτελείται από περιοχές με κλίσεις μεγαλύτερες από 15. Το μεγαλύτερο ποσοστό χρήσεων γης, σύμφωνα με το CORINE LAND COVER 2000, στον προσχωματικό υδροφορέα καταλαμβάνουν οι γεωργικές περιοχές με 72 % της συνολικής έκτασης ενώ ακολουθούν οι υδάτινες επιφάνειες με 13 %, δάση & ημιφυσικές περιοχές με 10 %, τεχνητές επιφάνειες με 3 % και υγρότοποι με 2 %. 103

114 Λόγω της οικολογικής της σημασίας προστατεύεται από μια σειρά από διεθνείς συνθήκες και ρυθμιστικές πράξεις που προσδιορίζουν το καθεστώς ανάπτυξης και διαχείρισης της περιοχής. Διακρίνονται δύο περιοχές που προστατεύονται από το δίκτυο Natura με κωδικούς GR & GR Μέθοδος DRASTIC Η μέθοδος DRASTIC λαμβάνει υποψη επτά παραμέτρους με μεγαλύτερη βαρύτητα στο βάθος του υπόγειου νερού (D) & στην επίδραση της ακόρεστης ζώνης (Ι). Ο προσχωματικός υδροφορέας της Μυγδονίας λεκάνης είναι μερικώς υπό πίεση έως υπό πίεση και έτσι ως βάθος του υπόγειου νερού υπολογίστηκε το πάχος της ακόρεστης ζώνης το οποίο κυμαίνεται από 9-15 m στο πεδινό τμήμα γύρω από τις λίμνες Κορώνεια & Βόλβη ενώ αυξάνεται στα 25 m περιφερειακά του υδροφορέα. Οι μέγιστες τιμές της ακόρεστης ζώνης εντοπίζονται στο ΝΝΑ τμήμα της περιοχής μελέτης στις περιοχές Κρήμνη & Ριζά οι οποίες κυμαίνονται m. Oι υψηλότερες τιμές εμπλουτισμού εντοπίζονται στα Τεταρτογενή ιζήματα (αλλουβιακές αποθέσεις, Προσχώσεις κοιλάδων) ενώ μικρότερος είναι ο εμπλουτισμός στα Νεογενή ιζήματα (ερυθρές άργιλοι) του προσχωματικού υδροφορέα της Μυγδονίας λεκάνης απορροής. To μεγαλύτερο ποσοστό υλικού του υδροφορέα καταλαμβάνουν τα χαλίκια, άμμος & κροκάλες στο σύνολο της έκτασης του προσχωματικού υδροφορέα. Αποτελείται κυρίως από ιλυοαργιλλοπηλώδες έως αργιλλοπηλώδες έδαφικό υλικό. Ο δείκτης DRASTIC INDEX (DI) χωρίστηκε σε 5 κλάσεις και κυμαίνεται από η οποία χαρακτηρίζεται ως χαμηλή τρωτότητα έως πολύ υψηλή. Οι υψηλές τιμές υποδεικνύουν μεγάλο δυναμικό για ρύπανση του υδροφορέα ή υψηλή τρωτότητα. Από τον χάρτη κατανομής του δείκτη ιδιοτρωτότητας DRASTIC INDEX (DI) προκύπτει: Πολύ υψηλή τρωτότητα στο κεντρικό τμήμα της παραλίμνιας περιοχής της λίμνης Βόλβης, 104

115 Υψηλή τρωτότητα περιμετρικά της λίμνης Κορώνειας και της λίμνης Βόλβης, Μέτρια Υψηλή τρωτότητα στο ΒΔ τμήμα του προσχωματικού υδροφορέα στις περιοχές Λαγκαδά, Κολχικόν, Ηράκλειον, Χρυσαυγή & Λαγυνά. Επίσης, στο ΝΔ τμήμα της παραλίμνιας περιοχής της λίμνης Κορώνειας στην περιοχή του Αγίου Βασιλείου, στο κεντρικό τμήμα του προσχωματικού υδροφορέα στις περιοχές Λαγκαδίκια, Σχολάριον, Περιστερώνα & Νυμφόπετρα και στην περιοχή του Μελλισουργού, Χαμηλή Μέτρια τρωτότητα περιμετρικά του προσχωματικού υδροφορέα στις περιοχές Άσσηρος, Δρυμός, Λητή, Ζαγκλιβέρι, Καλαμωτόν & Αδάμ και Χαμηλή τρωτότητα νότια και νοτιοδυτικά του προσχωματικού υδροφορέα, στις περιοχές Σαρακήνα, Ριζά & Κρήμνη. Από τα παραπάνω προκύπτει ότι: Υψηλή - Πολύ υψηλή τρωτότητα εντόπιζεται σε περιοχές όπου: το βάθος του υπόγειου νερού (D) είναι μικρό (9-15 m) με αποτέλεσμα ο ρύπος να έχει την ικανότητα να φτάσει πιο γρήγορα στον υδροφόρο ορίζοντα. ο εμπλουτισμός (R) των υπόγειων νερών από την κατείσδυση είναι μεγάλος (> 50 mm), με αποτέλεσμα η εν δυνάμει ποσότητα των ρύπων που μεταφέρεται στο υπόγειο νερό να είναι μεγάλη. το υλικό του υδροφορέα (Α) αποτελείται από υλικά υψηλής περατότητας (άμμοι, χαλίκια, κροκάλες), με αποτέλεσμα τη διευκόλυνση μετακίνησης διασποράς των εν δυνάμει ρύπων εντός αυτού. η κλίση του αναγλύφου είναι μικρή (1,5-3 ), με αποτέλεσμα να ευνοείται η κατείσδυση. το υλικό της ακόρεστης ζώνης αποτελείται από διαπερατούς σχηματισμούς (άμμοι, κροκάλες, αμμοάργιλοι) οι οποιοι ευνοούν την κινητικότητα των ρύπων. Χαμηλή Μέτρια τρωτότητα εντοπίζεται σε περιοχές όπου: το βάθος του υπόγειου νερού (D) είναι μεγάλο (15-40 m). ο εμπλουτισμός (R) των υπόγειων νερών από την κατείσδυση κυμαίνεται μεταξύ mm, με αποτέλεσμα η εν δυνάμει 105

116 ποσότητα των ρύπων που μεταφέρεται στο υπόγειο νερό να είναι μικρότερη. το υλικό του υδροφορέα (Α) αποτελείται από ημιπερατά υλικά (μίγματα αργίλων με άμμους και χαλίκια), με αποτέλεσμα να μην είναι εύκολη η διευκόλυνση μετακίνησης διασποράς των εν δυνάμει ρύπων εντός αυτού. το ανάγλυφο (Τ) χαρακτηρίζεται ελαφρώς κεκλιμένο (> 3) και επομένως η κατείσδυση ευνοείται σε μικρότερο βαθμό απ ότι στην παραπάνω κατηγορία. το υλικό της ακόρεστης ζώνης (I) αποτελείται από αδιαπέρατους έως ημιπερατούς σχηματισμούς (συστήματα αναβαθμίδων και ερυθροπηλούς της ψαμμιτομαργαϊκής σειράς) οι οποίοι δεν ευνοούν την κινηση των εν δυνάμει ρύπων. Μεγαλύτερη έκταση καταλαμβάνει η περιοχή με υψηλή τρωτότητα (29,13 %) ενώ τη μικρότερη έκταση καταλαμβάνει η πολύ υψηλή τρωτότητα με ποσοστό 9,64 %. Νιτρικά ιόντα (mg/l) Τα νιτρικά κυμαίνονται από 0,1 έως 152,9 mg/l. Στο δυτικό τμήμα του προσχωματικού υδροφορέα οι υψηλές τιμές στα νιτρικά που υπερβαίνουν το όριο για το πόσιμο νερό (>50 mg/l ΝΟ 3 ) εντοπίζονται κυρίως στα περιθώρια και ειδικότερα στην περιοχή μεταξύ Λητής και Ηράκλειου. Επίσης σημαντικές συγκεντρώσεις (25-50 mg/l ΝΟ 3 ) καταγράφονται κατά θέσεις και στις περιοχές Χρυσαυγής, Κολχικού και Ευαγγελισμού που αποδίδονται στα νιτρικά λιπάσματα και στα κτηνοτροφικά απόβλητα. Τα ιζήματα στην περιοχή αυτή είναι ποταμοχειμάρριες αποθέσεις, αναβαθμίδες και κώνοι κορημάτων με μικρή ικανότητα απονιτροποίησης. Στο κεντρικό τμήμα παρόλο που γίνονται εντατικές καλλιέργειες οι συγκεντρώσεις νιτρικών σπάνια εμφανίζονται υψηλές (5-20 mg/l). Το γεγονός αυτό αποδίδεται στη μεγαλύτερη ικανότητα απονιτροποίησης των ιζημάτων λόγω της περιεκτικότητας σε υπολείμματα οργανικής ύλης (Bachman & Krantz, 2000). Στην περιοχή μεταξύ του ανατολικού περιθωρίου της λίμνης Κορώνειας και του δυτικού περιθωρίου της λίμνης Βόλβης εντοπίζονται αρκετές γεωτρήσεις όπου τα νιτρικά παρουσιάζουν υψηλές συγκεντρώσεις ( mg/l 106

117 ΝΟ 3 ). Στην περιοχή αυτή γίνονται εντατικές καλλιέργειες και η αύξηση στα νιτρικά αποδίδεται στην αυξημένη χρήση των λιπασμάτων, στην μεγάλη περατότητα των υλικών της ακόρεστης ζώνης (άμμοι, κροκάλες, αμμοάργιλοι, μίγματα αργίλων) και στο μικρό βάθος του υδροφορέα. Στο νότιο και βόρειο περιθώριο της λίμνης Βόλβης τα νιτρικά είναι γενικά σε χαμηλές συγκεντρώσεις (2-20 mg/l ΝΟ 3 ). Αύξηση στα νιτρικά παρουσιάζεται σε ορισμένες γεωτρήσεις στην περιοχή Αδάμ- Καλαμωτού- Ζαγκλιβερίου που αποδίδεται σε ρύπανση από λιπάσματα καθώς και σε απόβλητα οικιστικά και κτηνοτροφικά. Μέθοδος DRASTIC Νιτρικά ιόντα (mg/l) Στην περιοχή όπου: η τρωτότητα είναι Υψηλή Πολύ υψηλή, τα νιτρικά ιόντα, ΝΟ 3 (mg/l) κυμαίνονται μεταξύ 0-22 mg/l. Αυτό πιθανό να οφείλεται στη μετακίνηση ρύπων από αλλού με πλευρικές μεταγγίσεις, στην περιορισμένη δυνατότητα κατείσδυσης και στην ορθολογικότερη χρήση λιπασμάτων. η τρωτότητα είναι Μέτρια-Υψηλή, τα νιτρικά κυμαίνονται γενικά μεταξύ mg/l, με εξαίρεση τις περιοχές Χρυσαυγής, Κολχικού και Ευαγγελισμού οι οποίες παρουσιάζουν αυξημένες συγκεντρώσεις νιτρικών (25-50 mg/l ΝΟ 3 ) που ενδέχεται να προέρχονται από τα νιτρικά λιπάσματα και τα κτηνοτροφικά απόβλητα. η τρωτότητα είναι Χαμηλή Μέτρια, τα νιτρικά κυμαίνονται γενικά μεταξύ mg/l, εκτός από κάποιες γεωτρήσεις στην περιοχή Αδάμ - Καλαμωτού - Ζαγκλιβερίου οι οποίες εμφανίζουν αυξημένες συγκεντρώσεις νιτρικών ( mg/l) στις οποίες γίνονται εντατικές καλλιέργειες και η αύξηση στα νιτρικά αποδίδεται στην μεγάλη περατότητα των υλικών της ακόρεστης ζώνης (άμμοι, κροκάλες, αμμοάργιλοι, μίγματα αργίλων) και στο μικρό βάθος του υδροφορέα. η τρωτότητα είναι Χαμηλή, τα νιτρικά εμφανίζουν γενικά χαμηλές συγκεντρώσεις (0-10 mg/l) εκτός από την περιοχή της Σαρακήνας στην οποία οι συγκεντρώσεις κυμαίνονται mg/l. 107

118 6. Συζήτηση Η μέθοδος DRASTIC λαμβάνει υπόψη επτά παραμέτρους με μεγαλύτερη βαρύτητα στο βάθος του υπόγειου νερού και στην επίδραση της ακόρεστης ζώνης. Η βαρύτητα αλλά και η βαθμονόμηση της κάθε παραμέτρου στη μέθοδο DRASTIC είναι πολύ υποκειμενική, καθώς εξαρτάται από την εμπειρία του κάθε ερευνητή-μελετητή. Διαφοροποίηση των συντελεστών βαρύτητας των επιμέρους παραμέτρων ενδέχεται να ανταποκρίνεται ορθότερα στο μελετώμενο σύστημα κια να οδηγήσει σε σημαντικά διαφοροποιημένα αποτελέσματα. Η μέθοδος DRASTIC δίνει την ευχέρεια στον μελετητή να λάβει υπόψη του συγκεκριμένους παράγοντες και να εκτιμήσει τη σημαντικότητα κάποιων άλλων. Για την εξαγωγή ορθότερων συμπερασμάτων, θα πρέπει να συνυπολογιστούν τόσο οι ιδιαίτεροι παράμετροι που ανταποκρίνονται στο φυσικό σύστημα του υδροφορέα, όσο και οι ιδιαίτερες συνθήκες που επικρατούν στην κάθε περιοχή (λόγω ανθρωπίνων παρεμβάσεων και δραστηριοτήτων). Η επιλογή μιας μεθόδου για την εκτίμηση της τρωτότητας, πρέπει να γίνεται ύστερα από εκτενή μελέτη των υπαρχόντων στοιχείων και καλή γνώση των συνθηκών που επικρατούν στο υδροφόρο σύστημα. Σημειώνεται ότι δεν υπάρχει κάποια μέθοδος εκτίμησης της τρωτότητας που να θεωρείται κατάλληλη για όλες τις περιπτώσεις και να βρίσκει εφαρμογή σε όλους τους τύπους υδροφόρων, υπό οποιεσδήποτε συνθήκες του φυσικού συστήματος και για οποιοδήποτε ρυπαντή. Η επιλογή των παραμέτρων που συμμετέχουν στην εκτίμηση της τρωτότητας, βασίζεται σε ποιοτικά και όχι σε ποσοτικά δεδομένα. Η ακρίβεια και αξιοπιστία των αποτελεσμάτων είναι δύσκολο να ελεγχθεί. Το βάθος του υπόγειου νερού (D), δεν αποτελεί μια στατική παράμετρο του υδροφόρου συστήματος, αλλά χαρακτηρίζεται από τη δυναμική του, λόγω της εποχικής διακύμανσής του, αποτέλεσμα φυσικών διεργασιών (κλιματικές συνθήκες, ύψος βροχόπτωσης, υδατικό ισοζύγιο κ.λπ.), καθώς και ανθρώπινων παρεμβάσεων (αντλήσεων, αποστραγγίσεων, εκμεταλλεύσεων υπόγειων και επιφανειακών υδάτων, τεχνητών εμπλουτισμών κ.ά.) 108

119 Οι υπολογισμοί του εμπλουτισμού του υπόγειου νερού, για την εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών στη ρύπανση, πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τους όλες τις εισροές νερού στο υδροφόρο σύστημα (π.χ. βροχόπτωση, άρδευση, τεχνητός εμπλουτισμός, φυσικός εμπλουτισμός από πλευρική διήθηση ρεμάτων και ποταμών) και όλες τις εκροές απ αυτό (π.χ. υποδερμική απορροή, εξατμισιδιαπνοή). Στη μέθοδο DRASTIC λαμβάνεται υπόψιν μόνο η κατείσδυση. Σε περιπτώσεις όπου δεν είναι δυνατή η γνώση των ακριβών ιδιοτήτων που παρουσιάζει ο υδροφορέας στο σύνολό του, είτε λόγω έλλειψης γεωτρήσεων σε κάποιες περιοχές, είτε λόγω αραιού δικτύου γεωτρήσεων, είτε ακόμη λόγω ανισοκατανεμημένου δικτύου (με αποτέλεσμα σε κάποιες περιοχές να έχουμε πολύ καλή γνώση των ιδιοτήτων του και σε κάποιες άλλες όχι), οι μέθοδοι υπέρθεσης και δεικτών, έχουν την ευχέρεια να χρησιμοποιήσουν δεδομένα που προκύπτουν από τη διαδικασία της γραμμικής παρεμβολής. Ο χάρτης τρωτότητας μπορεί να αποτελέσει πολύτιμο εργαλείο στους φορείς της δημόσιας διοίκησης και της τοπικής αυτοδιοίκησης που χαράσσουν πολιτική στον τομέα των υδάτων. Με βάση τον χάρτη τρωτότητας μπορεί βελτιωθεί ο χωροταξικός σχεδιασμός για την προστασία των υπόγειων νερών από την εξωτερική ρύπανση, καθώς επίσης και χάραξη ζωνών προστασίας των υδροληπτικών έργων. Επισημαίνεται ότι, ο χάρτης τρωτότητας δεν μπορεί να αντικαταστήσει σε καμιά περίπτωση την έρευνα πεδίου, απλά είναι ένας επιτελικός οδηγός για τους επιστήμονες, τους διοικητικούς και τους διαχειριστές των νερών. Oι αβεβαιότητες αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι της εκτίμησης τρωτότητας των υπόγειων νερών και προκύπτουν από: εσφαλμένες παρατηρήσεις κατά τη συλλογή δεδομένων, κατά τη μεταφορά τους, κατά την επεξεργασία και ανάλυση δεδομένων πεδίου, καθώς και σφάλματα που οφείλονται σε λαθεμένες μετρήσεις και εργαστηριακούς υπολογισμούς, κατά τον προσδιορισμό μιας συγκεκριμένης ιδιότητας. τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται στην εκτίμηση της τρωτότητας, τα οποία παρουσιάζουν έντονη εποχική διακύμανση (π.χ. βάθος υδροφόρου ορίζοντα, κλιματικές συνθήκες, κατείσδυση, κατάσταση εδαφών κ.λ.π.). τη γενίκευση στοιχείων που αφορούν μετρήσεις τιμών κάποιων παραμέτρων σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή, σε συγκεκριμένη τοποθεσία. 109

120 από λαθεμένους χειρισμούς, κατά την επεξεργασία των δεδομένων, κυρίως με Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (G.I.S.). Πολλά από αυτά τα λάθη μπορούν να ελαχιστοποιηθούν με κατάλληλες εντολές ελέγχου της ποιότητας των δεδομένων. την εξαγωγή αποτελεσμάτων. Η ολοκληρωμένη εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών στη ρύπανση, έχει ως στόχο τη σύνθεση του τελικού χάρτη τρωτότητας. Τα σφάλματα που πιθανά μπορούν να προκύψουν σ αυτό το σημείο, έχουν σχέση με την κατηγοριοποίηση της τρωτότητας (υψηλή, μέση, χαμηλή τρωτότητα), με τη χάραξη των ορίων ανάμεσα στις επί μέρους κατηγορίες και την πιθανή παρερμηνεία των απεικονίσεων, που σχετίζεται με τη δυσκολία διάκρισης των χρωμάτων απεικόνισης. 110

121 Βιβλιογραφία ΕΛΛΗΝΙΚΗ Αστάρας, Θ., «Ποσοτική γεωμορφολογική μελέτη τμήματος των Δ. Πλευρών του όρους Βερτίσκον (Κ. Μακεδονία)», Διδακτορική Διατριβή Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, σελ , 70. Βαφειάδης Π., Υδρογεωλογική προμελέτη της λεκάνης Βόλβης Ν. Θεσσαλονίκης, Υπουργείο Γεωργίας, ΙΙ Περ/κη Δ/νση Εγγ. Βελτιώσεων, Θεσσαλονίκη. Βεράνης, Ν., Καλούση, Ε., Λαζαρίδου, Μ., Πρατανόπουλος, Α., Χατζηκύρκου, Α., Υδρογεωλογική Μελέτη Υδροφόρων Συστημάτων Κεντρικής Μακεδονίας. Έργο Γ ΚΠΣ ( ) «Καταγραφή και αποτίμηση των υδρογεωλογικών χαρακτήρων των υπόγειων νερών και των υδροφόρων συστημάτων της χώρας». Αδημ. Μελέτη Ι.Γ.Μ.Ε., Θεσσαλονίκη. Βεράνης Ν., Κατιρτζόγλου Κ., Μελαδιώτης Ι., 2002.Υδρογεωλογικές Συνθήκες της Υπολεκάνης Λίμνης Κορώνειας Νομού Θεσσαλονίκης Βόρειας Ελλάδας, Πρακτικά 6 ου Πανελλήνιου Υδρογεωλογικού Συνεδρίου, Ξάνθη. Βουδούρης, Κ., Στατιστική ανάλυση δεδομένων στην εφαρμοσμένη και περιβαλλοντική Γεωλογία. Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας και Υδρογεωλογίας. Θεσσαλονίκη. Βουδούρης Κ. και Μανδηλαράς, Δ., Εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών με τη μέθοδο DRASTIC: Η περίπτωση του αλλουβιακού υδροφορέα της λεκάνης του Γλαύκου (Ν. Αχαΐας), Υδροτεχνικά, Τόμος 14, Βουδούρης, Κ., Υδρογεωλογία περιβάλλοντος. Υπόγεια νερά και Περιβάλλον. Εκδόσεις Τζιόλα. Θεσσαλονίκη. ΓΕΩΕΡΕΥΝΑ, Ανόρυξη αβαθών γεωτρήσεων περιμετρικά της Λ. Κορώνειας και δοκιμές διαπερατότητας,θεσσαλονίκη. Ε.Σ.Υ.Ε., Εθνική Στατιστική Υπηρεσία Ελλάδος. Απογραφή πληθυσμού. Ζαλίδης Γ., Μιχαλοπούλου Χ., Τσαγκαρλής Γ., η Έκθεση Αξιολόγησης εφαρμογής των όρων προστασίας του Εθνικού πάρκου λιμνών Βόλβης, Κορώνειας και Μακεδονικών Τεμπών (Σεπτέμβριος 2003 Φεβρουάριος 2006). Φορέας Διαχείρισης λιμνών Κορώνειας Βόλβης. Καζάκης, Ν., 2008 : «Εκτίμηση της τρωτότητας των υπογείων νερών στην εξωτερική ρύπανση. Εφαρμογή στη λεκάνη της Φλώρινας», Μεταπτυχιακή Διατριβή Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη. 111

122 Καλλέργης, Α.Γ., Εφαρμοσμένη- Περιβαλλοντική υδρογεωλογία, Τόμος Β - Περιβαλλοντική υδρογεωλογία, Δεύτερη έκδοση. Έκδοση του Τεχνικού Επιμελητηρίου Ελλάδας, Αθήνα. Κουφός, Γ., Συρίδης, Γ., Κολιαδήμου, Κ., Κωστόπουλος, Δ., Παλαιοντολογικές ανασκαφές και στρωματογραφική μελέτη των νεογενών τεταρτογενών αποθέσεων της λεκάνης της Μυγδονίας. Τεχνική έκθεση προγράμματος. ΠΕΝΕΔ Ε89/312. ΚΥΑ 33318/3028/1998 (ΦΕΚ 1289Β/ ). Καθορισμός μέτρων και διαδικασιών για τη διατήρηση των φυσικών οικοτόπων (ενδιαιτημάτων) καθώς και της άγριας πανίδας και χλωρίδας. Κυριαζόπουλος, Β., Το Κλίμα της Ελληνικής Κεντρικής Μακεδονίας : Le climat d la Macedoine Centrale Greque.Υπουργείο Γεωργίας. Αθήνα. Λαμπρινός, Ν.Α., 1989: Συμβολή της ποσοτικής μελέτης των υδρογραφικών συστημάτων στην παλαιογεωγραφική εξέλιξη των όρεων της Βόλβης, Διδακτορική Διατριβή, Α.Π.Θ., Τμήμα Γεωλογίας, Θεσσαλονίκη. Μανάκου, Μ., 2007: Συμβολή στον προσδιορισμό τρισδιάστατου εδαφικού προσομοιώματος για τη μελέτη της σεισμικής απόκρισης: Εφαρμογή στην ιζηματογενή Μυγδονία λεκάνη, Διδακτορική διατριβή, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη. Μουντράκης, Δ., 1985: Γεωλογία της Ελλάδας, University Studio Press, σελ. 204 Μπαλαφούτης, Χ., 1977: Συμβολή εις την μελέτην του κλίματος της Μακεδονίας και της. Δυτικής Θράκης. Διδακτορική Διατριβή, Α. Π. Θ., Θεσσαλονίκη. Νόμος 1950/1991. «Κύρωση των τροποποιήσεων της Σύμβασης Ραμσάρ (1971) για την προστασία των διεθνούς ενδιαφέροντος υγροτόπων ιδία ως υγροβιότοπων»(φεκ 84/Α/1991). Οδηγία 79/409/EOK του Συμβουλίου της 2 ας Απριλίου 1979 περί της διατηρήσεως των αγρίων πτηνών. Επίσημη Εφημερίδα, L103 της 25/4/1979, Luxembourg. Οδηγία 2000/60/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 23 ης Οκτωβρίου 2000 για τη θέσπιση πλαισίου κοινοτικής δράσης στον τομέα της πολιτικής των υδάτων. Επίσημη Εφημερίδα των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων, L327/1, Luxembourg. Πατρικάκη, Ο., Υδρογεωλογική έρευνα λεκάνης απορροής ρέματος Ποταμιά, Νομός Κοζάνης, Δυτική Μακεδονία, Διδακτορική Διατριβή, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη. 112

123 Πάτσιος, E., Εφαρμογή της μεθόδου DRASTIC για τον υπολογισμό της τρωτότητας των υπόγειων νερών στη ρύπανση: Εφαρμογή στον Αλλουβιακό υδροφορέα της Σαριγκιόλ, Διατριβή Ειδίκευσης, Α. Π. Θ., Θεσσαλονίκη. Προεδρικό Διάταγμα 51/2007. Καθορισμός μέτρων και διαδικασιών για την ολοκληρωμένη προστασία και διαχείριση των υδάτων σε συμμόρφωση με τις διατάξεις της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ «για τη θέσπιση πλαισίου κοινοτικής δράσης στον τομέα της πολιτικής των υδάτων» του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 23ης Οκτωβρίου Εφημερίς της Κυβερνήσεως της Ελληνικής Δημοκρατίας. Αρ. Φύλλου 54. Σούλιος Γ., Γενική Υδρογεωλογία Τόμος 3, Εκδόσεις Κυριακίδη, σελ. 249 Σπυρόπουλος, Α., Βελεμής, Δ., Καραπέτσας, Ν., Εδαφολογική Μελέτη Nομού Θεσσαλονίκης, Περιοχή Λεκάνης Μυγδονίας Βόλβης. Θεσσαλονίκη. Σπυρόπουλος, Α., Καραπέτσας, Ν., Εδαφολογική μελέτη Νομού Θεσσαλονίκης. Περιοχή Λεκάνης Μαυρούδας Λάντζας, Περιοχή Ανατολικής Βόλβης, Περιοχή Σταυρού Ασπροβάλτας, Θεσσαλονίκη. Στουρνάρας, Γ., Ειδικά θέματα Υδρογεωλογίας. Τμήμα Γεωλογίας. Πανεπιστήμιο Αθηνών. ΣΥΜΒΟΥΛΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΕΠΕ, Έργο: Σχέδια διαχείρισης υδατικών πόρων των υδατικών διαμερισμάτων. Τόμοι Ι, ΙΙ, ΙΙΙ, ΙV, V. Ψιλοβίκος, Α., 1977: Παλαιογεωγραφική εξέλιξη της λεκάνης και της λίμνης της Μυγδονίας, Διδακτορική διατριβή, Α.Π.Θ., Φυσικομαθηματική Σχολή, Θεσσαλονίκη. ΞΕΝΟΓΛΩΣΣΗ Aller L., Bennet Τ., Lehr J.H., Petty R.J., Hackett G., DRASTIC: a standardized system for evaluating groundwater pollution potential using hydrogeological setting. EPA/600/2-87/035. US Environmental Protection Agency Bachman, J. and Krantz, D., The Potential for Denitrification of Ground Water by Coastal Plain Sediments in the Patuxent River Basin, Maryland. USGS Fact Sheet FS Beretta,P., Idrogeologia per il disinquinamento delle acque sotterranee. Pitagora Editrice, Bologna, 813 pp. 113

124 BRGM, Etude Hydrogeologique du Bassin de Mygdonia pour l alimentation en eau de la Ville de Salonique, Grece, 72 RME 011 FE (Ο.Υ.Θ.). Burrough, P. A., McDonnell, A., «Principles of Geographical Information Systems», Oxford University Press, New York, p Canter, W.L., Nitrates in Groundwater. CRC Press Inc. Boca Raton, Florida, pp Civita, M., Le carte della vulnerabilita degli acquiferi all inquinamento. Teoria & practica. (Aquifer vulnerability maps to pollution). Pitarora Ed., Bologna (in Italian). Civita, M., Regibus, C., Sperimentazione di alcune metodologie per la valutazione della vulnerabilita degli aquiferi. Quaderni di Geologia Applicata, Pitarora Ed., Bologna (in Italian). COST ACTION 620, Vulnerability and Risk Mapping for the Protection of Carbonate (Karst) Aquifers, Final Report. Demek, J., «Manual of detailed geomorphological mapping», Academia, Prague, p Foster, S.S.D., Fundamental concepts in aquifer vulnerability, pollution risk and protection strategy. In: van Duijvenbooden W., Weageningh H.G. (eds) TNO Committee on Hydrological Research, The Hague. Vulnerability of soil and groundwater to pollutants, Proc. Inf. 38, Gogu, C.R. & Dassargues, A., Current trends and future challenges in groundwater vulnerability assessment using overlay and index methods.environmental Geology, vol. 39. Issue 6, pp Kalinski, J.R., Kelly, E.W., Bogardi, I., Ehrman, L.R., Yamamoto O.P., 1994.Correlation between DRASTIC vulnerabilities and incidents of VOC contamination of municipal wells in Nebraska. Ground Water, vol. 32, Issue 1, pp Margat, J., Groundwater vulnerability maps, conception-estimation-mapping (in French). EEC Institut Europeen de l Eau, Paris, France. McLay, C.D.A., Dragden, R, Sparling, G. & Selvarajah, N., Predicting groundwater nitrate concentrations in a region of mixed agricultural land use: a comparison of three approaches. Environmental Polution, vol 115. pp Mercier J., Carey-Gailhardis E., Maouyaris N, Siemakis N., Roundoyannis Th., Anghelidhis Ch., 1983.Structural analysis of recent and active faults and regional state of stress in the epicentral area of the 1978 Thessaloniki earthquake (Northern Greece). Tectonics, Vol. 2, pp

125 National Research Council, Ground water vulnerability assessment: Predicting relative contamination potential under conditions of uncertainty. National Academy Press. Washington, D.C., pp Olmer, M., Rezac, B., Methodical principles of maps for protection of groundwater in Bohemia and Moravia, scale geologists. Montpelier, France, Memoires, Tome 10, 1. Panagopoulos, P.G., Antonakos, K.A. & Lambrakis, J.N., Optimization of the DRASTIC method for groundwater vulnerabiliy assessment via the use of simple statistical methods and GIS. Hydrogeology Journal. Rosen, L., A study of the DRASTIC methodology with emphasis on Swedish conditions. Ground Water, Vol. 32, No 2, Sotiriadis L., A. Psilovikos, E. Vavliakis, G. Syrides, 1983.Some Tertiary and Quaternary Basins of Macedonia / Greece. Formation and Evolution. Clausthaler Geologische Abhandlungen, pp. 21. Van Stempvoort, D, Evert, L, Wassenaar, L., Aquifer Vulnerability Index: A GIS compatible method for groundwater vulnerability mapping. Canadian Water Resources Journal, 18, Villumsen, A., Jacobsen, O.S., Sonderskov, C., Mapping of vulnerability of groundwater reservoirs with regard tp surface pollution. Year book 1982, Geological Survey of Denmark, Copenhagen, ΙΣΤΟΛΟΓΙΟ Ηλεκτρονική βάση δεδομένων Natura 2000: - Ηλεκτρονική βάση δορυφορικών δεδομένων: Ηλεκτρονική βάση δεδομένων «Δημόσια Ανοιχτά Δεδομένα» Φορέας Διαχείρισης λιμνών Κορώνειας-Βόλβης: Ελληνική Στατιστική Αρχή: 115

126 Παράρτημα Εικόνα 39: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ5 της Κοινότητας Ασσήρου. 116

127 Εικόνα 40: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ9 στην τοποθεσία Γεράνη της Κοινότητας Δρυμού. 117

128 Εικόνα 41: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ11 στην τοποθεσία Κάμπος της Κοινότητας Δρυμού. 118

129 Εικόνα 42: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ14 στην τοποθεσία Παπαδιά Λητή της Κοινότητας Δρυμού. 119

130 Εικόνα 43: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ15 της Κοινότητας Μελισσοχωρίου. 120

131 Εικόνα 44: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ30 στην τοποθεσία Αντλιοστάσιο της Κοινότητας Φιλύρου 121

132 Εικόνα 45: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ31 στην τοποθεσία Μοίρα πυραύλων Στρατόπεδο Ράμιαλη της Δήμου Λαγκαδά. 122

133 Εικόνα 46:. Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ33 της Κοινότητας Μελισσοχωρίου 123

134 Εικόνα 47: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ46 στην τοποθεσία Αυλές της Κοινότητας Χρυσαυγής. 124

135 Εικόνα 48:. Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ51 εντός χωριού της Κοινότητας Καβαλαρίου. 125

136 Εικόνα 49: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ56 της Κοινότητας Αγ. Βασιλείου. 126

137 Εικόνα 50: Λιθολογική τομή της υδρογεώτρησης ΜΤ66 της Κοινότητας Γερακαρούς 127

138 Φωτογραφίες Εικόνα 51: Δορυφορική φωτογραφία της λίμνης όπου φαίνεται το τμήμα που έχει αποξηρανθεί (Ντότα, 2008). Εικόνα 52: Τμήμα της λίμνης που έχει μετατραπεί σε ελώδη έκταση (Ντότα, 2008) 128

139 Εικόνα 53: Αποξηραμένο τμήμα της λίμνης εξαιτίας της υπεράντλησης του υδροφορέα. Εικόνα 54: Πανοραμική όψη της λίμνης Κορώνειας από τη βορειοδυτική πλευρά και καλλιεργούμενες εκτάσεις. 129

140 Εικόνα 55: Θέση ΤΟΕΒ Νυμφόπετρας στο δυτικό περιθώριο λίμνης Βόλβης. Κατά την πλημμύρα στις 8-10/10/2006 η στάθμη της λίμνης υπερέβη το τοίχος της περίφραξης κατά 20cm και κατέκλυσε το χώρο του αντλιοστασίου (Βεράνης κ.α., 2010) 130