ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΒΑΘΜΟΥ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΑΠΟ ΦΘΟΡΙΟ ΤΩΝ Υ ΑΤΩΝ ΚΑΙ Ε ΑΦΩΝ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΤΟΥ ΧΕΙΜΑΡΡΟΥ ΞΗΡΙΑ ΒΟΛΟΥ (ΠΕΡΙΟΧΗ ΠΡΩΗΝ ΛΙΜΝΗΣ ΚΑΡΛΑΣ-ΒΕΛΕΣΤΙΝΟΥ)

Transcript

1 ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΒΑΘΜΟΥ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΑΠΟ ΦΘΟΡΙΟ ΤΩΝ Υ ΑΤΩΝ ΚΑΙ Ε ΑΦΩΝ ΤΗΣ ΛΕΚΑΝΗΣ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΤΟΥ ΧΕΙΜΑΡΡΟΥ ΞΗΡΙΑ ΒΟΛΟΥ (ΠΕΡΙΟΧΗ ΠΡΩΗΝ ΛΙΜΝΗΣ ΚΑΡΛΑΣ-ΒΕΛΕΣΤΙΝΟΥ) Φ.Α. Γάτσιος,.Σ. ηµάκας και Ι.Κ. Μήτσιος Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας, Σχολή Γεωπονικών Επιστηµών, Τµήµα Γεωπονίας Φυτικής Παραγωγής και Αγροτικού Περιβάλλοντος, Εργαστήριο Εδαφολογίας ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην εργασία αυτή πραγµατοποιήθηκε έρευνα, στη λεκάνη απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου το 1999 και το 2000, µε σκοπό να προσδιοριστούν οι ρύποι και ο βαθµός ρύπανσης των επιφανειακών υδάτων και των εδαφών στην ανωτέρω περιοχή. Το έτος 1999 ελήφθησαν 45 δείγµατα υδάτων, το δε έτος 2000 ελήφθησαν 19 δείγµατα υδάτων, από τρεις χαρακτηριστικές θέσεις του χειµάρρου Ξηριά Βόλου. Το έτος 1999 στα ύδατα του Ξηριά Βόλου οι συγκεντρώσεις του φθορίου κυµάνθηκαν από 0,2 mg L -1 µέχρι 8,45 mg L -1, το δε έτος 2000 η συγκέντρωση του φθορίου κυµάνθηκε από 0,1 mg L -1 µέχρι 2,08 mg L -1. Κατά το έτος 2000 ελήφθησαν 100 δείγµατα εδάφους από τη λεκάνη απορροής του ανωτέρω χειµάρρου. Από την ανάλυση των δειγµάτων του εδάφους προέκυψε ότι οι συγκεντρώσεις του φθορίου κυµάνθηκαν από 8,2 mg F kg -1 ξηρού εδάφους µέχρι 333 mg F kg -1 ξηρού εδάφους (ξ.ε.). Η παρουσία του φθορίου εκτιµάται ότι οφείλεται στην αποσάθρωση των πετρωµάτων της περιοχής και στην υπερβολική χρήση φωσφορικών λιπασµάτων στις καλλιέργειες. Στην παρούσα έρευνα, κατασκευάστηκαν ψηφιακοί θεµατικοί λεπτοµερείς χάρτες (GIS), µε τους οποίους πραγµατοποιείται η εκτίµηση της χωρικής παραλλακτικότητας της συγκέντρωσης του φθορίου στα εδάφη της λεκάνης απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου. Λέξεις Κλειδιά: Φθόριο, Ύδατα, Εδάφη, Λεκάνη Απορροής, Ξηριάς Βόλου, GIS. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το φθόριο είναι ένα στοιχείο που βρίσκεται στο χερσαίο περιβάλλον, σε φυτά, εδάφη και ύδατα. Η συγκέντρωση του στοιχείου αυτού εξαρτάται, σε µεγάλο βαθµό, από την ορυκτολογική σύσταση των εδαφών. Ορυκτά της αργίλου, όπως ο βιοτίτης και ο µοσχοβίτης µπορεί να περιέχουν διάφορα ποσοστά φθορίου (Sharma, 2003). Ο ίδιος ερευνητής αναφέρει πως οι γνήσιες πηγές φθορίου στα εδάφη είναι οι µίκες, οι απατίτες και ο τουρµαλίνης. Η συγκέντρωση του F στο περιβάλλον εξαρτάται και από την παρουσία του φθορίτη σ αυτό (Edmunds, 2003). Άλλες πιθανές πηγές που επιβαρύνουν το έδαφος και τα ύδατα µε το στοιχείο αυτό είναι η επικάθηση αέριων ρύπων (Χαϊντούτη, 1990), η καύση γαιανθράκων και τα F-εντοµοκτόνα (Fuge, 1988). Η τιµή της συγκέντρωσης του φθορίου µg g -1 ξ.ε. έχει καθοριστεί ως όριο για τη ρύπανση των εδαφών (Andrews, 1988). Στα επιφανειακά ύδατα θεωρείται ως ανώτατη η τιµή του 1,5 ppm, που είναι το όριο για το πόσιµο ύδωρ (Οδ.98/83/ΕΕ). Το φθόριο εκτιµάται ότι έχει ανταγωνιστική δράση µε άλλα στοιχεία (κυρίως το Ca) και προκαλεί σοβαρά προβλήµατα στο µεταβολισµό των ζωντανών οργανισµών (Geeson et al., 1997). Τα γεωγραφικά συστήµατα πληροφοριών (GIS) είναι ένα χρήσιµο εργαλείο, το οποίο καταγράφει, αποθηκεύει, αναλύει ιδιότητες των εδαφών, αλλά και µπορεί να απεικονίσει περιπτώσεις υποβάθµισης των εδαφών και γενικά του περιβάλλοντος (Μήτσιος, 2000). Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η καταγραφή των επιπέδων του φθορίου στα επιφανειακά ύδατα του χειµάρρου Ξηριά Βόλου και στα εδάφη της λεκάνης απορροής του ίδιου χειµάρρου δηλαδή της περιοχής της πρώην λίµνης Κάρλας και της πεδιάδας του Βελεστίνου καθώς και η δηµιουργία λεπτοµερών θεµατικών ψηφιακών χαρτών µε τη βοήθεια του GIS, που παρουσιάζεται η συγκέντρωση του φθορίου και ο βαθµός ρύπανσης των περιοχών µελέτης.

2 2. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟ ΟΙ Τα δείγµατα των υδάτων συνελέγησαν από τρεις χαρακτηριστικές θέσεις του χειµάρρου Ξηριά Βόλου. Η πρώτη θέση δειγµατοληψίας εντοπίζεται στην περιοχή της πρώην λίµνης Κάρλας, η δεύτερη θέση στη βιοµηχανική περιοχή του Βόλου και η τρίτη θέση δειγµατοληψίας στις εκβολές του ανωτέρω χειµάρρου στον Παγασητικό κόλπο. Αυτές οι θέσεις δειγµατοληψίας ορίστηκαν µε ακρίβεια και καταγράφηκαν σε χάρτη, έτσι κάθε φορά συλλεγόταν δείγµα ύδατος από το ίδιο σηµείο. Το έτος 1999 ελήφθησαν 45 δείγµατα υδάτων, το δε έτος 2000 ελήφθησαν 19 δείγµατα υδάτων. Τα ανωτέρω δείγµατα υδάτων ελήφθησαν σε περιόδους εντόνων βροχοπτώσεων. Οι δειγµατοληψίες των δειγµάτων των υδάτων από το χείµαρρο Ξηριά Βόλου πραγµατοποιήθηκαν σύµφωνα µε τις οδηγίες και τις αρχές του Standard Methods for the Examination of Water and Waste Water Prepared by A.P.H.A., A.W.W.A., W.P.C.F., 20 η έκδοση. Τα δείγµατα του ύδατος συγκεντρώθηκαν σε απολυµασµένα δοχεία πολυαιθυλενίου χαµηλής πυκνότητας, όγκου 1L, αποφεύχθηκαν τα υάλινα γιατί περιέχουν αλκάλια, δρουν ως ασθενείς ιοανταλλάκτες και ως πηγές φθορίου. Τα δείγµατα µεταφέρθηκαν ταχύτατα στο εργαστήριο µέσα σε φορητά ψυγεία στα οποία η θερµοκρασία διατηρήθηκε χαµηλότερη από 4 ο C ώστε να προφυλαχθούν από αλλοιώσεις ως προς το είδος και την ποιότητα των χαρακτηριστικών τους. Στη συνέχεια ακολούθησε διήθηση µε ηθµό 0,45 µm (Millipore), (AOAC, 1992) µέχρι διαυγάσεως του δείγµατος. Για να ελαχιστοποιηθούν και να εξακριβωθεί αν υπήρχαν επιµολύνσεις µε διάφορα στοιχεία ή ενώσεις σε κάθε δειγµατοληψία εφαρµοζόταν όλες οι διαδικασίες και σε µια ποσότητα αποσταγµένου ύδατος (λευκό δείγµα), από το σηµείο της δειγµατοληψίας έως το εργαστήριο. Ο προσδιορισµός των τιµών της συγκέντρωσης του φθορίου στα δείγµατα των υδάτων του χειµάρρου Ξηριά Βόλου πραγµατοποιήθηκε µε τη µέθοδο της Ιοντικής Χρωµατογραφίας της στήλης εναλλαγής ιόντων σε συνδυασµό µε ανιχνευτή ηλεκτρικής αγωγιµότητας, του οίκου της Metrohm. H ανωτέρω µέθοδος είναι µια σύγχρονη µέθοδος προσδιορισµού διαφόρων παραµέτρων, αναφέρεται και αναγνωρίζεται επίσηµα στην τελευταία έκδοση του Standard Methods for the Examination of Water and Waste Water Prepared by A.P.H.A., A.W.W.A., W.P.C.F. Ο προσδιορισµός των ιόντων φθορίου πραγµατοποιήθηκε µε τη χρησιµοποίηση της στήλης προσδιορισµού των ανιόντων τύπου IC Anion Column Metrosep Anion Dual 2, Η στήλη αυτή περιέχει προστήλη για τη συγκράτηση στερεών, τύπου PRP-1. Το εκλουστικό διάλυµα που χρησιµοποιήθηκε ήταν το εξής: 1,3 mmol L -1 ανθρακικού νατρίου υψηλής καθαρότητας + 2 mmol L -1 όξινου ανθρακικού νατρίου. Ο προσδιορισµός των ιόντων φθορίου πραγµατοποιήθηκε µε ροή εκλουστικού διαλύµατος 0,8-1 ml min -1 και µε τιµή πίεσης bar. Ο χρόνος απόδοσης των ιόντων φθορίου στο χρωµατογράφηµα ήταν τα 3,2 λεπτά της ώρας από τη στιγµή της εισόδου του δείγµατος. Κατά το έτος 2000 εντοπίστηκαν για δειγµατοληψία 100 σηµεία τα οποία θεωρούνται αρκετά για να προσδιοριστεί ο βαθµός της ρύπανσης από φθόριο στη λεκάνη απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου. Η ανωτέρω λεκάνη απορροής εκτιµάται ότι είναι η κυριότερη πηγή ρύπανσης µε φθόριο και µε άλλα στοιχεία των υδάτων του χειµάρρου αυτού και του Παγασητικού κόλπου ( ιαµαντίδης, 1988), (Μήτσιος, 2000), (Γάτσιος, 2003). Η περιοχή µελέτης καλύπτει το νοτιότερο τµήµα της λεκάνης απορροής της πρώην λίµνης Κάρλας εκτός από ένα τµήµα όπου κατασκευάζεται ήδη ο νέος ταµιευτήρας. Η περιοχή αυτή εκτείνεται από τον οικισµό του Στεφανοβικείου έως την περιοχή Λατοµείου του Βόλου. Τα εδαφικά δείγµατα συνελέγησαν από βάθος 0-30 cm, αφού πολλοί ερευνητές αναφέρουν ότι η ρύπανση των εδαφών από διάφορα τοξικά στοιχεία περιορίζεται, κατά κύριο λόγο, στην επιφάνεια του εδάφους (Yong, 1990), (Χαϊντούτη, 1990), (Alloway, 1996). Η µέθοδος δειγµατοληψίας που εφαρµόστηκε ήταν µια βελτιωµένη µέθοδος τυχαίας δειγµατοληψίας (Γάτσιος, 2003), µε ακριβή καταγραφή των συντεταγµένων των θέσεων δειγµατοληψίας σε τοπογραφικό διάγραµµα της ΓΥΣ κλίµακας 1:5000. Τα δείγµατα εδάφους αµέσως µετά τη συλλογή τους, µεταφέρθηκαν στο εργαστήριο, όπου αεροξηράνθηκαν, λειοτριβήθηκαν και διήλθαν από κόσκινο 2 mm. Τα δείγµατα τοποθετήθηκαν σε πυραντήριο για 24 ώρες σε 104 o C και προσδιορίστηκε η υγρασία σ αυτά. Το φθόριο προσδιορίστηκε στο εκχύλισµα από κορεσµένο έδαφος µε ύδωρ, µέθοδος εδαφικού πολτού ή πάστας (Brewer, 1965). O προσδιορισµός της τιµής της συγκέντρωσης του φθορίου στο εκχύλισµα πραγµατοποιήθηκε µε τη µέθοδο της ιοντικής χρωµατογραφίας. Στον προσδιορισµό των ιόντων του φθορίου µε την Ιοντική Χρωµατογραφία δεν υφίστανται οι παρεµποδίσεις από άλλα ανιόντα όπως συµβαίνουν στα ηλεκτρόδια προσδιορισµού του φθορίου. Όλα τα δεδοµένα χρησιµοποιήθηκαν στη συνέχεια για τη δηµιουργία θεµατικού ψηφιακού χάρτη µε τον οποίο πραγµατοποιείται η εκτίµηση της χωρικής παραλλακτικότητας της συγκέντρωσης του φθορίου στα εδάφη της λεκάνης απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου. Ως τοπογραφικό υπόβαθρο χρησιµοποιήθηκαν τα τοπογραφικά διαγράµµατα (1:5000) της ΓΥΣ (Γεωγραφική Υπηρεσία Στρατού).

3 Με τη χρήση του Συστήµατος Γεωγραφικών Πληροφοριών PC ARC/INFO ver κατασκευάστηκαν και ψηφιοποιήθηκαν εφτά διαφορετικά επίπεδα layers :1)Σηµεία γεωγραφικής αναφοράς 2)Το πλαίσιο του χάρτη 3)Οι ισοϋψείς 4)Το οδικό δίκτυο 5)Το στραγγιστικό δίκτυο 6)Τα σηµεία δειγµατοληψίας των εδαφικών δειγµάτων 7) Τα υψοµετρικά σηµεία. Η προσαρµογή των ψηφιοποιηµένων διαγραµµάτων στις πραγµατικές γεωγραφικές συντεταγµένες έγινε µε βάση το προβολικό σύστηµα Lambert_Azimuth. Ως γεωγραφικό µήκος αναφοράς επιλέχθηκε το 22 ο ενώ ως γεωγραφικό πλάτος αναφοράς επιλέχθηκε το 39 ο Η περιοχή που µελετήθηκε βρίσκεται στο άνω δεξιό τεταρτηµόριο που σχηµατίζει η τοµή των αξόνων αναφοράς x = 22 ο και ψ = 39 ο 22 00, δηλαδή όλα τα x και τα ψ είναι θετικά. Για τη δόµηση της βάσης δεδοµένων χρησιµοποιήθηκε το λογισµικό πρόγραµµα dbase IV. Το Σύστηµα Γεωγραφικών Πληροφοριών που χρησιµοποιήθηκε ήταν το ILWIS (Integrated Land and Water Information System). Για τη χωρική επεξεργασία, ανάλυση και πρόβλεψη των τιµών της συγκέντρωσης του φθορίου σε θέσεις όπου δεν πραγµατοποιήθηκε δειγµατοληψία επιλέχθηκε η µέθοδος Interpolation. Όταν υπάρχουν περιπτώσεις συλλογής δειγµάτων και η περιοχή µελέτης δεν είναι δυνατό να καλυφθεί πλήρως η προτεινόµενη µέθοδος της γεωστατιστικής είναι η µέθοδος Interpolation (Burrough, 2000). 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ-ΣΥΖΗΤΗΣΗ Από τη µελέτη των αποτελεσµάτων των χηµικών αναλύσεων των δειγµάτων των υδάτων του χειµάρρου Ξηριά Βόλου προκύπτει ότι, το έτος 1999, στα ύδατα αυτά οι συγκεντρώσεις του φθορίου κυµάνθηκαν από 0,2 mg L -1 µέχρι 8,45 mg L -1, το δε έτος 2000 η συγκέντρωση του φθορίου κυµάνθηκε από 0,1 mgl -1 µέχρι 2,08 mg L -1. Στα εδάφη της λεκάνης απορροής του ανωτέρω χειµάρρου (περιοχή πρώην λίµνης Κάρλας και περιοχή Αγ. Γεωργίου Βελεστίνου) εντοπίστηκε το ρυπογόνο στοιχείο φθόριο. Η ελάχιστη µετρηθείσα τιµή της συγκέντρωσης του φθορίου ήταν 8,2 mg F kg -1 ξ.ε., η µέγιστη τιµή ήταν 333 mg F kg -1 ξ.ε.και η µέση τιµή 106,4 mg F kg -1 ξ.ε Αποστραγγιστικοί τάφροι της πρώην λίµνης Κάρλας Στα ύδατα των αποστραγγιστικών τάφρων της πρώην λίµνης Κάρλας η συγκέντρωση του φθορίου κυµάνθηκε από 0,4 mg L -1 µέχρι 6 mg L -1, για το έτος Για το έτος 2000, η ελάχιστη τιµή της συγκέντρωσης του φθορίου στα ύδατα αυτά ήταν 0,1 mg L -1 ενώ η µέγιστη ήταν 1,13 mg L -1. Από τη µελέτη του Σχήµατος 3.1 προκύπτει ότι σ ένα δείγµα ύδατος (15/2/1999) η τιµή συγκέντρωσης του φθορίου ήταν υψηλότερη από την τιµή του 1,5 mg L F (mg L -1 ) SOIL SCIENCE LABORATORY UNIVERSITY OF THESSALY 12/2/99 17/2/99 17/2/99 19/2/99 12/3/99 2/4/99 10/11/99 10/1/00 29/1/00 17/2/00 22/2/00 3/3/00 Σχήµα 3.1 Συγκέντρωση του φθορίου στα ύδατα στη θέση Κάρλα κατά τη διάρκεια των ετών

4 3.2. Βιοµηχανική Ζώνη Στα ύδατα της βιοµηχανικής ζώνης η συγκέντρωση του φθορίου κυµάνθηκε από 0,3 mg L -1 µέχρι 6,6 mg L -1, για το έτος Για το έτος 2000, η ελάχιστη τιµή της συγκέντρωσης του φθορίου στα ύδατα αυτά ήταν 1 mg L -1 ενώ η µέγιστη ήταν 5,1 mg L -1. Από τη µελέτη του Σχήµατος 3.2 προκύπτει ότι σ έξι δείγµατα ύδατος (12/2/99,, 10/11/99, 10/1/00, 17/2/00, 3/3/00) οι τιµές των συγκεντρώσεων του φθορίου ήταν υψηλότερες από την τιµή του 1,5 mg L F (mg L -1 ) SOIL SCIENCE LABORATORY UNIVERSITY OF THESSALY /2/99 17/2/99 21/2/99 26/2/99 12/3/99 2/4/99 10/11/99 10/1/00 29/1/00 17/2/00 3/3/00 Σχήµα 3.2 Συγκέντρωση του φθορίου στα ύδατα στη θέση Β. Ζώνη κατά τη διάρκεια των ετών Εκβολές Ξηριά Βόλου Στις εκβολές του χειµάρρου Ξηριά Βόλου η συγκέντρωση του φθορίου κυµάνθηκε από 0,2 mg L -1 µέχρι 8,5 mg L -1, για το έτος Για το έτος 2000, η ελάχιστη τιµή της συγκέντρωσης του φθορίου στα ύδατα αυτά ήταν 0,1 mg L -1 ενώ η µέγιστη ήταν 2,1 mg L -1. Από τη µελέτη του Σχήµατος 3.3 προκύπτει ότι σε τέσσερα δείγµατα ύδατος (, 12/3/99, 10/11/99, 29/1/00) οι τιµές των συγκεντρώσεων του φθορίου ήταν υψηλότερες από την τιµή του 1,5 mg L -1. F (mg L -1 ) SOIL SCIENCE LABORATORY UNIVERSITY OF THESSALY 12/2/99 17/2/99 19/2/99 20/2/99 26/2/99 12/3/99 20/3/99 2/4/99 10/11/99 20/12/99 10/1/00 29/1/00 17/2/00 22/2/00 3/3/00 10/3/00 15/3/00 29/3/00 1/4/00 5/4/00 Σχήµα 3.3 Συγκέντρωση του φθορίου στα ύδατα του χειµάρρου Ξηριά Βόλου κατά τη διάρκεια των ετών Εδάφη της λεκάνης απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου Στα εδάφη της λεκάνης απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου οι τιµές των συγκεντρώσεων του φθορίου κυµάνθηκαν από 8,2 µέχρι 333 mg F kg -1 ξ.ε. µε µέση τιµή τα 106,4 mg F kg -1 ξ.ε. και τυπική απόκλιση

5 78. Τέτοιες υψηλές τιµές συγκέντρωσης του F έχουν προσδιοριστεί σε εδάφη της Αγγλίας και της Γερµανίας (Polomski, 1982), (Pickering, 1985). Στον πίνακα 3.1 παρουσιάζονται αναλυτικά οι συγκεντρώσεις του φθορίου στα εδάφη της λεκάνης απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου για κάθε θέση δειγµατοληψίας. Πίνακας 3.1 Συγκεντρώσεις του φθορίου στα εδάφη της λεκάνης απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου Θέση δειγµατοληψίας Αριθµός δειγµάτων Ελάχιστη τιµή συγκέντρωσης (mg F kg -1 ξ.ε.) Μέγιστη τιµή συγκέντρωσης (mg F kg -1 ξ.ε.) Μέση τιµή συγκέντρωσης (mg F kg -1 ξ.ε.) Τυπική απόκλιση Αγ. Γεώργιος 34 77, ,4 54,4 Ριζόµυλος 5 14,3 53,3 26,5 15,5 Τούνελ 6 266,3 283, ,2 Κανάλια 10 8,2 51,2 19,6 12,9 Ελικοδρόµιο 10 63,9 230,3 172,4 62,1 Στεφανοβίκειο ,7 122,8 17,2 Μεγάλη πέτρα 11 19,9 42,7 32,9 8,2 Ριπίδιο Καναλίων 18 50,5 263, ,3 Στη λεκάνη απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου προσδιορίστηκαν οι υδατοδιαλυτές µορφές του στοιχείου του φθορίου. Οι µορφές αυτές του στοιχείου αυτού είναι πιο ενδεικτικές για το βαθµό ρύπανσης των εδαφών, των υδάτων και του περιβάλλοντος (Χαιντούτη, 1990). Το γεωλογικό υπόβαθρο της λεκάνης απορροής του Ξηριά Βόλου δηλαδή της περιοχής της πρώην λίµνης Κάρλας και της πεδιάδας του Αγίου Γεωργίου-Βελεστίνου αποτελείται κυρίως από ασβεστόλιθους, οφιόλιθους και ηφαιστειακά πετρώµατα. Από το γεωλογικό χάρτη της περιοχής (ΙΓΜΕ, 1983) ως και από τις έρευνες των ερευνητών Μήτσιου και Γάτσιου (2000) προκύπτει ότι τα πετρώµατα της εν λόγω περιοχής είναι ασβεστόλιθοι, οφιόλιθοι και ηφαιστειακά, τα δε πετρώµατα αυτά αποτελούν φυσικές πηγές φθορίου (Geeson, 1997). Τα καλλιεργούµενα εδάφη της ίδιας περιοχής δέχονται µεγάλες ποσότητες φωσφορικών λιπασµάτων. Η χρήση των φωσφορικών λιπασµάτων οδηγεί στην αύξηση των συγκεντρώσεων του φθορίου στο έδαφος (Pickering, 1985), (Fuge, 1988). Ο ερευνητής Pickering (1985) αναφέρει ότι οι ποσότητες του φθορίου που εισρέουν στα εδάφη µε αυτόν τον τρόπο είναι περίπου 20 Kg ha -1 year -1. Σ αυτή τη λεκάνη απορροής βρίσκεται η βιοµηχανική ζώνη του Νοµού Μαγνησίας κυρίως µε βιοµηχανίες επεξεργασίας σιδήρου, µαρµάρων, υάλου, αλουµινίου και παραγωγής λιπασµάτων. Όλες αυτές οι βιοµηχανίες αναφέρονται επίσης από τους ερευνητές Pickering (1985) και Χαιντούτη (1990) ως πηγές ρύπανσης της ατµόσφαιρας και κατ επέκταση της ρύπανσης των εδαφών µε φθόριο. Ο ερευνητής Polomski (1982), (2003) αναφέρει την ατµοσφαιρική ρύπανση ως µια πολύ σηµαντική πηγή φθορίου. Αυτό συµβαίνει µε την απελευθέρωση του HF ή TFA (trifluoroacetate) στο περιβάλλον από τις βιοµηχανίες. Στο χάρτη 1 απεικονίζεται η λεκάνη απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου. Στο χάρτη αυτό παρουσιάζεται το εδαφικό ανάγλυφο, το οδικό δίκτυο, το υδρογραφικό δίκτυο και το στραγγιστικό δίκτυο. Στον ίδιο χάρτη παρουσιάζονται επίσης οι οικισµοί που βρίσκονται στην περιοχή και οι θέσεις από όπου συνελέγησαν τα επιφανειακά, (βάθος 0-30 cm), εδαφικά δείγµατα. Με τις διαβαθµίσεις των χρωµάτων του χάρτη 1 απεικονίζονται οι µεταβολές του υψοµέτρου της περιοχής. Οι τιµές του υψοµέτρου στην περιοχή κυµαίνονται από 44,2 m µέχρι 392,8 m. Η κλίµακα του χάρτη 1 είναι 1:

6 Από τη µελέτη του χάρτη 2 διαπιστώνεται ότι οι υψηλότερες τιµές συγκέντρωσης του φθορίου παρουσιάζονται στην περιοχή του Αγίου Γεωργίου Βελεστίνου, όπου βρίσκεται η βιοµηχανική ζώνη. Η τιµή αυτή ήταν 333 mg F kg -1 ξ.ε. Από τα ανωτέρω αναφερόµενα διαπιστώνεται ότι το φθόριο προσδιορίστηκε σε υψηλές συγκεντρώσεις στα ύδατα και στα εδάφη της λεκάνης απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου. Το στοιχείο είναι από τις κυριότερες ρυπογόνες ουσίες των εδαφών και των υδάτων της περιοχής.

7 Χάρτης 1 (Αναφοράς). Χάρτης εδαφικού αναγλύφου, οδικού και στραγγιστικού δικτύου και σηµείων δειγµατοληψίας της λεκάνης απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου. SOIL SCIENCE LABORATORY UNIVERSITY OF THESSALY

8 Χάρτης 2. Εκτίµηση της χωρικής παραλλακτικότητας του Φθορίου και κατάταξη των εδαφών σε κατηγορίες στη λεκάνη απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου. SOIL SCIENCE LABORATORY UNIVERSITY OF THESSALY

9 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Από την ανωτέρω έρευνα προκύπτουν τα ακόλουθα συµπεράσµατα : Στο 20% των δειγµάτων των υδάτων προσδιορίστηκε τιµή συγκέντρωσης φθορίου µεγαλύτερης του 1,5 mg L -1, κατά τα έτη 1999 και Οι τιµές των συγκεντρώσεων του φθορίου στα δείγµατα εδάφους ήταν λίαν υψηλές. Η περιοχή µε τις µεγαλύτερες τιµές ήταν αυτή του Αγ. Γεωργίου Βελεστίνου. Στην ανωτέρω περιοχή υπάρχει η βιοµηχανική ζώνη, τα δε εδάφη της καλλιεργούνται εντατικά και δέχονται µεγάλες ποσότητες φωσφορικών λιπασµάτων. Εκτιµάται επίσης ότι οι υψηλές συγκεντρώσεις του F οφείλονται και στην αποσάθρωση των πετρωµάτων της περιοχής (ασβεστόλιθοι, ηφαιστειακά και οφιόλιθοι). Από τη λεπτοµερή συζήτηση που προηγήθηκε διαπιστώθηκε ότι, κατά τη διάρκεια των ετών που πραγµατοποιήθηκε η έρευνα, µεγάλες ποσότητες F οδηγούνται από τη λεκάνη απορροής του χειµάρρου Ξηριά Βόλου, µε τα ύδατα του ανωτέρω χειµάρρου, στον Παγασητικό κόλπο. 5. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ [1] Alloway, B.J. (1996), Soil processes and the behaviour of heavy metals HeavyMetals in Soils, 2 nd Ed.; B.J. Alloway. Eds. Blackie Academic and Professional, London. [2] AOAC Official Method Waters and Salt, in Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL. 16 th Eds. Vol II., pp [3] APHA-AWWA-WPCF (1998), Standard methods for the examination of water and wastewater, 20 th Edition, American Public Health Association. [4] Brewer. (1965), Br Minerals Soil Chemistry. B. Basic elements, Elsevier Sci. Publication Company. [5] Burrough, P.A. and Mc Donnel, R.A. (2000), Principles of GIS. Oxford University Press. [6] Γάτσιος, Φ.Α. (2003), Προσδιορισµός των ρύπων των λεκανών απορροής που µεταφέρονται µε τους χειµάρρους σε υγροτόπους του Νοµού Μαγνησίας, ιδακτορική ιατριβή. [7] ιαµαντίδης Γρ., Σ.Τσιούρης, Β.Αντωνόπουλος,.Σταµόπουλος και Β.Κεραµίδας (1988), Προσδιορισµός Παραµέτρων Χηµικής Ρύπανσης στον Παγασητικό κόλπο και στην Τάφρο της Κάρλας, Έκθεση του προγράµµατος επιστηµονικής συνεργασίας για θέµατα ρύπανσης του Παγασητικού κόλπου µε τη Νοµαρχία Μαγνησίας. [8] Edmunds, W.M. and P.L. Smedley (2003), Fluoride in natural waters- occurrence, controls and health aspects, Medical geology, N.Y.Academic Press. [9] Fuge, R. and M.J. Andrews (1988), Fluorine in the U.K. environment Environ. Geochem. Health, 10 (3/4), [10] Geeson, N.A., P.W. Abrahams, M.P. Murphy and I. Thornton. (1997), Fluorine and metal enrichment of soils and pasture herbage in the old mining areas of Derbyshire, UK. Agriculture, Ecosystems and Environment, 68: [11] Haidouti, C. (1990). Fluorine distribution in Soils in the vinicity of a point emission source in Greece, Geoderma, 49, [12] Ι.Γ.Μ.Ε. (1983). Γεωλογικός χάρτης Βελεστίνου, κλίµακα 1: [13] Μήτσιος, Ι.Κ., Φ.Α. Γάτσιος και.α. Σαραντόπουλος (2000), Προσεγγίσεις για την εκτίµηση της ρύπανσης των ρεµάτων του νοµού Μαγνησίας από γεωργικές και άλλες δραστηριότητες, Πρακτικά 2 ου Εθνικού Συνεδρίου Γεωργικής Μηχανικής,

10 [14] Pickering, W.F. (1985), The mobility of soluble fluoride in soils, Environ. Pollut., 9, [15] Polomski J., H. Fluhler and P. Blaser (1982), Accumulation of airborne fluoride in soils, J. Environ. Qual., 11, [16] Sharma, S.K. (2003), High fluoride in Groundwater Cripples Life in Parts Of India, Proc. 7 th Intern. Conf. On the Biogeochem. Of Trace Elements, Uppsala, pp