ΔΙΑΛΥΤΟΣ ΚΑΙ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΟΣ ΧΑΛΚΟΣ ΣΤΟ ΣΑΡΩΝΙΚΟ ΚΟΛΠΟ: ΤΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΑΠΟ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ 25 ΕΤΩΝ (1985-2010) Παρασκευοπούλου Β., Δασενάκης Μ., Σκούλλος Μ. Εργαστήριο Χημείας Περιβάλλοντος, Τμήμα Χημείας, Πανεπιστήμιο Αθηνών vparask@chem.uoa.gr, edasenak@chem.uoa.gr, skoullos@chem.uoa.gr Περίληψη Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται αποτελέσματα και συμπεράσματα από στατιστική επεξεργασία δεδομένων διαλυτού και σωματιδιακού Cu στο Σαρωνικό κόλπο τα οποία εκτείνονται σε διάστημα 25 ετών (1985-2010). Οι μετρήσεις έχουν πραγματοποιηθεί στο Εργαστήριο Χημείας Περιβάλλοντος από ένα μεγάλο αριθμό ερευνητών. Οι επεξεργασίες των δεδομένων έγιναν με το λογισμικό SPSS. Αποδείχθηκε η υψηλότερη επιβάρυνση στην Ελευσίνα λόγω της περιορισμένης θαλάσσιας κυκλοφορίας, των χερσαίων πηγών ρύπανσης και των αγκυροβολημένων σκαφών. Επίσης στη διάρκεια αυτών των 25 ετών επιβεβαιώθηκε η μείωση στις συγκεντρώσεις του Cu στις διάφορες υπο-περιοχές η οποία ήταν εντονότερη στον Ανατολικό Σαρωνικό και αποδίδεται στη λειτουργία της Ψυτάλλειας. Λέξεις κλειδιά: Ελευσίνα, Ψυτάλλεια, MED POL, One-way ANOVA, median test DISSOLVED AND PARTICULATE COPPER IN SARONIKOS GULF: TRENDS AND CONCLUSIONS ARISING FROM THE PROCESSING OF 25 YEARS OF DATA (1985-2010) Paraskevopoulou V., Dassenakis M., Scoullos M. Laboratory of Environmental Chemistry, Department of Chmeistry University of Athens, vparask@chem.uoa.gr, edasenak@chem.uoa.gr, skoullos@chem.uoa.gr Abstract The statistical treatment and corresponding results derived from the study of dissolved and particulate Cu data from Saronikos Gulf obtained over a period of 25 years are presented in this paper. The analyses of samples for metals were carried out in the Laboratory of Environmental Chemistry by a large number of researchers. The compiled data were statistically processed with the SPSS software. The higher concentrations in Elefsina Bay were again proven due to the proximity to land based sources of pollution, limited circulation and the large number of anchored vessels. Furthermore, a general decrease in Cu concentrations was shown in most of the Saronikos sub-areas but mostly in the Eastern part where it can be attributed to the operation of the Psitalia wastewater treatment plant. Keywords: Elefsina, Psitalia, MED POL, One-way ANOVA, median test.
1. Εισαγωγή Ο Σαρωνικός κόλπος βρίσκεται μεταξύ Αττικής και Πελοποννήσου και αποτελείται από τρεις κύριες υπο-περιοχές: τον Εσωτερικό Σαρωνικό, το Εξωτερικό και τη Δυτική Λεκάνη. Ο Εξωτερικός Σαρωνικός βρίσκεται σε άμεση επικοινωνία με το Ν. Αιγαίο Πέλαγος και έχει μέγιστο βάθος 230 m. Ο Εσωτερικός Σαρωνικός κόλπος έχει μέγιστο βάθος περίπου 100 m και οριοθετείται στη θαλάσσια περιοχή μεταξύ Πειραιά, Σαλαμίνας και Αίγινας. Επίσης, στο βόρειο τμήμα του Σαρωνικού, ξεχωρίζει ο κόλπος της Ελευσίνας, που επικοινωνεί με τον κυρίως Σαρωνικό μέσω του διαύλου του Κερατσινίου πλάτους 1.200 m και βάθους 12 m και του δυτικού διαύλου (στενό των Μεγάρων) πλάτους 750 m και βάθους 8 m. Η Δυτική Λεκάνη του Σαρωνικού κόλπου αποτελεί το πιο κλειστό και βαθύ τμήμα του κόλπου (μέγιστο βάθος περίπου 420 m) και περιλαμβάνει τις υπο-λεκάνες των Μεγάρων και της Επιδαύρου. (Εικόνα 1) Οι πηγές ρύπανσης του Σαρωνικού είναι διυλιστήρια, ναυπηγεία, βιομηχανίες (τσιμέντου, τροφίμων, χημικές κα.), αγκυροβολημένα και παροπλισμένα πλοία στην Ελευσίνα, το λιμάνι του Πειραιά, οι τουριστικές δραστηριότητες στις ακτές της Αττικής και της Πελοποννήσου και οι παραλιακές λεωφόροι. Στην Ελευσίνα η έντονη βιομηχανική δραστηριότητα με ανεξέλεγκτη απόρριψη αποβλήτων σε συνδυασμό με την ιδιομορφία του κόλπου και την περιοδική εμφάνιση ανοξικών συνθηκών έχουν προκαλέσει σημαντική περιβαλλοντική επιβάρυνση. Παράλληλα η ανεξέλεγκτη διάθεση ανεπεξέργαστων λυμάτων από τον αστικό ιστό της Αττικής στον κεντρικό αγωγό στο Κερατσίνι μέχρι το 1994 ενίσχυε τις πιέσεις προς το θαλάσσιο οικοσύστημα το οποίο ήταν έντονα υποβαθμισμένο τη δεκαετία του 70. Κομβικό σημείο για την αντιμετώπιση της ρύπανσης στο Σαρωνικό κόλπο υπήρξε η εγκατάσταση του κέντρου επεξεργασίας των λυμάτων της Αθήνας στην Ψυτάλλεια (ΚΕΛΨ). Η πρωτοβάθμια επεξεργασία των λυμάτων της Αττικής στην Ψυτάλλεια ξεκίνησε το 1994. Η μονάδα δευτεροβάθμιας επεξεργασίας λυμάτων λειτούργησε το. Σήμερα πραγματοποιείται βιολογική επεξεργασία σε λύματα μέσης παροχής ξηράς περιόδου περίπου 730.000 m 3 /d και υπάρχει πρόβλεψη για αύξηση της δυναμικότητας σε 1.000.000 m 3 /d με χρονικό ορίζοντα το έτος 2020. Από όλες τις θαλάσσιες περιοχές στην Ελλάδα ο Σαρωνικός κόλπος είναι εκείνος για τον οποίο υπάρχουν τα περισσότερα ωκεανογραφικά δεδομένα. Η μελέτη της ρύπανσης του Σαρωνικού ξεκίνησε αποσπασματικά από τη δεκαετία του 70 με έμφαση στην Ελευσίνα. Αρχικά μελετήθηκαν οι ανθρωπογενείς επιδράσεις στις κατανομές των βαρέων μετάλλων (Scoullos and Riley 1978, Σκούλλος 1979, Scoullos 1983, Scoullos 1986) και των θρεπτικών συστατικών (Φριλίγκος 1978). Η συστηματική παρακολούθηση του Σαρωνικού κόλπου και άλλων θαλάσσιων περιοχών (Θερμαϊκός, Πατραϊκός κλπ.) ξεκίνησε το 1986 με το πρόγραμμα MED POL (UNEP Mediterranean Action Plan). Το πρόγραμμα παρακολούθησης διήρκεσε ως το 2000 και επαναλειτούργησε για 2 έτη (-2005). Οι δειγματοληψίες του MED POL στο Σαρωνικό κόλπο γίνονταν συνήθως σε εποχιακή βάση. Προσδιορίζονταν κύριες ωκεανογραφικές παράμετροι (θερμοκρασία, αλατότητα, διαλυμένο οξυγόνο θρεπτικά συστατικά) αλλά και ρύποι όπως βαρέα μέταλλα και PAH s. Οι αναλύσεις μετάλλων σε νερό και ίζημα πραγματοποιούνταν από το Εργαστήριο Χημείας Περιβάλλοντος και από αυτές προέκυψαν μια σειρά από μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης (Μαντζάρα 1991, Γουργιώτη 2001, Ρόζη 2001, Τσοροβά 2001, Γιαννοπούλου 2005), ανακοινώσεις σε επιστημονικά συνέδρια και δημοσιεύσεις (Dassenakis et al 2000, Dassenakis et al 2003, Karavoltsos et al 1999, Paraskevopoulou et al 2002, Γιαννοπούλου et al 2006, Scoullos et al 1992, Scoullos et al 1994, Scoullos et al 1995, Scoullos et al 2005, Scoullos et al 2007).
Από το 1998 και μέχρι σήμερα το ΕΛΚΕΘΕ έχει αναλάβει την παρακολούθηση των επιπτώσεων από τη λειτουργία του ΚΕΛΨ στον Εσωτερικό Σαρωνικό. Μετά τη διακοπή του MED POL το πρόγραμμα αυτό αποτελεί τη μόνη συστηματική παρακολούθηση της περιβαλλοντικής ποιότητας του Σαρωνικού, έστω και αν δεν εκτείνεται σε όλη την έκταση του κόλπου. Στο πλαίσιο του προγράμματος πραγματοποιούνται τακτικές δειγματοληψίες για την καταγραφή των διακυμάνσεων θρεπτικών συστατικών, διαλυμένου οξυγόνου, διαλυμένου οργανικού άνθρακα, φυτοπλαγκτού, ζωοπλαγκτού, αιωρούμενης ύλης και δεικτών επίδρασης των λυμάτων (μικροβιολογικές παράμετροι και κοπροστανόλη). Σε δειγματοληψίες των περιόδων 2002-2003 και 2008-2010 λήφθηκαν δείγματα για ανάλυση βαρέων μετάλλων από το Εργαστήριο Χημείας Περιβάλλοντος και προέκυψαν οι μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης των Λαμπέα, Χατζηγιανέλλη, Χαλκιαδάκη 2010, Ασωνίτου 2010. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται στατιστικές επεξεργασίες των δεδομένων διαλυτού και σωματιδιακού χαλκού από το 1985 ως το 2010 με σκοπό να αναζητηθούν τάσεις για τη συμπεριφορά του μετάλλου αυτού στις διάφορες υπο-περιοχές του Σαρωνικού. 2. Μεθοδολογία Για τις ανάγκες της παρούσας εργασίας ορίζονται οι υπο-περιοχές Ελευσίνα, Ανατολικός, Ψυτάλλεια, Δυτικός και Νότιος. Στην Εικόνα 1 φαίνεται δορυφορικός χάρτης του Σαρωνικού Κόλπου με τους σταθμούς δειγματοληψίας. Στον Πίνακα 1 παρουσιάζονται οι σταθμοί ανά υποπεριοχή και οι περίοδοι δειγματοληψίας. Εικόνα 1: Χάρτης του Σαρωνικού Κόλπου με τους σταθμούς δειγματοληψιών Οι δειγματοληψίες στο Σαρωνικό κόλπο πραγματοποιήθηκαν κυρίως με τα σκάφη του ΕΛΚΕΘΕ (Αιγαίο και Φιλία) και με χρήση φιαλών Go-Flo. Για την ανάλυση των δειγμάτων γινόταν διήθηση από ηθμούς Millipore 0,45μm και ακολουθούσε προσυγκέντρωση με ρητίνη Chelex 100 για το διαλυτό Cu και χώνευση των φίλτρων με πυκνό νιτρικό οξύ για το σωματιδιακό Cu (Riley and Taylor 1968, Ράπτη 2000, Walsh 1996). Οι μετρήσεις γίνονταν με φασματομετρία ατομικής απορρόφησης με φούρνο γραφίτη.
Σημειώνεται ότι από το 1995 μέχρι σήμερα οι διαδικασίες δειγματοληψίας και ανάλυσης είναι οι ίδιες (ίδιος κύριος εξοπλισμός-varian GTA100-640Z και ίδιοι χώροι αναλύσεων) γεγονός που πιθανότατα έχει μειώσει την επίδραση τυχαίων σφαλμάτων στα αποτελέσματα. Πίνακας 1: Υπο-περιοχές του Σαρωνικού Κόλπου: Σταθμοί-Βάθη και Περίοδοι δειγματοληψίας Υπο-περιοχή Σταθμός Βάθος (m) Συντεταγμένες Περίοδος UN1 20 23 0 33' 27''E - 38 0 1' 4.8''N 1985-2000 UN2 30 23 0 29' 30.12''E - 38 0 1' 1.2''N UN3 30 23 0 27' 18.00''E - 38 0 0' 0''N Ελευσίνα S1 20 23 0 27' 27.10''E - 38 0 0'7.90''N S2 30 23 0 33' 30.00''E - 38 0 01' 12.70''N 2008-2010 S3 30 23 0 35' 02.40''E - 37 0 57' 08.70''N Ανατολικός UN8Α 80 23 0 27' 11.88''E - 37 0 50' 42.0''N UN8Β 80 23 0 38' 30.12''E - 37 0 52' 37.2''N UN9 75 23 0 42' 3.6''E - 37 0 47' 24.0''N UN10 70 23 0 34' 59.88'' E - 370 45' 46.80''N S37 85 23 34' 1.2"Ε - 37 54' 25.20"Ν S38 90 23 36' 54.0"Ε -37 54' 7.2"Ν S39 90 23 35' 27.6"Ε 37 54' 10.80"Ν S11 73-83 23 0 38' 36.60''E - 37 0 52' 21.40''N S13 85-90 23 0 27' 38.30''E - 37 0 50' 46.00''N S16 75-85 23 0 42' 22.50''E - 37 0 47' 27.60''N S18 65-72 23 0 35' 44.80''E - 37 0 46' 10.10''N S8 75-90 23 0 031' 88.20'' E - 37 0 52' 65.60''N 1986-2000 2002-2003 2008-2010 Κερατσίνι UN7 60-75 23 0 36' 2.52''E - 37 0 55' 1.2''N 1986-2000 UN14 45 23 0 36' 15.12'' E - 37 0 56' 42''N 1995-2000 UN15 55 23 0 34' 59.88''E - 37 0 55' 58.80''N Ψυτάλλεια S7 65-75 23 0 35' 54.80''E - 37 0 2002-2003 55' 26.70''N 2008-2010 Δυτικός UN5 150 23 0 4' 30.00''E - 37 0 53' 60.00''N UN6 200 23 0 10' 48.00''E - 37 0 53' 31.2''N UN11 400 23 0 15' 18.00''E - 37 0 38' 49.20''N Νότιος UN13 220 23 0 48' 0''E - 37 0 40' 1.2''N 1986-2000 1987-2000 3. Αποτελέσματα / Συζήτηση Από το 1985 ως το 2010 υπήρχαν διαθέσιμα δεδομένα Cu με εξαίρεση τα έτη 2001, 2005 και 2007. Οι δειγματοληψίες ανά έτος κυμάνθηκαν από 1 ως και 6. Έγινε στατιστική επεξεργασία με το λογισμικό SPSS για να αναζητηθούν ακραίες τιμές οι οποίες και αξιολογήθηκαν. Επιπλέον ομάδες συγκεντρώσεων υποβλήθηκαν σε στατιστικές συγκρίσεις (One Way ANOVA και μη παραμετρικές: Kruskal-Wallis και median test) για να αποδειχθεί η ισότητα ή ανισότητά τους. Προκειμένου να δοθεί μια περισσότερο συγκεντρωτική εικόνα για τις υπο-περιοχές υπολογίστηκε σε κάθε σταθμό η μέση σταθμισμένη συγκέντρωση (Mean Depth Integrated-MDI). Για κάθε έτος υπολογίστηκε ο γεωμετρικός μέσος όρος των MDI όλων των σταθμών ανά υπο-περιοχή. Κατασκευάστηκαν διαγράμματα διασποράς των ετήσιων γεωμετρικών μέσων όρων με το χρόνο (πχ. Σχήμα 1). Οι ετήσιοι γεωμετρικοί μέσοι όροι διαλυτού και σωματιδιακού Cu και οι συντελεστές συσχέτισης των γραμμών τάσης δίνονται στους Πίνακες 2 και 3. Οι συντελεστές που είναι επισημασμένοι με γκρι χρώμα είναι στατιστικά σημαντικοί.
Πίνακας 2: Ετήσιες συγκεντρώσεις διαλυτού Cu (μg/l) ανά υπο-περιοχή Ελευσίνα Κερατσίνι Ανατολικός Ψυτάλλεια Δυτικός Νότιος 1985 0,99-0,86-1986 1,38 0,56 0,93-0,70-1987 1,14 0,65 0,71-0,66 0,97 1988 2,33 2,69 1,00-1,24 1,25 1989 1,35 1,49 0,59-0,83 1,49 1990 1,68 1,34 - - 0,54-1991 1,11 0,78 - - 0,67-1992 1,13 0,95 0,43-0,53 0,39 1993 0,39 0,18 0,31-0,30 0,22 1994 0,86 1,02 1,11-0,59 0,51 1995 0,41 0,36 0,36 0,31 0,37 0,39 1996 1,07 0,79 0,58 0,68 0,78 0,65 1997 1,81 0,97 1,08 1,25 1,12 0,48 1998 0,50 0,19 0,21 0,25 0,25 0,23 1999 0,84 0,54 0,50 0,53 0,59 0,77 2000 0,43 0,12 0,12 0,16 0,12 0,09 2002 - - 0,36 0,46 - - 2003 - - 0,39 0,32 - - 0,35 0,12 0,13 0,17 0,13 0,11 2008 0,46-0,17 0,23 - - 2009 0,65-0,17 0,22 - - 2010 1,03-0,17 0,21 - - n 20 16 19 12 17 13 Συντ. Συσχέτισης R -0,509-0,558-0,675-0,507-0,566-0,729 Θεωρητικό R 0,444 0,497 0,433 0,576 0,482 0,553 Πίνακας 3: Ετήσιες συγκεντρώσεις σωματιδιακού Cu (μg/l) ανά υπο-περιοχή Ελευσίνα Κερατσίνι Ανατολικός Ψυτάλλεια Δυτικός Νότιος 1986 0,37 0,24 0,25-0,22-1987 0,32 0,13 0,12-0,13 0,13 1988 0,27 0,06 0,16-0,12 0,09 1989 0,09 0,07 0,05-0,06 0,07 1990 0,44 0,24 - - 0,37-1992 0,17 0,06 0,10-0,08 0,09 1993 0,15 0,08 0,06-0,07 0,04 1994 0,11 0,07 0,05-0,04 0,05 1998 0,21 0,12 0,10 0,15 0,10 0,08 1999 0,17 0,17 0,08 0,13 0,08 0,07 2000 0,11 0,06 0,05 0,08 0,06 0,03 2002 - - 0,07 0,12 - - 2003 - - 0,06 0,07 - - 0,13 0,09 0,07 0,10 0,06 0,05 2008 0,11-0,03 0,10 - - 2009 0,15-0,05 0,09 - - 2010 0,14-0,04 0,06 - - n 15 12 16 9 12 10 Συντ. Συσχέτισης R -0,589-0,273-0,682-0,662-0,459-0,658 Θεωρητικό R 0,514 0,576 0,482 0,666 0,576 0,632
Στο Σχήμα 1 δίνονται ενδεικτικά οι απεικονίσεις της εξέλιξης των MDI για το διαλυτό και σωματιδιακό Cu στον Ανατολικό Σαρωνικό. Γενικά παρατηρείται τάση μείωσης των συγκεντρώσεων με το χρόνο. Στατιστικά σημαντική μείωση διαλυτού Cu παρατηρείται σε όλες τις υπο-περιοχές εκτός από την Ψυτάλλεια. Η ισχυρότερη μείωση παρατηρείται στον Ανατολικό και Νότιο Σαρωνικό. Στατιστικά σημαντική μείωση σωματιδιακού Cu παρατηρείται στην Ελευσίνα, τον Ανατολικό και το Νότιο Σαρωνικό με την μείωση αυτή να είναι πιο έντονη στον Ανατολικό. Αυτή η ξεκάθαρη μείωση στον Ανατολικό Σαρωνικό μπορεί να αποδοθεί στη λειτουργία της Ψυτάλλειας (πρωτοβάθμια και δευτεροβάθμια φάση). Στο Σχήμα 2 απεικονίζεται η εξέλιξη γεωμετρικών μέσων όρων υπολογισμένων από ομάδες ετήσιων MDI: α) 1985-1994 πριν την Ψυτάλλεια, β) 1995- πρωτοβάθμια επεξεργασία, γ) 2008-2010 δευτεροβάθμια επεξεργασία. Προκειμένου να διερευνηθεί αν υπάρχουν διαφοροποιήσεις ανάμεσα στις υπο-περιοχές και ανάμεσα στις 3 περιόδους έγιναν συγκρίσεις με το SPSS (One way ANOVA, Mann Whitney, Median test και Kruskal Wallis) στο σύνολο των συγκεντρώσεων Cu που αντιστοιχούσαν στις υπό σύγκριση ομάδες και όχι πια σε γεωμετρικούς μέσους όρους MDI. Στον Πίνακα 4 απεικονίζεται η σύγκριση των επιπέδων διαλυτού και σωματιδιακού Cu ανάμεσα στις 6 υπο-περιοχές, σε κάθε μια από τις 3 χρονικές περιόδους. Στον Πίνακα 5 παρουσιάζεται η σύγκριση των 3 περιόδων σε κάθε μια από τις υπο-περιοχές. Δίνεται ο αριθμός των τιμών κάθε περιόδου και επιπλέον ως ένδειξη ποσοτικής εκτίμησης της μείωσης των επιπέδων Cu υπολογίστηκε το ποσοστό μείωσης του Γεωμετρικού Μέσου Όρου της τελευταίας περιόδου κάθε υπο-περιοχής ως προς την πρώτη περίοδο (Συγκεντρώσεις Σχήματος 2). Πίνακας 4: Συγκρίσεις μεταξύ των υπο-περιοχών στις διάφορες χρονικές περιόδους Περίοδος 1985-1994 1995- Στατιστικές συγκρίσεις και κατάταξη διαλυτού Cu (μg/l) Ελευσίνα = Κερατσίνι > ( Ανατολικός = Δυτικός = Νότιος) Ελευσίνα > (Κερατσίνι = Ψυτάλλεια = Ανατολικός = Δυτικός = Νότιος) 2008-2010 Ελευσίνα > Ψυτάλλεια > Ανατολικός Στατιστικές συγκρίσεις και κατάταξη σωματιδιακού Cu (μg/l) Ελευσίνα > Κερατσίνι > (Ανατολικός = Νότιος = Δυτικός) Ελευσίνα > (Κερατσίνι = Ψυτάλλεια) > (Ανατολικός = Δυτικός = Νότιος) Ελευσίνα > (Ψυτάλλεια = Ανατολικός) Με τις στατιστικές συγκρίσεις επιβεβαιώθηκε η εικόνα που φαίνεται και στο Σχήμα 2, ότι δηλαδή η Ελευσίνα παρουσιάζει τις μέγιστες συγκεντρώσεις σε όλες τις περιόδους και ακολουθούν το Κερατσίνι και η Ψυτάλλεια. Πίνακας 5: Συγκρίσεις μεταξύ των 3 περιόδων δειγματοληψίας σε κάθε υπο-περιοχή (Ν ο αριθμός των μετρήσεων Cu) Υπο-περιοχή Ελευσίνα (Ν 1= 239, Ν 2= 179, Ν 3= 60) Κατάταξη διαλυτού Cu % Μείωση 1 η > (2 η = 3 η ) 40 Υπο-περιοχή Ελευσίνα (Ν 1= 246, Ν 2= 107, Ν 3= 60) Κατάταξη σωμ/κού Cu % Μείωση 1 η > (2 η = 3 η ) 38 Κερατσίνι (Ν 1= 86, Ν 2= 74) 1 η > 2 η 62 Κερατσίνι (Ν 1= 93, Ν 2= 42) 1 η = 2 η 0 Ανατολικός (Ν 1= 158, Ν 2= 188, Ν 3= 200) 1 η > 2 η > 3 η 74 Ανατολικός (Ν 1= 192, Ν 2= 109, Ν 3= 200) 1 η > 2 η > 3 η 61 Ψυτάλλεια (Ν 2= 126, Ν 3= 40) 2 η > 3 η 41 Ψυτάλλεια (Ν 2= 87, Ν 3= 40) 2 η = 3 η 24 Δυτικός (Ν 1= 283, Ν 2= 308) 1 η > 2 η 45 Δυτικός (Ν 1= 310, Ν 2= 195) 1 η = 2 η 32 Νότιος (Ν 1=51, Ν 2= 58) 1 η > 2 η 54 Νότιος (Ν 1=61, Ν 2= 32) 1 η = 2 η 26
Σχήμα 1: Τάσεις εξέλιξης διαλυτού και σωματιδιακού Cu στις υποπεριοχές Ανατολικός Σχήμα 2: Εξέλιξη διαλυτού και σωματιδιακού Cu στις υποπεριοχές του Σαρωνικού κόλπου
Στο διαλυτό Cu οι συγκρίσεις ανάμεσα στις χρονικές περιόδους δείχνουν ξεκάθαρη μείωση μετά το 1995. Η μείωση από την πρώτη στη δεύτερη περίοδο μπορεί να αποδοθεί τόσο στη λειτουργία της Ψυτάλλειας, όσο και στη μείωση των βιομηχανιών με ταυτόχρονη βελτίωση των παραγωγικών διαδικασιών και των μέσων απορρύπανσης. Οι συγκεντρώσεις του σωματιδιακού Cu στις άλλες υπο-περιοχές ήταν γενικά χαμηλές σε όλες τις περιόδους και άρα δεν παρουσίασαν στατιστική μείωση. Η μείωση στην Ελευσίνα μπορεί να οφείλεται τόσο στην διακοπή εισροής ανεπεξέργαστων λυμάτων από το Κερατσίνι όσο και στην γενικότερη μείωση της βιομηχανικής δραστηριότητας. Τέλος πραγματοποιήθηκαν συγκρίσεις στις υπο-περιοχές Κερατσίνι, Ψυτάλλεια και Ανατολικός Σαρωνικός σε ομάδες συγκεντρώσεων διαλυτού και σωματιδιακού Cu πάνω (1-20m) και κάτω από το θερμοκλινές (>50m) από δειγματοληψίες που είχαν πραγματοποιηθεί σε μήνες από Απρίλιο ως Οκτώβριο και στις οποίες είναι πιθανή η ύπαρξη θερμοκλινούς. Από τις συγκρίσεις αυτές δεν προέκυψε στατιστική διαφοροποίηση που να δείχνει συνεισφορά Cu κάτω από το θερμοκλινές από τα πεδία των λυμάτων παρά το γεγονός ότι σε μεμονωμένους σταθμούς και δειγματοληψίες είχαν εντοπιστεί μικρές αυξήσεις στα βαθύτερα στρώματα. 4. Συμπεράσματα - Προτάσεις Από την επεξεργασία των δεδομένων Cu για τα τελευταία 25 έτη αποδείχθηκε στατιστικά η τάση εμφάνισης υψηλότερων συγκεντρώσεων στην Ελευσίνα λόγω της περιορισμένης κυκλοφορίας και καθώς και πιθανά λόγω της παρουσίας αγκυροβολημένων σκαφών. Επίσης αποδείχθηκε τάση μείωσης των συγκεντρώσεων Cu στις περισσότερες υπο-περιοχές με εντονότερη τη μείωση τόσο διαλυτού όσο και σωματιδιακού Cu στον Ανατολικό Σαρωνικό που μπορεί να αποδοθεί στην λειτουργία της Ψυτάλλειας. Η επεξεργασία των λυμάτων στην Ψυτάλλεια έχει βρεθεί ότι μειώνει τη συγκέντρωση Cu τουλάχιστον κατά 45-50% (Firfilionis et al ). Στην μεγάλη πλειοψηφία των περιπτώσεων οι συγκεντρώσεις Cu ήταν μικρότερες από τα όρια περιβαλλοντικής ποιότητας της EPA CMC (Criterion Maximum Concentration - 4,8 μg/l) και CCC (Criterion Continuous Concentration - 3,1μg/L) πάνω από τα οποία μπορεί να προκληθούν οξείες ή μακροχρόνιες βλάβες σε υδρόβιους οργανισμούς (USEPA 2009). Για την πληρέστερη εκτίμηση των επιπτώσεων που μπορεί να έχει ο Cu στο οικοσύστημα του Σαρωνικού σε επόμενη ερευνητική προσπάθεια θα μπορούσαν να διερευνηθούν οι μορφές Cu στο θαλασσινό νερό, η βιοδιαθεσιμότητά του και οι συγκεντρώσεις του σε διάφορα επίπεδα της τροφικής αλυσίδας. Είναι προφανές ότι παρόμοια επεξεργασία πρέπει να γίνει και στα δεδομένα των υπόλοιπων μετάλλων που είναι διαθέσιμα (Ni, Zn, Pb, Mn), καθώς και συσχέτιση μεταξύ τους. Τέλος καλό θα ήταν να γίνει συσχέτιση και με άλλες παραμέτρους (D.O., DOC, χλωροφύλλες κλπ.) ιδίως στην περίοδο από το 1995 και μετά για να διερευνηθούν εκτενέστερα οι κύκλοι των μετάλλων στο Σαρωνικό κόλπο. 5. Ευχαριστίες - Αναγνώριση Για τις δειγματοληψίες ευχαριστούμε το προσωπικό του ΕΛΚΕΘΕ (ερευνητές και μέλη των πληρωμάτων του ΑΙΓΑΙΟ και του ΦΙΛΙΑ). Ιδιαίτερα ευχαριστούμε τις υπεύθυνες ερευνήτριες των προγραμμάτων παρακολούθησης για την Ψυτάλλεια Δρ Σιώκου και Δρ Κρασακοπούλου οι οποίες εξασφάλισαν τη διαθεσιμότητα δειγμάτων για μέταλλα. Οι αναλύσεις των δειγμάτων του Σαρωνικού Κόλπου για μέταλλα στο Εργαστήριο Χημείας Περιβάλλοντος πραγματοποιήθηκαν από πολλούς συναδέλφους στη διάρκεια των 25 ετών.
Ενδεικτικά αναφέρονται οι εξής: κα Β. Μαντζάρα, Σ. Μπόλκας, Ε. Φούφα, κα Ζ. Ιορδανίδου, Δρ. Α. Παυλίδου, Δρ. Σ. Καραβόλτσος, κα Ο. Γουργιώτη,, κα Δ. Τσοροβά, κα Αικ. Ράπτη, κα Ε. Ρόζη, κα Α. Σταματέλλη, κος Εμ. Σιγανός, κα Α. Κοντού, κος Γ. Ηλιόπουλος, κος Κ. Λαμπέας, κα Χ. Χατζηγιανέλλη, κα Κ. Γιαννοπούλου, κα Ε. Ασωνίτου, κα Ο. Χαλκιαδάκη, κα Ε. Κουλούρη, κα Σ. Γαρά, κα Ε. Λουροπούλου, κα Α. Ανδριώτη, κα Κ. Μαστοράκη. 6. Βιβλιογραφικές Αναφορές Dassenakis M. Scoullos M., Rapti K., Pavlidou A., 2000. The effect of the establishment of a primary wastewater treatment plant in the heavy metal distribution in Saronikos Gulf, Greece. EUROCEAN 2000, The European Conference on Marine Science, Hamburg, 29/8-2/9/2000, proceed., p 129-130. Dassenakis M., Scoullos M., Rapti K., Pavlidou A.,Tsorova D., Paraskevopoulou V, Rozi E., Stamateli A., Siganos M., 2003. The distribution of copper in Saronicos Gulf after the operation of the wastewater treatment plant of Psitalia. Global Nest: The international Journal, 5 (3): 135-145. Firfilionis G., Paraskevopoulou V., Vilioti G., Dassenakis M.,. The removal of trace metals at the wastewater treatment plant of Psitalia. Mediterranean Marine Science, 5 (1): 71-81. Karavoltsos S., Scoullos M., Dassenakis M., 1999. Monitoring of Lead, Copper and Zn from Land based sources in Elefsis Gulf. 6th International Conference on Environmental Science and Technology, Samos, 30/8-2/9/1999, Proceed. Vol 2, p. 124-131. Paraskevopoulou V, Tsorova D., Rapti K., Dassenakis M., Scoullos M., 2002. Dissolved nickel in Saronicos Gulf for the years 1998-2000. Environmental Science and Pollution Research, Special Issue 3: 209-210. Scoullos Μ. 1973. Some effects of Pollution on the Marine Life, Castellabate-Salerno, Italy, MAMBO, International Conference on the Marine Parks of the Mediterranean. Scoullos M., Riley J.P., 1978. Water circulation in the Gulf of Elefsis, Greece. Thalassia Jucoslavica, 14: 357-370. Scoullos, M., 1979. Chemical studies of the Gulf of Elefsis. Ph.D. Thesis, Dept. of Oceanography, The University of Liverpool. Scoullos M., 1983. Trace metals in a landlocked intermittently anoxic basin. p. 351-366. In Trace metals in seawater Wong C., Boyle E., Bruland K., Burton J., Goldberg E. (Eds), Plenum Press. Scoullos M., 1986. Lead in coastal sediments: The case of Elefsis gulf. The Science of the Total Environment, 49: 199-219. Scoullos M., Dassenakis M., Iordanidou Z. Matzara B., 1992. Particulate copper, lead and cadmium in Saronikos Gulf Greece. Rapp. Comm. Int. Medit., 33: 183. Scoullos M., Dassenakis M., Pavlidou A., 1994. A brief account on trace metal levels in the Saronikos Gulf, based on the 1986-1993 MED-POL monitoring programme. Intern. Confer. on Restor. and Protect. of the Environment II., Patra, August 1994, Proc. p. 272-279. Scoullos M., Foufa E., Dassenakis M., 1995. Evolution of trace metal levels and magnetic properties in sediments of the Elefsis Gulf, Greece. Rapp. Comm. int. Mer. Medit., 34: 147. Scoullos M., Giannopoulou K., Sakellari A., Paraskevopoulou V., Dassenakis M., 2005. Cadmium, Copper, Lead and Zn in Saronikos Gulf in. 9th International Conference on Environmental Science and Technology (9th CEST) 1-3/9/2005, Rhodes Island, Greece, p. 1312-1317. Scoullos M., Sakellari A., Giannopoulou K., Paraskevopoulou V., Dassenakis M., 2007. Dissolved and particulate trace metal levels in Saronikos Gulf, Greece, in. The role of the wastewater treatment plant of Psitalia, Desalination, 210: 98-109. USEPA, Office of Water, Office of Science and Technology, 2009. National Recommended Water Quality Criteria. http://water.epa.gov/scitech/swguidance/standards/current/upload/nrwqc-2009.pdf (Διαδίκτυο, τελευταία πρόσβαση 21/10/2011). Γιαννοπούλου Κ., Σακελλάρη Α., Παρασκευοπούλου Β., Δασενάκης Μ., Σκούλλος Μ., 2006. Cd, Cu και Pb σε ιζήματα του Σαρωνικού Κόλπου το. 8ο Πανελλήνιο Συμπόσιο Ωκεανογραφίας και Αλιείας, Θεσσαλονίκη Ιούνιος 2006, Πρακτικά σελ. 71. Ασωνίτου Ε. 2010. Διερεύνηση συγκεντρώσεων και κατανομών κατανομών Pb, Cd, Ni στον εσωτερικό Σαρωνικό Κόλπο την περίοδο 2008-2009. Μεταπτυχιακή εργασία Χημικής Ωκεανογραφίας, Π.Μ.Σ. Ωκεανογραφίας, ΕΚΠΑ. Γιαννοπούλου Κ., 2005. Βαρέα μέταλλα σε ιζήματα και νερά στο Σαρωνικό Κόλπο για το έτος. Μεταπτυχιακή Εργασία Διπλώματος Ειδίκευσης Χημείας και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος, ΕΚΠΑ. Γουργιώτη Ουρ. 2001. Μελέτη Mn, Cd και Zn στο Σαρωνικό Κόλπο το 1998. Μεταπτυχιακή Εργασία Διπλώματος Ειδίκευσης Χημείας και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος, ΕΚΠΑ. Λαμπέας Κ.,. Διακυμάνσεις των συγκεντρώσεων των βαρέων μετάλλων Cu, Fe, Ni και Pb στο θαλάσσιο χώρο γύρω από το κέντρο επεξεργασίας λυμάτων της Ψυτάλλειας. Μεταπτυχιακή Εργασία Διπλώματος Ειδίκευσης Χημείας και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος, ΕΚΠΑ.
Μαντζάρα Β., 2001. Μελέτη Κατανομής Βαρέων μετάλλων στην περιοχή του Σαρωνικού Κόλπου. Μεταπτυχιακή εργασία Χημικής Ωκεανογραφίας, Π.Μ.Σ. Ωκεανογραφίας, ΕΚΠΑ. Ράπτη Κ., 2000. Διερεύνηση των συνθηκών χρήσης της ρητίνης Chelex 100 για τον προσδιορισμό μαγγανίου, χαλκού και ψευδαργύρου. Μεταπτυχιακή Εργασία Ειδίκευσης Χημικής Ωκεανογραφίας. Ρόζη Ε., 2001. Βαρέα μέταλλα και πετρελαϊκοί υδρογονάνθρακες σε θαλάσσια ιζήματα: Η περίπτωση του Σαρωνικού κόλπου. Μεταπτυχιακή εργασία Χημικής Ωκεανογραφίας, Π.Μ.Σ. Ωκεανογραφίας, ΕΚΠΑ. Τσοροβά Δ,. 2001. Μελέτη της ρύπανσης του Σαρωνικού Κόλπου από χαλκό, μόλυβδο και νικέλιο το έτος 1998. Μεταπτυχιακή Εργασία Διπλώματος Ειδίκευσης Χημείας και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος, ΕΚΠΑ. Φριλίγκος Ν., 1978. Συμβολή εις την μελέτην της επιδράσεως των λυμάτων και των βιομηχανικών αποβλήτων επί της κατανομής των θρεπτικών αλάτων κατά τα έτη 1973-1977 εις το οικοσύστημα του Σαρωνικού Κόλπου. Διδακτορική Διατριβή, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών - Σχολή Θετικών Επιστημών - Εργαστήριο Ανόργανης Χημείας. Χαλκιαδάκη Ο. Διερεύνηση συγκεντρώσεων και κατανομών Cu, Mn, Zn στον εσωτερικό Σαρωνικό Κόλπο την περίοδο 2008-2009. Μεταπτυχιακή εργασία Χημικής Ωκεανογραφίας, Π.Μ.Σ. Ωκεανογραφίας, ΕΚΠΑ. Χατζηγιαννέλη Χ.,. Μελέτη της επίδρασης του αγωγού του κέντρου επεξεργασίας λυμάτων της Ψυτάλλειας στο θαλάσσιο περιβάλλον όσον αφορά τα βαρέα μέταλλα Cd, Fe, Mn και Zn. Μεταπτυχιακή Εργασία Διπλώματος Ειδίκευσης Χημείας και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος, ΕΚΠΑ.