Προσδιορισμός των ρύπων στις λεκάνες απορροής που μεταφέρονται με τους χειμμάρους σε υγροτόπους του νομού Μαγνησίας

Abstract

AbstractA three year (1998-2000) research was done in Magnesia in order to determine the pollutants, which are contained in the drainage basins and are transfered by the streams to the wetlands. During the years 1998, 1999 and 2000 samples of water were obtained from the eight biggest streams of Magnesia, which are discharged into the Pagasitikos Gulf (Platanorema Koropis, Vrikonas, Krafsidonas, Xirias Volos, Holorema Almyros, Xirias Almyros, Kakorema and Platanorema Platanos). The frequency of sampling was determined by the intensity of the weather conditions and mainly by the rainfall. The outcome of this research was that the water of Xirias stream in Volos burden Pagasitikos Gulf with high concentrations of fluorine, bromium, nitrates and heavy metals. The stream of Xirias in Almiros contaminates the Gulf of Pagasitikos mainly with nitrates. In 1999 in the water of Xirias stream in Volos the found fluorine was defined at concentration rates which fluctuated from 0,2 mg/L to 8,45 mg/L, the bromium from 1,52 mg/L to 45,6 mg/L and the nitrates from 5,07 mg/L to 158,7 mg/L. In the Xirias stream water in Almyros the nitrates were defined in concentrations of 10,5 mg/L to 67 mg/L. In 2000 in waters of Xirias in Volos the concentration of F is fluctuated from 0,1 mg/L to 2,08 mg/L, the bromium from 0,5 mg/L to 27 mg/L and the nitrates from 10,5 mg/L to 36,6 mg/L. The concentration of nitrates in the Xirias stream in Almyros was defined at 20,8 mg/L. The concentration rates of heavy metals were lower than the allowable rates considering all the samples taken from the Xirias stream waters in Volos and in Almyros, during the years 1998, 1999 and 2000. The highest concentration rates of heavy metals found in the water are concerned for Cd 5 μg/L, for Pb 50 μg/L, for Mn 50 μg/Land for Cu 100 μg/L (E.E. 80/778 15.7.80). In 1999 soil samples were taken from the drainage basins of Magnesia. From the analysis of these soil samples it was found out that the lands of the drainage basins of Xirias in Volos and of Xirias in Almyros are burdened with amounts of F, Br and NO respectively. The plain of ex-lake Karla and the area of Saint George in Velestino are burdened by contaminants, which fluctuated as following : F (from 5,2 mg F /kg dry soil to 300 mg F/kg dry soil), Br (from 0,1 mg Br/ kg dry soil to 70 mg Br /kg dry soil) and N (from 1,58 mg N kg/ dry soil to 133,6 mg N/kg dry soil). During the year 2000 a hundred soil samples were taken from the wider area of the drainage basin of the Xirias stream in Volos. This area is located in the southern part of the drainage basin of the ex Karla, except for a part where a big collector of water is being constructed. The area of study occupies 1 12500 10' m2. It was found out that the drainage basin of the Xirias stream in Volos has been the main source of contamination for Pagasitilcos Gulf. The places of sampling were appointed through the method of random sampling. This method offers valuable results during the geostatistics elaboration process with GIS usage. Moreover, the concenrtation rates of the chemical contaminants (nitrates, nitrites, phosphates, heavy metals e.t.c.) and their chemical parameters (pH, EC, organic matter, CEC, ESP etc) were determined in the soils of the drainage basins of Xirias stream in Volos. From the study of the specific results it is made clear that the lands of the drainage basin of the Xirias stream in Volos are burdened with F (8,2 mg F /kg dry soil to 333 mg F /kg dry soil), with Br (0,1 mg Br /kg dry soil to 77,3 mg F /kg dry soil), with NO3 (0,7 mg NO3/ kg dry soil to 2199 mg NO3 kg /dry soil) and with heavy metals. The highest concentration rates of heavy metals were defined in the area of Saint George in Velestino but they are not higher than the allowable rates. The contaminants of F, Br and nitrates were observed in high concentration rates in the lands of the area of the ex-lake Karla. In the same area a degradation of the soils was observed caused by the extension of the sodicity. The ESP’s rate was fluctuated from 0,1 to 21,8. With the creation of 24 thematic digital maps the territorial boundaries of the drainage basin of the Xirias stream in Volos, (is the main culprit), were designated, for the contamination of the wetlands. The thematic digital maps are expected to form an important assistance for further research in this area because there is the potential of a continuous renewal of the data base in tandem with the verification and correction of the prediction concerning the contamination rate of this area.

Στο Νομό Μαγνησίας πραγματοποιήθηκε τριετής έρευνα (1998-2000) με σκοπό να προσδιοριστούν οιρύποι στις λεκάνες απορροής, που μεταφέρονται με τους χειμάρρους σε υγροτόπους. Κατά τη διάρκειατων ετών 1998, 1999 και 2000 ελήφθησαν δείγματα υδάτων από τους οκτώ μεγαλύτερους χειμάρρουςτου Νομού Μαγνησίας που εκβάλλουν στον Παγασητικό κόλπο (Πλατανόρεμα Κορώπης, ΒρίκοναςΛεχωνίων, Κραυσίδωνας, Ξηριάς Βόλου, Χολόρεμα Αλμυρού, Ξηριάς Αλμυρού, Κακόρεμα καιΠλατανόρεμα Πλατάνου). Η συχνότητα των δειγματοληψιών καθορίστηκε από την ένταση τωνκαιρικών φαινομένων και κυρίως από τις βροχοπτώσεις. Από την έρευνα αυτή προέκυψε ότι τα ύδατατου χειμάρρου Ξηριά Βόλου επιβαρύνουν τον Παγασητικό κόλπο με υψηλές συγκεντρώσεις φθορίου,βρωμίου, νιτρικών ιόντων και βαρέων μετάλλων. Ο χείμαρρος Ξηριάς Αλμυρού ρυπαίνει τονΠαγασητικό κόλπο κυρίως με νιτρικά ιόντα. Το έτος 1999 στα ύδατα του χειμάρρου Ξηριά Βόλου το Fπροσδιορίστηκε σε τιμές συγκεντρώσεων που κυμάνθηκαν από 0,2 mg L-1μέχρι 8,45 mg L-1, το Brαπό 1,52 mg L-1μέχρι 45,6 mg L-1και τα NO3 από 5,07 μέχρι 158,7 mg L-1. Στα ύδατα του χειμάρρουΞηριά Αλμυρού τα NO3 προσδιορίστηκαν σε συγκεντρώσεις που κυμάνθηκαν από 10,5 mg L-1μέχρι67 mg L-1. Το έτος 2000 στα ύδατα του χειμάρρου Ξηριά Βόλου οι τιμές των συγκεντρώσεων του Fκυμάνθηκαν από 0,1 mg L-1μέχρι 2,08 mg L-1, του Br από 0,5 mg L-1μέχρι 27 mg L-1και των NO3 από10,5 mg L-1μέχρι 36,6 mg L-1. Στα ύδατα του χειμάρρου Ξηριά Αλμυρού τα NO3 προσδιορίστηκαν σεσυγκεντρώσεις 20,8 mg L-1. Οι τιμές των συγκεντρώσεων των βαρέων μετάλλων ήταν μικρότερες απότις επιτρεπτές τιμές, σε όλα τα δείγματα των υδάτων των χειμάρρων Ξηριά Βόλου και Ξηριά Αλμυρού,κατά τα έτη 1998, 1999 και 2000. Οι ανώτατες τιμές συγκεντρώσεων των βαρέων μετάλλων στα ύδαταείναι για το Cd 5 μg L-1, για το Pb 50 μg L-1, για το Mn 50 μg L-1και για το Cu 100 μg L-1(Ε.Ε. 80/77815.7.80). Το έτος 1999 ελήφθησαν δείγματα εδάφους από τις λεκάνες απορροής των χειμάρρων τουνομού Μαγνησίας. Από την ανάλυση των δειγμάτων αυτών διαπιστώθηκε ότι τα εδάφη των λεκανώναπορροής Ξηριά Βόλου και Ξηριά Αλμυρού επιβαρύνονται από ποσότητες F, Br και NO3 αντίστοιχα. Η πεδιάδα της πρώην λίμνης Κάρλας και η περιοχή του Αγίου Γεωργίου Βελεστίνου επιβαρύνονταιαπό ρύπους που κυμάνθηκαν ως εξής : F (από 5,2 mg F kg-1ξ.ε. μέχρι 300 mg F kg-1ξ.ε.), Br (από 0,1mg F kg-1ξ.ε. μέχρι 70 mg F kg-1ξ.ε.) και Ν (από 1,58 mg Ν kg-1ξ.ε. μέχρι 133,6 mg Ν kg-1ξ.ε.).Κατά το έτος 2000 ελήφθησαν 100 δείγματα εδάφους στην ευρύτερη περιοχή της λεκάνης απορροήςτου χειμάρρου Ξηριά Βόλου. Η περιοχή αυτή βρίσκεται στο νοτιότερο τμήμα της λεκάνης απορροήςτης πρώην λίμνης Κάρλας, εκτός από ένα τμήμα, όπου κατασκευάζεται ο νέος μεγάλος ταμιευτήραςτων υδάτων της λίμνης Κάρλας. Η περιοχή μελέτης καταλαμβάνει έκταση 112.500 στρεμμάτων. Ηλεκάνη απορροής του χειμάρρου Ξηριά Βόλου διαπιστώθηκε ότι είναι η κυριότερη πηγή ρύπανσης τουΠαγασητικού κόλπου. Οι θέσεις δειγματοληψίας ορίστηκαν με τη μέθοδο της τυχαίας δειγματοληψίας.Η μέθοδος αυτή παρέχει αξιόπιστα αποτελέσματα κατά τη διαδικασία της γεωστατιστικήςεπεξεργασίας με τη χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS). Επίσης σε εδάφη τηςλεκάνης απορροής του χειμάρρου Ξηριά Βόλου προσδιορίστηκαν οι τιμές των συγκεντρώσεων τωνχημικών ρύπων (νιτρικά, νιτρώδη, φωσφορικά, βαρέα μέταλλα κ.α) ως και οι χημικές ιδιότητες αυτών(pH, EC, μηχανική σύσταση, οργανική ουσία, CEC, ESP, υδραυλική αγωγιμότητα κ.α). Από τη μελέτητων αποτελεσμάτων διαπιστώνεται ότι τα εδάφη της λεκάνης απορροής του χειμάρρου Ξηριά Βόλουείναι επιβαρυμένα με F (8,2 mg F kg-1ξ.ε. μέχρι 333 mg F kg-1ξ.ε.), Br ( 0,1 mg Br kg-1ξ.ε. μέχρι 77,3mg Br kg-1ξ.ε.), NO3 ( 0,7mg ΝΟ3 kg-1ξ.ε. μέχρι 2199 mg ΝΟ3 kg-1ξ.ε.) και βαρέα μέταλλα. Οιυψηλότερες τιμές συγκεντρώσεων των βαρέων μετάλλων προσδιορίστηκαν στην περιοχή του ΑγίουΓεωργίου Βελεστίνου, χωρίς όμως οι τιμές αυτές να είναι υψηλότερες από τις επιτρεπτές. Οι ρύποιφθόριο, βρώμιο και νιτρικά ιόντα προσδιορίστηκαν σε υψηλές τιμές συγκεντρώσεων στα εδάφη τηςπεριοχής της πρώην λίμνης Κάρλας. Στην ίδια περιοχή παρατηρήθηκε υποβάθμιση των εδαφώνεξαιτίας της επέκτασης της αλκαλίωσης με νάτριο, η τιμή του ESP κυμάνθηκε από 0,1 μέχρι 21,8. Μετη δημιουργία των 24 θεματικών ψηφιακών χαρτών καθορίστηκαν τα γεωγραφικά όρια της λεκάνηςαπορροής του χειμάρρου Ξηριά Βόλου (κύρια υπεύθυνη) για τη ρύπανση των υγροτόπων. Οι θεματικοίψηφιακοί χάρτες αναμένεται να αποτελέσουν ένα σημαντικό βοήθημα για περαιτέρω έρευνα στηνπεριοχή, καθώς υπάρχει η δυνατότητα συνεχούς ανανέωσης της βάσης δεδομένων και παράλληλαεπαλήθευσης και διόρθωσης των προβλέψεων του βαθμού ρύπανσης της περιοχής.