Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Εμμανουήλ Δασενάκης, Καθηγητής Τμήματος Χημείας, ΕΚΠΑ
Σεραφείμ Πούλος, Καθηγητής Τμήματος Γεωλογίας, ΕΚΠΑ
Ελένη Καμπέρη, Ερευνήτρια Β', ΕΛ.ΚΕ.Θ.Ε
Περίληψη:
Τα θαλάσσια ιζήματα αποτελούν «παγίδες» μετάλλων και λειτουργούν ως δευτερογενής πηγή διάχυτης ρύπανσης στο υδάτινο περιβάλλον. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι να μελετηθούν οι συγκεντρώσεις των μετάλλων στα ιζήματα στον κόλπο της Ελευσίνας, ο οποίος έχει χαρακτηριστεί ως μια από τις πιο έντονα βιομηχανοποιημένες περιοχές στην Ελλάδα. Έτσι, προσδιορίστηκαν οι συγκεντρώσεις των Al, Fe, Mn, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn, ο οργανικός και ανόργανος άνθρακας, καθώς και οι μαγνητικές παράμετροι σε επιφανειακά ιζήματα και σε πυρήνα. Οι σταθμοί που γειτνιάζουν με τη βιομηχανία χάλυβα σημειώνουν τις υψηλότερες συγκεντρώσεις σιδηριμαγνητικών ορυκτών. Οι συγκεντρώσεις των μετάλλων στα επιφανειακά ιζήματα συγκρίθηκαν με τους οικοτοξικολογικούς δείκτες ERL και ERM. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα στοιχεία με τη μεγαλύτερη πιθανότητα εμφάνισης αρνητικών επιπτώσεων στους βενθικούς οργανισμούς της περιοχής είναι ο Ζn και ο Hg. Η εκτίμηση της επιβάρυνσης των υπό μελέτη ιζημάτων σε μέταλλα λόγω ανθρωπογενών δραστηριοτήτων έγινε μέσω του συντελεστή εμπλουτισμού (EF). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι στα επιφανειακά ιζήματα, η μεγαλύτερη επιβάρυνση παρατηρείται στα μέταλλα Pb, Cu, Zn και Hg. Από τις εκχυλίσεις με αραιό οξύ (0,5 Μ ΗCl) στα επιφανειακά ιζήματα προέκυψαν υψηλά ποσοστά εκχύλισης και υψηλές συγκεντρώσεις των μετάλλων Pb, Ζn και Cu, υποδεικνύοντας ότι τα συγκεκριμένα μέταλλα είναι εν δυνάμει ευκίνητα και βιοδιαθέσιμα. Μια μέθοδος διαδοχικών εκχυλίσεων εφαρμόστηκε για πρώτη φορά σε επιφανειακά ιζήματα και πυρήνα του κόλπου της Ελευσίνας, ώστε να εκτιμηθεί ο βαθμός σιδηροπυριτίωσης (%DOP) και η ενσωμάτωση των μετάλλων (%DTMP) στο σιδηροπυρίτη. Ο σιδηροπυρίτης είναι, θερμοδυναμικά, το πιο σταθερό σουλφίδιο, κι έτσι η σύνδεση του Fe και των μετάλλων σ’αυτόν θα μπορούσε να μειώσει την κινητικότητά τους. Στα επιφανειακά ιζήματα, παρατηρούνται τα υψηλότερα ποσοστά του DOP στο δυτικό τμήμα του κόλπου, όπου τα νερά είναι περιοδικώς ανοξικά. Η ενσωμάτωση των μετάλλων στο σιδηροπυρίτη είναι χαμηλή (με εξαίρεση τον Hg). Στον πυρήνα, τα μέταλλα Mn, Cu, Pb και Zn επικρατούν στο ευκίνητο κλάσμα (χαμηλά %DTMP). Ο Fe και το Ni επικρατούν στο κλάσμα των αργιλικών ορυκτών. Αντίθετα, ο Hg παρουσιάζει υψηλά ποσοστά DTMP. Επειδή, όμως, τα σουλφίδια του υδράργυρου δεν ανακτώνται πλήρως στο ευκίνητο κλάσμα, τα υψηλά ποσοστά δεν υποδηλώνουν απαραίτητα την ενσωμάτωσή του στο σιδηροπυρίτη, αλλά μια τάση σχηματισμού θειούχων ορυκτών του μετάλλου. Τέλος, η διαδικασία διαδοχικών εκχυλίσεων BCR εφαρμόστηκε σε πυρήνα σε κοντινή απόσταση από βιομηχανία χάλυβα, με σκοπό τη διερεύνηση των μορφών των μετάλλων στα ιζήματα. Τα αποτελέσματα σχολιάστηκαν με βάση την παραγωγική δραστηριότητα της βιομηχανίας και την υιοθέτηση της βέλτιστης αντιρρυπαντικής τεχνολογίας.
Λέξεις-κλειδιά:
βαρέα μέταλλα, ιζήματα, θαλάσσια ρύπανση, διαδοχικές εκχυλίσεις, σιδηροπυρίτης
