Γεωχημική - Ορυκτολογική περιβαλλονική μελέτη των ιζημάτων και υδάτων του ποτάμου Μπογδάνα στην περιοχή Ασσύρου, Ν. Θεσσαλονίκης.

Περίληψη

Η παρούσα διατριβή αναφέρεται στην κοκκομετρική, ορυκτολογική και χημική έρευνα των ιζημάτων καθώς και στη χημική μελέτη των υδάτων του ποταμού Μπογδάνα. Ο Μπογδάνας πηγάζει από το δυτικό τμήμα του όρους Βερτίσκος, αποστραγγίζοντας την περιοχή νότια του Λαχανά και κατευθύνεται δυτικά – νοτιοδυτικά μέχρι το ύψος της Ασσήρου όπου στρέφεται προς τα νότια και αφού περάσει δυτικά της πόλης του Λαγκαδά καταλήγει στο βορειοδυτικό τμήμα της λίμνης Κορώνειας. Σκοπός της μελέτης αυτής είναι να προσδιοριστούν η ορυκτολογική και χημική σύσταση καθώς επίσης και τα κοκκομετρικά χαρακτηριστικά των ιζημάτων της περιοχής έρευνας. Σκοπός ακόμη της εργασίας αυτής είναι να προσδιορισθούν οι συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων και οργανικών ουσιών στα ύδατα του ποταμού Μπογδάνα, ώστε να διερευνηθεί η πιθανότητα ρύπανσης σε αυτά και στη λίμνη Κορώνεια. Για την παρούσα διατριβή πραγματοποιήθηκε δειγματοληψίαιζημάτων και υδάτων στον ποταμό Μπογδάνα, σε επιλεγμένα σημεία μεταξύ της περιοχής ανατολικά της Ασσήρου και των δελταϊκών του αποθέσεων στη λίμνη Κορώνεια. Συνολικά συλλέχθηκαν 11 δείγματα ιζήματος και 10 δείγματα ύδατος (5 τον Νοέμβριο του 2006 και 5 τον Ιούνιο του 2007). Τα ιζήματα αναλύθηκαν ως προς τις συγκεντρώσεις τους σε κύρια και ιχνοστοιχεία, ενώ τα ύδατα αναλύθηκαν ως προς τις συγκεντρώσεις τους σε βαρέα μέταλλα (Cu, Pb, Zn, Cr, Cd, Ni, As) και για τη φόρτισή τους σε οργανικές ουσίες (BOD 5 , COD). Για την κοκκομετρική μελέτη υπολογίστηκαν οι στατιστικές παράμετροι ταξινόμηση (Sorting-So), λοξότητα (Skewness-Sk) και σταθερή απόκλιση (Standard Deviation-SD) των ιζημάτων. Από τη μελέτη αυτή προέκυψε πως η ταξινόμηση των ιζημάτων κυμαίνεται από κακή έως πολύ κακή, η λοξότητα τους χαρακτηρίζεται από έντονα θετική έως και έντονα αρνητική, ενώ με βάση τις τιμές της σταθερής απόκλισης (SD), όλα τα δείγματα χαρακτηρίζονται φτωχά έως πολύ φτωχά ταξινομημένα. Από τον προσδιορισμό της ιστολογικής ωριμότητας με βάση τα παραπάνω, προέκυψε ότι τα ιζήματα της περιοχής έρευνας είναι ιστολογικά υποώριμα έως ανώριμα. Από την ταξινόμηση των δειγμάτων κατά Folk et al. (1970) προέκυψε ότι το 46% χαρακτηρίζονται αμμοκροκαλώδη, το 27% πηλοαμμοκροκαλώδη, το 18% κροκαλοαμμώδη και μόλις το 9% πηλοκροκαλώδη. Η ταξινόμηση των δειγμάτων της περιοχής έρευνας που έγινε με βάση το ενιαίο σύστημα ταξινόμησης εδαφών ASTM D-2487 (American Society for Testing Materials) έδειξε ότι το 82% είναι χονδρόκοκκα εδάφη ενώ το 18% λεπτόκοκκα. Από τα χονδρόκοκκα, το 78% είναι χάλικες και το 22% άμμοι. Από την ορυκτολογική μελέτη προέκυψε ότι τα ιζήματα της περιοχής έρευνας έχουν ομοιόμορφη ορυκτολογική σύσταση που αποτελείται από ορυκτά χαρακτηριστικά των πετρωμάτων της ευρύτερης περιοχής. Συγκεκριμένα από τη μικροσκοπική και ακτινογραφική μελέτη προσδιορίστηκαν τα μεταλλικά ορυκτά ιλμενίτης, μαγνητίτης, αιματίτης, σιδηροπυρίτης και λειμωνίτης και τα μη μεταλλικά ορυκτά χαλαζίας, πλαγιόκλαστα, καλιούχοι άστριοι, αμφίβολοι, μαρμαρυγίες, χλωρίτης, καολινίτης, γρανάτης, ζοϊσίτης-κλινοζοισίτης, τάλκης, επίδοτο, ζιρκόνιο, τιτανίτης, απατίτης και σταυρόλιθος. Τα αποτελέσματα των χημικών αναλύσεων έδειξαν διαφορετικές συγκεντρώσεις στις θέσεις δειγματοληψίας κατά μήκος του ποταμού. Η χημική ανάλυση των ιζημάτων έδειξε αυξημένες συγκεντρώσεις ως προς τον Cu και τον Zn σε σύγκριση με τα ποιοτικά πρότυπα ιζημάτων (Sediment Quality Guidelines-SQGs) που ορίζει η Environmental Protection Agency (EPA). Οι συγκεντρώσεις αυτές σχετίζονται περισσότερο με τα πετρώματα της περιοχής και λιγότερο με ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως η χωματερή που εντοπίζεται στην περιοχή έρευνας. Οι συγκεντρώσεις των στοιχείων Pb, Co, Ni και Cr είναι χαμηλότερες από τα όρια που έχει θεσπίσει η Ευρωπαϊκή Ένωση αλλά και η EPA. Όσον αφορά τη χημική ανάλυση των υδάτων, οι περιεκτικότητές τους είναι μόνο σε ορισμένες θέσεις αυξημένες ως προς τον Pb (132,3 μg/L), τον Zn (800 μg/L),το Cd (32 μg/L) και το As (50 μg/L), γεγονός που δείχνει σημειακή ρύπανση. Η μέχρι τώρα ορυκτολογική και γεωχημική έρευνα δείχνει ότι οι αυξημένες αυτές συγκεντρώσεις δεν προέρχονται από την  αποσάθρωση των πετρωμάτων της περιοχής έρευνας, αλλά είναι πιθανό να οφείλονται σε ανθρωπογενείς παράγοντες, όπως ανεξέλεγκτες χωματερές, απόρριψη αποβλήτων,αστικών και βιομηχανικών λυμάτων και στην πιθανή χρήση αγροχημικών  προϊόντων. Σε ότι αφορά τη φόρτιση των υδάτων του ποταμού σε οργανικές ουσίες, οι τιμές των παραμέτρων που μετρήθηκαν αυξάνονται προς τα κατάντη και είναι ιδιαίτερα υψηλές στις εκβολές του ποταμού στη λίμνη Κορώνεια. Συγκεκριμένα η παράμετρος BOD 5 ανέρχεται στα 25 mg/L και η COD στα 84 mg/L. Η επιβάρυνση αυτή οφείλεται στα ανεξέλεγκτα αστικά λύματα και στις χωματερές που δημιουργούν σημειακές πηγές ρύπανσης.Οι αυξημένες τιμές σε βαρέα μέταλλα και οργανικές ουσίες, οι οποίες σε ορισμένες θέσεις βρίσκονται πάνω από τα όρια που προβλέπονται από την ελληνική, ευρωπαϊκή και αμερικανική νομοθεσία, έχουν σαν αποτέλεσμα την επιπλέον επιβάρυνση της λίμνης Κορώνειας, από τον ποταμό Μπογδάνα.