Εκτίμηση των πηγών ρύπανσης υπόγειων νερών με τη χρήση υδρογεωχημικών και ισοτοπικών μεθόδων

H ρύπανση των υδάτινων συστημάτων αποτελεί ένα σημαντικό περιβαλλοντικό ζήτημα το οποίο αφορά την υγεία του ανθρώπου αλλά και των οικοσυστημάτων. Η χημική σύσταση του νερού εξαρτάται τόσο από φυσικούς παράγοντες σχετιζόμενους με τους γεωλογικούς σχηματισμούς που επικρατούν στην περιοχή, όσο και από ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Μεταξύ των πιο σημαντικών ανθρωπογενών πηγών ρύπανσης που υποβαθμίζουν την περιβαλλοντική ποιότητα υπόγειων νερών είναι η υφαλμύρωση εξαιτίας υπεράντλησης υδροφορέων σε παράκτιες περιοχές, η εκτεταμένη εφαρμογή λιπασμάτων και άλλων αγροχημικών προϊόντων, αλλά και η έλλειψη κεντρικού αποχετευτικού συστήματος. Ο καθορισμός των πηγών ρύπανσης με επιστημονικό τρόπο αποτελεί το πρώτο κρίσιμο βήμα για την ορθολογική και ολοκληρωμένη διαχείριση των υπόγειων υδάτινων συστημάτων, ενώ παράλληλα επηρεάζει τη λήψη αποφάσεων σχετικές με την προστασία τους από περαιτέρω ποιοτική υποβάθμιση.

Στα πλαίσια αυτά, εξετάστηκε η ποιοτική κατάσταση των υπόγειων νερών από την ευρύτερη περιοχή της Αταλάντης, τα οποία και χρησιμοποιούνται για αρδευτικούς σκοπούς. Εκτός από τις μετρήσεις των κύριων χημικών παραμέτρων, πραγματοποιήθηκαν ισοτοπικές αναλύσεις H₂O, SO₄^2- και NO₃^–. Επιπλέον, προσδιορίστηκε το περιεχόμενο των νερών σε εξασθενές χρώμιο Cr(VI), το οποίο και συνδέεται με την παρουσία πετρωμάτων πλούσιων σε Cr. Η επεξεργασία των αποτελεσμάτων έδειξε ότι τα δείγματα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε 3 διακριτές ομάδες με βάση τις τιμές της ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Ισοτοπικές αναλύσεις H₂O και SO₄^2- πιστοποίησαν ότι τα δείγματα με τις υψηλότερες τιμές ηλεκτρικής αγωγιμότητας στην παράκτια περιοχή των Λιβανατών επηρεάζονται κυρίως από θαλάσσια αερολύματα, και πολύ λιγότερο από φαινόμενα διείσδυσης της θάλασσας. Η νιτρορύπανση είναι έντονη σε όλη την περιοχή με τις συγκεντρώσεις των νιτρικών ιόντων να κυμαίνονται σε υψηλά επίπεδα (μέγιστη τιμή 337 mg L^-1). Οι ισοτοπικές αναλύσεις αζώτου και οξυγόνου των νιτρικών ιόντων φανέρωσαν τις κύριες πηγές της νιτρορύπανσης, οι οποίες σχετίζονται με την εφαρμογή λιπασμάτων στο κύριο μέρος της αλλουβιακής λεκάνης, και με τα οικιστικά λύματα στα δείγματα νερών που συλλέχθηκαν κοντά στον οικισμό των Λιβανατών.

Οι συγκεντρώσεις του εξασθενούς Cr δεν χαρακτηρίζονται υψηλές, και στην πλειονότητά τους είναι χαμηλότερες από το όριο ποσιμότητας των 50 μg L^-1 που ισχύει για το ολικό χρώμιο. Διαπιστώθηκε ότι υπάρχει αλληλοεπίδραση μεταξύ των κύκλων Ν και Cr. Οι χαμηλότερες τιμές Cr(VI) παρατηρούνται στην περιοχή όπου επικρατεί απονιτροποίηση στο υπόγειο νερό, ενώ οι πιο υψηλές αποδείχθηκε για πρώτη φορά στην επιστημονική βιβλιογραφία ότι συνδέονται με τη νιτροποίηση. Η Εικόνα 1 παρουσιάζει εποπτικά τις κύριες πηγές ρύπανσης των υπόγειων νερών στην περιοχή μελέτης.  

Για τις ανάγκες της έρευνας, το Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος και ειδικότερα το Εργαστήριο Οικονομικής Γεωλογίας και Γεωχημείας, υπό την επίβλεψη του Επίκουρου Καθηγητή Περιβαλλοντικής Γεωχημείας Ευστράτιο Κελεπερτζή, συνεργάστηκε με το Εργαστήριο Χημείας Περιβάλλοντος (ΕΚΠΑ), το Ερευνητικό Κέντρο “Δημόκριτος”, αλλά και με Πανεπιστημιακά Ιδρύματα της Τσεχίας και του Βελγίου. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος “Επιστήμες Γης και Περιβάλλον”, στα πλαίσια του οποίου η μεταπτυχιακή φοιτήτρια Χριστίνα Αντωνοπούλου εκπονεί τη διπλωματική της. Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο έγκριτο διεθνές επιστημονικό περιοδικό Science of the Total Environment, του εκδοτικού οίκου Elsevier: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969722068632