Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων Τίτλος Μαθήματος Ρύπανση Υδάτινων Πόρων Ενότητα 11 : Ποιότητα του αρδευτικού νερού Θεοχάρης Μενέλαος – Μυριούνης Χρήστος Αν. ΚαθηγητήςΕπ. Συνεργάτης Άρτα, Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

Χρηματοδότηση Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο TEI Ηπείρου» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

4 Ποιότητα του Αρδευτικού Νερού  Μόνο μια πολύ μικρή ποσότητα του νερού που υπάρχει στη γη είναι διαθέσιμη για χρήση στις έγγειες βελτιώσεις.  Δεν αποτελεί πρόβλημα μόνο η περιορισμένη διαθέσιμη ποσότητα νερού για την γεωργική ανάπτυξη μιας περιοχής αλλά σημαντικό παράγοντα αποτελεί και η ποιότητα του νερού. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

5 Ποιοτικά χαρακτηριστικά του αρδευτικού νερού  Καλοί δείκτες που χρησιμοποιούνται για το χαρακτηρισμό της ποιότητας νερού είναι: η αρχική περιεκτικότητα σε διαλυτά άλατα το ποσό των αιωρούμενων στερεών το ποσό των ρύπων (pollutants) από πηγές ανθρώπινης δραστηριότητας Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

6 Ποιοτικά χαρακτηριστικά του αρδευτικού νερού  Τα αιωρούμενα υλικά που βρίσκονται στο νερό προέρχονται από διάβρωση περιοχών και επομένως βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ποσότητα των υλικών αυτών είναι:  Η σύνθεση των υλικών (πετρωμάτων-εδάφους) και η αιτία της διαβρώσεως (π.χ. βροχή).  Οι ρύποι που φθάνουν στο αρδευτικό νερό που προέρχονται από υπολείμματα αγροχημικών ουσιών όπως τα ανόργανα λιπάσματα και τα φυτοφάρμακα. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

7 Ποιοτικά χαρακτηριστικά του αρδευτικού νερού  Η ποσότητα και η φύση των υλικών που μεταφέρονται με το αρδευτικό νερό δεν μπορούν από μόνα τους να καθορίσουν απόλυτα:  την ποιότητα  και την καταλληλότητα του αρδευτικού νερού. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

8 Ποιοτικά χαρακτηριστικά του αρδευτικού νερού  Βασικοί συντελεστές για τέτοιους χαρακτηρισμούς εκτός από τα προηγούμενα είναι:  η αντοχή των φυτών  οι φυσικές ιδιότητες του εδάφους  το βιολογικό ισοζύγιο στο έδαφος  η υπάρχουσα τεχνολογία των αρδεύσεων (μέθοδος εφαρμογής)  η δυνατότητα για στράγγιση Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

9 Μεταφερόμενα υλικά και συστατικά του αρδευτικού νερού  Η μελέτη των συστατικών του νερού για άρδευση πρέπει να γίνει σε σχέση με την πηγή νερού που χρησιμοποιείται.  Για τα επιφανειακά ρέοντα νερά (π.χ. ποταμοί) τα πιο συνηθισμένα ανιόντα είναι:  τα όξινα ανθρακικά (HCO 3 − )  τα θειικά (SO -2 4 )  τα κύρια κατιόντα είναι το Ασβέστιο (Ca +2 ) και το Νάτριο (Na) Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

10 Μεταφερόμενα υλικά και συστατικά του αρδευτικού νερού  Για τα στάσιμα επιφανειακά νερά (π.χ. λίμνες) η περιεκτικότητα σε άλατα μεταβάλλεται ανάλογα με το χρόνο (π.χ. περίοδος βροχοπτώσεων - μικρότερη αλατότητα). Έτσι σε μεγάλες περιόδους χωρίς βροχοπτώσεις και με μεγάλη εξάτμιση η περιεκτικότητα σε άλατα του νερού μιας λίμνης μπορεί να διπλασιασθεί.  Από τα νερά όλων των τύπων το νερό της βροχής περιέχει τα λιγότερα άλατα. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

11 Μεταφερόμενα υλικά και συστατικά του αρδευτικού νερού  Στο νερό μπορούν να βρεθούν Φθόριο, Βρώμιο, Ιώδιο ως και Li, Rb, Cs, Be, Sr και άλλα ακόμα τα ιχνοστοιχεία Αs, Se, Sb, Bi και τα Cu, Co, Νi, Ζn, Τi, κ.α.  Ένα στοιχείο που υπάρχει σε μικροποσότητες στο νερό αλλά είναι πολύ επιβλαβές για την ανάπτυξη των καλλιεργειών είναι το Βόριο. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

12 Μεταφερόμενα υλικά και συστατικά του αρδευτικού νερού  Οι ανθρωπογενείς ρύποι που υπάρχουν στο αρδευτικό νερό προέρχονται κυρίως από:  αστικά λύματα  βιομηχανικά απόβλητα  εκπλύσεις γεωργικών εκτάσεων Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

13 Μεταξύ των παραμέτρων που χρησιμοποιούνται ως κριτήρια για τη καταλληλότητα του νερού για αρδεύσεις είναι: Κριτήρια ποιότητας του αρδευτικού νερού η αλατότητα η περιεκτικότητα σε νάτριο η περιεκτικότητα σε ανθρακικά ανιόντα, και σε στοιχεία όπως Χλώριο και Βόριο η περιεκτικότητα σε αιωρούμενα υλικά η περιεκτικότητα σε βιοκτόνα Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

14 Αλατότητα  Η ολική συγκέντρωση των διαλυτών αλάτων που παρέχει ενδείξεις για τον κίνδυνο αλατώσεως του εδάφους μετράται με την ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα που εκφράζεται σε hmo/cm στους 25° C. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

15 Αλατότητα Το αρδευτικό νερό με βάση την ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα (ΕC) κατατάσσεται στις ακόλουθες 4 κατηγορίες ποιότητας:  Κατηγορία C1. Ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα (ΕC) μικρότερη των 250 μmho/cm στους 25° C  Κατηγορία C2. ΕC μεταξύ μmho/cm στους 25° C  Κατηγορία C3. ΕC μεταξύ μmho/cm στους 25° C  Κατηγορία C4. ΕC>2250 μmho/cm στους 25° C Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

16 Αλατότητα Άλλοι ερευνητές για τον προσδιορισμό της αλατότητας χρησιμοποίησαν άλλους δείκτες όπως:  το σύνολο των διαλυμένων στερεών (Total dissolved solids, ΤDS) που εκφράζεται σε mg/lt ή ppm.  η ενεργός αλατότητα (effective salinity, ΕS) που εκφράζεται σε meq/lt ή ppm. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

17 Αλατότητα Το σύνολο των διαλυμένων στερεών ΤDS που μπορεί να προσδιορισθεί με την εξάτμιση ορισμένου όγκου νερού συσχετίζεται με την ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα με την ακόλουθη εξίσωση: ΤDS (ppm) = 640·ΕC(mmho/cm) για τιμές της ειδικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας μέχρι 10 mmho/cm. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

18 Περιεκτικότητα σε Νάτριο Η περιεκτικότητα σε Νάτριο χρησιμοποιείται ως δείκτης της ποιότητας του αρδευτικού νερού κυρίως λόγω της επίδρασης του Νατρίου στις φυσικές ιδιότητες του εδάφους όπως: η διαπερατότητα η διηθητικότητα η καταλληλότητα για γεωργική χρήση Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

19 Περιεκτικότητα σε Νάτριο Η σχέση μεταξύ διαλυτού Νατρίου (Να+) και των άλλων διαλυτών επίσης κατιόντων Ασβεστίου και Μαγνησίου (Ca +2 και Μg +2 ) δίνεται από το "Λόγο Προσροφήσεως Νατρίου« (Sodium Absorption Ratio) γνωστό ως S.A.R που προτάθηκε από το Υπουργείο Γεωργίας των Η. Π. Α. (U.S Salinity Laboratory -1954): όπου οι συγκεντρώσεις Νa, Ca και Μg αναφέρονται σε meq/lt. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

20 Περιεκτικότητα σε Νάτριο Με βάση την τιμή του S.A.R. διακρίνονται 4 κατηγορίες σύμφωνα με την ταξινόμηση του Υπουργείου Γεωργίας των Η. Π. Α:  Κατηγορία1: S.A.R<10, κίνδυνος νατρίου μικρός  Κατηγορία 2: S.A.R από 10 έως 18, κίνδυνος νατρίου μέσος  Κατηγορία 3: S.A.R από 18 έως 26, κίνδυνος νατρίου μεγάλος  Κατηγορία 4: S.A.R >26, κίνδυνος νατρίου πολύ μεγάλος Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

21 Περιεκτικότητα σε ανθρακικά ανιόντα και βόριο  Η επίδραση των ανθρακικών ιόντων (όξινων και ουδέτερων) στην ποιότητα του αρδευτικού νερού εκφράζεται ως Υπολειμματικό Ανθρακικό Νάτριο (Residual Sodium Carbonate, RSC) που υπολογίζεται από τη σχέση: RSC = (CO HCO 3 − ) − (Ca +2 + Mg +2 ) όπου όλες οι ποσότητες αναφέρονται σε συγκεντρώσεις meq/lt. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

22 Περιεκτικότητα σε ανθρακικά ανιόντα και βόριο  Κατά άλλους ερευνητές για την εκτίμηση της επίδρασης του R.S.C. πρέπει να εξετάζεται ο τύπος του εδάφους. Νερό με δεδομένο R.S.C. μπορεί να είναι επικίνδυνο για το έδαφος με αλκαλικό PΗ αλλά μπορεί να έχει βελτιωτική επίδραση σε εδάφη με όξινο PΗ. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

23 Περιεκτικότητα σε βιοκτόνα  Τα βιοκτόνα είναι ισχυρά δηλητήρια που χρησιμοποιούνται στη γεωργία για την προστασία της παραγωγής από ανεπιθύμητα φυτά (ζιζάνια), διάφορους μικροοργανισμούς και ασθένειες.  Τα κυριότερα βιοκτόνα είναι τα: Aldrin, Captan, DDT, Dieldrin, Endosulfan, Endrin, Lindan, Marathion, MCPA, Parathion. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

Βιβλιογραφία Καλλέργης, Γ., (2001): Εφαρμοσμένη-Περιβαλλοντική Υδρογεωλογία, 2η έκδοση, τόμος Α, Β, Γ, Τ.Ε.Ε., Αθήνα Μυριούνης, Χ., (2008): Υδρογεωλογική και υδροχημική διερεύνηση των υπογείων νερών της παράκτιας ζώνης της υδρολογικής λεκάνης Αλμυρού Μαγνησίας, Διδακτορική διατριβή, Τμήμα Γεωλογίας, Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη, σελ Χρηστίδης Χ., (2007): Ρύπανση υπόγειων υδάτων, Εργασία ΠΜΣ Γεωπληροφορική, κατεύθυνση Υδατικοί Πόροι, Τμήμα Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών, σελ. 82. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Τεχνολογικό Ίδρυμα Ηπείρου.. Έκδοση: 1.0, Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 4.0 Διεθνές [1] ή μεταγενέστερη. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, Διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

Τέλος Ενότητας Επεξεργασία: Μυριούνης Χρήστος Άρτα, Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου