Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων Τίτλος Ταξινόμηση του αρδευτικού νερού Ενότητα 12: Ποιότητα του αρδευτικού νερού Θεοχάρης Μενέλαος – Μυριούνης Χρήστος Αν. Καθηγητής Επ. Συνεργάτης Άρτα, 2015 1 1 1

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.

Ταξινόμηση με βάση την ηλεκτρική αγωγιμότητα Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση την ηλεκτρική αγωγιμότητα Το αρδευτικό νερό με βάση την ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα (Ε.C.) κατατάσσεται στις ακόλουθες 4 κατηγορίες ποιότητας: E.C. Αλατότητα Συμβολισμός Αξιολόγηση του νερού για άρδευση (μS/cm, 25°C) <250 Χαμηλή C1 Εκλεκτής ποιότητας 250-750 Μέση C2 Κατάλληλο για ελαφρώς ανθεκτικά φυτά 750-2250 Υψηλή C3 Κατάλληλο για πολύ ανθεκτικά φυτά >2250 Πολύ υψηλή C4 Ακατάλληλο για άρδευση 4

Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση την τιμή S.A.R. Ανάλογα με την τιμή S.A.R. και την τιμή της ηλεκτρικής τους αγωγιμότητας τα νερά άρδευσης, διακρίνονται σε 4 κατηγορίες. Οι κατηγορίες αυτές για E.C. = 100 μS/cm είναι: E.C. Αλατότητα Συμβολισμός Αξιολόγηση του νερού για άρδευση (μS/cm, 25°C) <250 Χαμηλή C1 Εκλεκτής ποιότητας 250-750 Μέση C2 Κατάλληλο για ελαφρώς ανθεκτικά φυτά 750-2250 Υψηλή C3 Κατάλληλο για πολύ ανθεκτικά φυτά >2250 Πολύ υψηλή C4 Ακατάλληλο για άρδευση 5

Ταξινόμηση με βάση την τιμή S.A.R. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση την τιμή S.A.R. Με βάση την τιμή της ηλεκτρικής αγωγιμότητας (E.C.) και του λόγου προσροφήσεως του νατρίου (S.A.R.) δίνονται 16 κατηγορίες νερού οι οποίες είναι: C1 - S1.Καλή ποιότητα για άρδευση. Επιφυλάξεις μόνο σε περίπτωση πολύ ευαίσθητων φυτών. C1 - S2, C2 - S1. Μέση ποιότητα προς καλή. 6

Ταξινόμηση με βάση την τιμή S.A.R. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση την τιμή S.A.R. C2 - S2, C1 - S3, C3 - S1. Ποιότητα μέση προς μέτρια. Χρήση με επιφύλαξη. Ανάγκη στράγγισης με προσαυξημένες (για απόπλυση) δόσεις και προσθήκη ή όχι γύψου, ανάλογα με την περίπτωση. C1 - S4, C2 - S3, C3 - S2, C4 - S1. Ποιότητα μέτρια προς κακή. Αποκλείονται τα ευαίσθητα και τα βαριά εδάφη. 7

Ταξινόμηση με βάση την τιμή S.A.R. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση την τιμή S.A.R. C2 - S4, C4 - S2, C3 - S3. Ποιότητα κακή. Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί παρά με μεγάλη προσοχή στην περίπτωση ελαφρών εδαφών που στραγγίζουν καλά και για φυτά ανθεκτικά στα άλατα. C3 - S4, C4 - S3. Ποιότητα κακή. Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί παρά μόνο κάτω από εξαιρετικές συνθήκες. C4 - S4. Ποιότητα πολύ κακή. Απαγορεύεται η χρήση για άρδευση. 8

Ταξινόμηση με βάση την τιμή E.S.P. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση την τιμή E.S.P. Wilcox (1948): Για την ταξινόμηση του αρδευτικού νερού χρησιμοποίησε ως δείκτες: την αλατότητα και το νάτριο ως εκατοστιαίο ποσοστό των κατιόντων. 9

Ταξινόμηση με βάση την τιμή E.S.P. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση την τιμή E.S.P. Ο ίδιος ερευνητής το 1955 χρησιμοποίησε μια περισσότερο βελτιωμένη πρόταση για την ταξινόμηση των νερών για άρδευση σύμφωνα με την οποία: E.C. Αλατότητα Συμβολισμός Αξιολόγηση του νερού για άρδευση (μS/cm, 25°C) <250 Χαμηλή C1 Εκλεκτής ποιότητας 250-750 Μέση C2 Κατάλληλο για ελαφρώς ανθεκτικά φυτά 750-2250 Υψηλή C3 Κατάλληλο για πολύ ανθεκτικά φυτά >2250 Πολύ υψηλή C4 Ακατάλληλο για άρδευση 10

Ταξινόμηση με βάση την τιμή R.S.C Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση την τιμή R.S.C Με κριτήριο την υπολογιζόμενη τιμή R.S.C. το νερό άρδευσης χαρακτηρίζεται ως: Ακατάλληλο για άρδευση, αν R.S.C. > 2,5 mmolc/l Επικίνδυνο για άρδευση, αν 2,5> R.S.C. > 1,25 mmolc/l Κατάλληλο για άρδευση, αν R.S.C. < 1,25 mmolc/l 11

Ταξινόμηση με βάση τη σκληρότητα Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση τη σκληρότητα Το σκληρό νερό περιέχει μια ποικιλία διαλυμένων ιόντων στα οποία περιλαμβάνονται τα Na, K, Ca, Mg, Cl, HCO3-, και μερικά άλλα. Η μέτρηση των κατιόντων τα οποία περιέχονται σε δείγματα φυσικού νερού, αποτελεί τον δείκτη σκληρότητας. Η ολική σκληρότητα προσδιορίζει την ολική συγκέντρωση των ιόντων Ca και Mg που είναι τα δύο κυρίαρχα δισθενή μεταλλικά ιόντα. 12

Ταξινόμηση με βάση τη σκληρότητα Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση τη σκληρότητα Το ασβέστιο που υπάρχει στο νερό συνήθως προέρχεται από τον ασβεστόλιθο (CaCO3). Επειδή μόνο τα ιόντα Ca και Mg βρίσκονται σε σημαντικά επίπεδα στο νερό, η ολική σκληρότητα του νερού μπορεί να προσδιοριστεί με την μέτρηση των συγκεντρώσεων αυτών των ιόντων σε δείγματα νερού. Εάν οι συγκεντρώσεις των ιόντων Ca2+, Mg2+ είναι σχετικά υψηλές το νερό καλείται σκληρό. 13

Ταξινόμηση με βάση τη σκληρότητα Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση τη σκληρότητα Τα αρδευτικά νερά ανάλογα με τη σκληρότητά τους σύμφωνα με τη Γαλλική, τη Γερμανική και τη Βρετανική μέθοδο ταξινόμησης κατατάσσονται σε 2 διαφορετικές σκληρότητες:Ολική σκληρότητα (General Hardness) και Ανθρακική σκληρότητα (Carbonate Hardness). Χαρακτηρισμός νερού Γαλλική Μέθοδος Γερμανική Μέθοδος Αγγλική Μέθοδος mg CaCO3/100ml νερού mgCaCO3/100ml νερού Μαλακό νερό 0-6 0-4 0-60 Μέτρια μαλακό 6-Οκτ 4-Αυγ 60-100 Μέτρια σκληρό Οκτ-20 Αυγ-17 100-200 Σκληρό 20-30 17-28 200-300 Πολύ σκληρό >30 >28 >300 14

Ταξινόμηση με βάση τη σκληρότητα Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση τη σκληρότητα Η Ολική σκληρότητα (GH) μετράει τη συγκέντρωση των διαλυμένων αλάτων στο νερό. Συνήθως αναφέρεται στη συγκέντρωση αλάτων ασβεστίου και μαγνησίου. Αυτές οι συγκεντρώσεις μετρούνται η σε ppm ή mg/l ή γερμανικούς βαθμούς (Dο). Για να μετατρέψουμε τους (Dο) σε mg/l ή ppm αρκεί να πολλαπλασιάσουμε τους γερμανικούς βαθμούς επί 17,9. 15

Ταξινόμηση με βάση τη σκληρότητα Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση τη σκληρότητα Η Ανθρακική σκληρότητα (CΗ) γνωστή και ως Alkalinity, μετράει τη συγκέντρωση Ανθρακικών (carbonates) και Διτανθρακικών (bicarbonates) αλάτων στο νερό. Μετριέται και αυτή σε ppm., mg/l ή γερμανικούς βαθμούς (Dο). Για να μετατρέψουμε τους dKH σε mg/l ή ppm πρέπει, επίσης, να πολλαπλασιάσουμε τους γερμανικούς βαθμούς επί 17,9. 16

Ταξινόμηση με βάση τη σκληρότητα Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση τη σκληρότητα Υπάρχουν όμως και διάφοροι άλλοι τρόποι (βαθμοί σκληρότητας) για να εκφράσουμε την σκληρότητα του νερού. 1 Γερμανικός βαθμός σκληρότητας, Dο =1mg CaCO3/100ml νερού 1 Γαλλικός βαθμός σκληρότητας, Fο =1mg CaCO3/100ml νερού 1 Αγγλικός βαθμός σκληρότητας ισούται με 1,751 mg CaCO3/100ml νερού 17

Ταξινόμηση με βάση την περιεκτικότητα σε βόριο Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση την περιεκτικότητα σε βόριο Η ταξινόμηση του νερού ως συνάρτηση της περιεκτικότητα σε βόριο και σε σχέση με την αντοχή της αρδευόμενης καλλιέργειας καθώς και η ταξινόμηση των καλλιεργειών από πλευράς αντοχής στη συγκέντρωση βορίου είναι σύμφωνα με τους πίνακες: 18

Ταξινόμηση με βάση το σύστημα Doneen Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ταξινόμηση με βάση το σύστημα Doneen Κατά το σύστημα Doneen (1958) ο κίνδυνος αλατώσεως εκτιμάται όχι με την ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα αλλά με μια ποσότητα που ονομάζεται "ενεργός αλατότητα" (effective salinity, ES) και εκφράζεται συνήθως σε meq/lit. Κατά την θεωρία της "ενεργού αλατότητας" το ανθρακικό ασβέστιο, το ανθρακικό μαγνήσιο και το θειϊκό ασβέστιο δεν πρέπει να περιλαμβάνονται στον προσδιορισμό της ολικής αλατότητας λόγω της μικρής των διαλυτότητας. 19

Νεότερες απόψεις σχετικά με την ταξινόμηση του αρδευτικού νερού Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Νεότερες απόψεις σχετικά με την ταξινόμηση του αρδευτικού νερού Για να αποφανθεί κανείς για την καταλληλότητα του αρδευτικού νερού πρέπει να λάβει υπόψη του: τις καλλιέργειες το κλίμα το έδαφος τις συνθήκες στραγγίσεως την διαχείριση του αρδευτικού νερού την υπάρχουσα τεχνολογία μεταφοράς νερού και αρδεύσεων και τους σχετικούς οικονομικούς παράγοντες 20

Απαραίτητες αναλύσεις για το αρδευτικό νερό Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Απαραίτητες αναλύσεις για το αρδευτικό νερό Απαραίτητα στοιχεία που αφορούν την ποιοτική εκτίμησή του νερού άρδευσης είναι η ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα, ο λόγος προσρόφησης του νατρίου, το υπολειπόμενο νάτριο. Παράγοντες Πολύ καλό Καλό Μέτρια καλό Ακατάλληλο EC (μmho/cm) < 250 250 - 750 750 - 2250 > 2250 RSC (mmolc/l) << 1,25 < 1,25 1,25 - 2,50 > 2,50 SAR < 10 Οκτ-18 18 - 26 > 26 Na (mmolc/l) Επιφαν. άρδευση < 3 > 9   Καταιονισμός Cl (mmolc/l) Επιφαν. αρδευση < 4 > 10 21

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. 379. 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. <Θεοχάρης Μενέλαος – Μυριούνης Χρήστος>. <Ρύπανση Υδάτινων Πόρων>. Έκδοση: 1.0 <Άρτα>, 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://eclass.teiep.gr/courses/TEXG114/ 23

Σημείωμα Αδειοδότησης 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». Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.el 24

Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Τέλος Ενότητας Επεξεργασία: Μυριούνης Χρήστος Άρτα, 2015 25 25