Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων Τίτλος Μαθήματος Ρύπανση Υδάτινων Πόρων Ενότητα 4: Επιφανειακά Νερά Θεοχάρης Μενέλαος – Μυριούνης Χρήστος Αν. ΚαθηγητήςΕπ. Συνεργάτης.

Παρουσίαση με θέμα: "Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων Τίτλος Μαθήματος Ρύπανση Υδάτινων Πόρων Ενότητα 4: Επιφανειακά Νερά Θεοχάρης Μενέλαος – Μυριούνης Χρήστος Αν. ΚαθηγητήςΕπ. Συνεργάτης."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων Τίτλος Μαθήματος Ρύπανση Υδάτινων Πόρων Ενότητα 4: Επιφανειακά Νερά Θεοχάρης Μενέλαος – Μυριούνης Χρήστος Αν. ΚαθηγητήςΕπ. Συνεργάτης Άρτα, 2015 1 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

2 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

3 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 4 Επιφανειακά Νερά  Για να ονομάσουμε κάποιο υδατικό όγκο, υδατικό πόρο, θα πρέπει ο υδατικός όγκος του να είναι διαθέσιμος ή να μπορεί να διατεθεί για χρήση σε επαρκή ποσότητα, κατάλληλη ποιότητα, ενώ θα πρέπει να προσδιορίζεται και η χρονική περίοδος μέσα στην οποία μπορεί να ικανοποιήσει τη συγκεκριμένη ζήτηση. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

5 5 Επιφανειακά Νερά  Στους επιφανειακούς υδατικούς πόρους ανήκουν τα ποτάμια, οι χείμαρροι, οι λίμνες, τα έλη, οι βάλτοι, οι λιμνοθάλασσες, οι λιμνοδεξαμενές και οι ταμιευτήρες, ενώ στους υπόγειους υδατικούς πόρους περιλαμβάνονται τα νερά των γεωτρήσεων, των πηγαδιών, των πηγών και των υπόγειων υδροφόρων στρωμάτων.  Οι ταμιευτήρες, οι λιμνοδεξαμενές, τα φράγματα, οι διώρυγες μεταφοράς, αποτελούν μερικά από τα υδραυλικά έργα αξιοποίησης των υδατικών πόρων. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

6 6 Αξιοποίηση υδατικών πόρων Σύμφωνα με τις αιτίες της κρίσης του νερού διαπιστώνεται ότι :  Το νερό είναι απαραίτητο για τη ζωή και τις δραστηριότητες του ανθρώπου.  Η συνολική ποσότητα του νερού που είναι διαθέσιμη σε κάθε χώρα σε μακροχρόνια κλίμακα είναι περίπου σταθερή.  Έχουν ήδη εξαντληθεί ή βρίσκονται στο στάδιο της αξιοποίησης κατά τεκμήριο οι τεχνικά ευκολότερα και οικονομικά συμφερότερα υδατικοί πόροι.  Όσο αυξάνει ο πληθυσμός και οι δραστηριότητες του ανθρώπου τόσο εντείνεται η ρύπανση των νερών. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

7 7 Αξιοποίηση υδατικών πόρων  Η συνεχής μείωση των κατά κεφαλή διαθεσίμων υδατικών πόρων εξαιτίας της αύξησης του πληθυσμού και η διαρκής αύξηση των απαιτήσεων ως αποτέλεσμα της μεταβολής των συνθηκών ζωής και της τεχνολογικής εξέλιξης  Η διάσταση της διαχείρισης των υδατικών πόρων αποτελεί σημαντικό παράγοντα ανάπτυξης και προστασίας του περιβάλλοντος Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

8 8 Αξιοποίηση υδατικών πόρων  Η ορθολογική αξιοποίηση των υδατικών πόρων μιας περιοχής έχει στόχο την πληρέστερη δυνατή κάλυψη των κάθε είδους αναγκών σε νερό, ενώ παράλληλα αποτελεί επιχειρησιακή δραστηριότητα για την υλοποίηση της οποίας απαιτούνται προϋποθέσεις, διαδικασίες, μέτρα, επεμβάσεις, υποδομή και άλλα. Έτσι, η περιβαλλοντική πολιτική για τα υδατικά συστήματα και η ορθολογική διαχείριση θα πρέπει να βρίσκονται σε δυναμική σχέση αλληλεξάρτησης. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

9 9 Έργα αξιοποίησης υδατικών πόρων Τα έργα αξιοποίησης των υδατικών πόρων διακρίνονται σε 3 κατηγορίες:  Σε έργα αξιοποίησης του υδατικού δυναμικού που μπορεί να αξιοποιηθεί χωρίς σημαντικές επεμβάσεις στη φυσική του δίαιτα  Σε έργα ανάπτυξης του συνολικά εκμεταλλεύσιμου υδατικού δυναμικού μετά από σημαντικές επεμβάσεις στη φυσική δίαιτα με την κατασκευή μεγάλων υδραυλικών έργων  Και σε έργα μεταφοράς και διανομής του νερού Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

10 10 Έργα αξιοποίησης επιφανειακών υδάτων  Τα κυριότερα υδραυλικά έργα αξιοποίησης των επιφανειακών υδατικών πόρων είναι:  Τα φράγματα βαρύτητας  Τα τοξωτά φράγματα  Τα χωμάτινα φράγματα  Τα λιθόρριπτα φράγματα Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

11 11 Οι πιο σημαντικές παράμετροι της ρύπανσης ρύπανση από παθογόνους μικροοργανισμούς ρύπανση από υδρογονάνθρακες ρύπανση λόγω της παρουσίας υψηλού φορτίου αιωρούμενων στερεών ρύπανση από όξινη βροχή ή μεταλλευτικές δραστηριότητες (όξινη ρύπανση) ρύπανση από μεταλλικά ιχνοστοιχεία ρύπανση από συνθετικές οργανικές ενώσεις (παρασιτοκτόνα κ.ά.) ρύπανση από συνθετικά επιφανειοδραστικά (απορρυπαντικά) Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

12 12 Ρύπανση επιφανειακών υδάτινων πόρων Οι πιο σημαντικές παράμετροι οργανικής ρύπανσης των επιφανειακών νερών είναι:  Το διαλυμένο οξυγόνο  Ο ολικός άνθρακας  Το συνδεδεμένο άζωτο  Ο φώσφορος και τα φωσφορικά  Τα συνθετικά επιφανειοδραστικά  Η αλκαλικότητα  Η οξύτητα Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

13 13 Βιολογικοί δείκτες και ρύπανση επιφανειακών νερών Η έγκαιρη αναγνώριση της ρύπανσης είναι σημαντικότατος παράγοντας αποτελεσματικής αντιμετώπισής της. Η αναγνώριση αυτή της ρύπανσης στηρίζεται και σε ορισμένους βιολογικούς δείκτες, οι σημαντικότεροι από τους οποίους είναι:  Οι βιoτικοί δείκτες  Οι δείκτες ποικιλότητας  Οι συγκριτικοί δείκτες  Τα ψάρια ως βιολογικοί δείκτες  Η εξάντληση του διαλυμένου στο νερό οξυγόνου Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

14 14 Ρύπανση Λιμνών Οι λίμνες είναι βυθίσματα στα οποία συγκεντρώνονται διάφορα υλικά που προέρχονται από το δίκτυο στράγγισης της λεκάνης απορροής της το οποίο καταλήγει σε αυτές. Τα υλικά αυτά έχουν την τάση να συγκεντρώνονται σε ορισμένα τμήματα των λιμνών και τελικά στα ιζήματα του πυθμένα αλλά επίσης και στις συνιστώσες των βιοκοινοτήτων. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

15 15 Ρύπανση Λιμνών Η επίδραση της ρύπανσης των λιμνών πάνω στη σύνθεση του πληθυσμού του πλανκτόν αποτελεί σημαντικό πρόβλημα ρύπανσης. Το σημαντικότερο πρόβλημα ρύπανσης είναι η γεωργική μη σημειακή απορροή ιλύος, που είναι συνδεδεμένη με θρεπτικά και εντομοκτόνα. Η ικανότητα αυτοκαθαρισμού των λιμνών, κατά κανόνα, είναι μικρή. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

16 16 Ρύπανση Λιμνών Οι λίμνες μετριάζουν τις θερμοκρασίες και επηρεάζουν το μικροκλίμα της περιβάλλουσας περιοχής. Αποθηκεύουν νερό. Εμπλουτίζουν τους υδροφόρους στην περιοχή και συμβάλλουν στην αντιμετώπιση της λειψυδρίας. Προσφέρουν καταφύγιο στα υδρόβια και ημιυδρόβια ζώα και φυτά που με τη σειρά τους παρέχουν τροφή σε πολλά ζώα της στεριάς. Τέλος, συμβάλλουν στην ποικιλότητα του τοπίου. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

17 17  το υπερβολικό φορτίο θρεπτικών και οργανικών  οι υδρολογικές και φυσικές μεταβολές, όπως σταθεροποίηση της στάθμης  η απόθεση ιλύος από ανεπαρκή έλεγχο της διάβρωσης των γεωργικών κυρίως δραστηριοτήτων  η εισαγωγή ειδών εκτός του ενδημικού οικοσυστήματος  η οξίνιση από την όξινη βροχή και ενδεχομένως από μεταλλευτικές δραστηριότητες  η ρύπανση του νερού και των ιζημάτων από τοξικά μέταλλα, όπως Au, As, κ.α. και από οργανικές ενώσεις όπως τα πολυχλωριωμένα διφαινύλια (PCBs) και τα διάφορα παρασιτοκτόνα Οι λίμνες υπόκεινται σε ένα μεγάλο αριθμό ανθρώπινων παρεμβάσεων μέσα στα όρια της λεκάνης απορροής εκ των οποίων οι πιο σημαντικές κατηγορίες είναι: Ρύπανση Λιμνών Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

18 18 Ρύπανση από υδρόφοβους ρύπους (NAPLs)  Οι πηγές της ρύπανσης από υδρόφοβους ρύπους, όπως τα πετρελαιοειδή, είναι πολλές και διαφορετικές: διάλυση, αποθήκευση, μεταφορά, χρησιμοποίηση και απόρριψη. Πιο σημαντική όμως είναι η ρύπανση που προέρχεται από ατυχήματα.  Η ρύπανση από πετρελαιοειδή γίνεται αισθητή από την οσμή, όταν η συγκέντρωση ξεπερνά τα 0,01 mg/l, όταν πρόκειται για πετρέλαιο, τα 0,2-1,0 mg/l όταν πρόκειται για αργό πετρέλαιο και 2,0-2,5 mg/l όταν πρόκειται για λιπαντικά. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

19 19 Θερμική ρύπανση Η μεταβολή της θερμοκρασίας των επιφανειακών νερών μεταβάλλει :  την πυκνότητα  το ιξώδες  την πίεση των ατμών  την επιφανειακή τάση  την διαλυτότητα των αερίων  και το ρυθμό της διάχυσης των αερίων Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

20 20 Ευτροφισμός των λιμνών Πρόκειται για την αύξηση της πρωτογενούς παραγωγικότητας που οφείλεται σε αυξημένο φορτίο θρεπτικών τα οποία βρίσκονται σε ανισορροπία με την έξοδο των θρεπτικών από τη λίμνη. Ο ΟECD, (1982) κατηγοριοποίησε τους διάφορους τύπους λιμνών με κριτήριο τον ευτροφισμό. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

21 21 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου Ευτροφισμός των λιμνών Στις ευτροφικές λίμνες διαταράσσεται το ισοζύγιο οξυγόνου. Παρατηρούνται πολύ υψηλές τιμές διαλυμένου οξυγόνου κατά την ημέρα, λόγω της φωτοσύνθεσης των κυανοφυκών, ενώ τη νύχτα το διαλυμένο οξυγόνο μηδενίζεται.

22 22 Κατηγορίες ρύπων Οι πιο συνηθισμένοι ρύποι είναι: Οργανικοί ρύποι που απαντούν κυρίως στα απόβλητα όπως ο διαλυμένος οργανικός άνθρακας (DOC) Οργανικές και ανόργανες ενώσεις, όπως τα παρασιτοκτόνα Θρεπτικά, δηλαδή χημικά στοιχεία όπως το άζωτο και ο φώσφορος Τα βαρέα μέταλλα Μεταλλικά στοιχεία όπως τα Na, K, Mg και άλλα Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

23 23 Κύριες πηγές ρύπανσης υδρορευμάτων  τα αστικά και βιομηχανικά απόβλητα  οι σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και οι μύλοι πολτοποίησης  οι επιφανειοδραστικές ουσίες  τα κολλοβακτηριοειδή εντέρου  η θερμική ρύπανση  οι ρύποι συνδεδεμένοι με τα αιωρούμενα στερεά και τα ιζήματα.  τα παρασιτοκτόνα  και τα μέταλλα Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

24 24 Η τύχη των οργανικών ρύπων στα υδρορεύματα Οι πιο σημαντικές διαδικασίες που ελέγχουν τις συγκεντρώσεις των οργανικών ρύπων στα ποτάμια εκτός των φυσικών, χημικών και βιολογικών διαδικασιών είναι:  η ρόφηση από τα ιζήματα και η απομάκρυνση με την απόθεση  η εκρόφηση και η διάχυση των ρύπων από τα ιζήματα πίσω στο νερό  ο βιολογικός μετασχηματισμός σε ενδιάμεσες οργανικές ενώσεις ή βιοδιάσπαση οπότε απομακρύνονται πλήρως Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

25 25 Η τύχη των οργανικών ρύπων στα υδρορεύματα  η εξαέρωση προς την ατμόσφαιρα  η βιοσυμπύκνωση και βιομεγέθυνση στην τροφική αλυσίδα  η φωτόλυση ή διάσπαση των ρύπων κάτω από την επίδραση του ηλιακού φωτός  η υδρόλυση ή αποσύνθεση των ρύπων με την πρόσληψη στοιχείων από το νερό. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

26 26 Η τύχη των οργανικών ρύπων στα υδρορεύματα  Πολλοί οργανικοί ρύποι είναι αυτοδιασπώμενοι στους ποταμούς, με χρόνο υποδιπλασιασμού μικρότερο της μιας ημέρας, ανάλογα με τη θερμοκρασία, το βακτηριακό πληθυσμό, το διαθέσιμο οξυγόνο και τα διαθέσιμα θρεπτικά. Υπάρχουν όμως και οργανικοί ρύποι που ο χρόνος υποδιπλασιασμού τους είναι της τάξης ετών. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

27 Βιβλιογραφία Καλλέργης, Γ., (2001): Εφαρμοσμένη-Περιβαλλοντική Υδρογεωλογία, 2η έκδοση, τόμος Α, Β, Γ, Τ.Ε.Ε., Αθήνα. Ζανάκη Κ., 1996. Έλεγχος Ποιότητας Νερού, Εκδόσεις ΙΩΝ, Αθήνα. Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

28 Σημείωμα Αναφοράς Copyright Τεχνολογικό Ίδρυμα Ηπείρου.. Έκδοση: 1.0, 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://eclass.teiep.gr/courses/TEXG114/ Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου

29 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». http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.el [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

30 Τέλος Ενότητας Επεξεργασία: Μυριούνης Χρήστος Άρτα, 2015 30 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ηπείρου