Ρύπανση

1. Ρύπανση «Ρύπανση»: η, συνεπεία ανθρώπινων δραστηριοτήτων, άμεση ή έμμεση εισαγωγή, στον αέρα, το νερό ή το έδαφος, ουσιών ή θερμότητας που μπορούν να είναι επιζήμια για την υγεία του ανθρώπου ή για την ποιότητα των υδατικών οικοσυστημάτων ή των χερσαίων οικοσυστημάτων που εξαρτώνται άμεσα από υδατικά οικοσυστήματα, συντελούν στη φθορά υλικής ιδιοκτησίας, ή επηρεάζουν δυσμενώς ή παρεμβαίνουν σε λειτουργίες αναψυχής ή σε λοιπές νόμιμες χρήσεις του περιβάλλοντος.

2. Ποιότητα φυσικών νερών τα φυσικά επιφανειακά νερά σχηματίζονται από την αλληλεπίδραση νερού –ατμόσφαιρας - εδάφους επιστρέφουν στους ωκεανούς μεταφέροντας διάφορα διαλυμένα συστατικά και αιωρούμενα σωματίδια αργίλου και ιλύος.

3. αποσάθρωση • από τις διεργασίες της αποσάθρωσης (weathering effect) και της διάβρωσης (soil erosion) των πετρωμάτωντο νερό εμπλουτίζεται με διαλυμένα άλατα. (K+, Na+, Ca2+, Mg2+και SiO2 ) • στους ωκεανούς συμβαίνει η αντίστροφη της αποσάθρωσης αντίδραση: Τα κατιόντα, τα όξινα ανθρακικά ιόντα, και τα διαλυμένα πυριτικά και αργιλικά ορυκτά αντιδρούν προς το σχηματισμό νέων πετρωμάτων στο πυθμένα

4. Ποιότητα φυσικών νερών Η αλληλένδετη φύση αυτών των αντιδράσεων έχει σημαντικές επιπτώσεις στη σύσταση των φυσικών νερών. Οι συγκεντρώσεις των κύριων συστατικών των φυσικών νερών, Ca2+, Mg2+Na+, Cl-, SO42-, HCO3-, SiO2(aq) εμφανίζουν μικρές διακυμάνσεις στις συγκεντρώσεις τους λόγω της ρυθμιστικής δράσης των αντιδράσεων αυτών. Για τον ίδιο λόγο, στο θαλάσσιο νερό η αναλογία των συγκεντρώσεων των κύριων διαλυμένων συστατικών παραμένει πρακτικά σταθερή .

5. εισαγωγή περίσσειας ανόργανων αλάτωναστικά λύματα Εκτιμάται ότι τα αστικά λύματα συνεισφέρουν • 300 mg/L ολικών διαλυμένων ανόργανωναλάτων όμως η συγκέντρωση Cl-, NH4+ και NO3- είναι δυσανάλογαμεγαλύτερη από την συγκέντρωση των ιόντων Ca+, Mg2+ και SO42- • Μεταβάλονται οι αναλογίες των συστατικών των φυσικών νερών

6. εισαγωγή περίσσειας οργανικής ύλης αστικά λύματα • περιέχουν 300 mg/L οργανικό άνθρακα • 10-30 mg/L οργανικό άζωτο • 1-2 mg/l φωσφόρο συνδεδεμένο με οργανικές ενώσεις, φυσικά νερά • 1-5mg/L οργανικό άνθρακα • <1 mg/L οργανικό άζωτο • <0,5 mg/L οργανικό φωσφόρο

7. επιπτώσεις εισαγωγής περίσσειας οργανικής ύλης • Βιοαποδομήσιμες • έλλειψη οξυγόνου • Μη βιοαποδομήσιμες • τοξικές οργανικές ενώσεις μεταβάλλουν, ή διακόπτουν βιολογικές διεργασίες • δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία

8. Στα φυσικά νερά υπάρχουν μικροοργανισμοί και οι διεργασίες που επιτελούν έχουν επίδραση στην ποιότητα των υδάτων • Π.χ. η φωτοσύνθεση είναι μια αντίδραση κατά την οποία μικροοργανισμοί δεσμεύουν ηλιακή ενέργεια για να επιτελέσουν μια οξειδοαναγωγική αντίδραση κατά την οποία ανόργανος άνθρακας ανάγεται σε οργανική ύλη με την παραγωγή οξυγόνου. • Με την κατανάλωση HCO3-, CO3-2, αυξάνεται το pH μεαποτέλεσμα ενώσεις όπως MgOH2, CaCO3 να καταβυθίζονταικαι μειώνεται η αλκαλικότητα . • Καταναλώνεται Ν και P και μεταβάλλεται η συγκέντρωση των θρεπτικών συστατικών • Παρέχουν οργανικές ενώσεις • Επικρατούν αερόβιες συνθήκες

9. Ανακεφαλαίωση • Από τις χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα μεταξύ νερού, ατμόσφαιρας και στερεών πετρωμάτων του εδάφους σχηματίζονται αραιά υδατικά διαλύματα τα οποία ονομάζονται επιφανειακά και υπόγεια νερά. Τα νερά αυτά μαζί με αποσαθρωμένα πετρώματα επιστρέφουν στους ωκεανούς όπου συμβαίνει η αντίστροφη της αποσάθρωσης αντίδραση. Το αποτέλεσμα είναι η διατήρηση της σύστασης των ωκεανών και ο σχηματισμός πετρωμάτων. Οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες και οι δραστηριότητες των οργανισμών που ζουν μέσα ή κοντά στα υδατικά συστήματα μεταβάλλουν την συγκέντρωση των οργανικών και ανόργανων συστατικών των διαλυμάτων αυτών.

10. Οι κυριότερες αλληλεπιδράσεις φάσεων στα φυσικά νερά

11. ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΑ ΦΥΣΙΚΑ ΝΕΡΑ οξεοβασικές αντιδράσεις (acid-base reactions). • Οι αντιδράσεις οξέων βάσεων αποτελούν ίσως τις πιο σημαντικές αντιδράσεις στη μελέτη της χημείας νερού. Πολλές χημικές ενώσεις στο νερό δρουν ως οξέα (ελευθερώνοντας Η+), άλλες δρουν ως βάσεις (προσλαμβάνοντας Η+), και το μόριο του νερού συμπεριφέρεται και ως οξύ και ως βάση. Μια σημαντική ένωση στη χημεία των φυσικών νερών είναι τα όξινα ανθρακικά ιόντα, HCO3- ,που δρουν ως οξύ και ως βάση (οξεοβασική χημεία του συστήματος ανθρακικών). Η γνώση της οξεοβασικής χημείας αποτελεί τη βάση για τη κατανόηση του ανθρακικού συστήματος που επηρεάζει το pH των φυσικών νερών και τη διαλυτότητα ορισμένων μεταλλικών ιόντων. Επίσης, πολλές αντιδράσεις ιζηματοποίησης-διαλυτοποίησης, και οξείδωσης-αναγωγής περιλαμβάνουν αντιδράσεις οξέων-βάσεων.

12. ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΑ ΦΥΣΙΚΑ ΝΕΡΑ αντιδράσεις διαλυτοποίησης- ιζηματοποίησης:-(dissolution and precipitation) Οι αντιδράσεις αυτές συνετέλεσαν στην παρουσία των κυριότερων κατιόντων στα φυσικά νερά. Οι αντιδράσεις διαλυτοποίησης – καταβύθισης είναι από τις σημαντικότερες αντιδράσεις τόσο στα φυσικά υδατικά συστήματα όσο και στις διεργασίες επεξεργασίας του νερού. Η διαλυτοποίηση των ορυκτών αποτελεί καθοριστικό παράγοντα της χημικής σύστασης των φυσικών υδάτων. Η χημική σύσταση των φυσικών υδατικών διαλυμάτων μπορεί να μεταβληθεί με την καταβύθιση και τον επακόλουθο σχηματισμό ιζημάτων αυτών των στερεών, από υπέρκορα διαλύματα. Η χημική καταβύθιση αποτελεί τη βάση διεργασιών πουχρησιμοποιούνται στην επεξεργασία νερού και υγρών αποβλητων, όπως π.χ η μείωση της σκληρότητας του νερού, η απομάκρυνση σιδήρου, η απομάκρυνση φωσφορικών, και η κροκκίδωση με υδρολυόμενα άλατα μετάλλων.

13. ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΑ ΦΥΣΙΚΑ ΝΕΡΑ αντιδράσεις ρόφησης-εκρόφησης • Η επιφάνεια των σωματιδίων που αιωρούνται στα φυσικά νερά είναι μέσο μεταφοράς μικρών ποσοτήτων ουσιών (ιχνοστοιχεία, θρεπτικά συστατικά, οργανικές ενώσεις). Η επιφάνεια των σωματιδίων είναι τόσο ανόργανης φύσης (οξείδια σιδήρου, μαγγανίου, πυριτίου κ.α.) όσο και οργανικής (πρωτεϊνούχα υλικά, άλγη, βακτήρια).

14. ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΑ ΦΥΣΙΚΑ ΝΕΡΑΑντιδράσεις οξειδοαναγωγής • είναι αντιδράσεις ανταλλαγής ηλεκτρονίων, στις οποίες μεταβάλλεται ο αριθμός οξείδωσης τουλάχιστον δύο ατόμων. • από τις πιο σημαντικές αντιδράσεις που παρατηρούνται στα φυσικά νερά και στις μεθόδους κατεργασίας νερού και υγρών αποβλήτων. • οι περισσότερες αντιδράσεις οξειδοαναγωγής καταλύονται από μικροοργανισμούς. • Οι βασικές βιοχημικές διεργασίες της φωτοσύνθεσης και της αναπνοής συντελούνται με οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις.

15. ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΑ ΦΥΣΙΚΑ ΝΕΡΑΑντιδράσεις οξειδοαναγωγής • Η χημική συμπεριφορά των ενώσεων που περιέχουν άνθρακα, άζωτο, θείο, σίδηρο και μαγγάνιο επηρεάζεται κυρίως από οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις. • Τα τεστ BOD και COD, η απολύμανση του νερού (χλωρίωση, όζον κλπ.) βασίζονται σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής. • Πολλές αντιδράσεις οξειδοαναγωγής οι οποίες καταλύονται από ένζυμα (μικροοργανισμούς) αποτελούν τη βάση μεθόδων επεξεργασίας αποβλήτων όπως π.χ. η αναερόβια επεξεργασία, συστήματα ενεργούς ιλύος κ.α.

16. ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΑ ΦΥΣΙΚΑ ΝΕΡΑΑντιδράσεις συμπλοκοποίησης (complexation reactions) • Ο σχηματισμός συμπλόκων άλλες φορές οδηγεί στη διαλυτοποίηση διαφόρων κατιόντων και άλλες οδηγεί στη μεταφορά ιόντων από την υδατική φάση στα ιζήματα, είτε γιατί τα σχηματιζόμενα σύμπλοκα είναι αδιάλυτα είτε γιατί τα σύμπλοκα ροφούνται στην επιφάνεια σωματιδίων • Ο σχηματισμός συμπλόκων μεταβάλλει την συγκέντρωση των ελεύθερων μεταλλικών ιόντων στα φυσικά νερά και κατά συνέπεια μεταβάλλει φαινόμενα και ιδιότητες που εξαρτώνται από τη συγκέντρωση των ελεύθερων μεταλλοκατιόντων. Για παράδειγμα, μεταβάλλεται η διαλυτότητα, η τοξικότητα και η βιοδιαθεσιμότητα των μετάλλων.

17. ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΑ ΦΥΣΙΚΑ ΝΕΡΑΑντιδράσεις συμπλοκοποίησης (complexation reactions) • Σύμπλοκες ενώσεις, ή ενώσεις συναρμογής ή ενώσεις σύνταξης, ή σύμπλοκα (complex or coordination compounds) ονομάζονται πολύπλοκα χημικά είδη(σταθερά συγκρότημα ατόμων) τα οποία αποτελούνται από ένα ή περισσότερα κεντρικά άτομα ή ιόντα (συνήθως μετάλλου) τα οποία συνδέονται με ορισμένο αριθμό ατόμων, ή μορίων, ή ιόντων αμετάλλου, που ονομάζονται υποκαταστάτες, ή ομάδες συναρμογής (ligands). • Οι αντιδράσεις συμπλοκοποίσης είναι πολύ διαδεδομένες στα φυσικά νερά, εμφανίζονται τόσο σε χημικές διεργασίες όσο και σε βιολογικές και χρησιμοποιούνται εκτεταμένα στις χημικές αναλύσεις νερού (προσδιορισμός σκληρότητας, χλωριόντων, COD). Ο σχηματισμός συμπλόκων είναι σημαντικός στη χημεία των φυσικών νερών γιατί μεταβάλλει τη χημική μορφή των μετάλλων στο υδατικό διάλυμα.

18. ΡΥΠΑΝΣΗ ΥΔΑΤΙΚΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ • Τα φυσικά νερά δια μέσου των αιώνων έχουν αποκτήσει μια σχεδόν σταθερή περιεκτικότητα σε διάφορες ενώσεις, γεγονός που τα κατατάσσει σε διάφορες κατηγορίες: • Θαλάσσιο νερό • Νερό της ατμόσφαιρας (βροχή ,χιόνι) • Επιφανειακά (λίμνες, ποτάμια) και Υπόγεια (πηγές, γεωτρήσεις, έδαφος) νερά. • Η περιεκτικότητα των φυσικών νερών σε διάφορες ενώσεις προσδιορίζει την ποιότητα του νερού και επίσης προσδιορίζει τη χρήση τους: • Νερό ύδρευσης, άρδευσης, βιομηχανίας, κολύμβησης, διαβίωσηςψαριών.

19. ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΡΥΠΑΝΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΩΝ • Ως ρύπανση νερού ορίζεται η ύπαρξη στο νερό ουσιών πέρα από τα φυσιολογικά όρια (και ύπαρξη ουσιών που φυσιολογικά δεν υπάρχουν στη φύση). • Ως ποιότητα νερού ορίζεται το σύνολο των χαρακτηριστικών που καθιστούν το νερό αποδεκτό για την επιθυμητή χρήση. • Ο έλεγχος της ποιότητας του νερού περιλαμβάνει τον καθορισμό και τον έλεγχο ορισμένων παραμέτρων,των παραμέτρων ποιότητας – (παραμέτρων ρύπανσης)

20. Παράμετροι για τον χαρακτηρισμό της ποιότητας των υδάτων Οι διάφοροι έλεγχοι της ποιότητας και του βαθμού ρύπανσης νερού περιλαμβάνουν τον καθορισμό ορισμένων παραμέτρων που επιλέγονται με βάση τους στόχους ελέγχου, την προοριζόμενη χρήση και τη συχνότητα εμφάνισης κάποιου ρυπαντή • ΟΡΓΑΝΟΛΗΠΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ • ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ • ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΕΛΕΓΧΟΥ ΡΥΠΑΝΣΗΣ • ΤΟΞΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ • ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ • ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ • ΡΑΔΙΟΛΟΓΙΚΕΣ • ΕΙΔΙΚΟΙ ΕΛΕΓΧΟΙ

21. Έλεγχος Παραμέτρων Ποιότητας • Ο έλεγχος των διαφόρων παραμέτρων ποιότητας γίνεται σε επιφανειακά και υπόγεια νερά που προορίζονται για αστική, αρδευτική, βιομηχανική χρήση, σε θαλάσσια νερά και σε υγρά αστικά και βιομηχανικά απόβλητα γιατί και αυτά καταλήγουν στο υδατικό περιβάλλον. • Οι παράμετροι που προσδιορίζονται • Η μέθοδος προσδιορισμού τους • Η συχνότητα ελέγχων • Οι οριακές ανώτατες επιτρεπτές ή ενδεικτικές τιμές καθορίζονται νομοθετικά. Οι νομοθετικές διατάξεις αναθεωρούνταιμε προσθήκες νέων παραμέτρων ή με μεταβολές στις αποδεκτές τιμές.

22. ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΤΗΣ Ε.Ε. • Κανονισμοί-(R) Regulations: «άμεση ισχύ» • Οδηγίες-(L) Directives: υποχρεώνουν τα κράτη μέλη να λάβουν αναγκαία νομοθετικά μέτρα- εναρμόνιση Ελληνικού Δικαίου – ώστε να εφαρμόσουν τις υποχρεώσεις που επιβάλουν. Δίνεται περίοδος προσαρμογής • Αποφάσεις- (D) Decisions: δεσμεύουν τα κράτη μέλη- συνήθως αναφέρονται στη κύρωση διεθνών συμβάσεων, στην ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ ΕΚ και Κρατών Μελών, σύσταση επιτροπών κ.α Πρόγραμμα Δράσης για το Περιβάλλον: ορίζονται οι προτεραιότητες της Ευρωπαϊκής Πολιτικής Περιβάλλοντος

23. ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΤΗΣ Ε.Ε. που βρίσκουμε: • http://europa.eu/ • http://europa.eu/legislation_summaries/ environment/index_el.htm • http://www.ypeka.gr • http://www.minenv.gr • http://www.google.com(λέξεις κλειδιά)

24. ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΤΗΣ Ε.Ε. Βρίσκεται σε συνεχή εξέλιξη • (1975-1990):Καθορισμός προτύπων ποιότητας νερού και προστασία επιφανειακών υδάτων που προορίζονταν για πόσιμο ή άλλες χρήσεις • (1990~1996): περιορισμό ρήψης ρυπογόνων ουσιών- ο έλεγχος της ρύπανσης ως μέσο επίτευξης ποιοτικών προτύπων • (1996 και μετά): ολοκληρωμένη προσέγγιση-βιώσιμη χρήση υδάτινων πόρων - Οδηγία Πλαίσιο 2000/60/ΕΚ WFD -Water Framework Directive (όταν τεθεί σε πλήρη εφαρμογή θα αντικαταστήσει τις προηγούμενες)

25. ΟΡΓΑΝΟΛΗΠΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Αναφέρονται στις φυσιολογικές ιδιότητες του νερού (εμφάνιση) και εκτιμούνται υποκειμενικά • Χρώμα • Οσμή • Γεύση • Θολερότητα

26. ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ(σε σχέση με τη φυσική σύσταση των νερων) • pH • Αγωγιμότητα • Αλκαλικότητα • Χλωριόντα • Πυρίτιο • Θειικά • Θερμοκρασία • Ασβέστιο • Μαγνήσιο • Νάτριο • Κάλιο • Σκληρότητα • Διαλυμένο οξυγόνο • Στερεά

27. ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΠΟΥ ΑΦΟΡΟΥΝ ΑΝΕΠΙΘΥΜΗΤΕΣ ΟΥΣΙΕΣ (όταν βρίσκονται σε υπερβολική ποσότητα) • Οργανικές ενώσεις • Λίπη-Έλαια-Ορυκτέλαια • Φαινόλες • Απορρυπαντικά • Θρεπτικά συτατικά- ενώσεις αζώτου και φωσφόρου • Ανόργανες ενώσεις: υδρόθειο, θειούχες ενώσεις, Β, φθοριούχες , ιχνοστοιχεία (Fe, Mn, Cu, Zn, Ba)

28. ΤΟΞΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ • βαρέα μέταλλα (Hg,Cd,Pb, Cr, V, Ni) • As, Se, Te • κυανιούχες ενώσεις (CN-) • Παρασιτοκτόνα και εξομοιούμενα προϊόντα:εντομοκτόνα, ζιζανιοκτόνα, μυκητοκτόνα, πολυχλωριωμένα διφαινύλια (PCBs) • Πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες - PAHs

29. ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ • Ως δείκτης μικροβιολογικής μόλυνσης (παρουσία παθογόνων μικροοργανισμών) χρησιμοποιείται το κολοβακτηρίδιο ενδεικτικοί οργανισμοί (indicator organism) • Συμπληρωματικά προσδιορίζονται εντερόκοκκοι, σαλμονέλες και άλλα παθογόνα μικρόβια