Η επίδραση γεωλογικών και ανθρωπογενών παραγόντων στην ποιότητα και την χημική σύσταση των υπόγειων νερών περιοχών της Ανατολικής Αττικής

Abstract

The groundwater resources of Grammatiko, Marathona, Spata, Keratea and Lavrio areas have still to be utilised fully for economic and social development. In the present study the quality of groundwater in different water bearing formations is made to assist in management of vital resources. Chemical analyses of 93 samples from the East Attiki area for the dissolved inorganic constituents in groundwater were undertaken. Specifically analyses were carried out for the constituents Ca2+, Mg2+, HCO3-, CI-, Si4+, Na+, SO42-, NO3-, NO2-, PO43-, K+, B, Fe, Sr, Ag, As, Ba, Be, Bi, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, Ti, V, W, Zn, Al, Li, Mn, P, U, Au, Th. Also Electric Conductivity, Total Dissolved Solids, pH measurements and isotopic analysis were performed. The constituents ranges for water samples are: S042- 9-840 mgL-1, ΝΟ3- 0-272 mgL-1, Ρ2O5 0-19000 μgL·1, Ca 5-370 mgL-1, Mg 5-241 mgL-1, Na 5-621 mgL-1, Κ 0.1-60 mgL-1, Si 2-20 mgL-1, Β 0-600 μgL-1, Ba 0-175 μgL-1, Zn 5-900 μgL-1, Pb 10-25 μgL-1, As 0-540 μgL-1, Mn 20-250 μgL-1, Cr 20-90 μgL-1, Cu 2-50 μgL-1, Ni 5-30 μgL-1, Sb 10-61 μgL-1, Se 20-45 μgL-1, W 23-206 μgL-1, Al 100-500 μgL-1, Fe 10-1690 μgL-1. There is pollution of groundwaters with elevated values of the nitrate and phosphate due to the agricultural practice in the area. Another case of pollution of waters with elevated concentrations of TDS, sulphate, sodium, magnesium, chloride, boron is due to the seawater intrusion. Another natural case of arsenic and zinc pollution of waters is the known sulfide mineralization in the sampled area. The geochemical data of ground waters and also the δ180, 5D data showed a mixing in different proportions between seawater and meteoric water in the areas of Grammatiko, Marathona and Artemida. Hydrogeochemical and statistical methods were used in order to study the relationship between the constituents analysed. Evaluation of the groundwater quality for domestic and irrigation purposes is discussed.

Οι υπόγειοι υδάτινοι πόροι των περιοχών Γραμματικού, Μαραθώνα, Σπάτων, Κερατέας και Λαυρίου πρέπει να αξιοποιηθούν στο έπακρο χάριν της οικονομικής και κοινωνικής ανάπτυξης της περιοχής. Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε η ποιότητα του υπόγειου νερού διαφόρων υδροφόρων οριζόντων προκειμένου να συμβάλλει στην διαχείριση των υδάτινων πόρων. Πραγματοποιήθηκαν χημικές αναλύσεις σε 93 δείγματα υπόγειου νερού για τα εξής συστατικά Ca2+, Mg2+, HCO3-, CI-, Si4+, Na+, SO42-, NO3-, NO2-, PO43-, K+, B, Fe, Sr, Ag, As, Ba, Be, Bi, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, Ti, V, W, Zn, Al, Li, Mn, P, U, Au, Th καθώς και μετρήσεις ηλεκτρικής αγωγιμότητας, ολικών διαλυμένων στερεών και pH. Η διακύμανση των παραμέτρων που αναλύθηκαν έχει ως εξής: S042- 9-840 mgL-1, ΝΟ3- 0-272 mgL-1, Ρ2O5 0-19000 μgL·1, Ca 5-370 mgL-1, Mg 5-241 mgL-1, Na 5-621 mgL-1, Κ 0.1-60 mgL-1, Si 2-20 mgL-1, Β 0-600 μgL-1, Ba 0-175 μgL-1, Zn 5-900 μgL-1, Pb 10-25 μgL-1, As 0-540 μgL-1, Mn 20-250 μgL-1, Cr 20-90 μgL-1, Cu 2-50 μgL-1, Ni 5-30 μgL-1, Sb 10-61 μgL-1, Se 20-45 μgL-1, W 23-206 μgL-1, Al 100-500 μgL-1, Fe 10-1690 μgL-1. Τα υπόγεια νερά έχουν υψηλές τιμές νιτρικών και φωσφορικών που αποδίδονται στις αγροτικές και αστικές χρήσεις γης. Οι υψηλές τιμές ολικών διαλυμένων στερεών, θειικών, νατρίου, μαγνησίου, χλωρίου, βορίου αποδίδονται στην θαλάσσια διείσδυση. Η θειούχος μεταλλοφορία στην περιοχή του Λαυρίου ευθύνεται για τις υψηλές τιμές αρσενικού, ψευδαργύρου και θειικών στα υπόγεια νερά της περιοχής. Τα γεωχημικά δεδομένα των υπόγειων νερών σε συνδυασμό με τα ισοτοπικά δεδομένα αποδεικνύουν ανάμιξη θαλάσσιου και υπόγειου νερού στις περιοχές Γραμματικού, Μαραθώνα και Αρτέμιδος. Υδρογεωχημικές και στατιστικές μέθοδοι εφαρμόσθηκαν προκειμένου να μελετηθεί κάποια πιθανή σχέση μεταξύ των χημικών και φυσικών παραμέτρων. Πραγματοποιήθηκε επίσης αξιολόγηση της ποιότητας του υπόγειου νερού για οικιακή ή αρδευτική χρήση.