Αξιολόγηση της ποιότητας του εδάφους μετά από εφαρμογή βιοτεχνολογικά επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου
Authors: Δήμου Μαρία 
Published: November 2023

Παρά το γεγονός ότι η παραγωγή ελαιόλαδου αποτελεί μία από τις πιο επιτυχημένες και κερδοφόρες βιομηχανίες, ιδιαίτερα στις χώρες της Μεσογείου, η διαχείριση των υγρών αποβλήτων, που παράγονται κατά τη διαδικασία εξαγωγής του αποτελούν μείζον περιβαλλοντικό πρόβλημα. Η ανεξέλεγκτη απόρριψη των υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου (ΥΑΕ) δημιουργεί σημαντικά περιβαλλοντικά προβλήματα, εξαιτίας κυρίως του εξαιρετικά υψηλού οργανικού τους φορτίου και της παρουσίας φαινολικών ενώσεων σε υψηλές συγκεντρώσεις, που είναι υπεύθυνες για αντιμικροβιακή και φυτοτοξική δράση. Το έδαφος, λόγω της μεγάλης δυνατότητας βιοαποικοδόμησης αποτέλεσε για πολλά χρόνια αποδέκτη των ΥΑΕ, γεγονός που σταδιακά οδήγησε στην υποβάθμιση του. Η ανάγκη όμως για ένα πιο βιώσιμο μοντέλο κυκλικής οικονομίας, σε συνδυασμό με αναφορές για τις θετικές επιδράσεις των ΥΑΕ στο έδαφος μετά από κατάλληλη επεξεργασία, οδήγησαν στην αναζήτηση τρόπων όχι μόνο για την διαχείριση των ΥΑΕ, αλλά και για την παράλληλη αξιοποίηση τους. Ανάμεσα σε αυτούς, η βιολογική επεξεργασία με τη χρήση μικροοργανισμών, όπως οι μύκητες, έχει συγκεντρώσει ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Στο πρώτο κεφάλαιο της παρούσας διατριβής, επιλέγεται ο καταλληλότερος μύκητας για την επεξεργασία των ΥΑΕ και διερευνάται η ικανότητα του μεμονωμένα και συνδυαστικά με το μικροφύκος Chlorella vulgaris να αποτοξικοποιεί τα ΥΑΕ σε βιοαντιδραστήρα. Τα επεξεργασμένα ΥΑΕ, αλλά και μη επεξεργασμένα εφαρμόζονται σε μεσόκοσμους με φυτά L. sativa και μελετάται η βραχυπρόθεσμη επίδραση τους στους νηματώδεις του εδάφους. Το στέλεχος P. ostreatus AMRL 133 αποδείχθηκε το καταλληλότερο για την αποτοξικοποίηση των ΥΑΕ, ενώ η αποκλειστική επεξεργασία με τον P. ostreatus AMRL 133 οδηγεί σε αποτελεσματικότερη μείωση του φαινολικού περιεχομένου των ΥΑΕ συγκριτικά με την συνδυαστική επεξεργασία. Η εφαρμογή μη επεξεργασμένων ΥΑΕ στο έδαφος μειώνει όλες τις αφθονίες των νηματωδών. Η συνδυαστική επεξεργασία δεν επηρεάζει τους ελευθέρους νηματώδεις, σε αντίθεση με την αποκλειστική επεξεργασία με το μύκητα. Οι φυτοπαρασιτικοί νηματώδεις μειώνονται στα ίδια επίπεδα μετά την εφαρμογή των δύο επεξεργασμένων υλικών. Το δίκτυο των νηματωδών που διαμορφώνεται μετά την προσθήκη των ΥΑΕ αποκλειστικά επεξεργασμένων με το μύκητα είναι περισσότερο συνεκτικό. Στο δεύτερο κεφάλαιο διερευνάται η επίδραση της επαναλαμβανόμενης προσθήκης επεξεργασμένων ΥΑΕ στη μικροβιακή κοινότητα του εδάφους. Ενώ η μικροβιακή βιομάζα τείνει να ανακάμψει στα επίπεδα πριν τις εφαρμογές, η σύνθεση της μικροβιακής κοινότητας είναι διαφορετική από την αρχική. Παράλληλα, κάθε προθήκη ΥΑΕ οδηγεί σε περισσότερο ομοιογενή μικροβιακή κοινότητα. Η επαναλαμβανόμενη εφαρμογή οδηγεί σε εμπλουτισμό του εδάφους σε διαθέσιμο φώσφορο, κάλιο και οργανικό άνθρακα. Η δραστηριότητα της NAG αυξάνεται στο χρόνο. Στο τρίτο κεφάλαιο, επεξεργασμένα και μη επεξεργασμένα ΥΑΕ, σε δύο συγκεντρώσεις, εφαρμόζονται στο έδαφος, ώστε να μελετηθεί η επίδραση τους στη μικροβιακή κοινότητα, την κοινότητα των νηματωδών, τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του εδάφους και την ανάπτυξη του φυτού L. sativa. Δειγματοληψίες πραγματοποιούνται 10 και 45 μέρες μετά την εφαρμογή. Αναφορικά με την επίδραση τους στους οργανισμούς, η επίδραση του χρόνου δειγματοληψίας και η συνδυαστική επίδραση χρόνος-χειρισμός είναι περιορισμένες. Αντίθετα, ο χειρισμός είναι η κύρια μεταβλητή που οδηγεί σε διαφοροποιήσεις, με τα δείγματα όπου εφαρμόζεται η υψηλή δόση αποβλήτων, συχνότερα των επεξεργασμένων, να καταγράφουν τις υψηλότερες τιμές βιομάζας. Η μυκητιακή βιομάζα είναι υψηλότερη μετά την εφαρμογή των μη επεξεργασμένων αποβλήτων ανεξαρτήτου συγκέντρωσης. Ο συνδυαστικός παράγοντας ασκεί σημαντική επίδραση στις ενζυμικές δραστηριότητες, χωρίς να διαμορφώνεται κοινό πρότυπο μεταξύ των ενζύμων. Η εφαρμογή των επεξεργασμένων αποβλήτων ανεξάρτητα από τη συγκέντρωση οδηγεί σε υψηλότερες τιμές φυτικής βιομάζας, συγκριτικά με τα μη επεξεργασμένα απόβλητα, δικαιολογώντας τον μεγαλύτερο αριθμό φυτοπαρασιτικών νηματωδών στα δείγματα αυτά.