Μελέτη του ρόλου των μακροφυκών στις μορφές των μετάλλων στο θαλάσσιο περιβάλλον
Authors: Καραβόλτσος Σωτήριος 
Published: September 2021

Η παρούσα διατριβή έχει ως κύριο στόχο τη διερεύνηση του ρόλου που διαδραματίζει η αποσύνθεση αυξημένης βιομάζας του χλωροφύκους Ulva rigida στις μορφές ορισμένων διαλυτών μετάλλων. Η δυνατότητα χρήσης του χλωροφύκους Ulva rigida ως βιοδείκτη των επιπέδων των διαλυτών μετάλλων απετέλεσε το δεύτερο σκέλος που διερευνήθηκε στα πλαίσια της διατριβής αυτής. Για την υλοποίηση των στόχων της έρευνας, το πειραματικό μέρος της παρούσας εργασίας χωρίστηκε σε τρία διακριτά μεταξύ τους μέρη που αφορούν: • τη μελέτη των μορφών των διαλυτών μετάλλων στο θαλασσινό νερό •τη μελέτη του ρόλου των μακροφυκών με έμφαση στο χλωροφύκος Ulva rigida στις μορφές των διαλυτών μετάλλων, ιδιαίτερα κατά τη φάση της αποσύνθεσης της βιομάζας τους • τη μελέτη της δυνατότητας χρήσης του χλωροφύκους Ulva rigida ως βιοδείκτη του βιοδιαθέσιμου κλάσματος των διαλυτών μετάλλων. Τα μέταλλα που εξετάστηκαν στην παρούσα εργασία κατατάσσονται με κριτήριο την αυξημένη ευκινησία τους στη σειρά: Cd,Zn>Cu. Διαπιστώθηκε ότι το μεγαλύτερο μέρος του διαλυτού ψευδαργύρου, χαλκού και καδμίου είναι συμπλεγμένα με οργανικής φύσης υποκαταστάτες. Πλησίον δε περιοχών με έντονη βιομηχανική δραστηριότητα, για παράδειγμα πλησίον ναυπηγείων και διϋλιστηρίων, παρατηρείται αύξηση του ιοντικού κλάσματος των μετάλλων η οποία αποδίδεται στην ελευθέρωση σημαντικών ποσοτήτων τους στο θαλασσινό νερό λόγω της βιομηχανικής δραστηριότητας και στην αδυναμία των διαλυτών υποκαταστατών να τα συμπλέξουν προς περισσότερο αδρανείς μορφές, λόγω του κορεσμού των θέσεων σύνδεσής τους. Η επίδραση της αποικοδόμησης της βιομάζας του χλωροφύκους Ulva rigida στις μορφές των μελετούμενων διαλυτών μετάλλων διερευνήθηκε απευθείας στο φυσικό περιβάλλον καθώς και σε πειράματα αποικοδόμησης της βιομάζας του χλωροφύκους που έλαβαν χώρα στο εργαστήριο. Από τον συνδιασμό των αποτελεσμάτων διαπιστώθηκε ισχυρή σύμπλεξη των μελετούμενων μετάλλων (χαμηλές συγκεντρώσεις του ιοντικού κλάσματός τους, υψηλή συμπλεκτική ικανότητα ως προς μεταλλικά ιόντα) μόνο πλησίον της βιομάζας του χλωροφύκους Ulva rigida, σχεδόν σε επαφή με τους ιστούς του. Κατά τη φάση της αποικοδόμησης της βιομάζας του, το φυτοβένθος Ulva rigida επιδρά στις μορφές των διαλυτών μετάλλων (ιδιαίτερα πλησίον της βιομάζας του), είτε άμεσα μέσω της ελευθέρωσης διαλυτών οργανικών ενώσεων που ένα σημαντικό μέρος τους βρίσκεται στην κολλοειδή φάση και είναι πλούσιες σε άζωτο και θείο περιέχοντας πολυσακχαρίτες και ενώσεις πρωτεϊνικής φύσης είτε έμμεσα μέσω βακτηριακής επίδρασης στο ελευθερούμενο οργανικό υλικό αλλά ακόμη και μέσω ανάπτυξης περιβαλλοντικών συνθηκών κατάλληλων για την παραγωγή σουλφιδίων. Η μελέτη της δυνατότητας χρήσης του χλωροφύκους Ulva rigida ως βιοδείκτη των επιπέδων των διαλυτών μετάλλων επιχειρήθηκε αποκλειστικά με την εκτέλεση πειραμάτων που έλαβαν χώρα στο φυσικό περιβάλλον, στα οποία ποσότητες του χλωροφύκους Ulva rigida μεταφέρθηκαν από μια διεξοδικά μελετημένη περιοχή του κόλπου της Ελευσίνας σε άλλες περιοχές με συγκριτικά αυξημένες συγκεντρώσεις των διαλυτών μετάλλων εξαιτίας της έντονης βιομηχανικής δραστηριότητας. Από τα αποτελέσματα των πειραμάτων αυτών επισημαίνεται εμπλουτισμός του θαλάσσιου χώρου πλησίον των μελετούμενων βιομηχανικών εγκαταστάσεων σε βιοδιαθέσιμο διαλυτό ψευδάργυρο και χαλκό, όχι όμως και σε κάδμιο. Καταλήγουμε επομένως στη θεώρηση ότι το χλωροφύκος Ulva rigida χρησιμοποιούμενο ως βιοδείκτης των επιπέδων των διαλυτών μετάλλων αποτελεί εύχρηστο “εργαλείο” στη λήψη πρόδρομων πληροφοριών όσον αφορά το βιοδιαθέσιμο κλάσμα του διαλυτού ψευδαργύρου, χαλκού και καδμίου.