Μελέτη των πολικών και μη πολικών οργανικών ενώσεων στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα με συνδυασμό ενεργής και παθητικής δειγματοληψίας
Authors: Τερζοπούλου Ευαγγελία 
Published: August 2021

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήθηκε η παρουσία πολικών και μη πολικών οργανικών ενώσεων που προέρχονται από ανθρωπογενείς πηγές στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα με συνδυασμό ενεργής και παθητικής δειγματοληψίας, όπως προτείνεται από την Οδηγία Πλαίσιο 2000/60/EC για την προστασία των υδάτων. Αναπτύχθηκε και επικυρώθηκε μεθοδολογία σύμφωνα με την Κοινοτική Απόφαση 2002/657/EC για τον προσδιορισμό εβδομήντα οργανικών ενώσεων που ανήκουν στις ομάδες των οργανοχλωριωμένων φυτοφαρμάκων, οργανοφωσφορικών, καρβαμιδικών, της τριαζίνης και της ουρίας, πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων, πολυχλωριωμένων διφαινυλίων, φαρμακευτικών, φαινολών και της τριαζόλης σε επιφανειακά ύδατα με την αναλυτική τεχνική αέριας χρωματογραφίας - φασματομετρίας μαζών σε σειρά (GC-MS/MS). Η προκατεργασία περιλάμβανε καθαρισμό με εκχύλιση στερεάς φάσης (SPE) με μικροστήλες Oasis HLB. Οι οργανικές ενώσεις αναλύθηκαν παρακολουθώντας 2 θυγατρικά ιόντα για την αναμφίβολη επιβεβαίωσή τους. Το επίπεδο επικύρωσης τέθηκε στα 500 ng/ml. Η ακρίβεια και η πιστότητα της μεθόδου ήταν ικανοποιητικές. Οι ανακτήσεις που επιτεύχθηκαν κυμαίνονταν μεταξύ 50% και 110% με τη διακύμανση να κυμαίνεται μεταξύ 0.84 % και 27.4 %. Οι τιμές των LODs κυμαίνονταν μεταξύ 6.0 ng/L και 40 ng/L και των LOQs μεταξύ 20.1 ng/L και 134 ng/L. Οι τιμές της αβεβαιότητας (U) κυμαίνονταν μεταξύ 5.98% και 37%. Η μέθοδος αποδεικνύεται ευαίσθητη και αξιόπιστη και είναι κατάλληλη για εφαρμογή σε προγράμματα ελέγχου επιφανειακών νερών. Μελετήθηκε, επίσης, η εφαρμογή τριών τύπων παθητικών δειγματοληπτών στη δειγματοληψία των οργανικών ενώσεων: SPMDs για τις μη πολικές οργανικές ενώσεις, Pest-POCIS και Pharm-POCIS για τις πολικές οργανικές ενώσεις αντίστοιχα. Επίσης, μελετήθηκε η παρουσία των οργανοχλωριωμένων εντομοκτόνων (OCPs) και των πολυχλωριωμένων διφαινυλίων (PCBs) σε βιολογικά δείγματα. Η προκατεργασία περιλάμβανε καθαρισμό με εκχύλιση με χρωματογραφία μοριακού αποκλεισμού (GPC). Τα ποσοστά ανάκτησης ήταν ικανοποιητικά στις περιπτώσεις των παθητικών δειγματοληπτών (60-110%) και των ψαριών (80.4-130%). Μελετήθηκε η παρουσία των οργανικών ενώσεων με την ενεργή και παθητική δειγματοληψία σε επτά θέσεις στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα κατά τη διάρκεια τριών περιόδων δειγματοληψίας. Οι μέσες χρονικά ολοκληρωμένες συγκεντρώσεις που υπολογίζονται από τους παθητικούς δειγματολήπτες σχετίζονται σημαντικά με τις συγκεντρώσεις των ενώσεων που προσδιορίζονται με τη στιγμιαία δειγματοληψία. Οι συγκεντρώσεις των υδρόφοβων οργανικών ενώσεων βρίσκονται σε σχετική συμφωνία στα SPMDs και στους υδρόβιους οργανισμούς, επιβεβαιώνοντας τις βιομιμητικές ιδιότητες των SPMDs. Τα φυτοφάρμακα παρουσίασαν τις μεγαλύτερες συχνότητες ανίχνευσης από το σύνολο των ενώσεων που εξετάστηκαν. Χωρικές και χρονικές διακυμάνσεις παρατηρήθηκαν. Υψηλότερη συχνότητα ανίχνευσης και υψηλότερες συγκεντρώσεις των πολικών και μη πολικών οργανικών ενώσεων παρατηρήθηκαν κατά την 2η και 3η περίοδο δειγματοληψίας (Αυγούστου-Σεπτεμβρίου και Οκτωβρίου-Νοεμβρίου), όταν η ροή των υδάτων είναι χαμηλή και όταν οι βροχοπτώσεις είναι έντονες οπότε πραγματοποιείται φυσική άρδευση στα ξηρά εδάφη και επομένως επιφανειακή απορροή των φυτοφαρμάκων τα οποία εφαρμόζονται στις αγροτικές εκτάσεις. Η αξιολόγηση του οικοτοξικολογικού κινδύνου ολοκληρώθηκε ακολουθώντας την Ευρωπαϊκή μεθοδολογία (TGD, 2003) όπου γίνεται εφαρμογή της Ευρωπαϊκής Οδηγίας πλαίσιο για τα ύδατα (WFD) και του Ευρωπαϊκού Κανονισμού REACH (EΕ Κανονισμός, 2006). Ο οικοτοξικολογικός κίνδυνος εκτιμήθηκε ότι είναι υψηλός για τις ενώσεις 1,2-benzanthracene, benzo(b)fluoranthene, p,p-DDD, p,p-DDT, dinoseb, diuron, endosulfan II, endrin, fenthion, isoproturon, methoxychlor, PCB 101, PCB 180, pyrene και salicylic acid. Οι συγκεκριμένες ενώσεις θα πρέπει να εντάσσονται στα προγράμματα παρακολούθησης.