Μελέτη της περιβαλλοντικής τύχης των οργανοφωσφορικών εστέρων στον Θερμαϊκό κόλπο
Creators: name: Μπουτάρη, Παναγιώτα Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Οργανοφωσφορικοί εστέρες
Θερμαϊκός κόλπος
Εσωτερικά ύδατα
Organophosphate esters
Thermaikos gulf
Inland waters

description: Οι οργανοφωσφορικοί εστέρες (Organophosphate esters – OPEs) αποτελούν μία ομάδα συνθετικών χημικών ενώσεων, παράγωγα του φωσφορικού οξέος και αξιοποιούνται σε πληθώρα προϊόντων ως επιβραδυντές φλόγας και πλαστικοποιητές. Με την απαγόρευση των βρομιωμένων επιβραδυντών φλόγας (BFRs), οι OPEs αξιοποιήθηκαν ως κατάλληλοι αντικαταστάτες καθώς θεωρήθηκαν φιλικοί προς το περιβάλλον και λόγω του χαμηλού τους κόστους. Ως συνέπεια, με τη δραστική αύξηση της χρήσης τους στα προϊόντα τις τελευταίες δεκαετίες, μεγάλες ποσότητες αυτών των χημικών ενώσεων καταλήγουν στο περιβάλλον. Παρ’ όλα αυτά, οι σημαντικές συγκεντρώσεις που εντοπίζονται στο επιφανειακό και πόσιμο νερό, στα ιζήματα, στην ατμόσφαιρα, στους υδρόβιους οργανισμούς και στη σκόνη των εσωτερικών χώρων εγείρουν ανησυχίες για τις επιπτώσεις τους τόσο περιβάλλον όσο και στην ανθρώπινη υγεία. Στην εργασία αυτή εξετάζεται η παρουσία και η περιβαλλοντική τύχη των OPEs στη θάλασσα και στα ποτάμια της ευρύτερης περιοχής μελέτης του Θερμαϊκού κόλπου. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν δειγματοληψίες θαλάσσιου νερού και ιζήματος σε σημεία του κόλπου, στα βασικά ποτάμια που καταλήγουν σε αυτόν και στις αντίστοιχες εκβολές τους. Οι συγκεντρώσεις των OPEs προσδιορίστηκαν στο διαλυτό κλάσμα, στα αιωρούμενα στερεά και στα ιζήματα κάθε θέσης μέσω ανάπτυξης και επικύρωσης αναλυτικής μεθόδου αξιοποιώντας το όργανο GC-MS/MS. Τα επίπεδα συγκεντρώσεων που βρέθηκαν ήταν συγκρίσιμα με έρευνες που έγιναν σε παγκόσμιο επίπεδο. Επιπλέον, παρουσιάστηκε η χωρική τους κατανομή με τη χρήση λογισμικού GIS και μελετήθηκε η κατανομή τους στις διάφορες φάσεις (διαλυτή-αιωρούμενα στερεά και διαλυτή-ίζημα), καθώς και η επίδραση του οργανικού άνθρακα σε αυτές, μέσω των αντίστοιχων συντελεστών κατανομής. Σε όλες τις περιπτώσεις φάνηκε ότι η υδρόφοβη φύση των ενώσεων δεν επηρεάζει την κατανομή τους στις διάφορες φάσεις. Με τη χρήση της στατιστικής επεξεργασίας πραγματοποιήθηκε ανάλυση συσχέτισης, καθώς και ανάλυση κύριων συνιστωσών. Προέκυψε πληθώρα συσχετίσεων, ιδιαίτερα στο κλάσμα των ιζημάτων, ενώ διαφοροποιήθηκαν κυρίως οι θέσεις των εκβολών και των ποταμών σε σχέση με τις υπόλοιπες. Τέλος, προσδιορίστηκαν και οι τιμές RQ για την εκτίμηση του οικοτοξικολογικού κινδύνου των OPEs στο διαλυτό κλάσμα και στο ίζημα σε τρία τροφικά επίπεδα. Από τα αποτελέσματα προέκυψε ότι ο κίνδυνος είναι χαμηλός και στις δύο περιπτώσεις.
description: Organophosphate esters are a group of synthetic compounds, derivates of phosphoric acid, that are widely used in various products as flame retardants and plasticizers. Owning to the restrictions on the use of brominated flame retardants (BFRs), OPEs are now utilized as their suitable substitutes, since they are considered to be environmentally friendly and low-cost compounds. Thus, their use has drastically increased over the last decades leading to vast amounts in the environment. However, the elevated concentrations that have been determined in surface and drinking waters, sediments, the atmosphere, aquatic organisms and indoor spaces raise concerns regarding their impact on the environment and the human health. In this study the occurrence and environmental fate of OPEs in the sea and rivers of Thermaikos gulf has been evaluated. For this purpose, water and sediment samples were collected from various sites in the gulf, its surrounding rivers and their estuaries. Concentrations were determined in the dissolved fraction, in the particulate fraction and in sediments with the use of GC-MS/MS analysis. The concentrations measured were consistent with other studies of OPEs from all over the world. In addition, their spatial distribution was investigated using GIS software. The partition behavior of OPEs between the different phases (water-particulate phase and water-sediment phase), as well as the influence of the organic carbon were also evaluated using the partition coefficients. It was concluded that the partition of OPEs between the phases was not influenced by hydrophobic interactions. Correlation analysis and principal component analysis were conducted to determine the OPEs and the specific sites that share common sources. The results indicated a significant number of correlations, especially in the sediments, while the estuary and river sites were differentiated form the rest. Finally, the risk assessment of OPEs to three aquatic organisms in the dissolved fraction and in the sediments was also assessed. The results indicated low risk in both cases.