title: Γεωχημική ταξινόμηση των υπόγειων και επιφανειακών υδάτων της Περιφερειακής ενότητας Χανίων
title: Geochemical classification of groundwater and surface water of the regional unit of Chania
Creators: name: Πουλου Μαρια
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2020

description: Είναι γεγονός πως το φαινόμενο της κλιματικής αλλαγής, το οποίο προβληματίζει ευρέως ερευνητές ανά τον κόσμο, επιδρά στους υδατικούς πόρους και επιφέρει αλυσιδωτές αντιδράσεις στα υδατικά οικοσυστήματα. Συγκεκριμένα στο νομό Χανίων, η ορθή διαχείριση των υδάτων αποτελεί θέμα μέγιστης σημασίας, κυρίως λόγω του προβλήματος της λειψυδρίας. Η παρούσα εργασία αποτελεί μία γεωχημική ταξινόμηση των υπόγειων και επιφανειακών υδάτων της περιφερειακής ενότητας Χανίων, κάτι που αποτελεί μέρος της Οδηγίας – Πλαίσιο για τα ύδατα, 2000/60/ΕΚ και σημαντικό κομμάτι της διαχείρισης των υδατικών πόρων. Η Περιφερειακή Ενότητα Χανίων, η οποία αποτελεί την περιοχή μελέτης μας, έχει πληθυσμό 156.585 κατοίκους και έδρα της είναι τα Χανιά. Η περιοχή μελέτης καλύπτει το δυτικό τμήμα της Περιφέρειας Κρήτης και έχει γεωγραφική έκταση περίπου 2.343 τετραγωνικών χιλιομέτρων. Στόχος της εργασίας είναι η γεωχημική ταξινόμηση των υπόγειων και επιφανειακών υδάτων της περιοχής μελέτης, καθώς και η μετέπειτα αξιολόγηση αυτών.  
Στο κεφάλαιο 1 γίνεται μία εισαγωγική αναφορά στους υδατικούς πόρους και στην αειφόρο διαχείριση αυτών. Στο κεφάλαιο 2 γίνεται αναφορά στις βασικές νομοθετικές διατάξεις, τόσο του κοινοτικού, όσο και του διεθνές δικαίου. Στο κεφάλαιο 3 γίνεται περιγραφή της περιοχής μελέτης, με αναφορά σε γεωγραφικά, κλιματολογικά, περιβαλλοντικά και κοινωνικοοικονομικά στοιχεία. Στο κεφάλαιο 4 γίνονται τριών ειδών αναλύσεις. Αρχικά γίνονται Principal component analysis, τόσο για τις υπόγειες όσο και για τις επιφανειακές πηγές νερού, ώστε να ομαδοποιηθούν οι μεταβλητές που επηρεάζουν την ποιοτική ταξινόμηση των νερών. Έπειτα γίνεται μία γεωχημική ανάλυση μέσω piper diagram με σκοπό τη γεωχημική ταξινόμηση των νερών. Οι αναλύσεις αυτές έγιναν σε χημικές και βιολογικές μεταβλητές, των οποίων οι μετρήσεις ανήκουν στην Περιφέρεια Κρήτης και η ανάλυση αυτών στο Πολυτεχνείο Κρήτης. Τέλος, γίνεται μία DPSIR analysis, ώστε να γίνει παράλληλα με την ταξινόμηση και η αξιολόγηση της ποιότητας των υδάτων. 
Τα αποτελέσματα των διαγραμμάτων piper έδειξαν πως τα δείγματα που εξετάζονται στην παρούσα μελέτη εμφανίζονται και στην περίπτωση των επιφανειακών υδάτων και σε αυτή των υπογείων στο πάνω και κάτω μέρος του ρομβοειδούς τμήματος του διαγράμματος. Χαρακτηρίζονται, λοιπόν, ως ύδατα θειικού ασβεστίου που υποδηλώνει την ύπαρξη μόνιμης σκληρότητας και όξινα ανθρακικά του νατρίου που δηλώνει την ύπαρξη στο νερό ανθρακικών αλάτων αλκαλίων. Οι PCA αναλύσεις οδήγησαν στη δημιουργία 4,5 και 6 νέων συνιστωσών. Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα των τριών αναλύσεων για τις επιφανειακές και τις υπόγειες πηγές υδάτων, παρατηρείται ότι με την αύξηση των εξαγόμενων συνιστωσών αυξάνεται και το ποσοστό της διακύμανσης των αρχικών μεταβλητών που εξηγείται από τους παράγοντες (73.39% vs. 80.55% vs. 85.59%) και (71.76% vs. 77.37% vs. 82.63%) αντίστοιχα. Επιπλέον, παρατηρήθηκαν και αλλαγές ως προς το περιεχόμενο των συνιστωσών, με την πιο εμφανή να είναι τα στοιχεία pH, P-PO43- (mg/l), N-NO3- (mg/L) και Phenols (ppm) στην περίπτωση των επιφανειακών πηγών και τα στοιχεία P-PO43- (mg/l), Zn (ppb), Phenols (ppm), Σκληρότητα (mg/l), pH, COD (mg/l) στη δεύτερη περίπτωση, τα οποία είχαν ταξινομηθεί σε διαφορετικές συνιστώσες, ενώ στη συνέχεια συμπεριλήφθηκαν είτε σε μία συνιστώσα είτε σε δύο. Τέλος, παρατηρείται πως η χρήση των μέσων τιμών των στοιχειών στις έξι δειγματοληψίες ( σε σύγκριση με τα αποτελέσματα του παραρτήματος) έδωσε καλύτερα αποτελέσματα καθώς αυξήθηκε το ποσοστό της διακύμανσης που εξηγούν οι παράγοντες  (72.93% vs. 73.39% vs. 80.55% vs. 85.59%) και(70.01% vs. 71.76% vs. 77.37% vs. 82.63%) αντίστοιχα. Όσο αφορά την αξιολόγηση των νερών, η DPSIR ανάλυση έδειξε πως η υφιστάμενη ποιότητα των υδάτων χαρακτηρίζεται καλή. 

description: It is a fact that the phenomenon of climate change, which is of great concern to researchers around the world, is affecting water resources and causing a chain reaction in aquatic ecosystems. Specifically in the prefecture of Chania, proper water management is a matter of paramount importance, mainly due to the problem of water scarcity. The present work is a geochemical classification of groundwater and surface water of the regional unit of Chania, which is part of the Directive - Water Framework, 2000/60 / EU and an important part of water resources management. The Regional Unit of Chania, which is our study area, has a population of 156,585 inhabitants and its headquarters are in Chania. The study area covers the western part of the Region of Crete and has a geographical area of ​​about 2,343 square kilometers. The aim of the study is the geochemical classification of groundwater and surface water of the study area, as well as their subsequent evaluation.
Chapter 1 provides an introductory reference to water resources and sustainable management. Chapter 2 deals with the basic provisions of both Community and international law. Chapter 3 describes the study area, with reference to geographical, climatic, environmental and socioeconomic data. In Chapter 4, three types of analyzes are performed. Initially, Principal component analysis is performed, both for groundwater and surface water sources, in order to group the variables that affect the quality classification of water. Then a geochemical analysis is done through a piper diagram in order to classify the waters. These analyzes were performed on chemical and biological variables, the measurements of which belong to the Region of Crete and their analysis at the Technical University of Crete. Finally, a DPSIR analysis is performed, in parallel with the classification and evaluation of water quality.
The results of the piper diagrams showed that the samples examined in this study appear both in the case of surface water and in that of groundwater at the top and bottom of the rhomboid section of the diagram. They are therefore characterized as calcium sulphate waters, indicating the existence of permanent hardness and acidic carbonates of the sodium, indicating the presence in the water of alkaline carbon salts. PCA analyzes led to the creation of 4, 5 and 6 new components. Comparing the results of the three analyzes for surface and groundwater sources, it is observed that with the increase of the extracted components the percentage of variation of the initial variables explained by the factors increases (73.39% vs. 80.55% vs. 85.59%) and (71.76% vs. 77.37% vs. 82.63%) respectively. In addition, changes were observed in the content of the components, with the most obvious being pH, P-PO43- (mg / l), N-NO3- (mg / L) and Phenols (ppm) in the case of superficial sources and the elements P-PO43- (mg / l), Zn (ppb), Phenols (ppm), Hardness (mg / l), pH, COD (mg / l) in the second case, which were classified in different components , and then included in either one component or two. Finally, it is observed that the use of average price of the data in the samplings (compared to the results of the annex) gave better results as the rate of variation explained by the factors increased (72.93% vs. 73.39% vs. 80.55% vs. 85.59). %) and (70.01% vs. 71.76% vs. 77.37% vs. 82.63%) respectively. Regarding water evaluation, the DPSIR analysis showed that the existing water quality is good. The work concludes with a review and commentary on the information presented.