Διερεύνηση των υδρογεωλογικών συνθηκών στη λεκάνη του Μεσάπιου ποταμού (Δυτική Εύβοια) με έμφαση στην υποβάθμιση των υπόγειων νερών από φυσικούς και ανθρωπογενείς παράγοντες

Abstract

Δεν υπάρχει τομέας παρουσίας και δράσης του ανθρώπου που να μην επηρεάζεται από το νερό και οι αλλαγές στην ποιότητά του έχουν άμεσο αντίκτυπο και επιπτώσεις. Το νερό, είναι φυσικό, οικονομικό και κοινωνικό αγαθό και η διαφύλαξη της παρουσίας και ποιότητάς του θα πρέπει να αποτελεί βασικό άξονα του οποιουδήποτε σχεδιασμού σε εθνικό ή τοπικό επίπεδο. Η μελέτη αυτή, σαν σκοπό έχει την διερεύνηση των υδρογεωλογικών συνθηκών και πιθανών ποιοτικών υποβαθμιστικών παραγόντων που δρουν στην λεκάνη του Μεσάπιου, με έμφαση στην ευρύτερη παράκτια περιοχή των Ψαχνών, όπου η γεωλογία της περιοχής αλλά κυρίως η αγροτική υπερεκμετάλλευση, έχουν δώσει από καιρό, δείγματα ποιοτικής υποβάθμισης των υδάτων. Συλλέχθηκαν 22 δείγματα νερού από γεωτρήσεις άρδευσης στην ευρύτερη περιοχή της λεκάνης των Ψαχνών, και αναλύθηκαν εργαστηριακά σε σχέση με τις χημικές και φυσικοχημικές τους ιδιότητες. Τα δείγματα υπόγειου νερού παρουσίασαν ελαφρώς έως αρκετά αλκαλικά νερά, με υψηλή αγωγιμότητα και μεγάλη σκληρότητα. Οι αναλύσεις ανταποκρίνονται στην λιθολογία της περιοχής, αποτυπώνοντας παράλληλα την επίδραση της υφαλμύρινσης και την επιρροή της μόλυνσης από λιπάσματα, και άλλους ανθρωπογενείς παράγοντες. Το μαγνήσιο και το ασβέστιο παρατηρούνται ως κύρια κατιόντα με το νάτριο να ακολουθεί σχετικά άμεσα και η οξυανθρακική ρίζα είναι το κύριο ανιόν, με το χλώριο, νιτρική και θειική ρίζα να μοιράζονται τη δεύτερη θέση. Με βάση το διάγραμμα Piper, τα δείγματα εκπροσωπούν γαιοαλκαλικά νερά με οξυανθρακικό έως θειικό χαρακτήρα, εκτός από τις περιοχές με έντονο το φαινόμενο της υφαλμύρινσης όπου παρουσιάζουν χαρακτήρα αλκαλικό - θειικό. Με βάση το διάγραμμα Durov τα περισσότερα δείγματα παρουσιάζουν νερά με έντονη παρουσία της οξυανθρακικής ρίζας, τα οποία βρίσκονται στην αρχή της ιοντοανταλλαγής και νερά μίξης στα οποία δεν κυριαρχεί κανένα ιόν. Η υποβάθμιση της ποιότητας των νερών της περιοχής μελέτης, έχει να κάνει κυρίως με την υφαλμύρινση και την ρύπανση από λιπάσματα. Συνεπώς παρατηρούμε τιμές πάνω από το ανώτερο επιτρεπτό για ανθρώπινη κατανάλωση σε νάτριο, χλώριο και νιτρικά ιόντα. Η παρουσία βαρέων μετάλλων (κυρίως χρώμιο, κάδμιο και ψευδάργυρος) συνδέεται με την γεωλογία της περιοχής αλλά και με την ανθρώπινη δραστηριότητα και την καθιστά ως ένα ακόμα παράγοντα υποβάθμισης των υδάτων. Μέσω της παραγοντικής ανάλυσης παρουσιάζονται ξεκάθαρα χωρικά και χημικά οι παράγοντες της ποιοτικής υποβάθμισης. Ο πρώτος παράγοντας επηρεάζει τις καλλιεργήσιμες εκτάσεις με αυξανόμενη ένταση προς την θάλασσα και εκφράζει την επιρροή του μαγνησίου και των θειικών και νιτρικών ριζών, συνεπώς συνδέεται με την λίπανση των καλλιεργειών. Ο δεύτερος παράγοντας επηρεάζει το βόρειο - βορειοδυτικό και νοτιοανατολικό κομμάτι της λεκάνης και εκφράζει την επίδραση του νατρίου και χλωρίου, άρα μπορεί να συνδεθεί με την υφαλμύρινση. Τα νερά της περιοχής σε ποσοστό 22,7 % των δειγμάτων αντιστοιχούν σε νερό κατάλληλο για ανθρώπινη κατανάλωση, σε ότι αφορά τα κύρια στοιχεία και 30 % σε ότι αφορά τα βαρέα μέταλλα. Τα κατάλληλα για χρήση δείγματα δεν συμπίπτουν, άρα το σύνολο των δειγμάτων της περιοχής μελέτης παρουσιάζει νερό ακατάλληλο για ανθρώπινη κατανάλωση. Σύμφωνα με την κατάταξη κατά Richards τα περισσότερα δείγματα νερού της περιοχής βρίσκονται στην κατηγορία C3-S1, δηλαδή υπάρχει μικρός κίνδυνος νατρίου αλλά το νερό είναι υψηλής αλατότητας, ακατάλληλο για άρδευση σε εδάφη περιορισμένης στράγγισης, καθώς απαιτούνται μέτρα ελέγχου της αλατότητας και ενδείκνυται για καλλιέργεια μόνο ανθεκτικών σ’ αυτό φυτών. 19 % των δειγμάτων, κυρίως στα νότια και ανατολικά της περιοχής, παρουσίασαν νερό εξαιρετικής έως καλής ποιότητας για άρδευση.

There is no area of human presence or action that is not affected by water and changes in its quality have direct impact. Water is a natural, economic and social commodity and the preservation of its presence and its quality should be the backbone of any planning at national or local level. This study, aims to investigate the hydrogeological conditions and any possible degradation in the quality of water, over the basin of Mesapios, with emphasis on the wider coastal area of Psachna (Euvoia), where the geology of the region but mainly agricultural over-exploitation, have great impact on the aquifers. 22 water samples were collected from drilled wells that irrigate the area and they were analyzed in relation to their chemical content and physicochemical properties. Groundwater samples showed slightly alkaline waters, with high conductivity and high hardness values. The results reflect the lithology of the area, and both the influence of seawater intrusion and contamination from fertilizers and other anthropogenic factors. Magnesium and calcium are observed as the main cations with sodium to follow on and the bicarbonate ion is the main anion, with chlorine, ammonium and sulphate anions to share second place. Based on the Piper diagram, samples represent alkaline waters of bicarbonate to sulfate type, except in the areas with intense phenomenon of seawater intrusion which exhibit alkaline - sulfate type. Based on the Durov diagram most samples exhibit water with significant presence of the bicarbonate ion while they are in the phase of early ion exchange and mixed waters in which no ion prevails. The deterioration of water quality in the study area is linked with the seawater intrusion and pollution from fertilizers. Thus we see measurements above the highest permissible limit for human consumption in sodium, chloride and nitrate ions. The presence of heavy metals (especially chromium, cadmium and zinc) is associated with the geology of the region and the human activities and consist another factor of water degradation. Through factor analysis, two chemical factors show in great spatial detail, the degradation of groundwater. The first factor affects farmland with increased intensity towards the sea and reflects the influence of magnesium, sulfate and nitrate ions thus is associated with crop fertilization. The second factor affecting the north - west and south part of the basin, displays high sodium and chlorine values, and thus indicates saltwater intrusion. 22.7% of water samples in the study area show water suitable for human consumption in relation with the main elements and 30% of the samples in relation with heavy metals. However these samples do not coincide spatially and as a result all the samples of the study area are considered unfit for human consumption. According to the classification by Richards, most water samples from the study area are in category C3-S1, i.e. there is low risk from sodium but the high salinity of the water make them unfit for irrigation in soils with limited drainage. Salinity control measures are required and only crops resistant to salinity are to be planted. Finally, 19% of the samples, located towards the south and east of the region, show excellent to good water quality for irrigation.