5 Τεχνολογίες διαχείρισης ποιότητας εδαφών.docx

Γειά σας! Καλώς ήρθατε στην πέμπτη ενότητα του σεμιναρίου «**Βιώσιμη Ανάπτυξη και Πράσινες Τεχνολογίες**» αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Σήμερα, μέσα από την ενότητα *«***«Τεχνολογίες διαχείρισης ποιότητας εδαφών»»** θα μάθουμε για το ποιά είναι τα χαρακτηριστικά των...

Γειά σας! Καλώς ήρθατε στην πέμπτη ενότητα του σεμιναρίου «**Βιώσιμη Ανάπτυξη και Πράσινες Τεχνολογίες**» αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Σήμερα, μέσα από την ενότητα *«***«Τεχνολογίες διαχείρισης ποιότητας εδαφών»»** θα μάθουμε για το ποιά είναι τα χαρακτηριστικά των εδαφών καθώς και για το πως προσδιορίζεται η ποιότητά τους.... Όπως επίσης και για το πως επηρεάζει η ρύπανση τα εδάφη και ποικίλες πρακτικές διαχείρισης και αποκατάστασης.. όπως η γεωργία ακριβείας Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Για την ανάλυση της βιωσιμότητας των εδαφών...θα πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε ορισμένα από τα βασικά χαρακτηριστικά τους. Πρακτικά, το έδαφος είναι ένα φυσικό συσσωμάτωμα κόκκων που διαχωρίζεται με μηχανικό τρόπο. Ως έδαφος νοούνται οι άνω στρώσεις του γήινου φλοιού που μπορούν να υποστηρίξουν την ανάπτυξη φυτών. Αντίστοιχα, το υπέδαφος είναι οι **υποκείμενες στρώσεις** του ανώτερου φλοιού του εδάφους. Αναλυτικότερα, οι κύριοι εδαφικοί ορίζοντες συμβολίζονται διεθνώς με τα γράμματα Α-Β-C Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα - Ο ορίζοντας Α είναι ο ανώτερος ορίζοντας πλούσιος σε οργανικές ουσίες που του προσδίδουν σκουρόχρωμη όψη. Τα αργιλικά υλικά του ορίζοντα αυτού, καθώς και άλλα ευκίνητα υλικά αποπλένονται και μεταφέρονται στους βαθύτερους ορίζοντες. - Ο ορίζοντας Β είναι ο ενδιάμεσος ορίζοντας στον οποίο συγκρατούνται διάφορες χημικές ουσίες που προέρχονται από την απόπλυση του ορίζοντα Α (όπως οξείδια του σιδήρου, αργιλικά ορυκτά κ.ά.). - Τέλος, Ο ορίζοντας C είναι ο κατώτερος εδαφικός ορίζοντας, που αποτελείται από μητρικό υλικό, μερικώς αποσαθρωμένο. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα **Τα είδη των εδαφών** χωρίζονται σε κατηγορίες ανάλογα με τον τρόπο της δημιουργίας τους. Έτσι, διακρίνουμε τα **βραχώδη εδάφη** τα οποία είναι ένα φυσικό συσσωμάτωμα ορυκτών, που συνδέονται μεταξύ τους με ισχυρές και μόνιμες δυνάμεις συνοχής. Η προέλευσή τους οφείλεται στις γνωστές πετρογενετικές διαδικασίες και διακρίνονται σε: ιζηματογενή, εκρηξιγενή και μεταμορφωμένα. Αναλυτικότερα, τα βραχώδη εδάφη προέρχονται - είτε από στερεοποίηση μάγματος (οπότε και έχουμε τα **πυριγενή πετρώματα**) - είτε από ιζηματογένεση στο βυθό θαλασσών και λιμνών (οπότε και έχουμε τα **ιζηματογενή πετρώματα**) - είτε από μεταμόρφωση πυριγενών, ιζηματογενών και μεταμορφωμένων εδαφών (οπότε και έχουμε τα **μεταμορφωσιγενή πετρώματα**). Από την αποσάθρωση των **βραχωδών εδαφών** προκύπτουν τα **μαλακά εδάφη** που αποτελούν και τον εξωτερικό φλοιό της γης. Σημειώνεται ότι η αποσάθρωση των πετρωμάτων προκαλείται με την επίδραση κλιματικών και μηχανικών παραγόντων, που δημιουργούν ένα μανδύα από υλικά αποσάθρωσης του μητρικού πετρώματος. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Άλλο ένα είδος εδαφών είναι τα **αλλούβια ιζήματα**, τα οποία προέρχονται από απόθεση φερτών υλικών από τρεχούμενο νερό -....κυρίως....σε πεδιάδες, λόγω μείωσης ταχύτητας ροής (αλλουβιακά ριπίδια) ή λόγω πλημμύρας χειμάρρων (πλημμυρικές ζώνες),.....σε δέλτα ποταμών.....αλλά και σε παράκτιες ζώνες Τα αλλούβια ιζήματα είναι σημαντικά για τη γεωλογική και περιβαλλοντική μελέτη, καθώς κρατούν ιστορικά δεδομένα σχετικά με την εξέλιξη του γεωλογικού τοπίου αλλά και τις περιβαλλοντικές διαδικασίες. Επίσης, αποτελούν σημαντική πηγή νερού και θρεπτικών ουσιών για τον τομέα της γεωργία στις περιοχές όπου εμφανίζονται. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Τέλος έχουμε και τα **οργανικά εδάφη** που προέρχονται από οργανικές αποθέσεις στο έδαφος. Αυτές μπορεί να είναι ημιτελώς αποσυντεθειμένες ή πλήρως αποσυντεθειμένες (σαν την τύρφη). Αν και οι οργανικές αποθέσεις είναι πιο περιορισμένες από τα άλλα είδη εδαφικών μητρικών υποστρωμάτων, εν τούτοις καταλαμβάνουν ένα σημαντικό τμήμα της επιφάνειας της γης και είναι σημαντικές από περιβαλλοντικής και γεωργικής πλευράς. **Η οργανική ύλη αποτελείται από τμήματα φυτών (φύλλα, κλαδιά, κορμούς), οργανικά απορρίμματα και άμορφα υπολείμματα, γνωστά ως humus. H ανάπτυξη του humus συνοδεύεται από έκλυση διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο προκαλεί μείωση του pH και δημιουργία όξινου περιβάλλοντος. Επιπλέον η παρουσία του αυξάνει την προσρόφηση νερού, καθώς και τις διεργασίες ιοντοανταλλαγής.** Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Συνήθως οργανικές αποθέσεις σχηματίζονται σε παράλια έλη και χερσαίες βαλτώδεις περιοχές. Όταν το νερό είναι ρηχό, απαντώνται χαρακτηριστικά είδη χλωρίδας όπως για παράδειγμα....οι καλαμιές και το κοινό γρασσίδι. Στην Ελλάδα, σε τέτοιες περιοχές φύονται συνήθως καλάμια, και ιτιές Καθώς οι φυτικοί αυτοί οργανισμοί..για παράδειγμα ρίχνουν τα φύλλα τους..., δημιουργείται στον πυθμένα μια στρώση οργανικών καταλοίπων. Λόγω της παρουσίας του νερού, τα οργανικά αυτά κατάλοιπα δεν οξειδώνονται και, με την πάροδο των ετών, συσσωρεύονται και δημιουργούνται οργανικές αποθέσεις μεγάλου πάχους. Τα εδάφη αυτά, είναι κατάλληλα ,,ειδικά για την καλλιέργεια **σίκαλης**, **πατάτας** [αλλά κα]ι για χρήση σε λιβαδικές εκτάσεις. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Η σύσταση των εδαφών σε επίπεδο κοκκομετρίας αλλά και ορυκτολογίας προσδιορίζει τις φυσικοχημικές τους ιδιότητες οι οποίες με τη σειρά τους καθορίζουν τη συμπεριφορά του εδάφους σε ό,τι αφορά τις αλληλεπιδράσεις με το νερό και **ά**λλα υγρά ή στερεά υλικά. Τα λεπτόκοκκα εδάφη έχουν μέγεθος κόκκων που είναι \300 mm) - Οι Κροκάλες ~~(75-300 mm)~~ - Οι Χάλικες (~~4,5-75 mm)~~ - Η Άμμος ~~(0,075-4,75 mm)~~ - Η Ιλύς (~~0,002-0,075 mm)~~ - Και τέλος, η Άργιλος (με μέγεθος μικρότερο των \ - Η αποκατάσταση του εδάφους απορροφά βαθμιαία αέρια του θερμοκηπίου από την ατμόσφαιρα και καθίσταται έτσι εφικτή η ανάπτυξη χλωρίδας. Αυτά τα είδη βλάστησης μπορούν επομένως να απορροφήσουν περισσότερο άνθρακα. Σε περιοχές στις οποίες το έδαφος είναι υποβαθμισμένο, η διαδικασία αυτή δεν μπορεί να επιτελεστεί --και δεν γίνεται απορρόφηση άνθρακα από την ατμόσφαιρα. Ααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Η πρόληψη και η αντιμετώπιση της ερημοποίησης αναμένεται να είναι ένα από τα πιο σημαντικά προβλήματα τα οποία θα απασχολήσουν τον άνθρωπο τις επόμενες δεκαετίες. Ήδη από ορισμένες χώρες έχουν αρχίσει να διατίθενται αρκετά χρήματα για το σκοπό αυτό. ∆υστυχώς όμως, στις περισσότερες χώρες ακόμα δε γίνεται σχεδόν τίποτα είτε λόγω της αδιαφορίας, είτε της άγνοιας, είτε της έλλειψης οικονομικών πόρων. Η πρόληψη και αντιμετώπιση του φαινομένου της ερημοποίησης χωρίζεται σε δύο διαφορετικές κατηγορίες ανάλογα με τα αίτια της ερημοποίησης, δηλαδή την ερημοποίηση εξαιτίας της διάβρωσης και υποβάθμισης του εδάφους και την ερημοποίηση λόγω της υφαλμύρωσης του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα.....και σημειώνεται ότι οι μεθοδολογίες οι οποίες ακολουθούνται σε κάθε περίπτωση είναι εντελώς διαφορετικές Ααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Επιπλέον, ένα ακόμα ζήτημα που πιέζει την ποιότητα των εδαφών είναι η υπερβόσκηση. Το πρόβλημα της υπερβόσκησης υφίσταται στην Ελλάδα εδώ και πολλούς αιώνες. Η Ελληνική πολιτεία αναγκάστηκε να πάρει κατά καιρούς σκληρά μέτρα για την καταπολέμηση του φαινομένου. Όμως τα μέτρα που λαμβάνονται συνήθως.. δεν εφαρμόζονται ή καταργούνται με άλλα μέτρα, κάτω από κοινωνικές, πολιτικές και λοιπές πιέσεις, πριν προλάβουν να αποδώσουν τα αναμενόμενα αποτελέσματα. Για την επίλυση του προβλήματος στα πλαίσια της αειφόρου ανάπτυξης, πρέπει να συνταχτούν μελέτες για τον ακριβή υπολογισμό της βοσκοϊκανότητας των λιβαδικών εκτάσεων της κάθε περιοχής. Από τις μελέτες αυτές θα καθοριστεί ο μέγιστος αριθμός των ζώων που μπορούν να ανεχτούν τα φυσικά οικοσυστήματα και θα τεκμηριωθεί η ανάγκη λήψης μέτρων όπως η μείωση του αριθμού των βοσκούντων ζώων, η ανάπτυξη της σταβλισμένης κτηνοτροφίας, η βελτίωση των βοσκοτόπων, η διαχείριση της βόσκησης και άλλα παρόμοια διαχειριστικά μέτρα όπου κρίνονται απαραίτητα. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Αντίστοιχα όσον αφορά την υποβάθμιση περιβάλλοντος και εδαφών λόγω διάθεσης αποβλήτων...σημειώνεται ότι η ρύπανση του εδάφους δημιουργείται επι τω πλείστων, από την χρήση ορισμένων τεχνικών μέσων της σύγχρονης γεωργίας, όπως τα χημικά λιπάσματα και φυτοφάρμακα Όμως μπορεί να συμβεί από τα οικιακά και βιομηχανικά απόβλητα τα οποία απορρίπτονται ανεξέλεγκτα................................ - Τα οικιακά απόβλητα, όπως τα πλαστικά κουτιά, τα γυάλινα μπουκάλια υλικά.....αποικοδομούνται πολύ αργά ή καθόλου - αντίστοιχα και για τα βιομηχανικά απόβλητα τα οποία πετιούνται σε αστικές ή υπαίθριες περιοχές... προκαλώντας ρύπανση των εδαφών αλλά και υποβάθμιση της αισθητικής του περιβάλλοντος γενικά Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Επιπλέον,,,,Οι πηγές ρύπανσης εδάφους και κατ' επέκταση των υπόγειων υδροφορέων διαχωρίζονται σε σημειακές και μη σημειακές πηγές. Στην κατηγορία των σημειακών πηγών εντάσσονται οι ανεξέλεγκτες χωματερές, οι σταθμοί επεξεργασίας λυμάτων, οι βιομηχανίες, οι βιοτεχνίες, οι κτηνοτροφικές μονάδες, και άλλες παρόμοιες πηγές. Αντίθετα, οι μη σημειακές πηγές προέρχονται κυρίως από τη γεωργία, τη διάβρωση πετρωμάτων και την εισροή θαλασσινού νερού από υπεράντληση των παράκτιων υδροφορέων και είναι πιο δύσκολο να αντιμετωπιστούν οι επιπτώσεις τους. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Ένας κύριος διαχωρισμός και κατηγοριοποίηση των ρύπων είναι εάν αυτοί είναι οργανικής ή ανόργανης φύσης. Οι οργανικοί ρύποι κατηγοριοποιούνται περισσότερο με βάση τις αντίστοιχες αναλυτικές μεθόδους σε πτητικούς, ημιπτητικούς, μη πτητικούς και ζιζανιοκτόνα... και είναι ευκολότερο να εξεταστούν σε ομάδες ανάλογα με τη χημική τους σύσταση. Αν επιπλέον έχουν μικρή διαλυτότητα, δηλαδή δεν αναμειγνύονται με το νερό, διακρίνονται δύο περιπτώσεις....αυτή του (α) του διαλυμένου ρύπου και (β) αυτή του ρύπου σε μη υδατική φάση. Επιπλέον, οι οργανικοί μη-υδατοδιαλυτοί ρύποι διακρίνονται σε ελαφρύτερους του νερού (~~L-NAPL; Ligther-Non Aqueous Phase Liquids~~) που επιπλέουν στην επιφάνεια του υδροφόρου ορίζοντα.......αλλά και σε βαρύτερους του νερού (~~D-NAPL; Denser- Non Aqueous Phase Liquids~~) που βυθίζονται και εξαπλώνονται με τη μορφή παχύρρευστων υγρών. Ειδικές περιπτώσεις αποτελούν οι πλέον ανθεκτικοί οργανικοί ρύποι που περιέχουν χλώριο στη χημική τους σύσταση, όπως οι οργανικοί διαλύτες, λόγω της τοξικότητας του χλωρίου στους μικροοργανισμούς που εμποδίζει τη βιοδιάσπασή τους. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Από την άλλη μεριά, οι ανόργανοι ρύποι συμπεριφέρονται διαφορετικά, ανάλογα με τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των υπόγειων νερών και του εδάφους, όπως για παράδειγμα την ορυκτολογία και το pH του εδάφους ή την περιεκτικότητα σε άλατα του νερού και το pH του. Επίσης η τοξικότητα και η κινητικότητά τους είναι σε άμεση εξάρτηση από τη γεωχημική μορφολογία του εκάστοτε ανόργανου ρύπου. Για παράδειγμα, σε pH μεγαλύτερα του 5 με 6 , ενώ το εξασθενές χρώμιο είναι ευδιάλυτο στο νερό, το τρισθενές χρώμιο είναι δυσδιάλυτο. Αντίθετα, σε pH μικρότερο του 3 με 4, η διαλυτότητα του χρωμίου αντιστρέφεται. Σημειώνεται ότι μεταξύ των ανόργανων ρύπων που απαντώνται στο γεωπεριβάλλον που είναι και συγχρόνως οι πιο τοξικοί και οι πλέον δυσκολότεροι στην αντιμετώπισή τους, συμπεριλαμβάνονται ο υδράργυρος, τα οξυανιόντα του αρσενικού και του χρωμίου, το κάδμιο, το σελήνιο, ο μόλυβδος και το μαγγάνιο. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Οι σπουδαιότεροι ρύποι εδαφών και υπογείων υδάτων έχουν κοινές πηγές και μπορεί να είναι:..· Βαρέα μέταλλα όπως μόλυβδος, χρώμιο, κάδμιο, αρσενικό, χαλκός, σίδηρος, μαγγάνιο και ραδιενεργά απόβλητα·......διάφορες Συνθετικές οργανικές χημικές ουσίες όπως οργανικοί διαλύτες, βιομηχανικά απόβλητα, αντιβιοτικά, εντομοκτόνα και ζιζανιοκτόνα (όπως για παράδειγμα το DDT, ή το εξαχλωριούχο βενζόλιο)·.......ποικίλοι παθογόνοι μικροργανισμοί που μπορεί να προκαλέσουν ασθένειες....· Νιτρικά ιόντα προερχόμενα από λιπάσματα, βόθρους και υπονόμους· αλλά και άλατα από υφαλμύρωση, είσοδο της θάλασσας σε υπόγειους υδροφορείς ή εκχιονισμό οδοστρωμάτων Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Η κίνηση των εν δυνάμει ρύπων, που μπορούν να φτάσουν το υπόγειο νερό στο υπέδαφος, ελέγχεται από γεωχημικές διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα όταν χημικά συστατικά του υπόγειου νερού αντιδρούν και αλληλεπιδρούν με τα εδάφη. Γενικότερα, η ικανότητα των φυσικών γεωλογικών υλικών, όπως είναι το έδαφος, να ακινητοποιούν πιθανούς ρύπους του υπόγειου νερού και να εμποδίζουν την κίνησή τους είναι ευρέως γνωστή. Κάτω από τις κατάλληλες συνθήκες η κινητικότητα των συστατικών καθυστερεί από αυτές τις αντιδράσεις και αλληλεπιδράσεις με αποτέλεσμα οι ρύποι να σταθεροποιούνται..κάτω από την επιφάνεια του εδάφους. Αυτή η συμπεριφορά μπορεί να περιγραφεί από ένα σχετικά απλό γεωχημικό και υδρογεωλογικό μοντέλο και αποκαλείται γεωχημική εξασθένηση Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Η γεωχημική εξασθένηση είναι ένας προβλέψιμος, εξαρτημένος και ποσοτικοποιήσιμος μηχανισμός που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο σχεδιασμό μίας εγκατάστασης διαχείρισης αποβλήτων και στις λειτουργίες ενός συστήματος παρακολούθησης. Παραδείγματα γεωχημικής εξασθένησης αφορούν ρύπους και βαρέα μέταλλα όπως το χρώμιο, ο μόλυβδος, το σελήνιο, το αρσενικό και τα κυανιούχα. Η γεωχημική εξασθένησή τους επηρεάζεται έντονα από τη γεωχημική μορφολογία του ρύπου αλλά και από τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του εδάφους. Στην περίπτωση βιοαποδομήσιμων οργανικών ρύπων όπως τα πετρελαιοειδή, η γεωχημική εξασθένηση αποκαλείται φυσική εξασθένηση μιας και ο ρύπος βιοδιασπάται κάτω από φυσικές συνθήκες αναχαιτίζοντας οριστικά την όποια κίνησή του Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Συνολικά, η μεταφορά και η εν γένει συμπεριφορά των ρύπων στο γεωπεριβάλλον καθορίζεται από πολύπλοκες διεργασίες. Οι κυριότερες διεργασίες αφορούν στη συναγωγή(advection), τη μοριακή διάχυση (diffusion), τη μηχανική διασπορά (mechanical dispersion), την προσρόφηση (sorption) και τέλος τις χημικές και βιολογικές αντιδράσεις. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Συναγωγή είναι η μεταφορά μάζας ενός ρύπου, που οφείλεται καθαρά στη ροή του υπόγειου νερού, χωρίς να συμπεριλαμβάνει τις όποιες άλλες αλληλεπιδράσεις του ρύπου με το νερό και το έδαφος. Η ποσότητα της μάζας που μεταφέρεται λόγω συναγωγής είναι συνάρτηση της συγκέντρωσης του ρύπου στο υπόγειο νερό και της γραμμικής ταχύτητας της ροής. Λόγω της ετερογένειας των γεωλογικών υλικών, η μεταφορά μάζας με συναγωγή μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικά μέτωπα μεταφοράς ενός ρύπου στα διάφορα γεωλογικά στρώματα. Για την παρακολούθηση της εξέλιξης της ρύπανσης ενός υδροφορέα, θα πρέπει να συλλεχθούν δείγματα υπόγειου νερού από φρεάτια γεωτρήσεων, που ενδέχεται να διαπερνούν διάφορα γεωλογικά στρώματα. Επειδή η συναγωγή μεταφέρει ρύπους με διαφορετική ταχύτητα σε κάθε γεωλογικό στρώμα, το δείγμα που συλλέγεται σε κάθε φρεάτιο θα πρέπει να είναι μείγμα επιμέρους δειγμάτων, που να αντιστοιχούν στα διάφορα γεωλογικά στρώματα, τα οποία διαπερνώνται από τις γεωτρήσεις, και ενδέχεται να έχουν διαφορετική συγκέντρωση, αν και βρίσκονται στην ίδια απόσταση από την πηγή. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Η μοριακή διάχυση αφορά το φαινόμενο μεταφοράς μάζας το οποίο οφείλεται στην κινητική ενέργεια των μορίων, δηλαδή την κίνηση Brown. Συμβαίνει και χωρίς την ύπαρξη υδραυλικής κλίσης στο σύστημα, όπως απαιτείται στη συναγωγή, από σημεία υψηλής συγκέντρωσης σε σημεία χαμηλής συγκέντρωσης. Το φαινόμενο διέπεται από το νόμο του Fick που καθορίζει το ρυθμό με τον οποίο ένα υλικό εισρέει ή εκρέει σε ένα σύστημα ροής, κατά συγκεκριμένο χρόνο. Ο ρυθμός ροής σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα ισούται με το ποσόν εισροής ή εκροής δια της διαφοράς της συγκεντρώσεως του υλικού πριν ή μετά το σημείο εισροής ή εκροής. Αποτέλεσμα της διάχυσης είναι η εξάπλωση ενός ρύπου από το σημείο εισαγωγής του σε ένα πορώδες μέσο, ακόμη και στην περίπτωση που δεν υπάρχει ροή υπογείου ύδατος. Σε σύγκριση με τη συναγωγή -που είδαμε- και τη διασπορά -που θα δούμε αμέσως μετά-..........., η διάχυση αποτελεί μία σχετικά βραδεία διεργασία μεταφοράς μάζας. Όμως, σε εδάφη με πολύ χαμηλή υδραυλική αγωγιμότητα, όπως για παράδειγμα σε αργιλικά στρώματα, η διάχυση είναι ο κύριος μηχανισμός μεταφοράς μάζας ρυπαντικών ουσιών. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Η μηχανική διασπορά είναι μία διεργασία αναμίξεως η οποία οφείλεται στους εξής τρεις μηχανισμούς: Πρώτον, στην διαφορά της ταχύτητας του ρευστού, όπως κατανέμεται στη διατομή των πόρων...όπου η ταχύτητα στο μέσο του πόρου είναι μεγαλύτερη από αυτήν πλησίον των τοιχωμάτων. Δεύτερον, μερικά τμήματα του ρευστού διανύουν μεγαλύτερη απόσταση σε μερικές γραμμές ροής από ότι άλλα τμήματα σε άλλες γραμμές ροής, για να διανύσουν την ίδια ευθεία απόσταση. Αυτή η "ζικ-ζακ" διαδρομή οφείλεται στην πολυπλοκότητα του πορώδους μέσου. Και Τρίτον, μερικοί πόροι έχουν μεγαλύτερη διάμετρο από άλλους, με αποτέλεσμα να αναπτύσσονται μεγαλύτερες ταχύτητες στους μεγαλύτερους πόρους. Η ανάμιξη και η εξάπλωση των ρύπων στη διεύθυνση της ροής λέγεται εγκάρσια διασπορά. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Ο συνδυασμός της μοριακής διάχυσης και μηχανικής διασποράς λέγεται υδροδυναμική διασπορά. Το αποτέλεσμα της υδροδυναμικής διασποράς είναι ότι μερικά μόρια των ρύπων και του νερού καταλήγουν να κινούνται ταχύτερα από τη μέση ταχύτητα του ρευστού και μερικά άλλα να κινούνται βραδύτερα. Έτσι, το αποτέλεσμα είναι η εξάπλωση των ρύπων και η ελάττωση της συγκέντρωσής τους, με συνέπεια την άφιξή τους σε κάποιο σημείο αναφοράς ταχύτερα από ό,τι υπολογίζεται με βάση τη μέση ταχύτητα ροής...όπως σε παραδείγματα υδροληψίας. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Η προσρόφηση είναι μία φυσική ή/και χημική διεργασία, με την οποία μία ουσία συσσωρεύεται σε μία διεπιφάνεια. Οι διεπιφάνειες που εξετάζονται σε προβλήματα ρύπανσης υπόγειων εδαφών και νερών είναι η διεπιφάνεια στερεού-υγρού, στερεού-αερίου, υγρού-αερίου και υγρού-υγρού. Η ουσία που συσσωρεύεται λέγεται προσρόφημα ,,,,,,και η [στερεά φάση], [στην επιφάνεια της οποίας λαμβάνει χώρα η προσρόφηση], λέγεται προσρoφητής. Στα προβλήματα ρύπανσης υπογείων εδαφών και υδάτων...ο κατ\' εξοχήν προσροφητής είναι το έδαφος με τα διάφορα γεωλογικά υλικά των υδροφορέων. Ενώ η **προσρόφηση** είναι ένα επιφανειακό φαινόμενο,... η **απορρόφηση** (~~absorption~~) είναι η διεργασία κατά την οποίαν μία ουσία συσσωρεύεται μέσα σε μία άλλη φάση και συνεπώς δεν αποτελεί μόνο επιφανειακό φαινόμενο. Η προσρόφηση επηρεάζει σημαντικά διάφορες διεργασίες, όπως τη βιολογική ή μη βιολογική αποδόμηση, την κίνηση και την εξαέρωση. Επομένως είναι καθοριστικής σημασίας διεργασία για την τύχη των ρυπαντικών ουσιών στο έδαφος. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Τέλος, πολλοί ρύποι υφίστανται χημικούς ή/και βιολογικούς μετασχηματισμούς και αντιδράσεις στο υπόγειο περιβάλλον, με αποτέλεσμα την ελάττωση της συγκέντρωσής τους. Για παράδειγμα διάφοροι οργανικοί ρύποι μπορεί να αποδομηθούν βιολογικά σε λιγότερο τοξικούς ρύπους μέσα από ποικίλες διεργασίες μικροοργανισμών στο υπέδαφος, εάν συντρέχουν ευνοϊκές περιβαλλοντικές συνθήκες και προϋποθέσεις όπως για παράδειγμα ο επαρκής αερισμός του υπεδάφους ή οι κατάλληλες τιμές pH και θερμοκρασίας. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα **Όσον αφορα τις βασικες αρχές απορρύπανσης εδάφους και υπόγειων υδροφορέων σε γ**ενικά πλαίσια, υπάρχουν πολλές δοκιμασμένες εναλλακτικές τεχνολογίες εξυγίανσης, αποκατάστασης και διαχείρισης ρυπασμένων εδαφών και υπόγειων υδροφορέων. Μεταξύ των χρησιμοποιούμενων τεχνικών περιλαμβάνονται, \... - η επεξεργασία των ρυπασμένων εδαφών στο πεδίο (in-situ treatment), - η εκσκαφή των ρυπασμένων εδαφών και η διάθεσή τους σε χώρους υγειονομικής ταφής (landfilling) - η περαιτέρω επεξεργασία τους σε άλλο χώρο (ex-situ treatment), - η άντληση και επεξεργασία των υπογείων νερών (pump and treat) - και η εισαγωγή χημικών ουσιών μέσω φρεατίων στο πεδίο που αντιδρούν ευεργετικά με τον εκάστοτε ρύπο (chemical injection). Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Αναλυτικότερα, όταν η ρύπανση αφορά βιοδιασπώμενες οργανικές ουσίες, υπάρχει και η ελάχιστου κόστους προσέγγιση της μη επεξεργασίας μέσω της φυσικής εξασθένισης σε πολλές περιπτώσεις απλά υποβοηθώντας τη διαδικασία της βιολογικής αποδόμησης Αντίστοιχα, η μέθοδος «άντληση και επεξεργασία» είναι η συχνότερη μέθοδος εξυγίανσης του ρυπασμένου υπόγειου νερού. Όμως έχει σοβαρά μειονεκτήματα που πηγάζουν από μία σειρά υπόγειων διεργασιών. Η εξυγίανση από την άλλη πλευρά, εξαρτάται άμεσα τόσο από τη γεωχημική μορφολογία των ρύπων....όσο και από την υδρογεωλογία και τις φυσικοχημικές ιδιότητες του εδάφους. Σημειώνεται ότι.. εκτός από τις περιπτώσεις υδατοδιαλυτών ρύπων που καταλαμβάνουν σχετικά μικρά τμήματα σε σχετικά ομογενή και υδροπερατά γεωλογικά μέσα,....η εξυγίανση του υπόγειου νερού χρησιμοποιώντας την τεχνική της άντλησης και επεξεργασίας είναι πρακτικά αδύνατη και οικονομικά απαγορευτική. Έτσι, συνήθως προτιμάται η επεξεργασία να εστιάζεται στην απορρύπανση του εδάφους μόνο, εξασφαλίζοντας έτσι εμμέσως και την απορρύπανση του υδροφορέα Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Σε ότι αφορά την επεξεργασία των ρυπασμένων εδαφών, υπάρχουν και πάλι διάφορες επιλογές όπως: \(1) η ακινητοποίηση μέσω μεθόδων σταθεροποίησης/στερεοποίησης ή υαλοποίησης \(2) η εκχύλιση των ρύπων από το έδαφος μέσω φυσικοχημικών ή και ηλεκτροχημικών μεθόδων διαχωρισμού και τέλος (3) στην περίπτωση οργανικής ρύπανσης η καταστροφή των ρύπων μέσω μεθόδων αποτέφρωσης Πλην της φυσικής εξασθένησης και κάποιων μεθόδων σταθεροποίησης/στερεοποίησης, οι παραπάνω τεχνικές παρουσιάζουν σημαντικούς περιορισμούς, όπως το υψηλό κόστος λειτουργίας και η περιορισμένη αποτελεσματικότητα στην επεξεργασία μίγματος ρύπων, όπως συνήθως απαντώνται στο γεωπεριβάλλον. Επιπλέον στις περισσότερες περιπτώσεις εφαρμογής τους, είναι πιθανό να γίνουν απρόθυμα αποδεκτές από τις τοπικές κοινωνίες, εξαιτίας των εξεζητημένου μηχανολογικού εξοπλισμού που απαιτούν. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Αναλυτικότερα....για την αποκατάσταση ρυπασμένων εδαφών και περιοχών απαιτείται πρώτα η απομάκρυνση και καταστροφή της πηγής ρύπανσης και στη συνέχεια ακολουθεί η επεξεργασία του εδάφους που έχει ρυπανθεί λόγω μεταφοράς των ρύπων από την πηγή. Όπως είδαμε και πιο πάνω, η τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία του εδάφους είναι συνάρτηση της συγκέντρωσης και της γεωχημικής μορφολογίας των ρύπων.........αλλά και των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών του εδάφους, της γεωλογίας και υδρογεωλογίας της περιοχής. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Όταν η ρυπασμένη περιοχή είναι αρκετά περιορισμένη και η ποσότητα του ρυπασμένου εδάφους σχετικά μικρή, γίνεται εκσκαφή της περιοχής και επεξεργασία του ρυπασμένου εδάφους σε αντιδραστήρα ex-situ εφαρμόζοντας συνδυασμό από φυσικές, χημικές και βιολογικές μεθόδους. Για παράδειγμα το έδαφος είναι δυνατόν να εκχυλισθεί με κατάλληλους διαλύτες, το εκχύλισμα να υποβληθεί σε περαιτέρω επεξεργασία ή να διατεθεί σε κατάλληλα σχεδιασμένο χώρο υγειονομικής ταφής ενώ το απορρυπασμένο έδαφος να επαναφερθεί στην αρχική του θέση. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Όταν η ρύπανση είναι εκτεταμένη και όπου είναι τεχνικά εφικτό, προτιμάται η in-situ επεξεργασία για την αποφυγή της εκσκαφής και τον περιορισμό του κόστους. Για παράδειγμα μία περιοχή που έχει ρυπανθεί από υδρογονάνθρακες μπορεί να υποβληθεί σε αερισμό και στη συνέχεια να ραντιστεί με νερό και θρεπτικά συστατικά για να βοηθήσει τους αυτόχθονες μικροοργανισμούς να βιοαποδομήσουν τους υδρογονάνθρακες με την μέθοδο δλδ της φυσικής εξασθένησης. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Παρά το γεγονός ότι υπάρχουν μία σειρά από δοκιμασμένες τεχνολογίες, η εξυγίανση ρυπασμένων εδαφών και περιοχών είναι δυνατόν να αποβεί απαγορευτικά δαπανηρή και τεχνικά εξαιρετικά δύσκολη. Για τη σωστή επιλογή και εφαρμογή του τρόπου εξυγίανσης προαπαιτείται μια πλήρης τεχνική αξιολόγηση του προβλήματος. Μια τέτοια αξιολόγηση εμπεριέχει πολλά στοιχεία, όπως μετρήσεις των ρύπων στο έδαφος, το νερό και την ατμόσφαιρα, ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό της γεωχημικής μορφολογίας των ρύπων, προσδιορισμό των υδρογεωλογικών συνθηκών,..αλλά και εκτίμηση των επιπτώσεων στους υπάρχοντες υποδοχείς. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Η γεωχημική μορφολογία συνίσταται στον προσδιορισμό της χημικής ένωσης και της κρυσταλλικής μορφής στην οποία βρίσκεται ο εκάστοτε ρύπος. Η γεωχημική μορφολογία του ρύπου σε συνάρτηση με το βαθμό οξύτητας (το pH δλδ) αλλά και την απομονωτική ικανότητα του εδάφους...συνιστούν τις κύριες παραμέτρους που καθορίζουν την έκπλυση του ρύπου. Επομένως η γνώση αυτών των παραμέτρων... παρέχει ένα απαραίτητο εργαλείο για την πρόγνωση της έκπλυσης των ρύπων που είναι η κύρια και πιο άμεση επίπτωση της εδαφικής ρύπανσης. Η κάλυψη των παραπάνω στοιχείων βάσει της υπάρχουσας τεχνογνωσίας στην Ελλάδα είναι θεωρητικά εφικτή αλλά δεν έχει όμως εφαρμοστεί ποτέ μέχρι τώρα. Αντίθετα, ο ποσοτικός προσδιορισμός της γεωχημικής μορφολογίας και ο συσχετισμός της με τα άλλα στοιχεία μιας περιβαλλοντικής αξιολόγησης γίνεται με τον πιο σύγχρονο και αξιόπιστο τρόπο. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Οι πρόσφατες επιστημονικές εξελίξεις στην επεξεργασία και εξυγίανση επικίνδυνων αποβλήτων και ρυπασμένων εδαφών, καθιστούν πλέον δυνατό τον ακριβή ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό της γεωχημικής μορφολογίας των ρύπων με υψηλή στατιστική αξιοπιστία. Με τον τρόπο αυτό, είναι εφικτό να αξιολογηθούν με ακρίβεια οι μελλοντικές επιπτώσεις στους υπάρχοντες υποδοχείς και οι εναλλακτικές τεχνολογίες εξυγίανσης, αποκατάστασης και διαχείρισης. Άρα κατά συνέπεια μπορεί να επιτευχθούν οι στόχοι της συνολικής ιεράρχησης των υφιστάμενων ζητημάτων ρύπανσης και του προσδιορισμού της βέλτιστης λύσης αποκατάστασης. Στα πλαίσια εκπόνησης μιας τεχνικής αξιολόγησης, είναι απαραίτητη η συνεργασία ειδικών επιστημόνων και μηχανικών με σημαντική εμπειρία σε επίλυση τέτοιων προβλημάτων. Επισημαίνεται επίσης, πως ειδικά για τον Ελλαδικό χώρο, υπάρχει ακόμα έντονο το πρόβλημα της εξειδίκευσης και εμπειρίας σε προβλήματα ρύπανσης του εδάφους και των υπόγειων υδροφορέων, το οποίο μπορεί μόνο να επιλυθεί με την κατάλληλη εκπαίδευση όλων των εμπλεκομένων φορέων (ατόμων αλλά και οργανισμών). Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Όπως ειπώθηκε παραπάνω, για την απορρύπανση και εξυγίανση ρυπασμένου εδάφους και υπόγειων υδροφορέων απαιτείται............ Πρώτων ο έλεγχος της πηγής ρύπανσης, εάν αυτή εξακολουθεί να υπάρχει, ώστε να παρεμποδισθεί η περαιτέρω παραγωγή ρύπων στο υπέδαφος και η μεταφορά τους από το υπέδαφος στον υδροφορέα και δεύτερων..η επεξεργασία του ρυπασμένου εδάφους ή/και νερού ώστε να απομακρυνθούν οι ρύποι ή να ελαττωθεί σημαντικά η συγκέντρωσή τους. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Ο έλεγχος της πηγής ρύπανσης μπορεί να πραγματοποιηθεί με απομάκρυνση των ρυπασμένων εδαφών από το σημείο στην περιοχή της πηγής, την επεξεργασία και διάθεσή τους σε κατάλληλο χώρο ταφής και την κατασκευή καλύμματος χαμηλής υδραυλικής αγωγιμότητας για να ελαχιστοποιηθεί η κατείσδυση των ομβρίων και την κατασκευή φραγμών γύρω από την πηγή ώστε να παρεμποδίζεται η είσοδος υπόγειου νερού. Εάν η εκσκαφή και απομάκρυνση των αποβλήτων από την πηγή είναι τεχνικά ή/και οικονομικά αδύνατη, θα πρέπει να εξετασθεί η δυνατότητα απομονώσεως ή περιορισμού της πηγής. Για παράδειγμα ένας χώρος ταφής αποβλήτων που ευρίσκεται μερικώς εντός του υδροφόρου ορίζοντα, αποτελεί σοβαρό κίνδυνο για την ποιότητα του υδροφορέα τον οποίο επηρεάζει. Στην περίπτωση αυτή η πηγή της ρύπανσης μπορεί να απομονωθεί από τα υπόγεια ύδατα με ένα διαφραγματικό τοίχο. Ο τοίχος αυτός, συνήθως μίγματος εδάφους-μπεντονίτη, πρέπει να εκτείνεται σε βάθος μέχρι να συναντήσει αδιαπέρατο γεωλογικό υλικό, ώστε να αποτρέπεται η δίοδος υπόγειου νερού κάτω από τον τοίχο. Για να αποτρέπεται η ροή υπόγειου νερού μέσα στον τοίχο η υδραυλική αγωγιμότητα του τοίχου πρέπει να είναι χαμηλή, Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Μετά την απομάκρυνση ή τον περιορισμό της πηγής ρύπανσης επιλέγεται κάποια τεχνολογία για την επεξεργασία του ρυπασμένου εδάφους ή/και νερού. Η τεχνολογία επεξεργασίας εξαρτάται από τις φυσικοχημικές ιδιότητες και κυρίως τη γεωχημική μορφολογία του ρύπου και τα χαρακτηριστικά του εδάφους και βασίζεται σε θερμικές, φυσικοχημικές ή βιολογικές διεργασίες. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα **~~Θερμική επεξεργασία~~** Οι τεχνολογίες θερμικής επεξεργασίας χρησιμοποιούν υψηλές θερμοκρασίες για την καταστροφή ή ελάττωση της τοξικότητας των ρύπων. Κύρια παραδείγματα της μεθόδου αυτής, αποτελούν.... η καύση σε ρευστοποιημένη κλίνη, η καύση σε περιστροφικό κλίβανο, η θερμική επεξεργασία με υπέρυθρη ακτινοβολία, η οξείδωση με υγρό αέρα, η πυρολυτική καύση και η υαλοποίηση. Στα πλεονεκτήματα της θερμικής επεξεργασίας περιλαμβάνονται η ελάττωση του όγκου, η ελάττωση ή και η απομάκρυνση της τοξικότητας και η μερική ανάκτηση ενέργειας και υλικών. Οουσιαστικά... η θερμική επεξεργασία καταλήγει σε πλήρη καταστροφή των οργανικών αποβλήτων. Συγχρόνως εφαρμόζεται η κατάλληλη τεχνολογία για τον περιορισμό εκπομπών σωματιδίων και υδροχλωρίου. Σε κάθε περίπτωση, η θερμική επεξεργασία είναι οικονομικά ασύμφορη και άρα απαγορευτική για εφαρμογές in-situ, αλλά και για εφαρμογές ex-situ σε μεγάλες ποσότητες εδάφους. Επίσης σημειώνεται ότι , η θερμική επεξεργασία δεν ενδείκνυται στην επεξεργασία ρυπασμένου νερού. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα **~~Φυσικοχημική επεξεργασία~~** Όσον αφορά τη **φυσική επεξεργασία**....η διαδικασία αυτή, αποσκοπεί στο διαχωρισμό των τοξικών συστατικών των ρύπων είτε με εφαρμογή μίας φυσικής διεργασίας ή με αλλαγή της φυσικής μορφής του ρυπασμένου εδάφους. Αντίθετα, η **χημική επεξεργασία** βασίζεται στην αλλαγή της γεωχημικής μορφολογίας των ρύπων ώστε να παράγουν μη τοξικά ή λιγότερο τοξικά προϊόντα. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Παραδείγματα φυσικοχημικών μεθόδων επεξεργασίας περιλαμβάνουν: - τη σταθεροποίηση/στερεοποίηση, - την απομάκρυνση πτητικών ρύπων με υπο πίεση, - τη πλύση εδάφους, - το θερμικό stripping χαμηλής θερμοκρασίας, - την in-situ υαλοποίηση, - τη χημική εκχύλιση, - την in-situ χημική απορρύπανση, - την αποχλωρίωση με άλατα - τη χημική οξείδωση και αναγωγή - Καθώς και τη φυτοεξυγίανση. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα **~~Φυσικοχημική επεξεργασία~~** Αναλυτικότερα, η τεχνολογία της φυτοεξυγίανσης βασίζεται στη διαπίστωση ότι τα φυτά έχουν τη δυνατότητα να προσλαμβάνουν και να διασπούν τοξικές οργανικές ουσίες, τόσο από το έδαφος όσο και από την ατμόσφαιρα και επομένως να μπορούν, υπό προϋποθέσεις, να χρησιμοποιηθούν για την οικονομική αντιμετώπιση του προβλήματος της ρύπανσης. Σημειώνεται ότι οι τεχνολογίες που στηρίζονται σε πλύση εδάφους με στόχο την εκχύλιση των ρύπων.. παράγουν υπολείμματα που πρέπει να διατεθούν με περιβαλλοντικά ασφαλή τρόπο. Μερικά από τα υπολείμματα (όπως για παράδειγμα η ιλύς) ενδέχεται να απαιτούν επιπλέον επεξεργασία πριν την τελική τους διάθεση. Πρακτικά...η παραγόμενη ιλύς ενδέχεται να χρειάζεται ξήρανση και στερεοποίηση/σταθεροποίηση, ενώ παράλληλα να γίνεται και επεξεργασία του παραγόμενου νερού σε σύστημα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. Για τους παραπάνω λόγους, η πλύση εδαφών είναι οικονομικά ασύμφορη, εκτός ελαχίστων περιπτώσεων όπου η ποσότητες ρυπασμένου εδάφους είναι πολύ περιορισμένες. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα **~~Φυσικοχημική επεξεργασία~~** Συνεπώς, οι συχνότερα χρησιμοποιούμενες τεχνολογίες φυσικοχημικής επεξεργασίας αφορούν....................... στην απομάκρυνση πτητικών ρύπων με υπο πίεση ή στη θερμική εκρόφηση χαμηλής θερμοκρασίας όταν έχουμε να κάνουμε με οργανικούς πτητικούς ρύπους και στη σταθεροποίηση/στερεοποίηση όταν έχουμε να κάνουμε με βαρέα μέταλλα. Τέλος, σημειώνεται ότι η φυσικοχημική επεξεργασία ρυπασμένου νερού, σε περιπτώσεις άντλησης και επεξεργασίας του επιτυγχάνεται μέσω της χρήσης ειδικών φίλτρων. Επιτυχείς εφαρμογές σε υπόγεια νερά ρυπασμένα από βαρέα μέταλλα συμπεριλαμβάνουν τη χρήση σιδήρου σε διάφορες μορφές, αλλά και τη χρήση ζεολίτη, αργίλου, οξειδίων του τιτανίου, πολτού από ψαροκόκαλα, και άλλων υλικών. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα **~~Βιολογική Επεξεργασία~~** Αντιστοιχα,.....Εδάφη που έχουν ρυπανθεί με οργανικά απόβλητα είναι δυνατόν να υποστούν βιολογική επεξεργασία είτε in-situ....είτε μετά την εκσκαφή σε στερεά φάση ή σαν αιώρημα. Η In-situ βιολογική επεξεργασία χρησιμοποιήθηκε αρχικά κυρίως για περιοχές που είχαν ρυπανθεί από σχετικά εύκολα βιοαποδομήσιμους ρύπους όπως βενζίνη και άλλα παράγωγα πετρελαίου. Αρκετές προσπάθειες καταβάλλονται για την επέκταση της τεχνολογίας αυτής και σε ρύπους που είναι δυσκολότερο να βιοαποδομηθούν. Αντίθετα, η βιολογική επεξεργασία ex-situ σε στερεά φάση ή σε αιώρημα...έχει εφαρμοσθεί σε πολλές κατηγορίες ρύπων όπως φυτοφάρμακα, παράγωγα πετρελαίου, πενταχλωροφαινόλη και αλογονωμένους οργανικούς ρύπους,..... **μόνο όμως**...όταν οι ποσότητες του ρυπασμένου εδάφους είναι περιορισμένες. Σε όλες τις περιπτώσεις, απαιτείται προσθήκη νερού........., θρεπτικών (όπως. άζωτο και φωσφόρο).........ενός δέκτη ηλεκτρονίων όπως είναι το οξυγόνο.... και φυσικά η παρουσία μικροοργανισμών που θα βιοαποδομήσουν τους ρύπους. Η μεγαλύτερη πρόκληση για την in-situ βιοεξυγίανση είναι η εισαγωγή των υλικών που απαιτούνται στο υπέδαφος....για την ανάπτυξη των in-situ μικροοργανισμών και η ανάμιξη αυτών με τις ρυπαντικές ουσίες. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα **~~Βιολογική Επεξεργασία~~** Ακόμη μία αναπτυσσόμενη τεχνολογία εξυγιάνσεως των εδαφών είναι ο βιοαερισμός (bioventing) που αφορά τη βιολογική απομάκρυνση ρύπων λόγω αερισμού του εδάφους. Σε αυτήν την τεχνολογία υπάρχει τεχνητή είσοδος αυξημένης παροχής αέρα στο υπέδαφος και έχει χρησιμοποιηθεί κυρίως για περιοχές που έχουν ρυπανθεί με μη αλογονωμένες οργανικές ενώσεις. Το πλεονέκτημα της μεθόδου αυτής, είναι ότι μπορεί να εφαρμοσθεί για την απομάκρυνση ημιπτητικών ουσιών, οι οποίες δεν απομακρύνονται με υπο πίεση Ααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται....οτι η επιδείνωση της ρύπανσης του εδάφους και η αύξηση των αποβλήτων απειλούν το μέλλον της παγκόσμιας παραγωγής τροφίμων, της ανθρώπινης υγείας και του περιβάλλοντος......σύμφωνα πάντα... με κοινή έκθεση που δημοσιεύθηκε από τον Οργανισμό Τροφίμων και Γεωργίας των Ηνωμένων Εθνών (FAO) και το Πρόγραμμα Περιβάλλοντος των Ηνωμένων Εθνών. Η ρύπανση του εδάφους είναι ένα παγκόσμιο ζήτημα που διασχίζει όλα τα σύνορα και θέτει σε κίνδυνο τα τρόφιμα που τρώμε, το νερό που πίνουμε και τον αέρα που αναπνέουμε Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Ιδιαίτερα το νερό...παίζει κρίσιμο ρόλο στην πρωτογενή παραγωγή (...την γεωργία και την κτηνοτροφία δλδ), όπου παρατηρείται ότι αυξάνεται διαρκώς το ποσοστό χρήσης των υπόγειων νερών σε βάρος των επιφανειακών. Με την επίταση των φαινομένων της λειψυδρίας σε παγκόσμιο επίπεδο,....οι άνθρωποι.... όλο και συχνότερα...καταφεύγουν στην εύκολη λύση, δηλαδή στην εκμετάλλευση των «έτοιμων» υπόγειων αποθεμάτων. Όμως τα υπόγεια νερά είναι ένας φυσικός πόρος που απαιτεί πάνω από όλα προστασία από πιθανή ρύπανση, μακροχρόνιο σχεδιασμό χρήσης και εν γένει ορθολογική διαχείριση - αυτό δλδ που στη θεωρία αποτελεί τους βασικούς πυλώνες της υδατικής πολιτικής - αλλά που δυστυχώς μόνο σε λίγες περιπτώσεις εφαρμόζεται στην πράξη. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα ~~Γεωργία ακριβείας~~ Για τους λόγους αυτούς....η έννοια της γεωργίας ακριβείας έχει ως αφετηρία την διαπίστωση ότι η ιδιαιτερότητα κάθε αγροτεμαχίου μπορεί να μετρηθεί και να είναι διαχειρίσιμη με τεχνικές που ανταποκρίνονται στις ανάγκες της εκάστοτε καλλιέργειας. Οι ανάγκες αυτές μεταβάλλονται στο χώρο και στο χρόνο όπως άλλωστε είναι φυσικό.....οπότε...οι πληροφορίες που παράγονται...μπορούν να συγκεντρωθούν και να αξιοποιηθούν καταλλήλως. Πλέον, ζούμε σε μια εποχή τεχνολογικής ανάπτυξης και η γεωργία αναμφίβολα επηρεάζεται άμεσα από αυτήν. Για να επωφεληθούν εμπράκτως από τις σύγχρονες τεχνολογίες που προσφέρει η αγορά, οι αγρότες και οι επαγγελματίες του κλάδου πρέπει να εκπαιδευτούν για αυτές και να τις αξιοποιήσουν στο μέγιστο βαθμό. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Τα κυριότερα πλεονεκτήματα της γεωργίας ακριβείας είναι............... - Αρχικά....η Μείωση του αριθμού των περασμάτων (των διαδρομών δλδ, που εκτελεί ο αγρότης με ένα γεωργικό μηχάνημα) κατά την κατεργασία του εδάφους...που έχει ως αποτέλεσμα...να αξιοποιείται πιο αποδοτικά ο χρόνος του παραγωγού (ή του ανθρώπινου δυναμικού που απασχολείται) ενώ την ίδια στιγμή εξοικονομείται σημαντική ποσότητα καυσίμων και λοιπών εισροών. Σημειώνεται ότι τα παραπάνω οδηγούν στην **ορθή διατήρηση** της δομής του καλλιεργούμενου εδάφους.   - Επιπλέον είναι εφικτή η Δυνατότητα λειτουργίας σε συνθήκες χαμηλής ορατότητας ή ακόμη και τη νύχτα, - Ένα ακόμα πλεονέκτημα είναι η Σημαντική βελτίωση του βιοτικού επιπέδου που έχει ο αγρότης και μείωση του άγχους - Επίσης,......... η Στοχευμένη εφαρμογή και αποδοτική χρήση των εισροών της γεωργικής εκμετάλλευσης, όπως σπόροι, λιπάσματα και φυτοφάρμακα, μέσω της χρήσης διαφορετικών ποσοτήτων ανά περίπτωση προσαρμοσμένων στις ανάγκες-απαιτήσεις του κάθε χωραφιού ή μέρος αυτού που γίνεται η εφαρμογή ( μέσω τμηματικού ελέγχου). - Ακόμα.......η Έγκαιρη και ακριβής επέμβαση με τη βοήθεια ειδικού λογισμικού το οποίο παρέχει συμβουλές στον αγρότη  - Όπως και η Η Ιχνηλασιμότητα των εργασιών και των προϊόντων που πραγματοποιήθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν, από το χωράφι μέχρι το τραπέζι (δηλαδή τον καταναλωτή), - Και τέλος ο Μετριασμός των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που σχετίζονται με τις γεωργικές δραστηριότητες, Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Η παραγωγικότητα μιας καλλιέργειας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις επικρατούσες καιρικές συνθήκες. Οι προσβολές από παράσιτα και οι επιδημίες ασθενειών συνδέονται στενά με τα καιρικά φαινομενα. Με την παρακολούθηση των καιρικών συνθηκών, οι αγρότες μπορούν να αποκτήσουν πολύτιμες γνώσεις σχετικά με τις βέλτιστες συνθήκες για την εμφάνιση παρασίτων και παθογόνων μικροοργανισμών. Οι πληροφορίες αυτές τους επιτρέπουν να λαμβάνουν μέτρα για την πρόληψη και τον έλεγχο τέτοιων περιστατικών, διασφαλίζοντας τις καλλιέργειές τους και ελαχιστοποιώντας τις απώλειες. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Επιπλέον, η παρακολούθηση των επιπέδων υγρασίας του εδάφους είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της υγείας των καλλιεργειών και την πρόληψη προβλημάτων που σχετίζονται με το νερό. Τόσο το έλλειμμα νερού όσο και η υπερβολική άρδευση μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά την ανάπτυξη των φυτών, οδηγώντας σε μειωμένες αποδόσεις. Με τη βοήθεια αισθητήρων υγρασίας εδάφους, οι αγρότες μπορούν να εκτιμήσουν με ακρίβεια την περιεκτικότητα σε υγρασία στο έδαφος και να προσαρμόσουν ανάλογα τις πρακτικές άρδευσης. Αυτό συμβάλλει στην πρόληψη της υδατικής καταπόνησης ή της υπερβολικής υγρασίας, εξασφαλίζοντας τις βέλτιστες συνθήκες για την ανάπτυξη και την εξέλιξη των καλλιεργειών. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα H γεωργία ακριβείας, διαθέτει πληθώρα τεχνολογιών και εφαρμογών...που η εξέλιξή τους τα τελευταία χρόνια είναι ραγδαία.   Η δορυφορική τεχνολογία για παράδειγμα, χρησιμοποιείται ευρέως στη γεωργία...ακόμα και με τα πρώτα συστήματα καθοδήγησης GPS, με χάρτες απόδοσης και με εφαρμογές μεταβλητού ρυθμού. Πρακτικά , η γεωργία ακριβείας επιτρέπει στους αγρότες να διαχειρίζονται τη μεταβλητότητα στο αγρόκτημα και να διανέμουν ό,τι χρειάζονται όπου χρειάζεται χωρίς να σπαταλούν πόρους.. Επιπλέον, η εισαγωγή του internet of things (IoT) επιτρέπει την ψηφιοποίηση και τη διασύνδεση, ενώ τα μοντέλα πρόβλεψης βοηθούν τους αγρότες να αναλάβουν δράση την κατάλληλη χρονική στιγμή, εξοικονομώντας πόρους και παράλληλα προστατεύοντας το περιβάλλον. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Συμπερασματικά....όσον αφορά την ρύπανση εδάφους και υπόγειων υδάτων....η έλλειψη προτεραιοτήτων χρήσης αλλά και η απουσία μηχανισμών ελέγχου, έχουν ως αποτέλεσμα την εκ των υστέρων δραστηριοποίηση των αρμόδιων φορέων, όταν πλέον η κατάσταση είναι δύσκολα αναστρέψιμη.. και οι όποιες λύσεις..είναι εξαιρετικά δαπανηρές. Ακολουθώντας μια οικοσυστημική προσέγγιση, τα προγράμματα παρακολούθησης της ποιότητας του εδάφους και του υπόγειου νερού.....καθώς και οι στρατηγικές απορρύπανσης, που θα πρέπει να υιοθετηθούν το συντομότερο δυνατόν, πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τις γεωχημικές αντιδράσεις και αλληλεπιδράσεις εδάφους-υπόγειου νερού, ώστε να έχουν το επιθυμητό αποτέλεσμα. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Γενικότερα, η πρόληψη αλλά και η αντιμετώπιση φαινομένων ρύπανσης του εδάφους και των υπόγειων νερών απαιτούν μια διεπιστημονική προσέγγιση. Με βάση την αρχή της πρόληψης της ρύπανσης στο έδαφος και στα υπόγεια νερά,......από την στιγμή που το έδαφος αποτελεί την κυρίως πηγή και μέσο ρύπανσης, είναι πρωτίστως απαραίτητη η εξυγίανση ή και απορύπανση του εδάφους έτσι ώστε να διασφαλίζεται η υψηλή, ελεύθερη από ρύπους, ποιότητα των υπόγειων αποθεμάτων πόσιμου νερού Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Συμπερασματικά, η αποφασιστική προστασία και βιώσιμη διαχείριση των εδαφών είναι απαραίτητα συστατικά μιας σύγχρονης περιβαλλοντικής πολιτικής για να αντιμετωπιστούν αποτελεσματικά τα σοβαρά προβλήματα υποβάθμισης και συρρίκνωσης των εδαφικών αποθεμάτων αλλά και για να εξασφαλιστούν ασφαλή και αξιόπιστα αποθέματα πόσιμου νερού στις επόμενες γενιές Οι προκλήσεις επίλυσης τέτοιων προβλημάτων οδηγούν στην ανάγκη εκπαίδευσης μιας νέας γενιάς ειδικών στο πεδίο των επιστημών του γεωπεριβάλλοντος και της γεωπεριβαλλοντικής μηχανικής. Οι ειδικοί αυτοί για να είναι αποτελεσματικοί, είναι απαραίτητο, εκτός από γνώσεις παραδοσιακών πεδίων όπως η γεωλογία και η μηχανική, να έχουν γνώσεις και εμπειρία από διάφορες επιστήμες όπως η υδρογεωλογία, η γεωχημεία, η εδαφολογία και η βιολογία. Επιπλέον, πρέπει να είναι ενήμεροι σχετικά με την κείμενη νομοθεσία και τους εθνικούς και κοινοτικούς κανονισμούς, να κατανοούν τις οικονομικές διαστάσεις ενός έργου και να είναι ικανοί να επικοινωνούν με μία σειρά άλλων επιστημόνων και ειδικών, όπως υπαλλήλους τεχνικών υπηρεσιών, νομικούς, ιδιώτες και ιδιοκτήτες γης, δημοσιογράφους και άλλους. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Είναι απαραίτητο λοιπόν ένα [υπόβαθρο]...στις βασικές αρχές της γεωχημείας, της φυσικοχημικής συμπεριφοράς ρύπων και εδαφών και της υδρογεωλογίας, αλλά και μια πιο σφαιρική γνώση, ανάλογα με τις ειδικές συνθήκες της κάθε ειδικής περίπτωσης ρύπανσης του εδάφους και των υπόγειων υδροφορέων. Σημαντικός παράγοντας επίσης, είναι η εκπαίδευση και οικονομική ενίσχυση του πρωτογενή τομέα για την διαχείριση των συστημάτων μέσω εξελιγμένων τεχνολογιών. Επιπλέον κρίσιμη κρίνεται η ορθή ενημέρωση και εκπαίδευση των πολιτών όσων αφορά τεχνικές πρόληψης της ρύπανσης του εδάφους....ακολουθόντας μεθόδους προστασίας αλλά και διαχείρισής του. Αρα είναι εφικτό να υπάρξει Αειφορία και στη διαχείριση των εδαφικών πόρων με τη σωστή ενημέρωση αλλά και τη Συμμετοχή από όλους μας, με σκοπό την βιωσιμότητά τους. Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Αν επιθυμείτε να μάθετε ακόμα περισσότερα για την διαχείριση της ποιότητας εδαφών, μπορείτε να ανατρέξετε στην ενδεικτική βιβλιογραφία ελληνικών και παγκόσμιων ερευνών αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα Σας ευχαριστώ πολύ για την προσοχή σας Εμείς, θα τα πούμε ξανά στην επόμενη ενότητα, μέχρι τότε να περνάτε kala ,......geia sas Αααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααααα