Μελέτη των επιπτώσεων από τη μακροχρόνια χρήση των προϊόντων εγκαταστάσεων βιολογικής επεξεργασίας λυμάτων στη δομή και λειτουργία διαφόρων οργάνων καλλιεργούμενων φυτικών ειδών

Abstract

Στη παρούσα διδακτορική διατριβή διερευνήθηκε το αποτέλεσμα που έχει η μακροχρόνια χρήση των προϊόντων Βιολογικής Επεξεργασίας Λυμάτων (ΕΒΕΛ) στη βιοσυσσώρευση βαρέων μετάλλων σε διάφορα όργανα καλλιεργούμενων φυτών. Η κατασκευή των Εγκαταστάσεων Βιολογικής Επεξεργασίας Λυμάτων (ΕΒΕΛ) σε πολλές παραθαλάσσιες πόλεις της Ελλάδας οδήγησε στην ανάγκη χειρισμού του προβλήματος διάθεσης της ιλύος και του νερό που παράγονται απ’ αυτές. Τα λύματα αυτών των πόλεων, όπου οι δραστηριότητες είναι κυρίως τουριστικές ή γεωργικές, χαρακτηρίζονται από την απουσία βαρέων μετάλλων ή τοξικών ουσιών με αποτέλεσμα η επαναχρησιμοποίηση των προϊόντων ΕΒΕΛ, με διάφορους τρόπους, να είναι μάλλον φιλική για το περιβάλλον. Η βραχυχρόνια επίδραση των προϊόντων ΕΒΕΛ στο έδαφος και τη γεωργία έχουν μελετηθεί από πολλούς ερευνητές Η παραίνεση όμως που περιέχεται στην οδηγία του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου 86/278/ECC (Ευρωπαϊκή Κοινότητα 1986) για την περαιτέρω έρευνα, οδηγεί στην αντιμετώπιση ενός εξαιρετικά κρίσιμου ερωτήματος σχετικά με το αποτέλεσμα της μακροχρόνιας επίδρασης των προϊόντων ΕΒΕΛ σε καλλιέργειες φυτών, κυρίως μάλιστα αυτών που οι καρποί των οποίων αποτελούν τροφή για τον άνθρωπο. Η περιοχή γύρω από τις Εγκαταστάσεις Βιολογικής Επεξεργασίας Λυμάτων του Δήμου της Kω, αποτέλεσε το χώρο διεξαγωγής του πειράματος. Στις ΕΒΕΛ της Κω και σε μία μεγάλη έκταση γύρω από αυτές, καλλιεργούνται οπωροφόρα Μεσογειακά δέντρα τα οποία δέχονται για δέκα και πλέον έτη την επίδραση των προϊόντων ΕΒΕΛ. Η μακροχρόνια χρήση των προϊόντων αυτών στα φυτά αυτά επιτρέπει την μελέτη πιθανής βιοσυσσώρευσης βαρέων μετάλλων στους φυτικούς ιστούς. Διερεύνηση μάλιστα του ξύλου των βαθύτερων ετήσιων δακτυλίων στον κορμό, που είναι στην ουσία οι παλαιότεροι ιστοί των φυτών, κρίθηκε αναγκαία. Τα φυτικά είδη που επιλέχτηκαν είναι η ελιά (Olea europaea L.), η λεμονιά (Citrus limon), η βερικοκιά (Prunus armeniana), η ροδακινιά (Prunus persica) και η αμυγδαλιά (Prunus dulcis). Η επιλογή των φυτικών αυτών ειδών στηρίχθηκε στο γεγονός ότι οι καρποί τους χρησιμοποιούνται ευρύτατα ως τροφή από τον άνθρωπο, έχουν οικονομικό ενδιαφέρον και παράγουν ουσίες που χρησιμοποιούνται ως πρόσθετα τροφίμων ή έχουν φαρμακευτική δράση. Τα φυτά από τα οποία έγινε η συλλογή των φύλλων, των βλαστών και των καρπών είχαν από την αρχή της έρευνας επισημανθεί, έχουν την ίδια ηλικία και αναπτύσσονται κάτω από τις ίδιες περιβαλλοντικές συνθήκες. Η συλλογή πραγματοποιήθηκε από φυτά τα οποία καλλιεργούνται μέσα στις ΕΒΕΛ. Για την αξιολόγηση και σύγκριση των αποτελεσμάτων έγινε συλλογή αντίστοιχων φυτικών οργάνων από φυτά τα οποία καλλιεργούνται εξίσου στη νήσω Κω έξω από τις ΕΒΕΛ καθώς και από άλλες περιοχές της νησιωτικής και ηπειρωτικής Ελλάδας. Στα υπό μελέτη φυτικά όργανα μελετήθηκαν με τη χρήση Οπτικού Μικροσκοπίου, δομικές αλλαγές που πιθανόν να προκαλεί ο διαφορετικός τρόπο ανάπτυξης των φυτών. Στη συνέχεια μελετήθηκε η συσσώρευση βαρέων μετάλλων αρχικά ποιοτικά με τη χρήση Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου Σάρωσης στο οποίο είναι συνδεδεμένος μικροαναλυτής και στη συνέχεια ποσοτικά με μεθόδους ακριβείας με χρήση Φθορισμομετρίας Ακτινών Χ (EDXRF) και Φασματομετρίας Ατομικής Εκπομπής με Επαγωγικά Συζευγμένο Πλάσμα (Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry ICP-AES). Τέλος στα φυτικά είδη με ιδιαίτερο φαρμακευτικό ενδιαφέρον όπως είναι η ελιά (Olea europaea L.), η λεμονιά (Citrus limon) και η αμυγδαλιά (Prunus dulcis) μελετήθηκε η επίδραση της ιλύος και του νερού στη δυνατότητα παραγωγής (ποσοτική και ποιοτική) δευτερογενών μεταβολιτών με φαρμακευτική σημασία.