ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ (ΔΙΑ)

ΔΙΑ50 – 5η ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Θέμα: «Τα πετρελαιοειδή στο θαλάσσιο περιβάλλον.Επιπτώσεις στις βιοκοινωνίες-. Αντιμετώπιση.»

ΟΝΟΜ/ΜΟ ΦΟΙΤΗΤΡΙΑΣ: Οζαλεξανδρίδου ΕυσταθίαΌνομα χρήστη: std90743ΟΝΟΜ/ΜΟ ΣΥΜΒΟΥΛΟΥ ΚΑΘΗΓΗΤΗ: κ. Γκολφινόπουλος

Σπυρίδων

ΜΑΙΟΣ 2014

Περιεχόμενα

Περιεχόμενα.............................................2Εισαγωγή................................................31 Θαλάσσια Ρύπανση...................................31.1 Πετρελαιοειδή...................................31.2 Ρύπανση από πετρελαιοειδή.......................41.3 Διεργασίες του πετρελαίου κατά την είσοδο του

στη θάλασσα...............................................52 Επιπτώσεις στις βιοκοινωνίες.......................62.1 Θαλάσσια βιοκοινωνία............................62.2 Τρόποι επίδρασης των πετρελαιοειδών στις

βιοκοινωνίες..............................................73 Απορρύπανση πετρελαιοειδών.........................93.1 Φυσικός καθαρισμός.............................103.2 Χημικός καθαρισμός.............................103.3 Εναλλακτικές μεθόδους..........................10

Σύνοψη.................................................11Βιβλιογραφία.............................................12Πηγές από το διαδίκτυο.....................................13

1

Εισαγωγή

Το πετρέλαιο αποτελεί τη σημαντικότερη φυσική πηγήενέργειας μέχρι σήμερα. Ο κυριότερος τρόπος μεταφοράς τουγίνεται μέσω της θαλάσσιας οδούς. Δυστυχώς εξαιτίας μιαςπληθώρας παραγόντων ένα μέρος του διαφεύγει στο θαλάσσιοπεριβάλλον προκαλώντας αρνητικές επιπτώσεις στις βιοκοινωνίες.

Το πρώτο μέρος της εργασίας περιλαμβάνει την αναφορά στοσχηματισμό του αργού πετρελαίου, τη σύσταση και τα προϊόντατου. Επίσης περιγράφονται οι κυριότερες πηγές που είναιυπεύθυνες για την είσοδο του στο θαλάσσιο περιβάλλον. Στησυνέχεια αναφέρονται κάποια σοβαρά θαλάσσια ατυχήματα και οιδιεργασίες που συντελούνται κατά την είσοδο του πετρελαίου στηθάλασσα.

Στο δεύτερο μέρος δίνεται ο ορισμός της θαλάσσιαςβιοκοινωνίας και αναφέρονται τα είδη που την απαρτίζουν.Κατόπιν περιγράφονται οι αρνητικές επιπτώσεις που επιφέρουντα πετρελαιοειδή στις φυτοκοινωνίες που διαφέρουν ανάλογα μετο είδος καθώς και μια σειρά παραγόντων που είναι υπεύθυνοιγια το ποσοστό αυτής της επίδρασης.

Στο τρίτο μέρος παρουσιάζονται συνοπτικά οι τρόποιαντιμετώπισης της ρύπανσης από πετρελαιοειδή με φυσικό, χημικότρόπο, εναλλακτικές μεθόδους καθαρισμού καθώς και ταπλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κάθε μεθόδου.

Λέξεις Κλειδιά

petroleum, petroleum hydrocarbons, marine environment,marine pollution, impacts on marine biota, toxicity,addressing

1 Θαλάσσια Ρύπανση

Θαλάσσια ρύπανση είναι η διαδικασία μεταβολής των φυσικών, χημικών καιβιολογικών παραμέτρων του θαλάσσιου νερού εξαιτίας κυρίως της ανθρωπογενήςεισόδου σε αυτό ουσιών (διαλυτών, αδιάλυτων, σωματιδιακών, πολυφασικώνρυπαντών) ή ενέργειας . Οι ρυπαντές αυτοί είναι ανόργανες καιοργανικές ουσίες σε στερεά, υγρή και αέρια μορφή. Ο τρόποςκατανομής τους στο θαλάσσιο νερό εξαρτάται από την προέλευσητους, τον τρόπο μεταφοράς τους, την πηγή παραγωγής τους και τηχημική τους σύσταση (Παπαθεοδώρου και συν., 2004).

Η θαλάσσια ρύπανση έχει σαν αποτέλεσμα τη δηλητηρίαση τηςπανίδας και της χλωρίδας, τη διαμόρφωση συνθηκών επικίνδυνων

2

για τη δημόσια υγεία, τη μείωση θαλάσσιων δραστηριοτήτων(αλιείας, ψυχαγωγίας) και την υποβάθμιση του θαλάσσιου νερούκαθιστώντας το ακατάλληλο για οποιαδήποτε χρήση (Παπαθεοδώρουκαι συν., 2004).

Ένας από τους σημαντικότερους ρύπους που εισέρχονται στοθαλάσσιο περιβάλλον είναι το πετρέλαιο που ενώ δεν αποτελείιδιαίτερα τοξικό ρύπο επιφέρει δυσμενείς δευτερογενείςεπιδράσεις στο περιβάλλον το οποίο εισέρχεται (Ντούλα, χχ).Μια σύντομη προσέγγιση για το θέμα αυτό θα γίνει παρακάτω.

1.1 Πετρελαιοειδή

Σχηματισμός

Σύμφωνα με την πιο αποδεκτή θεωρία το πετρέλαιοπροέρχεται από τα απομεινάρια θαλάσσιων φυτικών και ζωικώνοργανισμών που λόγω έλλειψης οξυγόνου με την επίδρασηαναερόβιων βακτηρίων μετατράπηκαν σε αδιάλυτες οργανικέςενώσεις με τη μορφή μαύρης λάσπης στο θαλάσσιο πυθμένα. Οιενώσεις αυτές εγκλωβίστηκαν σταδιακά στα ιζήματα με τηνεπίδραση υψηλών θερμοκρασιών και πιέσεων καθώς αυξανόταν τοπάχος των αποθέσεων και με την πάροδο του χρόνου μετατράπηκανσε πετρέλαιο και υδρογονάνθρακες (Φερεντίνος και συν., 2004;Ανδρίτσος, 2008). Τα επιφανειακά ιζήματα αντικατοπτρίζουν ταπρόσφατα υψηλότερα επίπεδα της πετρελαϊκής ρύπανσης σε σχέσημε τα βαθύτερα ιζήματα (Karinen, 1980).

Σύσταση

Το αργό ακατέργαστο πετρέλαιο (crude oil) είναι ένασύνθετο μείγμα υδρογονανθράκων. Η σύστασή του αποτελείται κατά80-87% από άνθρακα (ενώσεις με αριθμό ατόμων C από 5 έως 100)και 11-16% από υδρογόνο (με αριθμό ατόμων πολύ μεγαλύτερο απότους άνθρακες) ενώ σε μικρότερες ποσότητες περιέχουν οξυγόνο(<3%), θείο (<4%) και άζωτο (<1%). Επίσης περιέχουν σε πολύμικρές συγκεντρώσεις (μέχρι 0,1%) μέταλλα όπως σίδηρο,νικέλιο, χρώμιο, βανάδιο κτλ. (Ανδρίτσος, 2008).

Οι κυριότερες οργανικές ενώσεις που αποτελούν το αργόπετρέλαιο είναι:

οι παραφινικές (CnH2n+2) που είναι κορεσμένες άκυκλεςενώσεις.

οι ολεφινικές (CnH2n) που είναι ακόρεστοιυδρογονάνθρακες που μπορούν να ενωθούν με άλλαστοιχεία όπως Cl, Br.

3

οι ναφθενικές (CnH2n) που αν και έχουν τον ίδιοχημικό τύπο με τις ολεφίνες είναι κυκλικέςκορεσμένες ενώσεις.

οι αρωματικοί υδρογονάνθρακες (CnH2n-6) που είναιακόρεστοι κυκλικοί υδρογονάνθρακες με έναν ήπερισσότερους βενζολικούς δακτυλίους. Αν περιέχουνπολλούς δακτυλίους αποτελούν τους πολυκυκλικούςαρωματικούς υδρογονάνθρακες (ΠΑΥ) (polycyclicaromatic hydrocarbons - PAHs) που έχουνχαρακτηριστεί καρκινογόνες ενώσεις.

(Ανδρίτσος, 2008; Παπαθεοδώρου και συν., 2004)

Προϊόντα

Τα προϊόντα του αργού πετρελαίου μετά την κλασματικήδιύλισή του είναι το υγρό μείγμα πετρελαίου / αερίων, η νάφθα,η βενζίνη, το πετρέλαιο και τα προϊόντα της ασφάλτου(Παπαθεοδώρου και συν., 2004). Τα περισσότερα από τα προϊόντατου διυλιστηρίου χρησιμοποιούνται για καύσιμα αλλά ένα ποσοστόχρησιμοποιείται στην πετροχημική βιομηχανία για την παραγωγήσυνθετικών προϊόντων όπως πλαστικά, φάρμακα, υφάσματα κ.α.(Ανδρίτσος, 2008).

1.2 Ρύπανση από πετρελαιοειδή

Η ρύπανση από πετρελαιοειδή αποτελεί το 12-15 % τουσυνολικού ποσοστού της θαλάσσιας ρύπανσης (Ντούλα, χχ). Ηεισαγωγή του πετρελαίου στη θάλασσα, είναι δύσκολο να ελεγχτείλόγω του μεγάλου αριθμού πηγών εισόδου και τη γεωγραφικήδιασπορά τους (Karinen, 1980). Οφείλεται κατά ένα μικρόποσοστό σε φυσικές πηγές ενώ το μεγαλύτερο ποσοστό προέρχεταιαπό ανθρώπινες δραστηριότητες. Οι φυσικές πηγές αφορούνφυσικές αναβλύσεις από κοιτάσματα με μικρό βάθος και διάβρωσηιζημάτων. Οι ανθρώπινες δραστηριότητες περιλαμβάνουν:

δραστηριότητες σε δεξαμενόπλοια, ατυχήματαδεξαμενοπλοίων, επισκευές δεξαμενοπλοίων

πλωτές εξέδρες άντλησης πετρελαίου εγκαταστάσεις σε διυλιστήρια σταθμοί φορτοεκφόρτωσης βιομηχανικά απόβλητα αστικά λύματα έκπλυση αστικών περιοχών ποτάμια προσφορά ατμοσφαιρική είσοδος

4

(Ντούλα,χχ; Παπαθεοδώρου και συν., 2004)

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα κυριότερα ατυχήματαπεριλαμβάνουν συγκρούσεις ή επαφές πλοίων, προσαράξεις,εκρήξεις, πυρκαγιές πάνω στα πλοία, βυθίσεις πλοίων, ζημιέςστη δομή των πλοίων, πολεμικές απώλειες πλοίων (Ντούλα, χχ).

Θαλάσσια ατυχήματα

Στη χώρα μας «κρούεται ο κώδωνας του κινδύνου» καθώς το Αιγαίοαπειλείται από τη διαρροή πετρελαίου αφού πλέουν σε αυτό60.000 εμπορικά πλοία από τα οποία τα 6.000 είναιπετρελαιοφόρα που μεταφέρουν μεγάλες ποσότητες πετρελαιοειδών(Γιδαράκος, 2010). Στις μέρες μας εξαιτίας των πετρελαιοειδώνακόμα και η ανοικτή θάλασσα του Ατλαντικού Ωκεανού έχειεπιφανειακό υμένιο (film) και μικροσκοπικά σφαιρίδια πίσσαςτης τάξεως του 1 mg/m2. Η Μεσόγειος έχει πολλή μεγαλύτερηποσότητα της τάξης των 20 mg/m2 (Ντούλα, χχ). Είναιαξιοσημείωτο το γεγονός ότι η Ελλάδα περιέχει το 20% τουβυθισμένου πετρελαίου στη Μεσόγειο (Βεντίκος, 2009).

Ένα από τα σοβαρότερα ατυχήματα συνέβη στο δεξαμενόπλοιοEXXON VALTEZ το 1989 όταν προσάραξε στις ξέρες πορθμού τηςΑλάσκα για να αποφύγει τη σύγκρουση με ένα παγόβουνο. Τοαποτέλεσμα ήταν να διαφύγει μια σχετικά μικρή ποσότηταπετρελαίου περίπου 35.000 τόνων από το φορτίου του πλοίουκαταστρέφοντας όμως μια περιοχή με έκταση όσο το ΑιγαίοΠέλαγος. Η ίδια εικόνα καταστροφής στα οικοσυστήματα τηςπεριοχής παρουσιάζεται ακόμα και σήμερα εικοσιπέντε χρόνιαμετά (Γιδαράκος, 2010; Παπαθεοδώρου και συν., 2004).

Στη χώρα μας ένα σοβαρό ατύχημα που έχει καταγραφεί είναιτο ναυάγιο του Sea Diamond στη Σαντορίνη τον Απρίλιο του 2007.Το κρουαζιερόπλοιο παραμένει στο βυθό και η αργή έκλυση τουπετρελαίου από το λεβητοστάσιο του εξακολουθεί να ρυπαίνει τηνπεριοχή (Ντούλα χχ). Να σημειωθεί ότι το ατύχημα αυτό συνέβηστην αρχή της τουριστικής περιόδου σε ένα πολυσύχναστο λιμάνικατά τη διάρκεια της ημέρας και με ιδανικές καιρικές συνθήκες.Παρόλο αυτά ο κρατικός μηχανισμός δεν κατάφερε να λειτουργήσει(Γιδαράκος 2010).

Αξίζει να σημειωθεί ότι η χειρότερη περιβαλλοντικήκαταστροφή στην αμερικανική ιστορία συνέβη στον κόλπο τουΜεξικού το 2010 με την έκρηξη σε πλατφόρμα άντλησης πετρελαίουτης BP με θύματα 11 εργαζόμενους και τεράστιες επιπτώσεις στιςθαλάσσιες βιοκοινωνίες που θα αναφερθούν στο κεφάλαιο 2(http://www.greenpeace.org/greece/el/news/newstories-archive/bp-mexico/, 2010).

5

Στη χώρα μας σε λίγες μέρες θα υπογραφούν οι συμφωνίεςτων εταιριών που έχουν αναλάβει την έρευνα για τηνεκμετάλλευση των υδρογονανθράκων στις περιοχές του Πατραϊκού,του Κατάκολου και των Ιωαννίνων γεγονός που προκαλεί ανησυχίαγια την προστασία των θαλασσών μας από τον κίνδυνο ατυχήματοςκατά τις ενέργειες εξόρυξης.

(http://www.b2green.gr/main.php?pID=17&nID=11790&lang=el#, 2014)

1.3 Διεργασίες του πετρελαίου κατά την είσοδο του στηθάλασσα

Όταν μια ποσότητα πετρελαίου χύνεται στη θάλασσασχηματίζεται μια κηλίδα που αρχίζει να μεγαλώνει σε μέγεθοςμε ταχύτητα αντιστρόφως ανάλογη του ιξώδους του(ρευστότητα). Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν την εξάπλωσητης είναι οι καιρικές συνθήκες που επικρατούν στην αντίστοιχηπεριοχή όπως οι άνεμοι και τα θαλάσσια ρεύματα (Ντούλα, χχ).Οι διάφορες διεργασίες που λαμβάνουν χώρα είναι οι εξής:

1. Στο πρώτο στάδιο συντελείται διασπορά (spreading),εξάτμιση (evaporation), και διάλυση (dispersion). Ταπτητικά κλάσματα (με αριθμό ατόμων C έως 12)εξατμίζονται γρήγορα και μεταφέρονται με τον αέρα σεμεγάλες αποστάσεις ενώ ένα μέρος τους επιστρέφει στηθάλασσα μέσω των κατακρημνίσεων ή προσροφημένα στηνεπιφάνεια σωματιδίων. Τα υδατοδιαλυτά υποπροϊόνταδιαλύονται σε όλη τη μάζα του νερού.

2. Στο δεύτερο στάδιο πραγματοποιείταιγαλακτωματοποίηση (emulsification) και μηχανικήαναγωγή (tar lumps). Η εναπομένουσα κηλίδασχηματίζει ένα λεπτό υμένιο και μετά από οξείδωσητων αδιάλυτων συστατικών μεγάλου μοριακού βάρους πουπεριέχει παράγει πισσώδη κατάλοιπα σε μορφήσφαιριδίων. Τα πισσώδη σφαιρίδια μεταφέρονται στιςακτές ή καθιζάνουν στον πυθμένα μετά τη δέσμευσήτους στην αιωρούμενη σωματιδιακή ύλη. Τα γαλακτώματα(water-in-oil) που παράγονται από τα αδιάλυτασυστατικά σχηματίζουν μια σκούρα αφρώδη μάζα πουείναι γνωστή ως «μους σοκολάτα» (Παπαθεοδώρου και συν., 2004).

3. Στο τρίτο στάδιο συμβαίνει φωτοχημική οξείδωση(photochemical oxidation), βιοαποδόμηση (chemicalbio-degradation) και καταβύθιση (sedimentation). Ηδιαλυτότητα του πετρελαίου αυξάνεται με την παρουσίαβακτηριδίων σε ρυπασμένη περιοχή, ενώ τα σωματίδια

6

καθιζάνουν μαζί με τους ρύπους στον πυθμένα λόγω τουμεγάλου ειδικού βάρους που αποκτούν από το νερό. Στησυνέχεια τα καταβυθιζόμενα σωματίδια βιοδιασπώνταιαπό τα βακτήρια παρουσία οξυγόνου, φωτός και άλλωνευνοϊκών παραγόντων. Σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνουείναι δυνατόν να πραγματοποιηθεί διάσπαση αλλά μειδιαίτερα αργούς ρυθμούς. Η βιοαποικοδόμησηδυσχεραίνεται από χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλήπίεση (Karinen, 1980).

(Ντούλα, χχ; Αλεξόπουλος, 2004)

2 Επιπτώσεις στις βιοκοινωνίες

Για να γίνει αναφορά στις επιπτώσεις που έχουν ταπετρελαιοειδή στις βιοκοινωνίες θα πρέπει πρώτα νααποσαφηνίσουμε τον όρο της θαλάσσιας βιοκοινωνίας.

2.1 Θαλάσσια βιοκοινωνία

Ορισμός

Θαλάσσια βιοκοινωνία είναι το σύνολο των οργανισμών που ζουν σε μιακαθορισμένη περιοχή. Η βιοκοινωνία σε συνδυασμό με το φυσικό περιβάλλον στοοποίο αναπτύσσεται αποτελεί το θαλάσσιο οικοσύστημα (Παπαθεοδώρου καισυν., 2004).

ΕίδηΟι βασικές μονάδες κάθε οικοσυστήματος είναι τα φυτά, τα

ζώα και τα βακτήρια. Στους φυτικούς οργανισμούς ανήκουν το φυτοπλαγκτόν και το

φυτοβένθος. Αυτοί οι οργανισμοί είναι αυτότροφοι καθώςσυνθέτουν οργανική ουσία μέσω φωτοσύνθεσης και αποτελούν τηνπρωτογενή παραγωγή. Το φυτοπλαγκτόν είναι μονοκύτταροιοργανισμοί που πλέουν παθητικά. Το φυτοβένθος αποτελείται απόφυτικούς οργανισμούς προσκολλημένους σε μικρό βάθος ώστε ναέχουν αρκετό φως για να φωτοσυνθέτουν.

Στους ζωικούς οργανισμούς ανήκουν το ζωοπλαγκτόν πουαποτελείται από οργανισμούς που πλέουν παθητικά (κωπήποδα,μέδουσες). Το νηκτόν που αποτελείται από οργανισμούς πουπλέουν ενεργητικά (ιχθείς, θαλάσσια θηλαστικά). Το ζωοβένθοςπου βρίσκεται εντός ή επάνω από το θαλάσσιο πυθμένα (κοράλλια,σφουγγάρια, μαλάκια, αρθρόποδα κ.α.). Οι ζωικοί οργανισμοίείναι ετερότροφοι οργανισμοί δηλαδή προσλαμβάνουν έτοιμη τηνοργανική ουσία μέσω της τροφής τους αποτελώντας τηδευτερογενή, τριτογενή παραγωγή.

7

Τέλος τα βακτήρια προέρχονται από τις εκκρίσεις όλων τωνοργανισμών καθώς και από τα νεκρά φυτά και ζώα. Αποτελούν τουςδιασπαστές της οργανικής ουσίας και χαρακτηρίζονται ωςαερόβια, αναερόβια, μεικτής συμπεριφοράς αν χρησιμοποιούν ήόχι οξυγόνο ή και τα δύο.

Η τροφική αλληλεξάρτηση των παραπάνω βασικών μονάδωναποτελεί την τροφική αλυσίδα.

(Παπαθεοδώρου και συν., 2004)

2.2 Τρόποι επίδρασης των πετρελαιοειδών στιςβιοκοινωνίες

Η αποβολή του πετρελαίου στη θάλασσα προκαλεί ένα πλήθοςαρνητικών επιπτώσεων στους υδρόβιους οργανισμούς σε βαθμόανάλογο με τη συγκέντρωση του, τον τύπο του, την τοξικότητατου, τις οδούς έκθεσης και τις συνθήκες που επικρατούν στηνπεριοχή. Επίσης ο τρόπος επίδρασης των πετρελαιοειδώνεξαρτάται από τα χαρακτηριστικά των υδάτων όπως είναι ηθερμοκρασία, η οξύτητα, η θολερότητα, η αλατότητα, ηυδροστατική πίεση κ.α. (Βαλαβανίδης, 2007; Ντούλα, χχ;Karinen, 1980). Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν την αντίδρασητων οργανισμών είναι το είδος, η ηλικία και ο βαθμόευαισθησίας τους στα πετρελαιοειδή (Παπαθεοδώρου και συν.,2004; Ντούλα, χχ). Οι οργανισμοί πλήττονται κυρίως όταν μιαμεγάλη ποσότητα αποβληθεί ξαφνικά σε μια μικρή περιοχή όπωςσυμβαίνει στην περίπτωση πρόκλησης ενός ατυχήματος(Βαλαβανίδης & Βλαχογιάννη, 2008).

Το επιφανειακό υμένιο που καλύπτει την επιφάνεια τηςθάλασσας μειώνει την οξυγόνωση του νερού, αυξάνει τηνανάκλαση του φωτός, ελαττώνει την ικανότητα διάλυσης του CO2

άρα και τη φωτοσύνθεση (Ντούλα, χχ).Παρόλα αυτά οι διάφορες μελέτες που έγιναν σχετικά με την

αντίδραση του φυτοπλαγκτόν κατέδειξαν ότι οι φυτοπλαγκτονικοίοργανισμοί είναι ιδιαίτερα ανθεκτικοί στα πετρελαιοειδή. Όμωςέμμεσα προσλαμβάνοντας τους ρύπους του πετρελαίου μέσω τηςτροφής τους και της απορρόφησης τους από τα κύτταρα τούςμεταφέρουν μέσω της τροφικής αλυσίδας στα ανώτερα επίπεδα.Έτσι ο άνθρωπος ως τελικός αποδέκτης προσλαμβάνει μεταξύ άλλωνκαρκινογόνες ουσίες όπως είναι οι ΠΑΥ (PAHs) που περιέχονταιστους ρύπους και βιοσυσσωρεύονται μέσα στους ιστούς του μεαρνητικές επιπτώσεις για την υγεία του (Παπαθεοδώρου και συν.,2004).

Οι συνθήκες αποξυγόνωσης του νερού που αναφέρθηκανδυσχεραίνουν την αναπνοή των οργανισμών του ζωοπλαγκτόν.Επίσης λόγω αλλαγής του ιξώδους του νερού οι οργανισμοί δεν

8

μπορούν πλέον να κινούνται παθητικά. Το αποτέλεσμα και για τιςδύο περιπτώσεις που αναφέρθηκαν είναι να βυθίζονται και ναπεθαίνουν (Παπαθεοδώρου και συν., 2004).

Επίσης οι συνθήκες αποξυγόνωσης επηρεάζουν τα ψάρια τωνκλειστών κόλπων αφού τα ψάρια πλήττονται καθώς φράσσονται ταβράγχια τους από πίσσα. Αντίθετα τα ψάρια ανοικτών θαλασσώνμπορούν να απομακρυνθούν εύκολα από τις ρυπασμένες περιοχές.Τα ψάρια που επιβιώνουν σε περιπτώσεις ήπιας ρύπανσης έχουνμια ιδιάζουσα οσμή και γεύση που τα καθιστά ακατάλληλα προςβρώση. Επίσης λόγω της έντονης οσμής των υδάτωνεξουδετερώνεται η οσμή των φερομόνων των ψαριών πουχρησιμοποιούνται για την προσέλκυση του άλλου φύλου μεαποτέλεσμα να μειώνεται η αναπαραγωγή. Η μείωση τηςαναπαραγωγής επιδρά στην αλλαγή της βιοκοινωνίας (Ντούλα, χχ).Η έκθεση σεαρωματικούς υδρογονάνθρακες έχει αποδειχθεί ότι αυξάνει τηναναπνοή σε διάφορα είδη ψαριών που οδηγούνται στο θάνατο ανδεν μπορούν να ρυθμίσουν τα επίπεδα οξυγόνου. Άλλες επιδράσειςαπό τους PAHs εμφανίζονται στον εγκέφαλο και στο αναπνευστικόσύστημα και σε άλλα όργανα των ψαριών όπως ήπαρ, ενδοκρινικόσύστημα κ.α. (Βαλαβανίδης, 2007). Οι υδρογονάνθρακεςπαρεμποδίζουν το φως που παράγουν κάποια είδη ψαριών που ζουνκυρίως σε μεγάλα βάθη και είναι απαραίτητο για την επιβίωσητους (Karinen, 1980). Έρευνες που έχουν διεξαχθεί για τιςεπιπτώσεις των θαλάσσιων οικοσυστημάτων στον κόλπο του Μεξικούμετά το ατύχημα της BP έδειξαν ότι οι χημικές ουσίες τωνπετρελαιοειδών και κυρίως οι PAHs προκαλούν καρδιοτοξικέςεπιπτώσεις στα πρώτα στάδια της ζωής των ψαριών που σε υψηλέςσυγκεντρώσεις μπορούν να προκαλέσουν το θάνατο(http://www.econews.gr/2014/02/18/psaria-kardia-bp-111993,2014).

Τα θαλάσσια πτηνά είναι από τους οργανισμούς πουβλάπτονται περισσότερο από τα πετρελαιοειδή. Το πτέρωμα τωνπουλιών καλύπτεται από πετρελαϊκές ουσίες (όπως στην παρακάτωεικόνα) και όταν το ποσοστό κάλυψης είναι τέτοιο ώστε να χάσειτον υδρόφοβο χαρακτήρα του χάνεται κατά συνέπεια ο αέρας πουτου παρέχει θερμική μόνωση και άνωση. Ο θάνατος τουςπροέρχεται από υποθερμία ή από πνιγμό λόγω της ανικανότηταςτους να κολυμπήσουν ή τέλος από ασιτία καθώς δε μπορούν ναπετάξουν για να βρουν τροφή (Βαλαβανίδης & Βλαχογιάννη, 2008;Παπαθεοδώρου και συν., 2004; Ντούλα, χχ).

9

Εικόνα 2.2.1 Υδρόβιο πτηνό που το φτέρωμα του έχει καλυφθεί από πετρέλαιο(Πηγή:http://www.anatolia.edu.gr/user_files/webcompetition/asprodini/petrelaiokilida.html, nd)

Τα θαλάσσια θηλαστικά με λείο δέρμα όπως τα δελφίνια καιοι φάλαινες δεν επηρεάζονται άμεσα ενώ αυτά με πυκνό τρίχωμαέχουν τις ίδιες επιπτώσεις με τα θαλάσσια πτηνά (Παπαθεοδώρουκαι συν., 2004). Στις πολικές περιοχές επηρεάζονται δυσμενώςοι αρκούδες καθώς δηλητηριάζονται στην προσπάθεια τους νακαθαρίσουν το τρίχωμα τους. Οι φώκιες εγκαταλείπουν ταπαιδιά τους επειδή δεν τα αναγνωρίζουν καθώς το πετρέλαιοκολλά στα μουστάκια τους εμποδίζοντας την όσφρηση τους. Ταμικρά τους είναι ανίκανα να επιβιώσουν μόνα τους καιπεθαίνουν από ασυτία (Ντούλα, χχ).

Οι βενθικές κοινωνίες πλήττονται από τη μηχανική δράσητων πετρελαιοειδών καθώς εμποδίζεται η μετακίνηση και ηδιατροφή των βενθικών ζώων και η ανάπτυξη των βενθικών φυτών.Τα γαλακτώματα καθώς και η χρήση διασκορπιστικών, καλύπτουντις κεραίες και άλλα αισθητήρια όργανα κυρίως των βενθικώνοργανισμών μειώνοντας την ικανότητας τους για εύρεση τροφής,άμυνας, κίνησης και ορατότητας. Επίσης τα γαλακτώματαφέρονται ως ασταθείς πυρήνες εμποδίζοντας τους οργανισμούςνα αποθέσουν τα αβγά τους και άλλες φυσικές τους λειτουργίες(Ντούλα, χχ). Τα αβγά των ψαριών, τα μαλάκια και ταοστρακόδερμα πεθαίνουν από ασφυξία και τοξική δράση καθώςσυγκεντρώνουν μεγάλα ποσά των πετρελαιοειδών.

Αν σταματήσει η έκχυση των πετρελαιοειδών είναιδυνατόν να έχουμε πλήρη αποκατάσταση των βενθικών κοινωνιώνμε φυσικό τρόπο (Παπαθεοδώρου και συν., 2004). Παράδειγμα

10

αργής φυσικής αποκατάστασης αποτελούν οι ακτές της Κορνουάληςμετά από το ατύχημα του πετρελαιοφόρου Torrey Canyon πουεπανήλθαν πλήρως σε οικολογική ισορροπία μετά από 10 χρόνια. Ηκαθυστέρηση αυτή οφείλεται στη μείωση της βιοποικιλότητας καιτης τροφής στα διάφορα επίπεδα (Βαλαβανίδης & Βλαχογιάννη,2008).

Ο βιόκοσμος των παραλιών όπου καταλήγουν οιπετρελαιοκηλίδες επηρεάζεται από αυτές λόγω της φυσικήςαποπνικτικής κατάστασης (physical smothering) που δημιουργούν.Οι κλειστοί κόλποι επηρεάζονται περισσότερο σε σχέση με τιςβραχώδεις ακτές. Η επίδραση αυτή εξαρτάται από παράγοντεςανάλογους με αυτούς που αναφέρθηκαν για τις βιοκοινωνίες. Ταφυτά δεν μπορούν να αναπνεύσουν και η βλάστηση εξαφανίζεται. Ηπαρακάτω εικόνα είναι ενδεικτική για την κατάσταση που μόλιςαναφέραμε (Βαλαβανίδης & Βλαχογιάννη, 2008).

Εικόνα 2.2.2 Ακτή που έχει πληγεί από πετρελαιοειδή (Πηγή: Βαλαβανίδης &Βλαχογιάννη, 2008)

3 Απορρύπανση πετρελαιοειδών

Η αντιμετώπιση των πετρελαιοειδών βασίζεται στους ακόλουθους τρόπους:

φυσικό καθαρισμό χημικό καθαρισμό εναλλακτικές μεθόδους

11

Η μέθοδος που θα χρησιμοποιηθεί βασίζεται σε παράγοντεςόπως το είδος και η ποιότητα του ρυπαντή, ο χρόνος εντοπισμούτης ρύπανσης, η απόσταση της από τις ακτές, οι καιρικέςσυνθήκες που επικρατούν στην περιοχή, το μέγεθος του κινδύνουπροσβολής ευαίσθητων περιοχών και ο διαθέσιμος εξοπλισμόςκαταπολέμησης (Ελεγκτικό Συνέδριο, 2003).

3.1 Φυσικός καθαρισμός

Ο φυσικός καθαρισμός περιλαμβάνει τις ακόλουθες πρακτικές:

Τον εγκλωβισμός της κηλίδας με πλωτά φράγματα και την περισυλλογή του πετρελαίου με μηχανικά μέσα.

Την τοποθέτηση πλωτών φραγμάτων για την προστασίαευαίσθητων θαλάσσιων περιοχών.

Την χρήση απορροφητικών ουσιών. Τη μηχανική διασπορά της κηλίδας αν δεν απαιτείται

καταπολέμηση. Τον καθαρισμό της προσβεβλημένης περιοχής με διάφορα

μηχανικά μέσα όπως πετρελαιοσυλλέκτες και σκάφηπερισυλλογής.

(Σαμπατακάκης, 2010; Βεντίκος & Ψαραύτης, 2004)

3.2 Χημικός καθαρισμός

Ο χημικός καθαρισμός επιτυγχάνεται κυρίως με τη χρήσηχημικών διασκορπιστικών ουσιών. Οι χημικές διασκορπιστικές ουσίες είναιυγρά χημικά μείγματα που χρησιμοποιούνται για τη διάσπαση πετρελαιοκηλίδωνμειώνοντας την επιφανειακή τάση του συστήματος πετρελαίου – νερού. (http://www.gcsl.gr/index.asp?a_id=469&txt=y&show_sub=1, nd).

Τα πλεονεκτήματα της χρήσης αυτών των ουσιών είναι ηαπομάκρυνση του πετρελαίου από την επιφάνεια, η μείωσηκινδύνου προσβολής ακτών και πτηνών, η αποφυγή δημιουργίαςγαλακτώματος, η μείωση εκδήλωσης πυρκαγιάς και η αύξηση τηςβιοαποικοδόμησης. Τα κυριότερα μειονεκτήματα είναι ότι τοπετρέλαιο παραμένει στη θάλασσα προκαλώντας αύξηση τηςμόλυνσης των θαλάσσιων οργανισμών και συντελείται πρόσθετηπροσθήκη χημικών ουσιών (Σαμπατακάκης, 2010)

3.3 Εναλλακτικές μεθόδους

Οι εναλλακτικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται είναι οι εξής:

12

Βιολογική αποκατάσταση (bioremediation)

Η μέθοδος αυτή βασίζεται στην αποδόμηση του πετρελαίου μετη δράση μικροοργανισμών όπως βακτήρια και μύκητες. Οιμικροοργανισμοί παράγουν ένζυμα που κατόπιν χρησιμοποιούν ωςκαταλύτες. Αποτελεί φτηνή μέθοδο φιλική προς το περιβάλλον μεκύριο μειονέκτημα την απόφραξη των γεωτρήσεων από τουςμικροοργανισμούς (Βουδούρης, 2006).

Επί τόπου καύση (in situ burning)

Η μέθοδος αυτή απαιτεί κατάλληλες συνθήκες για ναεπιτευχθεί και να διατηρηθεί η καύση με κυριότεραμειονεκτήματα τον κίνδυνο ανάφλεξης και τη δημιουργίαανεπιθύμητων προϊόντων καύσης (Βεντίκος, 2009).

Μαγνητικός διαχωρισμός

Πρόκειται για την τεχνολογία CleanMag (CleaningMagnetically) που ανήκει στην ερευνητική ομάδα της σχολήςτεχνολογικών εφαρμογών του ΤΕΙ Πειραιά και κατέχειπιστοποιημένο συγκριτικό πλεονέκτημα καθώς είναι η πλέονοικολογική μέθοδο. Το CleanMag είναι ένα μαγνητικόελαιοπροσροφητικό υλικό που προσροφά 6-10 φορές το βάρος τουσε πετρέλαιο απωθώντας το νερό. Εκτός από το μεγάλο ποσοστόπροσρόφησης το μεγάλο του πλεονέκτημα είναι ότι η συλλογή τουπου γίνεται με μαγνητικά μέσα μπορεί να διαρκεί μέρες αφού τουλικό επιπλέει στην επιφάνεια. Επιπλέον μειώνει το χρόνοκαθαρισμού και κοστίζει φθηνότερα(http://excellence.minedu.gov.gr/listing/82-cleanmag, 2012).

Σύνοψη

Το πετρέλαιο είναι ένας από τους σημαντικότερους ρύπουςπου εισέρχονται στο θαλάσσιο περιβάλλον σε ποσοστό 12-15 % τουσυνολικού ποσοστού της θαλάσσιας ρύπανσης κυρίως λόγωανθρωπογενών δραστηριοτήτων. Σημαντική είναι η διαρροή του στηθάλασσα λόγω θαλάσσιων ατυχημάτων όπως το πρόσφατο ατύχημα τηςBP στον κόλπο του Μεξικού το 2013.

Όταν μια ποσότητα πετρελαίου χύνεται στη θάλασσασχηματίζεται μια κηλίδα, τα πτητικά συστατικά εξατμίζονταιενώ τα υδατοδιαλυτά διαλύονται στο νερό. Τα αδιάλυτα συστατικάδημιουργούν γαλακτώματα και πισσώδη σφαιρίδια που οδηγούνταιστον πυθμένα. Στη συνέχεια συντελείται φωτοχημική οξείδωση καιβιοαποικοδόμηση παρουσία βακτηρίων.

13

Από την έλευση του πετρελαίου στη θάλασσα είναι λογικό ναπλήττονται τα είδη της βιοκοινωνίας σε βαθμό ανάλογο με τησυγκέντρωση του, τον τύπο του, την τοξικότητα του, τις οδούςέκθεσης και τις συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή. Επίσης οτρόπος επίδρασης των πετρελαιοειδών εξαρτάται από ταχαρακτηριστικά των υδάτων όπως είναι η θερμοκρασία, η οξύτητα,η θολερότητα, η αλατότητα κ.α. Ο τρόπος αντίδρασης τωνοργανισμών εξαρτάται από το είδος, την ηλικία και το βαθμόευαισθησίας τους στα πετρελαιοειδή.

Το επιφανειακό υμένιο που καλύπτει την επιφάνεια τηςθάλασσας μειώνει την οξυγόνωση του νερού, αυξάνει τηνανάκλαση του φωτός, ελαττώνει την ικανότητα διάλυσης του CO2

άρα και τη φωτοσύνθεση. Το φυτοπλαγκτόν είναι ανθεκτικό αλλάμέσω της τροφικής αλυσίδας μεταφέρει καρκινογόνες ουσίες πουβιοσυσσωρεύονται στα ανώτερα επίπεδα. Οι συνθήκεςαποξυγόνωσης του νερού που αναφέρθηκαν δυσχεραίνουν τηναναπνοή των οργανισμών του ζωοπλαγκτόν που βυθίζονται καιπεθαίνουν. Τα ψάρια πλήττονται καθώς φράσσονται τα βράγχιατους από πίσσα με αποτέλεσμα να αυξάνεται η θνησιμότητα τουςκαι να μειώνεται η αναπαραγωγή τους. Τα θαλάσσια πτηνά είναιαπό τους οργανισμούς που βλάπτονται περισσότερο από ταπετρελαιοειδή καθώς το πτέρωμα τους καλύπτεται από αυτά μεαποτέλεσμα να χάνει τον υδρόφοβο χαρακτήρα του. Τελικάπεθαίνουν από υποθερμία, πνιγμό ή ασυτία καθώς είναι ανίκανανα κολυμπήσουν ή να πετάξουν για να βρουν τροφή. Τα θαλάσσιαθηλαστικά με λείο δέρμα όπως τα δελφίνια και οι φάλαινες δενεπηρεάζονται άμεσα ενώ αυτά με πυκνό τρίχωμα έχουν τιςίδιες επιπτώσεις με τα θαλάσσια πτηνά. Οι βενθικές κοινωνίεςπλήττονται από τη μηχανική δράση των πετρελαιοειδών καθώςεμποδίζεται η μετακίνηση και η διατροφή των βενθικών ζώωνκαι η ανάπτυξη των βενθικών φυτών. Τα αβγά των ψαριών, ταμαλάκια και τα οστρακόδερμα πεθαίνουν από ασφυξία και τοξικήδράση καθώς συγκεντρώνουν μεγάλα ποσά των πετρελαιοειδών. Οβιόκοσμος των παραλιών όπου καταλήγουν οι πετρελαιοκηλίδεςεπηρεάζεται από αυτές λόγω της φυσικής αποπνικτικής κατάστασηςπου δημιουργούν.

Η καταπολέμηση των πετρελαιοειδών βασίζεται σε φυσικόκαθαρισμό με την χρησιμοποίηση πλωτών φραγμάτων, απορροφητικώνουσιών, πετρελαιοσυλλεκτών και σκαφών περισυλλογής. Επίσηςχρησιμοποιείται χημικός καθαρισμός με διασκορπιστικές ουσίες.Τέλος υπάρχουν οι εναλλακτικές μέθοδοι που είναι φιλικές προςτο περιβάλλον όπως είναι η βιολογική αποκατάσταση, η επίτόπου καύση και ο μαγνητικός διαχωρισμός που αποτελείβραβευμένη ελληνική τεχνολογία.

14

Βιβλιογραφία

Αλεξόπουλος, Α. (2004). Διεθνές θαλάσσιο περιβαλλοντικόδίκαιο. Τμήμα Θαλάσσιων Επιστημών. Μυτιλήνη: ΠανεπιστήμιοΑιγαίου.

Ανδρίτσος, Ν. (2008). Ενέργεια και περιβάλλον, ΔιδακτικέςΣημειώσεις Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Βόλος: ΠανεπιστήμιοΘεσσαλίας.

15

Βαλαβανίδης, Α., & Βλαχογιάννη Θ. (2008). ΠεριβαλλοντικήΧημεία και Οικοτοξικολογία Διαχείριση Οικοσυστημάτων: ΕκτίμησηΟικολογικού κινδύνου, Εκδόσεις Σύγχρονα Θέματα, Φάληρο.

Βαλαβανίδης, Α. (2007). Οικοτοξικολογία και ΠεριβαλλοντικήΤοξικολογία. Τμήμα Χημείας. Αθήνα: Πανεπιστήμιο Αθηνών.

Βεντίκος, Ν.Π, & Ψαραύτης Ν.Χ. (2004). Πετρελαϊκή Ρύπανση απότις Θαλάσσιες Μεταφορές: Πρόληψη και Καταστολή. Αθήνα: ΕθνικόΜετσόβιο Πολυτεχνείο.

Βεντίκος, Ν.Π. (2009). Ναυάγια: Εισαγωγή, Προβλήματα & Λύσεις.Εργαστήριο Θαλάσσιων Μεταφορών, Σχολή Ναυπηγών ΜηχανολόγωνΜηχανικών. Αθήνα: Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο.

Βουδούρης, Κ. (2006). Θέματα Υδρογεωλογίας Περιβάλλοντος.Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας και Υδρολογίας, Τμήμα Γεωλογίας.Θεσσαλονίκη: Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης.

Γεωργιάδης, Θ., Ζιώμας, Ι., Ιγνατιάδου, Λ., Καλλέργης, Γ.,Καμπεζίδης, Χ., Κομνίτσας, Κ., Παπαθεοδώρου, Γ., Ρεμουντάκη,Ε., Σκορδίλης, Α., Φερεντίνος, Γ. (2004). Διάθεση Αποβλήτωνκαι οι Επιπτώσεις τους στο Περιβάλλον. Πάτρα: Ελληνικό ΑνοικτόΠανεπιστήμιο.

Γιδαράκος, Ε. (2010). Ρύπανση θάλασσας και παράκτιων ζωνών απόατυχήματα. Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος, ΕργαστήριοΔιαχείρισης Τοξικών & Επικινδύνων Αποβλήτων. Κρήτη:Πολυτεχνείο Κρήτης.

Ελεγκτικό Συνέδριο (2003). Έκθεση ελέγχου Marpol. Η ρύπανση τηςθάλασσας και των λιμανιών από τα πλοία. Αθήνα: Ελληνικό ΕλεγκτικόΣυνέδριο.

Ζαχαρίας, Ι., Κουτσικόπουλος, Κ., Παπαθεοδώρου, Γ.,Φερεντίνος, Γ. (2004). Το Θαλάσσιο Περιβάλλον ως ΑποδέκτηςΑποβλήτων. Πάτρα: Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο.rKarinen, J.F. (1980). Petroleum in the Deep Sea Environment:Potential for Damage to Biota, Environmental International, 3, 135-144.

Ντούλα, Μ. (χ,χ). Φαινόμενα ρύπανσης στο θαλάσσιο περιβάλλον.Επιπτώσεις στις βιοκοινωνίες. Αθήνα: Εθνικό Ίδρυμα ΑγροτικήςΈρευνας.

16

Σαμπατακάκης, Η. (2010). Αντιμετώπιση ατυχηματικής ρύπανσηςαπό πλοία. Διημερίδα ΤΕΕ. Μυτιλήνη: Υπουργείο Προστασίας τουΠολίτη.

Πηγές από το διαδίκτυο

Καταστροφή από την εξέδρα πετρελαίου της BP στον Κόλπο του Μεξικό (2010). Διαθέσιμο στο διαδικτυακό τόπο: http://www.greenpeace.org/greece/el/news/newstories-archive/bp-mexico/

Η Ρύπανση Του Περιβάλλοντος από διάφορους παράγοντες , τα αποτελέσματα της ρύπανσης και τι μπορούμε να κάνουμε (χχ). Διαθέσιμο στο διαδικτυακό τόπο: http://www.anatolia.edu.gr/user_files/webcompetition/asprodini/petrelaiokilida.html

Ψάρια-καρδιοπαθείς αφανίζει η πετρελαιοκηλίδα της BP στον Κόλπο του Μεξικού (2014). Διαθέσιμο στο διαδικτυακό τόπο: http://www.econews.gr/2014/02/18/psaria-kardia-bp-111993/

Χημικές Διασκορπιστικές Ουσίες Πετρελαιοκηλίδων (χχ). Διαθέσιμο στο διαδικτυακό τόπο: http :// www . gcsl . gr / index . asp ? a _ id =469& txt = y & show _ sub =1

Η τεχνολογία CleanMag (2012). Διαθέσιμο στο διαδικτυακό τόπο:http://excellence.minedu.gov.gr/listing/82-cleanmag

Ποιες εταιρείες ενδιαφέρονται για τα ελληνικά κοιτάσματα πετρελαίου (2014). Διαθέσιμο στο διαδικτυακό τόπο: http://www.b2green.gr/main.php?pID=17&nID=11790&lang=el#

17