Βλάχος, Ν.,1 Παπαθεοδώρου, Γ.,2 Χώτος, Γ.,1 Σωτηροπούλου, Α.,1 Κατούφας, Ι.,1
και Χ., Γιάτσης.1
1Τμήμα Ιχθυοκομίας & Αλιείας, Τ.Ε.Ι. Μεσολογγίου
2Εργαστήριο Θαλάσσιας Γεωλογίας & Φυσικής Ωκεανογραφίας (Ε.ΘΑ.ΓΕ.Φ.Ω.), Τμήμα
Γεωλογίας, Πανεπιστήμιο Πατρών, email: gpapathe@upatras.gr
ABSTRACT
Vlachos, N., Papatheodorou, G., Hotos, G., Sotiropoulou, A., Katoufas, I. and H, Giatsis:
Heavy metals concentration in sediments of Messolonghi Lagoon (W. Greece)
Total heavy metal concentrations (Zn, Cu, Ni, Co, Mn and Fe) in the surface and
subsurface sediments of Messolonghi lagoon were measured. The degree of
contamination of the sediments was evaluated through geo-accumulation index (Igeo)
and pollution load index (PLI).
Keywords: Heavy metals, Igeo, P.L.I., Messolonghi Lagoon.
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Οι λιμνοθάλασσες συγκροτούν και συνθέτουν υδάτινες εκτάσεις, με αυξανόμενο
οικολογικό και οικονομικό ενδιαφέρον εξαιτίας της αλιευτικής τους παραγωγής καθώς και
άλλων ψυχαγωγικών δραστηριοτήτων που λαμβάνουν χώρα. Η ρύπανση που προέρχεται από
τις παρακείμενες αγροτικές, αστικές και βιομηχανικές περιοχές εγκυμονεί την επιβάρυνση των
επιφανειακών ιζημάτων των λιμνοθαλασσών με βαρέα μέταλλα. Το λιμνοθαλάσσιο
συγκρότημα Μεσολογγίου – Αιτωλικού είναι ένα ιδιαίτερα ευαίσθητο οικολογικά σύστημα το
οποίο εντάσσεται στη συνθήκη RAMSAR. Επιπρόσθετα, η λιμνοθάλασσα αποτελεί σημαντικό
αλιευτικό πεδίο ευρύαλλων εμπορικών ειδών όπως: Sparus auratus (Linnaeus 1758), τσιπούρα
(Seabream), Dicentrarchus labrax (Linnaeus 1758), λαβράκι (Seabass), Liza ramada (Risso
1810) μαυράκι (Thinlip mullet), Chelon labrosus (Risso 1827), βελανισσα (Greymullet).
Αρκετές ερευνητικές ομάδες προσπάθησαν στο παρελθόν να εκτιμήσουν την περιβαλλοντική
κατάσταση του λιμνοθαλάσσιου συγκροτήματος. Οι Dasenakis et al. (1994), και Hotos &
Avramidou (1997) μελέτησαν ορισμένες περιβαλλοντικές παραμέτρους στην υδάτινη στήλη της
ευρύτερης περιοχής του λιμνοθαλάσσιου συγκροτήματος Μεσολογγίου – Αιτωλικού. Αντίθετα
περιορισμένες είναι οι έρευνες σχετικά με τη συγκέντρωση των βαρέων μετάλλων στα ιζήματα
της λιμνοθάλασσας. Η Voutsinou-Taliadouri et al. (1987) προσδιόρισε συγκεντρώσεις βαρέων
μετάλλων σε μικρό αριθμό δειγμάτων στα πλαίσια μιας ευρύτερης εργασίας ενώ οι
Papatheodorou et al. (2002) μέτρησαν τις συγκεντρώσεις των βαρέων μετάλλων στην
λιμνοθάλασσα της Κλείσοβας στον ανατολικό τομέα της λιμνοθάλασσας του Μεσολογγίου.
Σκοπός της εργασίας αυτής, ήταν ο προσδιορισμός των συγκεντρώσεων των βαρεών
μετάλλων στα ιζήματα της λιμνοθάλασσας ώστε αφενός να καθοριστεί ο πιθανός βαθμός
περιβαλλοντικής επιβάρυνσης με χρήση των περιβαλλοντικών δεικτών γεωσυσσώρευσης (Igeo)
και ρυπαντικού φορτίου (P.L.I.) και αφετέρου οι συγκεντρώσεις των βαρέων μετάλλων να
αποτελέσουν τη βάση για τη συστηματική μελέτη της επίδρασής τους στα αλιεύματα
ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΡΕΥΝΑΣ
Η κεντρική λιμνοθάλασσα του Μεσολογγίου αποτελεί το νοτιοδυτικότερο τμήμα του
λιμνοθαλάσσιου συστήματος Μεσολογγίου – Αιτωλικού, καλύπτοντας περίπου μια περιοχή
100.000 στρεμμάτων (Εικ. 1). Το μέσο βάθος φθάνει τα 0,8 m, ενώ το μέγιστο βάθος της δεν
υπερβαίνει τα 2 m. Στην πλειονότητά του ο πυθμένας της καλύπτεται από ιζήματα τα οποία
χαρακτηρίζονται ως αμμώδης ιλύς. Ανατολικά η λιμνοθάλασσα οριοθετείται από ένα δίαυλο
επικοινωνίας με τον Πατραϊκό κόλπο, ο οποίος δέχεται επιπλέον τα αστικά λύματα της πόλης
του Μεσολογγίου (Εικ.1). Η συνεχής περιβαλλοντική υποβάθμιση της λιμνοθάλασσας εξαιτίας
των ανθρωπογενών επεμβάσεων που έλαβαν και λαμβάνουν χώρα από το 1965 έως σήμερα,
είχαν ως στόχο την οικονομική ανάπτυξη των παρακείμενων περιοχών με διάφορους τύπους
και μεγέθη δραστηριοτήτων (γεωργία, αστική και βιομηχανική ρύπανση, κατασκευές τεχνητών
έργων, αντλιοστασίων κ.λπ.).
ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ
Συλλέχθηκαν μικρού μήκους (10 – 15 cm) πυρήνες ιζημάτων από δεκαεπτά (17) θέσεις
δειγματοληψίας. Από κάθε πυρήνα ιζήματος συλλέχθηκε ένα επιφανειακό δείγμα (0 – 2 cm) και
από ένα (10) έως οκτώ (08) υποεπιφανειακά δείγματα (2-15 cm). Για τη χημική ανάλυση των
δειγμάτων ακολουθήθηκε η μεθοδολογία της ολικής διάσπασης των δειγμάτων ιζήματος με
επίδραση ΗΝΟ3 (70% ν/ν) – HClO4 (60% ν/ν) – HF (40% ν/ν) για τον προσδιορισμό των
ολικών συγκεντρώσεων των βαρέων μετάλλων (mg/Kg υγρού βάρους). Ο προσδιορισμός των
συγκεντρώσεων των μετάλλων Fe, Mn, Co, Ni, Cu, και Zn, έγινε με φασματομετρία με
Ατομική Απορρόφηση (Perkin Elmer 3100). Ο προσδιορισμός του οργανικού άνθρακα έγινε με
τη μέθοδο της τιτλοδότησης (Gaudette et al.1974). Για τον προσδιορισμό του βαθμού ρύπανσης
των επιφανειακών ιζημάτων χρησιμοποιήθηκε ο δείκτης γεωσυσσώρευσης (Igeo) (Muller 1979)
και ο δείκτης φορτίου ρύπανσης (P.L.I.) (Tomlinson et al.1980).
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤA – ΣΥΖΗΤΗΣΗ
Τα αποτελέσματα των ολικών αναλύσεων των επιφανειακών και υποεπιφανειακών
ιζημάτων της κεντρικής λιμνοθάλασσας του Μεσολογγίου παρουσιάζονται στον Πίνακα I. H
μελέτη των κατακόρυφων κατανομών των συγκεντρώσεων των μετάλλων στα ιζήματα, έδειξε
ότι αυτές, παρουσιάζουν χρονική (επιφανειακά – υποεπιφανειακά ιζήματα) και χωρική (από
θέση δειγματοληψίας σε θέση) διακύμανση. Στις περισσότερες θέσεις δειγματοληψίας
διαπιστώθηκε μια τάση αύξησης των συγκεντρώσεων προς τα υποεπιφανειακά αναγωγικά
ιζήματα. Συγκεκριμένα, αυτή η τάση διαπιστώθηκε σε δεκαέξι (16) θέσεις για τον Zn, σε εννέα
(9) θέσεις για το Cu, Ca και το Νi και σε επτά (7) θέσεις για το Co. Η τάση αύξησης των
συγκεντρώσεων του Fe με το βάθος στα ιζήματα, η οποία διαπιστώνεται στις περισσότερες
θέσεις (11) δειγματοληψίας (M3,M5,M7,M7d,M15,M16a,M21,M22,M23,M29a,M30) μπορεί
να είναι αποτέλεσμα σχηματισμού σουλφιδίων του Fe λόγω διαγενετικών διεργασιών στα
υποεπιφανειακά αναγωγικά ιζήματα (Neumann et al. 1998).
Πίνακας Ι: Oλικές συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων (σε ppm και mg/g) στα επιφανειακά και
υποεπιφανειακά ιζήματα της λιμνοθάλασσας Μεσολογγίου.
Table I: Heavy metal total concentrations (in ppm and mg/g) in surface and subsurface sediments
of Mesolonghi Lagoon.
Οι τιμές του οργανικού άνθρακα κυμάνθηκαν από 0.75% έως 6.55%. Οι τιμές αυτές
είναι σαφώς ανώτερες από αυτές των θαλάσσιων ιζημάτων (Gaudette et al. 1974). Θεωρούνται
όμως χαμηλές για ιζήματα λιμνοθαλασσών και ειδικά της Μεσογείου (Gaudette et al.1974),
όπου παρατηρείται έντονος ευτροφισμός. Οι μέσες επιφανειακές συγκεντρώσεις των μετάλλων
στη λιμνοθάλασσα του Μεσολογγίου μπορεί να υποστηριχθεί ότι είναι συγκρίσιμες με τις
αντίστοιχες τιμές, των γενικώς μη ρυπασμένων κόλπων του Ελληνικού χώρου (Πίνακας ΙΙ), αν
και οι εφαρμοζόμενες μέθοδοι χημικής ανάλυσης των ιζημάτων δεν είναι συγκρίσιμες σε όλες
τις έρευνες. Εξαίρεση αποτελούν οι υψηλές συγκεντρώσεις του Zn που διαπιστώθηκαν στα
ιζήματα της λιμνοθάλασσας (Πίνακας II).
Πίνακας ΙΙ: Ολικές συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων (σε ppm και %) στη λιμνοθάλασσα
Μεσολογγίου συγκρινόμενες με άλλες παράκτιες περιοχές.
Table II: Heavy metals total concentrations (in ppm and %) in Mesolonghi lagoon compared to
other coastal areas
Οι τιμές του περιβαλλοντικού δείκτη Igeo των συγκεντρώσεων των μετάλλων, στα
επιφανειακά ιζήματα της κεντρικής λιμνοθάλασσας του Μεσολογγίου δείχνουν ότι η
λιμνοθάλασσα είναι «μη επιβαρυμένη» έως «μη επιβαρυμένη – ελαφρά επιβαρυμένη» (Igeoτάξεις 0 και 1) για τα μέταλλα Cu, Mn, Co, Fe και Ni, και «ελαφρά επιβαρυμένη» (Igeo-τάξη 2)
για το Zn. Η επιφανειακή κατανομή των τιμών Igeo για τον Zn δείχνει ότι η επιβάρυνση των
ιζημάτων της λιμνοθάλασσας λαμβάνει χώρα στο κεντρικό και νότιο ανατολικό τμήμα της (Εικ.
2). Για την ποσοτικοποίηση της επιβάρυνσης των ιζημάτων της λιμνοθάλασσας σε κάθε θέση
482
δειγματοληψίας από όλα τα αναλυθέντα μέταλλα εφαρμόσθηκε ο περιβαλλοντικός δείκτης
P.L.I. Ο συνολικός δείκτης ρυπαντικού φορτίου για τη λιμνοθάλασσα του Μεσολογγίου και για
τα μέταλλα Zn, Cu, Co, Ni και Fe ήταν PLI=0.93. Η επιφανειακή κατανομή του δείκτη
ρυπαντικού φορτίου έδειξε την παρουσία μιας ζώνης αυξημένου ρυπαντικού φορτίου
(PLI=1.13) η οποία έχει ΒΔ-ΝΑ διεύθυνση και τοποθετείται περίπου στο κεντρικό τμήμα της
λιμνοθάλασσας. (Εικ.3). Η περιοχή αυτή ταυτίζεται με την αντίστοιχη επιφανειακή κατανομή
του δείκτη Igeo για το μέταλλο Zn ισχυροποιώντας την άποψη ότι τα ιζήματα του κεντρικού
τμήματος της λιμνοθάλασσας είναι επιβαρυμένα με το συγκεκριμένο στοιχείο (Εικ.2).
τμήματος της λιμνοθάλασσας είναι επιβαρυμένα με το συγκεκριμένο στοιχείο (Εικ.2).
Εικόνα 2: Επιφανειακή κατανομή του Igeo για Zn Εικόνα 3: Επιφανειακή κατανομή του P.LI.
Figure 2: Areal distribution of Igeo-Zn Figure 3: Areal distribution of P.L.I.
ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ
Η παρούσα εργασία αποτελεί τμήμα ερευνητικού προγράμματος που χρηματοδοτήθηκε από την
Επιτροπή Εκπαίδευσης και Ερευνών του Τ.Ε.Ι. Μεσολογγίου
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Dassenakis, M., E. Krasakopoulou, & E. Matzara, 1994. Chemical characteristics of Aetoliko
lagoon, Greece, after an ecological shock. Marine Pollution Bulletin 28:7,427-433pp.
Gaudette H.E., W. Flight., L. Toner & D. Fogler ,1974. An inexpensive titration method for the
determination of organic carbon in recent sediments. Journal.Sediment.Petrology. 44,
249-253.
Hotos G. & D. Avramidou, 1997. An one year monitoring study of Klisova lagoon
(Messolonghi, W. Greece). Geojournal 41.1:15-23.
Muller G.1979. Schwermetalls in den sedimenten des Rheins Veranderungen seit. Umschau. 79,
778-783.
Neumann T., T. Leipe & G. Shimmield, 1998. Heavy metal enrichment in surficial sediments in
the Oder river discharge area: source or sink for heavy metals? Appl. Geochemisrty 13,
329-337.
Papatheodorou G., G. Hotos., M. Geraga., D. Avramidou & T. Vorinakis, 2002. Heavy metal
concentrations in sediments of Klisova Lagoon (Southeast Messolonghi – Aetolikon
Lagoon complex), W. Greece. Fresenius Environmetal Bulletin, 11:11, 951-956.
Tomlinson D.L., J.G. Wilson., C.R. Harris & D.W Jeffrey, 1980. Problems in the assessment of
heavy-metal levels in estuarines and the formation of a pollution index. Helgol
Meeresunters, 33: 566-575.
Voutsinou–Taliadouri F., J Satsmadjis & B. Iatridis, 1987. Granulometritric and Metal
composition in sediments from a group of Ionian Lagoons. Marine Pollution Bulletin,
18:1,49-52.
Voutsinou–Taliadouri F.1989.Heavy metals in surface sediments from a semi-enclosed
embayment of the Ionian Sea: Amvrakikos Gulf, Greece. In: Vernet J.P.(ed).
International Conference “Heavy metals in the Environment, 2: 367-370.
