Thesis (M. Sc.)--Carleton University, 2004. / Includes bibliographical references (p. 98-102). Also available in electronic format on the Internet.

Mémoire (M.Ress.Renouv.)--Université du Québec à Chicoutimi, 1999. / Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

Thesis (Ph. D.)--Princeton University, 1933. / "Reprinted from Shore and beach, journal of the American shore and beach preservation association, vol. II, no. 2., April, 1934." Bibliography: p. 54.

Στο κεφάλαιο αυτό παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από τις ιζηματολογικές και φυσικοχημικές αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν στα ιζήματα του πυθμένα της λιμνοθάλασσας και στο νερό αντίστοιχα και καλύπτουν την περίοδο των μηνών Νοέμβριο 2010 – Ιούλιο 2011. Προκειμένου να αξιολογηθούν οι παρεμβάσεις που έχουν πραγματοποιηθεί στη λιμνοθάλασσα τα τελευταία χρόνια, τα αποτελέσματα των φυσικοχημικών παραμέτρων θα συγκριθούν με τα αποτελέσματα μελετών οι οποίες έχουν πραγματοποιηθεί από την ΕΤΑΝΑΜ (1992) και Ρογδάκη (2002), ενώ συγχρόνως θα γίνει σύγκριση με δημοσιευμένα αποτελέσματα λιμνοθαλασσών του Αμβρακικού κόλπου Λογαρού, Ροδιά και Τσουκαλιό. 4.8.1 Ιζηματολογικοί παράμετροι Η λιμνοθάλασσα Μυρτάρι είναι μία αβαθής λιμνοθάλασσα με μέγιστο βάθος 1.90 m και μέσο βάθος 1.30 m, παρουσιάζοντας όμοια βυθομετρικά χαρακτηριστικά με λιμνοθάλασσες που απαντούν στη Δυτική Πελοπόννησο (Μπούζος & Κοντόπουλος, 1998 α, β, Μπούζος & Κοντόπουλος 2002α, Μπούζος & Κοντόπουλος, 2004α, Avramidis, et al 2008,). Η κοκκομετρική ανάλυση των ιζημάτων της λιμνοθάλασσας έδειξε ότι αποτελείται από άργιλο, αμμώδη άργιλο, αμμώδη ιλύ και ιλύ. Ο κύριος λιθολογικός τύπος ο οποίος κυριαρχεί σε ποσοστό 72 % στο σύνολο των αναλυθέντων δειγμάτων είναι η αμμώδης ιλύς. Ο τύπος αυτός επίσης κυριαρχεί σε όλες τις λιμνοθάλασσες της δυτικής Πελοποννήσου (Μπούζος & Κοντόπουλος, 1998 α,β, Μπούζος & Κοντόπουλος 2002α, Μπούζος & Κοντόπουλος, 2004α, Avramidis, et al 2008,). Η μέση τιμή της διαμέσου (Md) των επιφανειακών ιζημάτων του πυθμένα της είναι 7.17 Φ ενώ στο μεγαλύτερο τμήμα της λιμνοθάλασσας οι τιμές του αριθμητικού μέσου (Mz) ανήκουν στην κλάση του λεπτόκοκκου πηλού (7 έως 8Φ). Το ποσοστό της παρουσίας του Ολικού Οργανικού Άνθρακα (ΤΟC) στα ιζήματα κυμάνθηκε από 4.64 έως 7.25 % με μέση τιμή 5.67 %, χαρακτηρίζοντάς τα ως πλούσια σε συμμετοχή οργανικού υλικού. Η υψηλή παρουσία οργανικού υλικού όπως φαίνεται και στον πίνακα 11 σε συνδυασμό με την παρουσία της ιλύος δημιουργούν άριστες συνθήκες τροφής και ενέργειας. Το γεγονός αυτό επιτρέπει την σημαντική παρουσία μαλακίων κάτι που επιβεβαιώθηκε και από την οπτική εξέταση των κλασμάτων της άμμου κάτω από το στερεοσκόπιο. Έτσι το κλάσμα της άμμου είναι σε μεγάλο ποσοστό (>50%) βιογενούς προέλευσης. Η ανάλυση των στατιστικών παραμέτρων των δειγμάτων έδειξε ότι τα ιζήματα χαρακτηρίζονται από πολύ πτωχή (very poorly sorted) έως πάρα πολύ πτωχή ταξιθέτηση (extremely poorly sorted) (σι 3.21 έως 5.20 Φ). Οι ανωτέρω τιμές μπορούν να ερμηνευτούν από την επίδραση των πολύ ασθενών ρευμάτων της λιμνοθάλασσας και τη χαμηλή κυματική δράση που επικρατεί σε αυτή. Η ασυμμετρία (skewness) των αναλυθέντων ιζημάτων κυμάνθηκε από πολύ αρνητική (strongly coarse skewed) έως πολύ θετική (strongly fine skewed) Ski = –0.33 έως 0.34 Φ. Το μεγαλύτερο τμήμα των ιζημάτων του πυθμένα της λιμνοθάλασσας χαρακτηρίζεται από αρνητική ασυμμετρία (coarse skewed). Η αρνητική ασυμμετρία απαντά όπου η παρουσία της αργίλου είναι πολύ μεγάλη (44 - 58%) ενώ η παρουσία του κλάσματος της άμμου απλά ορίζει την περίσσεια του αδρόκοκκου υλικού. Το υπόλοιπο τμήμα της λιμνοθάλασσας δείχνει είτε σχεδόν κανονική ασυμμετρία είτε θετική ασυμμετρία. Στη πρώτη περίπτωση η άργιλος συμμετέχει με ποσοστό που κυμαίνεται από 37 έως 54 % ενώ στη δεύτερη περίπτωση συμμετέχει με ποσοστό μικρότερο του 43 %. Η χωρική κατανομή της ασυμμετρίας δείχνει την παρουσία ζωνών που αντιστοιχούν στους προαναφερθέντες διαφορετικούς τύπους ασυμμετρίας (Εικόνα 36). Επειδή το 50 % των αναλυθέντων δειγμάτων παρουσιάζουν αρνητική ασυμμετρία και το κλάσμα της άμμου είναι βιογενούς - βιοκλαστικής σύστασης μπορεί να θεωρηθεί ότι τα ιζήματα του πυθμένα της λιμνοθάλασσας είχαν ευθύς εξαρχής αρνητική ασυμμετρία, με το παραγόμενο κλάσμα της άμμου να ορίζει την περίσσεια του αδρόκοκκου υλικού. Ακολούθως μέσω του μηχανισμού της επαναιώρησης παράγονται οι άλλοι δύο τύποι ασυμμετρίας είτε με απομάκρυνση κυρίως αργιλικών κόκκων αλλά και κόκκων πηλού όποτε στη θέση που λαμβάνει χώρα η «διάβρωση» παράγεται σχεδόν κανονική ασυμμετρία είτε με απόθεση του προϊόντος της «διάβρωσης» οπότε παράγεται θετική ασυμμετρία στη θέση απόθεσης. Στη δράση του μηχανισμού αυτού συμβάλλει και το μικρό βάθος της λιμνοθάλασσας. Ο υπολογισμός της κύρτωσης δείχνει μία διακύμανση από πολύ πλατύκυρτη (very platykurtic) έως μεσόκυρτη (mesokurtic) KG= 0.62 έως 1.11 Φ. Η κύρτωση δείχνει στο μεγαλύτερο τμήμα της λιμνοθάλασσας τιμές πλατύκυρτης καμπύλης. Το υπόλοιπο τμήμα της λιμνοθάλασσας που εντοπίζεται στο μεγαλύτερο τμήμα του νότιου περιθωρίου της χαρακτηρίζεται από μεσόκυρτες καμπύλες. Η παρουσία πλατύκυρτων καμπυλών φαίνεται να δείχνει μία πηγή τροφοδοσίας κλαστικών κόκκων και μια πηγή τροφοδοσίας βιοκλαστικών κόκκων. 4.8.2 Φυσικοχημικές παράμετροι υδάτων Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις των αβιοτικών παραμέτρων pH της θερμοκρασίας (T 0C), διαλυμένου οξυγόνου (DO) και της αλατότητας (S ‰). Θα πρέπει να σημειωθεί για την αποφυγή λανθασμένων συμπερασμάτων ότι ο μέσος όρος της εποχιακής κατανομής των αβιοτικών παραμέτρων δεν έχει ολοκληρωθεί διότι για το φθινόπωρο απουσιάζουν οι μήνες Σεπτέμβριος και Οκτώβριος και για το καλοκαίρι απουσιάζει ο μήνας Αύγουστος. Από τις μετρήσεις αυτές παρατηρείται μία ετήσια διακύμανση του pH 7.5 έως 8.5 με μέση τιμή 8.1 και του διαλυμένου οξυγόνου από 6.5 έως 11.1 mg/L με μέση τιμή 8.1 mg/L. Οι τιμές της θερμοκρασίας κυμαίνονται από 9.6 έως 32.2 0C με μέση τιμή του 19.3 0C, ενώ της αλατότητας S ‰ από 2.5 έως 17.5 ‰ με μέση τιμή 8.8 ‰. Από τις μετρήσεις και την σύγκριση των αποτελεσμάτων μεταξύ των έξι σταθμών παρατηρείται μία κανονική διακύμανση των τιμών του διαλυμένου οξυγόνου στα φυσιολογικά επίπεδα με τιμές καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους >6.5 mg/L, δείχνοντας καλή ανανέωση των υδάτων είτε από το ανατολικό τμήμα μέσω του Αμβρακικού είτε από την εισροή γλυκών νερών από τα δυτικά με επιφανειακή απορροή μέσω του υδατορέματος και την εισροή γλυκών νερών από τον ασβεστόλιθο. Η εισροή υδάτων γλυκού νερού επιβεβαιώνεται και από τις μετρήσεις της αλατότητας οι οποίες διατηρούνται σε σχετικά χαμηλά επίπεδα σε σχέση με άλλες λιμνοθάλασσες του Ελλαδικού χώρου και του Αμβρακικού κόλπου (Μπούζος et al. 2002β, Μπούζος & Κοντόπουλος, 2004β,γ, Dasenakis 1994, Hotos and Avramidou 1997, Kormas et al. 2000, Diamantopoulou et al 2008, Avramidis et al.2008, Zafiri et al 2009, Marazioti et al 2010), ενώ παρουσιάζει παρόμοιες εποχικές διακυμάνσεις με τη λιμνοθάλασσα Βιστωνίδα (Markou 2006). Με βάση της αβιοτικές παραμέτρους το υδάτινο σώμα της λιμνοθάλασσας διακρίνεται σε δυο επιμέρους υδάτινες μάζες την ανατολική και την δυτική . Η πρώτη έχει πάντα μεγαλύτερες τιμές στο σύνολό της από την δεύτερη σε σχέση με την θερμοκρασία, την αλατότητα, το pH και το διαλυμένο οξυγόνο σε κάθε μηνιαία δειγματοληψία. Η παραπάνω διάκριση οφείλεται στην εκφόρτωση υπόγειου γλυκού νερού από παρακείμενο ασβεστόλιθο στο δυτικό τμήμα της λιμνοθάλασσας καθώς και στην εκβολή στο ίδιο τμήμα ρευματικής αύλακας που αποστραγγίζει την υπερκείμενη της λιμνοθάλασσας χερσαία περιοχή. Η δραστηριότητα του Αμβρακικού Κόλπου περιορίζεται στο ανατολικό τμήμα της λιμνοθάλασσας και αδυνατεί να επηρεάσει το δυτικό τμήμα της λόγω αδύναμης παλίρροιας (παλιρροϊκό εύρος <25cm) και παρά το γεγονός της μικρής παρουσίας ισχυρών βόρειο-ανατολικών άνεμων που δικαιολογούν κινήσεις υδατίνων μαζών από το ανατολικό τμήμα της λιμνοθάλασσας προς το δυτικό τμήμα της. Η αδυναμία της κυριαρχίας των υδάτων του Αμβρακικού κόλπου σε σχέση με την εισροή γλυκών νερών οφείλεται και στην εγκατάσταση στο στόμιο της λιμνοθάλασσας φραγμού από πλαστικό δίχτυ μήκους 200 m και στο περιορισμό του στομίου με κατασκευή αναχώματος για πρόσβαση στις ιχθυοσυλληπτικές εγκαταστάσεις. Για την εκτίμηση του οργανικού ρυπαντικού φορτίου χρησιμοποιήθηκαν οι μετρήσεις του Ολικού Οργανικού Άνθρακα (TOC) οι οποίες θεωρούνται πιο αξιόπιστες σε σχέση με τις μετρήσεις του βιοχημικά απαιτούμενου οξυγόνου (BOD) και του χημικά απαιτούμενου οξυγόνου (COD) ιδιαίτερα για υφάλμυρα νερά. Οι μετρήσεις δείχνουν παρουσία οργανικού φορτίου σε χαμηλά επίπεδα καθώς κυμαίνονται από 0.04 έως 10.21 mg/L, δείχνοντας να μην επηρεάζεται το οικοσύστημα από την λειτουργία του γειτονικού βιολογικού καθαρισμού και να μην παρουσιάζει ευτροφικά χαρακτηριστικά. Οι αναλύσεις των θρεπτικών αλάτων στους έξι σταθμούς παρακολούθησης δείχνουν ότι περιοριστικό θρεπτικό συστατικό (limiting nutrient) για το οικοσύστημα του Μυρταρίου είναι ο φώσφορος. Το συμπέρασμα αυτό προκύπτει από το γεγονός ότι ο φώσφορος απουσιάζει από το μεγαλύτερο μέρος των αναλύσεων κατά τη διάρκεια όλων των μηνών παρακολούθησης, με εξαίρεση τους μήνες Δεκέμβριο 2010, Ιανουάριο, Απρίλιο και Μάιο 2011 όπου ανιχνεύτηκαν μικρές συγκεντρώσεις φωσφόρου και σε ορισμένους σταθμούς. Η απουσία έως και πτωχή παρουσία του φωσφόρου πιθανά να οφείλεται και στη δέσμευσή του από το καλαμιώνα, καθώς έχει βρεθεί ότι σε κάθε γραμμάριο ξηρού βάρους καλαμιού περιέχονται περίπου 2mg φωσφόρου. Το άζωτο σε αντίθεση με το φώσφορο παρουσιάζεται κατά τη διάρκεια του έτους με υψηλές συγκεντρώσεις σε όλους του σταθμούς και ιδιαίτερα τους μήνες Δεκέμβριο 2010 έως Μάρτιο 2011. Η παρουσία του ολικού αζώτου ΤΝ κατά τη διάρκεια των τεσσάρων εποχών κυμάνθηκε από 0.46 έως 3.40 mg/L με μέση τιμή τα 2.02 mg/L. Από τα θρεπτικά άλατα του αζώτου τα νιτρικά παρουσιάζουν τις μεγαλύτερη παρουσία τους μήνες Νοέμβριο, Δεκέμβριο 2010 και Ιανουάριο 2011. Η παρουσία των νιτρικών αλάτων δεν καταγράφηκε σε όλους τους σταθμούς παρακολούθησης και όλους του μήνες (Εικόνα 55) και κυμάνθηκε όπου ανιχνεύθηκαν από 0.15 έως 2.04 mg/L με μέση τιμή τα 0.9 mg/L, μπορεί δε να συσχετιστεί με περίοδο έντονων βροχοπτώσεων, την απόπλυση παρακείμενων χωραφιών και μεταφορά τους μέσω του υδατορέμματος το οποίο εκβάλει στο δυτικό άκρο της λιμνοθάλασσας. Αμμωνιακά άλατα αναγνωρίστηκαν κατά τη διάρκεια όλων των μηνών του έτους με σχετικά χαμηλές συγκεντρώσεις οι οποίες κυμάνθηκαν από 0.015 έως 0.28 mg/L με μέση τιμή 0.06 mg/L. Λ/Θ ΡΟΔΙΑ ΤΣΟΥΚΑΛΙΟ ΛΟΓΑΡΟΥ ΜΥΡΤΑΡΙ (2001-2002) ΜΥΡΤΑΡΙ 2010-2011 Μέσο Βάθος (m) 1,5 1,15 0.5 1.3 Θερμοκρασία(0C) 16,7-28,2 15,7-29,3 22-28,2 13.8-35.7 9.6-32.2 Αλατότητα (‰) 11,1-40 10,9-40 38,6-40 5.0-32.0 2.5-17.5 pH 7,5-8,18 7,59-9 7,8-8,55 7.5-8.5 Διαλυμένο οξυγόνο (mg/L) 3,15-7,91 1,23-8,44 4,1-7,36 5.8-11.5 6.5-11.1 Φωσφορικά ιόντα (mg/L) 0,004-0,008 0,004-0,008 0,004-0,006 0.00-1.793 0.00-0.2 Ολικό Αζωτο ΤΝ (mg/L) 0.246-3.137 0.46-3.40 Νιτρικά ιόντα (mg/L) 0,053-1,516 0,032-0,962 0,046-0,226 0.00-2.04 Νιτρώδη ιόντα(mg/L) 0,015-0,966 0,012-0,453 0,012-0,032 0.00-0.02 Αμμωνιακά ιόντα (mg/L) 0,057-0,6 0,022-0,69 0,023-0,092 0.01-0.28 Συγκρίνοντας τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά της λιμνοθάλασσας Μυρταρίου με τις αντίστοιχες μελετηθείς παραμέτρους (Χρηστιά Χ., 2005) των λιμνοθαλασσών του Αμβρακικού κόλπου Ροδιά, Τσουκαλιό και Λογαρού καθώς επίσης και με μετρήσεις του 2001-2 από το Ρογδάκη (2002) εξάγονται τα ακόλουθα συμπεράσματα. • Η λιμνοθάλασσα Μυρταρίου αποτελεί την πιο υφάλμυρη λιμνοθάλασσα του Αμβρακικού κόλπου, ενώ χαρακτηρίζεται από πολύ καλή ανανέωση και οξυγόνωση των υδάτων της με τις υψηλότερες μέσες μηνιαίες συγκεντρώσεις διαλυμένου οξυγόνου. • Υδρολογικά φαίνεται σύμφωνα με τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας να κυριαρχεί η επιφανειακή εισροή γλυκών νερών έναντι του θαλασσινού μετατρέποντας τη λιμνοθάλασσα σε υφάλμυρη. • Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα με τις μετρήσεις 2001-2002 φαίνεται ότι τα τελευταία δέκα χρόνια μειώθηκε η συγκέντρωση των φωσφορικών αλάτων, ενώ παραμένει στα ίδια σχεδόν επίπεδα η παρουσία του ολικού αζώτου και των νιτρικών αλάτων. • Η μεταβολή στη παρουσία των θρεπτικών αλάτων προήλθε από τις παρεμβάσεις που πραγματοποιήθηκαν στο βιολογικό καθαρισμό της Βόνιτσας με αναβάθμισή του σε τριτοβάθμιο και τη διοχέτευσή των απορροών του όχι απευθείας στη λιμνοθάλασσα αλλά σε παράπλευρη αύλακα. / Presented in this chapter are the conclusions that came up from the sedimentary and the physicochemical analysis that were carried out on the lagoon’s bed sediments and water correspondingly and cover the months November 2010 – July 2011. In order to evaluate the interventions that have been made on the lagoon the past ten years the results of the physicochemical parameters will be compared with the study results that have been carried out ΕΤΑΝΑΜ (1992) and Rogdaki (Ρογδάκη) (2002), while at the same time there will be a comparison with published results from the Amvrakikos bay lagoons, Logarou (Λογαρού), Rodia (Ροδιά) and Tsoukalio (Τσουκαλιό). 4.9.1 Sedimentary Parameters The Mirtari (Μυρτάρι) bay is a shallow lagoon with a maximum depth of 1.90m and an average depth of 1.30m, presenting the same sounding characteristics as lagoons stated in western Peloponnese (Bouzos & Kontopoulos , 1998 a,b, Bouzos & Kontopoulos , 2002a, Bouzos & Kontopoulos , 2004 a, Avramidis, et al 2008). The grain analyses of the lagoon’s sediments revealed that it is composed of clay, sandy clay, sandy mud and mud. The main lithological type that dominates by 72% in the entire analyzed samples is sandy mud. This type also dominates in all the western Peloponnese lagoons. (Bouzos & Kontopoulos , 1998 a,b, Bouzos & Kontopoulos , 2002a, Bouzos & Kontopoulos , 2004 a, Avramidis, et al 2008). The mean value of Median (Md) of the superficial bed sediments is 7, 17 Φ while in the same part of the lagoon the values of the arithmetic mean (Mz) belong in the fine-grained silt (7 to 8Φ). The content of Total Organic Carbon (TOC) in the sediments ranged from 4.64 to 7.25 % with a mean value of 5.67%, characterising them as rich in organic material as shown on table 11. The presence of mud in combination with high organic matter are created perfect food and energy conditions. This fact favors the abundance of living molluscs, This was confirmed by the visual examination of sand fractions under a stereoscope. Therefore the sand fraction consists of more than 50% of biogenic origins. The analysis of the statistical parameters of the samples showed that the sediments are characterized with a very poorly to an extremely poorly sorting. (σi = 3.21 to 5.20 Φ). This can be interpreted by the effect of the very weak currents in the lagoon and the low wave action that prevails in it. The skewness of the analysed sediments ranged from strongly coarse skewed to strongly fine skewed (Ski = –0.33 to 0.34 Φ). The largest part of the lagoon’s bottom sediments is characterized by coarse skewness. This coarse skewness occurs wherever the presence of clay is very high (44 - 58%) while the presence of a sand fraction simply defines the excess of the coarse material. The rest of the lagoon shows either normal skewness or positive skewness. In the first case, the clay participates with a percentage that fluctuates from 37 to 54 % while in the second case it participates with a percentage less than 43%. The spatial distribution of skewness reveals the presence of zones that correspond to the above mentioned different types of skewness. The 50% of the analyzed samples present coarse skewness and the sand fraction has a biogenic – bioclastic composition. So it can be considered that the coarse skewness of the bottom sediments is the product of mixing of fine clastic material and bioclastic fraction in excess. During storm conditions the local resuspension of the bottom sediments products the two other skewness types, either by removing mainly clay material either by adding of clay grains beyond of the locality of erosion. The shallowness of the lagoon contributes to the action of resuspension mechanism. The calculation of kurtosis displays a fluctuation from very platykurtic to mesokurtic values ( KG= 0.62 to 1.11 Φ). The largest part of the lagoon shows platykurtic curves but the south margin is characterized largely by mesokurtic curves. The presence of the platykurtic values confirms the mentioned two source areas. 4.9.2 Physicochemical Water Parameters In the context of this paper measurements were carried out of the abiotic parameters pH, temperature (T 0C), dissolved oxygen (DO) and salinity (S‰). It is noted that, in order not to draw erroneous conclusions, the mean values of the seasonal distributions for the abiotic parameters are not complete, since September and October for autumn season and August for summer season are not included. From these measurements an annual fluctuation for the pH from 7.5 to 8.5, with a mean value of 8.1, and for the dissolved oxygen from 6.5 to 11.1 mg/l, with a mean value of 8.1 mg/l is observed. The temperature ranges from 9.6 to 32.2 0C with a mean value of 19.3 0C, while salinity S‰ ranges from 2.5 to 17.5‰, with a mean value of 8.8 ‰. From the measurements and the comparison of the results among the six stations a normal fluctuation of the dissolved oxygen rates is observed. In the normal levels with rates during the whole year of >6.5 mg/l, displaying good water renewal either from the eastern part through the Amvrakikos bay or by the fresh water inflow from the west with superficial drainage through the water current and the fresh water inflow from the limestone. The fresh water inflow is confirmed by the salinity measurements that are kept in relatively low levels in relation to other Greek lagoons and the Amvrakikos bay (Bouzos et al., 2002β, Bouzos D., Kontopoulos, 2004β,γ, Dasenakis 1994, Hotos and Avramidou 1997, Kormas et al. 2000, Diamantopoulou et al 2008, Avramidis et al 2008, Zafiri et al 2009, Marazioti et al 2010), while it displays similar seasonal fluctuations with the Vistonida (Βιστωνίδα) lagoon (Markou, 2007). According to the abiotic parameters, the water body of the lagoon is separated in two water masses: The eastern and the western. The former displays always greater rates from the later in relation to the temperature, salinity, pH and the dissolved oxygen in monthly sampling. The above mentioned separation is due to the underground fresh water discharge from the nearby limestones located at the western part of the lagoon, as well as the extrusion at the same part of the stream channel that drains the overlying, of the terrestrial area of the lagoon. The influence Amvrakikos bay is limited in the eastern part of the lagoon and is not able to affect its western part due to a weak tide (tidal width<25cm) and despite the weak effect of the strong north–eastern winds that justify movement of water masses from the eastern part of the lagoon to the western part. The limited impact of the Amvrakikos bay water in relation to the fresh water inflow is due to the installation of a plastic net barrier, 200m in length at the lagoon’s mouth, and the restriction of the mouth with the construction of a mound for access to fishery facilities. For the evaluation of the Organic Pollutant Load the Total Organic Carbon (TOC) measurements were used, which are considered more reliable in relation to the Biochemical Demanded Oxygen (BOD) measurements and the Chemically Demanded Oxygen (COD) especially for sub saline water. The measurements indicate the presence of organic load with low levels, as they fluctuate from 0.04 to 10.21 mg/l, showing no impact of the ecosystem from the operation of the neighboring biological purification and shows no eutrophic characteristics. The analysis of the nutrient salts in the six observation stations show that the limiting nutrient for the Mirtari ecosystem is phosphorus. This conclusion derives from the fact that phosphorus is absent from the largest part of the analysis during the months of the observation, with the exception of the months December 2010, January, April and May 2011, where small phosphorus concentrations were found in some stations. The absence or even the poor presence of phosphorus is probably due to its binding by the culms, as it has been found that in every gram of dry weight culm 2mg of phosphorus are contained. Nitrogen, in contrast to phosphorus, is found during the year in large concentrations in all the stations, especially during the period from December 2010 to March 2011. The presence of Total Nitrogen (TN) during the four seasons ranged from 0.46 to 3.40 mg/l, with a mean value of 2.02 mg/l. From the Nitrogen nutrient salts the nitrics display their largest presence during the months November, December 2010 and January 2011. The presence of Nitrate was not recorded at all monitoring stations and all the months (Picture 55) and ranged wherever found from 0.15 to 2.04 mg/l, with a mean value of 0.9 mg/l. This may be associated with a period of intense rainfall that caused the wash of the nearby fields and transfer through the water current that drains into the western edge of the lagoon. Ammonium salts were identified during all month of the year with relatively low concentrations that ranged from 0.015 to 0.28 mg/l, with a mean value of 0.06 mg/l. Comparing the physicochemical characteristics of the Mirtari lagoon with the corresponding studied parameters (Xristia Χ., 2005) of the Amvrakikos bay lagoons, Logarou (Λογαρού), Rodia (Ροδιά) and Tsoukalio (Τσουκαλιό), as well as with measurements of 2001-2 from Rogdaki (Ρογδάκη) (2002) the following conclusions can be made. Λ/Θ Rodia Tsoukalio Logarou Mirtari Mirtari 2001-2002 2010-2011 Average depth (m) 1,5 1,15 0.5 1.3 Temperature (0C) 16,7-28,2 15,7-29,3 22-28,2 13.8-35.7 9.6-32.2 Salinity (‰) 11,1-40 10,9-40 38,6-40 5.0-32.0 2.5-17.5 pH 7,5-8,18 7,59-9 7,8-8,55 7.5-8.5 Dissolved Oxygen (mg/L) 3,15-7,91 1,23-8,44 4,1-7,36 5.8-11.5 6.5-11.1 phosphorus ions (mg/L) 0,004-0,008 0,004-0,008 0,004-0,006 0.00-1.793 0.00-0.2 Total Nitrogen TN (mg/L) 0.246-3.137 0.46-3.40 Nitrate (mg/L) 0,053-1,516 0,032-0,962 0,046-0,226 0.00-2.04 Nitrite (mg/L) 0,015-0,966 0,012-0,453 0,012-0,032 0.00-0.02 Ammoniac gas ions (mg/L) 0,057-0,6 0,022-0,69 0,023-0,092 0.01-0.28 • The Mirtari lagoon represents the most sub saline lagoon of the Amvrakikos bay, while it is characterized by a good renewal and oxygenation of its waters with the highest monthly concentrations of dissolved oxygen. • According to the results of this paper, it seems that hydrologically the superficial fresh water inflow dominates compared to the sea water, transforming the lagoon into sub saline. • Comparing the results with the 2001-2002 measurements it seems that the past ten years the phosphate concentration decreased while the presence of Total Nitrogen and Nitrate remains at about the same levels. • The change in the presence of nutrient salts came from the interventions that took place in the biological purification of Vonitsa (Βόνιτσα), with its upgrade to a third degree, and the channeling of its drainage not directly in the lagoon but in a larger adjacent furrow.

This study examines the wastewater treatment system on BillerudKorsnäs integrated pulpand paper mill at Karlsborg, with focus on the effluent of suspended solids. Due to lowerregulatory limits for the emissions of suspended solids BillerudKorsnäs is looking forways to improve the efficiency of the wastewater treatment. Therefore, this study seeksto create a statistical model for the emissions of suspended solids and to find which factorsin the production, wastewater treatment and surrounding environment that affects theemissions. The purpose of the study is to extend the current understanding of the treatmentsystem to create a base for future decisions. The methods used for the modelling areElastic net regression and Random forest classifier, which were selected for the variableselection properties they provide. Unfortunately, the results show that the fitted modelscan only explain a small part of the variation of the emissions of suspended solids.The lack of fit in the models indicate that the current data is not sufficient to explain thevariation in the emissions of suspended solids. During the study deficiencies in the datacollection has been detected and improvements to overcome these deficiencies are proposedin the hope of creating more reliable data for the company and to create a betterbasis for future studies. / Denna studie undersöker avloppsvattenreningen på BillerudKorsnäs integrerade massaoch pappersbruket i Karlsborg, med fokus på utsläppen av suspenderade ämnen. Pågrund ut av sänkta gränser för utsläppen av suspenderade ämnen undersöker BillerudKorsnäsmöjligheter för att öka effektiviteten i avloppsvattenreningen. Därför försöker dennastudie att skapa en statistisk modell för utsläppen av suspenderade ämnen och undersökavilka faktorer i produktion, avloppsvattenrening, och omgivande miljö som påverkar utsläppen.Syftet med studien är att förbättra förståelsen för avloppsvattenreningen och attskapa beslutsunderlag för framtida förbättringar. Metoderna som används i modellernaär Elastic net regression och Random forest classifier, vilka valdes för deras variabel selectionegenskaper. Resultaten för modellerna visar att modellerna endast kan förklara enliten del av variationen i utsläpp av suspenderade ämnen. Det dåliga resultatet indikeraratt nuvarande data inte är tillräckligt för att skapa den typ av modeller som används. Understudien så har brister i datainsamlingen upptäckts, och förbättringar för att överbryggadessa brister är föreslagna med ändamål att göra insamlad data mer pålitlig och skapa enbättre bas för framtida studier.

During the thickening process of sludges with intermediate to high solid concentrations three settling regimes are typically encountered, namely, zone, transition, and compression regimes. Recent studies have indicated that the validity of Kynch's formulation, which is the most widely used for sizing settling basins, is limited to the zone settling regime. His formulation is based on the solids mass balance equation and does not consider the role of the rising sediment at the bottom of the settling basin. This limitation is rectified in this study by using a dynamic equation, a second order non - linear partial differential equation for the effective pressure of the solid particles. The equation is solved by using the finite element method. The so obtained effective pressure is used with an appropriate constitutive relation for the volume fraction of solids, to determine the variation of the solids content within the deposited material, and the height of the falling mudline. / Master of Science

The effects of in-basin storage of sludge on the iron, manganese, and TOC removal of water treatment plant (WTP) clarifiers and on the dewatering characteristics of sludge were examined. The use of chlorine dioxide as a preoxidant to retard observed detrimental effects was also investigated. Sludge samples that were stored over a period of 120 days were found to release up to ten times the original supernatant concentration of iron and manganese from the sludge into the overlying supernatant liquor when sludge redox potential values decreased below +100 mV. Organic carbon also increased in the supernatant but to a lesser extent. Sludge dewatering characteristics as measured by specific resistance and capillary suction time were found to improve when sludge redox potential readings remained over 100 mV but varied greatly when readings were below this level. Field monitoring and sampling of the clarifiers at Lee Hall WTP and Harwood's Mill WTP from April to July showed that the removal efficiencies of the clarifiers was not related to in-basin sludge storage. This conflicted with a later portion of the study and was thought to be due to the lack of standardized sampling techniques. The final phase of the investigation dealt with the use of chlorine dioxide to retard the negative effects of in-basin storage of sludge. Sludge accumulation in clarifiers resulted in decreased iron and manganese removal efficiencies when chlorine dioxide was not used. Addition of chlorine dioxide improved the iron and manganese removal efficiencies of the clarifiers. Sludge dewatering characteristics were found to improve with the use of chlorine dioxide as a preoxidant. / Master of Science

Stocking herbivorous aquatic organisms in wastewater treatment ponds specifically to control phytoplankton biomass and reduce suspended solids can provide small, rural communities with inexpensive, secondary wastewater treatment. The capability of several native fish species and the freshwater mussel, <i>Elliptio complanata</i>, to reduce suspended solids and phytoplankton was compared in laboratory and field enclosure experiments. Fathead minnows (<i>Pimephales promelas</i>), gizzard shad (<i>Dorosoma cepedianum</i>), and the common carp (<i>Cyprinus carpio</i>) had either no effect, or significantly increased suspended solids levels. None of the fish species consistently reduced concentrations of typical wastewater algal taxa. The ineffectiveness of fish was attributed to numerous algal characteristics such as cell size, shape, relative abundance, resistance to digestion, and palatability. In contrast, <i>E. complanata</i> consistently and substantially reduced both suspended solids and algae concentrations in wastewater. Small-sized algae and suspended particles were either directly assimilated, or removed from suspension as pseudofeces, further promoting clarification. The proportion of suspended solids and algae concentrations removed per individual mussel declined with increasing densities of mussels. Declines in suspended solids and algae attributable to mussel filtration were best described by semilogarithmic regression equations. Mean filtration rate of <i>E. complanata</i> ranged from 53 ml/h/mussel for colonial blue-green algae, to 134 ml/h/mussel for smaller green algae. The results of this study suggest that freshwater mussels can effectively control suspended solids and algae in eutrophic environments. / Master of Science

An alum coagulation treatment facility employing mixing, flocculating, and settling units, designed by criteria commonly used in the design of water treatment facilities, was operated to determine whether or not it could effectively remove algae and other suspended matter from raw sewage stabilization lagoon effluent. Algal sludge produced by the treatment facility was investigated: (1) to evaluate its potential as a soil conditioner; (2) to determine whether a stabilization lagoon could be used for algal sludge disposal; and (3) to determine whether or not sludge recirculation would reflect a chemical savings. The experimental lagoons and treatment facility, owned by Sanitary District No. 1 of Pima County, Arizona, were located near Tucson, Arizona. It was found, in a field study, that mixing, flocculating, and settling units commonly used for water treatment were efficient in clarifying lagoon effluent and produced a water with the appearance of tap water. Active photosynthesizing algae, producing high oxygen concentrations in lagoon effluent, caused flotation of alum coagulated algal sludge; however, by selecting lagoon effluent low in dissolved oxygen content, algal sludge flotation in the treatment facility was prevented. Algal sludge with Less than one percent total solids was readily dewatered in three days by sand bed drying. Resuspension of air dried algal sludge resulted in a maximum moisture uptake of 50 percent of the final wet weight. Dry algal sludge contained 47 to 61 percent volatile solids, 1.6 to 5.2 percent total phosphorus, and 3.6 to 4.9 percent organic nitrogen. No significant amount of ammonia nitrogen or nitrite-nitrate nitrogen was present in the sludge. The composition and characteristics of dry algal sludge indicate applicability as an aid to soil conditioning. For three months the characteristics of a lagoon used for algal sludge disposal were compared with a control lagoon operated in parallel; it was found that the returned algal sludge was not detrimental to the stabilization process. Acid treated and non-acid treated algal sludge produced from completely treated lagoon effluent had a clarifying value when reused with alum to coagulate effluent, but neither acid treated nor nonacid treated sludge produced from partly treated effluent caused additional clarification when returned with the same coagulant dose that initially produced the sludge. None of the different types of return sludge investigated had a clarifying value when returned under operating conditions necessary to obtain a coagulant savings.

This thesis consists of work conducted in two separate studies, evaluating the performance of passive systems for treating wastewater effluents. The first study involved the characterization of three wastewater stabilization ponds (WSPs) providing secondary and tertiary treatment for municipal wastewater at a facility in Amherstview, Ontario, Canada. Since 2003, the WSPs have experienced excessive algae growth and high pH levels during the summer months. A full range of parameters consisting of: pH, chlorophyll-a (chl-a), dissolved oxygen (DO), temperature, alkalinity, oxidation-reduction potential (ORP), conductivity, nutrient species, and organic matter measures; were monitored for the system and the chemical dynamics in the three WSPs were assessed through multivariate statistical analysis. Supplementary continuous monitoring of pH, chl-a, and DO was performed to identify time-series dependencies. The analyses showed strong correlations between chl-a and sunlight, temperature, organic matter, and nutrients, and strong time dependent correlations between chl-a and DO and between chl-a and pH. Additionally, algae samples were collected and analyzed using metagenomics methods to determine the distribution and speciation of algae growth in the WSPs. A strong shift from the dominance of a major class of green algae, chlorophyceae, in the first WSP, to the dominance of land plants, embryophyta – including aquatic macrophytes – in the third WSP, was observed and corresponded to field observations during the study period. The second study involved the evaluation of the performance and chemical dynamics of a hybrid-passive system treating leachate from a municipal solid waste (MSW) landfill in North Bay, Ontario, Canada. Over a three year period, monitoring of a full range of parameters consisting of: pH, DO, temperature, alkalinity, ORP, conductivity, sulfate, chloride, phenols, solids fractions, nutrient species, organic matter measures, and metals; was conducted bi-weekly and the dataset was analyzed with time series and multivariate statistical techniques. Regression analyses identified 8 parameters that were most frequently retained for modelling the five criteria parameters (alkalinity, ammonia, chemical oxygen demand, iron, and heavy metals), on a statistically significant level (p < 0.05): conductivity, DO, nitrite, organic nitrogen, ORP, pH, sulfate, and total volatile solids. / Thesis (Master, Civil Engineering) -- Queen's University, 2013-10-27 05:29:20.564