Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι ο προσδιορισμός της ρύπανσης των ιζημάτων του Αλφειού ποταμού από στερεά σωματίδια, που προέρχονται από την εξόρυξη και την καύση του λιγνίτη Μεγαλόπολης. Βασικό αντικείμενο έρευνας αποτέλεσε η μικροσκοπική εξέταση του οργανικού μέρους, που είναι παρόν στα ιζήματα του Αλφειού ποταμού και η οργανική γεωχημική εξέταση επιλεγμένων δειγμάτων για την ανίχνευση πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων (polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs). Επιπλέον σε δείγματα λιγνίτη, ιπτάμενης τέφρας, τέφρας εστίας και τέφρας απόθεσης από το Λιγνιτικό Κέντρο Μεγαλόπολης πραγματοποιήθηκε μία σειρά εργαστηριακών προσδιορισμών, που περιέλαβε προσεγγιστική και άμεση ανάλυση, ανθρακοπετρογραφική εξέταση του λιγνίτη, καθώς και ορυκτολογικές και στοιχειακές αναλύσεις. Με βάση τις περιεκτικότητες του λιγνίτη και των παραπροϊόντων της καύσης του σε κύρια στοιχεία και ιχνοστοιχεία μπορεί να εκτιμηθεί η κινητικότητά τους κατά την καύση και το κατά πόσο αυτά διαφεύγουν στο περιβάλλον ή παραμένουν στο χώρο καύσης. Τα πιο ευκίνητα στοιχεία, που περιέχονται στο λιγνίτη Μεγαλόπολης, είναι τα Ba, Li, Mg, Rb και Sn, τα οποία μαζί με τα As και Pb, που συμμετέχουν στο λεπτόκοκκο τμήμα της ιπτάμενης τέφρας αποτελούν δυνητικούς ρυπαντές. Αντίθετα τα στοιχεία Ge, Mn, Th, Ti και Y είναι περιβαλλοντικά λιγότερο επικίνδυνα, καθώς συμμετέχουν στο τμήμα των παραπροϊόντων, που παραμένει στην τέφρα των ατμοηλεκτρικών σταθμών. Από μικροσκοπική παρατήρηση προέκυψε ότι το οργανικό υλικό, που είναι παρόν στα συγκεκριμένα ιζήματα αποτελείται κατά 78,4% κ.ό. από ανθρωπογενή σωματίδια, ενώ το υπόλοιπο 21,6% αποτελείται από φρέσκα φυτικά υπολείμματα. Το 81,5% κ.ό. του συνόλου των ανθρωπογενών σωματιδίων αποτελείται από κόκκους λιγνίτη και το 19,5% κ.ό. συνίσταται από εξανθρακώματα, που μεταφέρονται με την ιπτάμενη τέφρα και αποτίθενται στα ιζήματα. Τα ανθρακούχα σωματίδια στα ιζήματα του Αλφειού αντικατοπτρίζουν την ανθρακοπετρογραφική σύσταση του λιγνίτη Μεγαλόπολης, από την οποία εξαρτάται επίσης και η μορφή των εξανθρακωμάτων. Το επίπεδο των συγκεντρώσεων PAHs στα ιζήματα του Αλφειού είναι σχετικά χαμηλό (10-100 ng/g), ωστόσο η καύση του λιγνίτη συνεισφέρει σε ποσοστό 39,5% στην εκπομπή τους, ενώ το 23,5% προέρχεται από τον ίδιο το λιγνίτη. Η συμμετοχή των PAHs στα συγκεκριμένα ιζήματα φαίνεται να σχετίζεται ως ένα βαθμό με την παρουσία εξανθρακωμάτων, γεγονός που υποδεικνύει διεργασίες ρόφησης. Με την παρούσα εργασία αποδεικνύεται ότι η Οργανική Πετρολογία σε συνδυασμό με δεδομένα Οργανικής και Ανόργανης Γεωχημείας, μπορεί να αποτελέσει σημαντικό εργαλείο σε ό,τι αφορά στον προσδιορισμό της ρύπανσης ιζημάτων και εδαφών από την εκμετάλλευση γαιανθράκων. / The main target of the present study is the assessment of the contamination degree of Alfeios River sediments with solid particles deriving from mining and combustion of Megalopolis lignite. The objectives of the study were the microscopical examination of the organic matter present in these sediments, as well as the determination of the concentration of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in selected samples. Additionally in lignite, fly ash, bottom ash and ash deposit samples, were conducted a string of analyses including, proximate and ultimate analyses along with mineralogical and elemental determinations. The mobility of major and trace elements during the combustion of lignite can be estimated according to the concentration of these elements in bulk lignite and its combustion by-products. Based on these results the most mobile and thus more environmentally "sensitive" elements in Megalopolis lignite are As, Ba, Li, Mg, Pb, Rb and Sn, while Ge, Mn, Th, Ti and Y are the less mobile elements participating mostly in bottom ash. From the microscopical study of the organic matter present in Alfeios sediments it is evident that it consists of 78,4% of anthropogenic particles, while the remaining 21,6% consists of fresh plant remnants. The 81,5% of the anthropogenic particles consists of lignite particles deriving from mining and transportation processes and the remaining 19,5% consists of char particles transported and deposited as portion of the fly ash produced in Megalopolis Lignite Centre. The coal-petrographic composition of lignite particles is similar to the coal-petrographic composition of Megalopolis lignite. The latter is also responsible for the shape and texture of the char particles. The PAHs concentration level is rather low, ranging from 10-100 ng/g. Nevertheless lignite combustion along with the Megalopolis lignite itself are the main emission sources of such compounds accounting for 39,5% and 23,5% respectively. The presence of PAHs is related to the presence of char particles, probably via sortion procedures. The results of this study show that Organic Petrology can be a useful tool in environmental science and particularly in the field of contamination of soils and sediments from coal exploitation, if combined with Organic and Inorganic Geochemical data.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/113 |
| Date | 14 May 2007 |
| Creators | Σιαβάλας, Γιώργος |
| Contributors | Χρηστάνης, Κίμων, Siavalas, George, Χρηστάνης, Κίμων, Χατζηπαναγιώτου, Κωνσταντίνος |
| Source Sets | University of Patras |
| Detected Language | Greek |
| Relation | Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0029 seconds