Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Presentation hatzianestis 3 11 2017

229 views

Published on

Σεμινάριο Αργοσαρωνικός η θάλασσά μας

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Presentation hatzianestis 3 11 2017

  1. 1. Θαλάσσια ρύπανση από πετρελαιοειδή και επιπτώσεις Ι. Χατζηανέστης Δρ Χημικός Ωκεανογράφος (jhat@hcmr.gr) Ελληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας
  2. 2. Το πετρέλαιο είναι ένα πολύπλοκο μίγμα όλων σχεδόν των κατηγοριών των υδρογονανθράκων (ενώσεις που περιέχουν μόνο άνθρακα και υδρογόνο). 95%: Υδρογονάνθρακες (Από αυτούς άνω του 95% αλειφατικοί υδρογονάνθρακες) 5%: Αζωτο, θείο, οξυγόνο Βαρέα μέταλλα: Βανάδιο, Νικέλιο, Χαλκός, Σίδηρος, Νάτριο ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ
  3. 3. ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΕΣ ΣΤΟ ΘΑΛΑΣΣΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ 1. Πετρελαιοειδή (κυρίως αλειφατικοί υδρογονάνθρακες) 2. Κάθε είδους διαδικασίες καύσης (κυρίως πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες, ΠΑΥ) 3. Πυρκαγιές δασών (κυρίως πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες) 4. Βιοσύνθεση ορισμένων υδρογονανθράκων από χερσαίους ή θαλάσσιους οργανισμούς 5. Διαγένεση φυσικής οργανικής ύλης στα ιζήματα ή στη στήλη του νερού.
  4. 4. N-ΑΛΚΑΝΙΑ ΒΙΟΓΕΝΗ Φυτοπλαγκτόν: n-C15, n-C17, n-C19 Φύκη: n-C15 ή n-C17 Βακτήρια: n-C13 – n-C21 με μέγιστο μεταξύ C17 και C20 Ανώτερα χερσαία φυτά: n-C24 – n-C34, μέγιστο n-C29 ή n- C31, ισχυρή κυριαρχία ενώσεων με περιττό αριθμό ατόμων C ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΗ Πετρέλαιο: n-C2 – n-C60 με ισοδύναμες ποσότητες ενώσεων με περιττό και άρτιο αριθμό ατόμων C.
  5. 5. ΔΙΑΚΛΑΔΙΣΜΕΝΑ ΚΑΙ ΚΥΚΛΙΚΑ ΑΛΚΑΝΙΑ Ισοπρενοειδή CH3CHCH2CH2CH2CHCH2CH2CH2CHCH2CH2CH2CHCH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3CHCH2CH2CH2CHCH2CH2CH2CHCH2CH2CH2CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 Πριστάνιο Φυτάνιο R CH2 C CH3 CH CH2OH R CH2 C CH3 CH COOH R CH2 C CH3 CH2 R CH2 CH CH2OH CH3 R CH2 CH CH3 CH3 R CH2 CH CH3 CH2 CH3 H2 H2 O2 H2 H2O- CO2- Φυτόλη Πριστάνιο Φυτάνιο Ο λόγος πριστάνιο/φυτάνιο δείκτης της οξειδοαναγωγικής κατάστασης
  6. 6. Οπάνια Στεράνια 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 A B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 A B C D E H κατανομή των διαφόρων οπανίων και στερανίων και η στερεοχημική τους διαμόρφωση χρησιμεύει ως «δακτυλικό αποτύπωμα» υπολειμμάτων πετρελαιοειδών.
  7. 7. Πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες Πυρολυτικοί: σχηματίζονται κατά την ατελή καύση όλων των οργανικών υλικών. Μη υποκατεστημένες ενώσεις με 4 ή περισσότερους αρωματικούς δακτυλίους. Πετρελαϊκοί: συστατικά του πετρελαίου. Κυρίως με 2 ή 3 αρωματικούς δακτυλίους. Επικρατούν οι υποκατεστημένες ενώσεις. ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΒΙΟΓΕΝΗΣ - ΧΕΡΣΟΓΕΝΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ Περυλένιο: σχηματίζεται σε μεγάλο ποσοστό κατά την αναγωγή των χρωστικών των χερσαίων φυτών Ρετένιο: προέρχεται αποκλειστικά από τα κωνοφόρα δένδρα από την αναγωγή του abietic acid
  8. 8. Benzo(b)fluoranthene (+++) Naphthalene (-) Acenaphthylene (-) Acenaphthene (-) Phenanthrene (-) Anthracene (-) Fluorene (-) Fluoranthene (-) Pyrene (-) Benzo(a)anthracene (++) Chrysene (++) Benzo(e)pyrene (+) Benzo(a)pyrene (+++)
  9. 9. CH3 CH3 CH3 S Indeno(1,2,3-cd)pyrene (++) Dibenzo(a,h)anthracene (++) Benzo(g,h,i)pelylene (++) Pelylene (-) Retene (-) Dibenzothiophene (-)
  10. 10. ΣΤΗ ΜΕΣΟΓΕΙΟ 500.000 – 1.000.000 τόνοι ανθρωπογενών υδρογονανθράκων ετησίως (το 65-70 % σχετίζεται με θαλάσσια ατυχήματα και την κίνηση των πλοίων)
  11. 11. ΤΥΧΗ ΤΩΝ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ ΣΤΗ ΘΑΛΑΣΣΑ ΥΔΡΟΓΟΝΑΘΡΑΚΕΣ Εξάτμιση Γαλακτωματοποίηση Εξάπλωση Διάλυση Προσρόφηση από σωματίδια Φωτοχημική οξείδωση Βιοαποδόμηση Πρόσληψη από οργανισμούς Ιζηματοποίηση
  12. 12. ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΤΟ ΘΑΛΑΣΣΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ 1. Φυσικοχημικές – μηχανικές: Μείωση διαλυμένου οξυγόνου, ασφυκτικός θάνατος θαλάσσιων οργανισμών 2. Τοξικές: κυρίως στο πλαγκτόν και το βένθος, διατάραξη της βιοποικιλότητας 3. Βιοσυσσώρευση και βιομεγέθυνση μέσω της τροφικής αλυσίδας (κυρίως πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες) 4. Αισθητική υποβάθμιση ΕΛΑΦΡΥ ΒΑΡΥ ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ
  13. 13. ΧΡΟΝΟI ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ TOY ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Πλαγκτόν: εβδομάδες – μήνες Βενθικοί οργανισμοί: Βραχώδης βυθός 1- 5 χρόνια, αμμώδης βυθός 1-2 χρόνια Αμμώδεις παραλίες: 1 -2 χρόνια Βραχώδεις παραλίες: 1 – 5 χρόνια
  14. 14. ΑΤΥΧΗΜΑΤΑ ΣΤΟΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΘΑΛΑΣΣΙΟ ΧΩΡΟ Φεβρουάριος 1980: “Irenes Serenade” στην Πύλο, 40.000 τόνοι Αύγουστος 1996: “Kriti Sea”, Άγιοι Θεόδωροι, 500 τόνοι Σεπτέμβριος 2000: “Eurobalker X”, Νότιος Ευβοϊκός, 700 τόνοι Απρίλιος 2007: “SeaDiamond”, Σαντορίνη, 250 τόνοι Μάρτιος 2012: “Alpha I”, κόλπος Ελευσίνας Σεπτέμβριος 2017: «ΑΓΙΑ ΖΩΝΗ ΙΙ», Σαρωνικός
  15. 15. ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ Καταγραφή της χημικής ρύπανσης σε θαλασσινό νερό και ιζήματα Καταγραφή και χαρτογράφηση των περιοχών (κυρίως του θαλάσσιου πυθμένα) που επλήγησαν από την πετρελαιοκηλίδα. Εκτίμηση της οικολογικής / περιβαλλοντικής κατάστασης της περιοχής μετά το ατύχημα με βάση τους δείκτες που σχετίζονται με τις βιοκοινωνίες του ζωοβένθους και φυτοβένθους Μελέτη της πιθανής βιοσυσσώρευσης ρύπων που προέρχονται από το ατύχημα σε θαλάσσιους οργανισμούς μέσω της τροφικής αλυσίδας
  16. 16. Παράκτιες δειγματοληψίες 18, 22, 29 Σεπτεμβρίου 03, 10, 23 Οκτωβρίου, 2 Νοεμβρίου Δειγματοληψία ανοικτής θάλασσας 21-22/09/2017
  17. 17. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΒΙΟΓΕΝΩΝ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ 1. Κυριαρχία κανονικών αλκανίων με περιττό αριθμό ατόμων C στην περιοχή C23-C33. Αλκάνια C15, C17, C19 συντίθενται από το φυτοπλαγκτόν. 2. Εμφάνιση αλκενίων 3. Κυριαρχία του πριστανίου έναντι του φυτανίου 4. Εμφάνιση κορυφών χαρακτηριστικών πολυολεφινών (heneicosahexaene από φύκη, squalene από οργανισμούς)
  18. 18. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΠΕΤΡΕΛΑΪΚΩΝ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ 1. Πολύ μεγάλο πλήθος κορυφών υδρογονανθράκων (κανονικά και διακλαδισμένα αλκάνια, ισοπρενοειδή, κυκλοαλκάνια και πολυκυκλοαλκάνια) 2. Ισοδύναμες ποσότητες n-αλκανίων με περιττό και άρτιο αριθμό ατόμων C 3. Δεν υπάρχουν αλκένια 4. Εμφάνιση αλκυλιωμένων πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων και κυρίως ναφθαλενίων και φαινανθρενίων) 5. Εμφάνιση ετεροκυκλικών ενώσεων όπως ναφθο- αρωματικές ενώσεις και διβενζοθειοφένια.
  19. 19. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑΑΠΟΔΟΜΗΜΕΝΟΥ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ 1. Απώλεια των περισσότερο πτητικών ενώσεων (<C20) λόγω εξάτμισης 2. Εκλεκτική αποικοδόμηση των πολυκυκλικών αρωματικών ενώσεων με λίγους αρωματικούς δακτυλίους 3. Βακτηριακή διάσπαση των αλκανίων που οδηγεί σε ένα πολύπλοκο μίγμα ενώσεων που εμφανίζεται σαν άνοδος της γραμμής βάσης στα χρωματογραφήματα (UCM)
  20. 20. C28 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.000 C15 C20 C18 C22 C25 C27 C29 C30 C31 C32 C34 C33 UCM U/R > 4 ρύπανση από πετρελαιοειδή CPI > 5-7 χερσογενή αλκάνια CPI = 1 πετρελαϊκά αλκάνια C25+2(C27+C29+C31)+C33 2(C26+C28+C30+C32) CPI =
  21. 21. U/R = 6 CPI = 1.3 U/R = 1.4 CPI = 5.1
  22. 22. 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000 1600000 1800000 2000000 2200000 2400000 2600000 2800000 Time--> Abundance TIC: UN2_1.D 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000 1600000 1800000 2000000 2200000 2400000 2600000 2800000 Time--> Abundance TIC: 1_3037_1.D U/R = 1.3 CPI = 6.1 U/R = 32.4 CPI = 3.3
  23. 23. UN1UN2 UN4 UN3 UN5 UN6 UN7 UN8A UN8B UN9 UN10 UN11 UN14 UN15 UN13 UN1: 415 UN2: 887 UN3: 608 Πριν το ατύχημα UN8B: 126.3 UN10: 96.5 UN8A: 84.6 UN9: 69.1 UN13: 21.5 UN4: 56.6 UN5: 31.2 UN6: 60.8 UN11: 44.7 UN7: 2555 UN14: 1264 UN15: 716 2600 800 0 Αλειφατικοί υδρογονάνθρακες (μg/g)
  24. 24. UN1UN2 UN4 UN3 UN5 UN6 UN7 UN8A UN8B UN9 UN10 UN11 UN14 UN15 UN13 UN1: 1616 UN2: 3569 UN3: 1668 Πριν το ατύχημα UN8B: 479.1 UN10: 222.0 UN8A: 115.0 UN9: 244.9 UN13: 114.7 UN4: 195.3 UN5: 108.5 UN6: 224.1 UN11: 155.4 UN7: 7964 UN14: 8417 UN15: 1727 ΠΑΥ (ng/g) 10000 5000 0

×