Ο∆ΗΓΟΣ ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ για τη ρύπανση του εδάφους Θεσσαλονίκη 2012 Αειφορική διαχείριση εδάφους στην Yδρολογική λεκάνη του Ανθεμούντα με βάση την Ευρωπαϊκή Θεματική στρατηγική για το έδαφος 1 2 ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Ο παρών οδηγός συντάχθηκε από την εταιρεία INTERGEO στο πλαίσιο του έργου LIFE So.S. Μελετητική Ομάδα Δρ. Χρήστος Βατσέρης: Τεχνικός Διευθυντής Δρ. Θωμάς Τσατσαρέλης: Υπεύθυνος έργων Δρ. Απόστολος Καρτέρης: Υπεύθυνος έργων Ανδρέας Κωστόπουλος: Υπεύθυνος έργων Δρ. Στυλιανός Παπαδόπουλος: Γενικός Διευθυντής 4 5 6 8 10 15 16 17 18 19 20 20 21 21 22 27 28 29 30 31 31 32 32 33 ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ Πρόλογος 1. Εισαγωγή 2. Νομοθετικό πλαίσιο 3. Μοντέλο υπολογισμού περιβαλλοντικής επικινδυνότητας εν δυνάμει ρυπασμένων πεδίων 4. Περιβαλλοντική διερεύνηση υπεδάφους Εκτίμηση επικινδυνότητας ρυπασμένου χώρου 5. Απορρύπανση εδαφών 5.1. Κατηγορίες τεχνικών εξυγίανσης – αποκατάστασης ρυπασμένων πεδίων 5.2. Τεχνικές αποκατάστασης ρυπασμένων ακόρεστων εδαφών 5.2.1.1. Βιοαερισμός (Bioventing) 5.2.1.2. Φυτοεξυγίανση (Phytoremediation) 5.2.1.3. Τεχνική αγροκαλλιέργειας (Landfarming) 5.2.1.4. Επεξεργασία σε σωρούς (Biopiles) 5.2.1.5. Βιοαντιδραστήρες (Bioreactors) 5.2.2. Φυσικοχημικές μέθοδοι 5.2.3. Θερμικές μέθοδοι 5.3. Τεχνικές αποκατάστασης κορεσμένων εδαφών – υπόγειων υδάτων 5.3.1. Βιοαναρρόφηση (Bioslurping) 5.3.2. Αεροδιασπορά (Air Sparging) 5.3.3. Διαπερατά Ενεργά Φράγματα (Permeable Reactive Barriers) 5.3.4. Αεροδιαχωρισμός (Air Stripping) 5.3.5. Άντληση και επεξεργασία (Pump and Treat) 5.3.6. Χημική οξείδωση / αναγωγή 6. Προστασία από την επέκταση της ρύπανσης 3 Πρόλογος Το έδαφος αποτελεί ένα δυναμικό σύστημα, το οποίο επιτελεί πολλές λειτουργίες και προσφέρει υπηρεσίες ζωτικής σημασίας για τις δραστηριότητες του ανθρώπου και των οικοσυστημάτων. Ωστόσο δέχεται αυξανόμενες περιβαλλοντικές πιέσεις, με αποτέλεσμα την υποβάθμιση της ποιότητάς του, οι οποίες προκαλούνται από ακατάλληλες γεωργικές και δασοκομικές πρακτικές, βιομηχανικές δραστηριότητες, τον τουρισμό, την αστική επέκταση και κατασκευαστικά έργα. Στόχος του παρόντος θεματικού οδηγού, ο οποίος αφορά τη ρύπανση εδαφών από ανθρωπογενείς δραστηριότητες, είναι να παρουσιάσει εποπτικά όλες τις απαραίτητες ενέργειες που θα πρέπει να γίνουν σε περίπτωση που υπάρχει υποψία ρύπανσης του εδάφους σε ένα πεδίο: από την αξιολόγηση ύπαρξης της μέχρι την τελική αποκατάσταση του πεδίου. Ο παρών οδηγός αποτελείται από 6 κεφάλαια. Το πρώτο κεφάλαιο είναι εισαγωγικό και παρέχει πληροφορίες σχετικά με τη ρύπανση του εδάφους από ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Στο 2ο κεφάλαιο παρατίθεται το νομοθετικό πλαίσιο που σχετίζεται με το αντικείμενο και το 3ο κεφάλαιο αφορά το μοντέλο υπολογισμού περιβαλλοντικής επικινδυνότητας εν δυνάμει ρυπασμένων πεδίων, το οποίο αναπτύχθηκε στα πλαίσια του ερευνητικού έργου LIFE07 ENV/GR/000278 - SOIL SUSTAINABILITY (So.S.) και με το οποίο γίνεται θεωρητική αξιολόγηση των εξεταζόμενων πεδίων. Το 4ο κεφάλαιο αναφέρεται στην διεξαγωγή περιβαλλοντικών ελέγχων, το 5ο κεφάλαιο στις διάφορες τεχνικές απορρύπανσης εδαφών και το 6ο κεφάλαιο σε τεχνικές προστασίας από την επέκταση της ρύπανσης. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ Eργαλείο Διαχείρισης Ρυπασμένου Εδάφους (ΕΔΡΕ) Υπεύθυνη: INTERGEO 4 Εισαγωγή Ο όρος «ρύπανση» του εδάφους αναφέρεται στη μείωση της ικανότητας του εδαφικού οικοσυστήματος να επιτελέσει τις βασικές του λειτουργίες, ως αποτέλεσμα της εναπόθεσης σ’ αυτό οργανικών ή ανόργανων ουσιών. Η ρύπανση του εδάφους αποτελεί μια ειδική περίπτωση της ευρύτερης έννοιας του όρου υποβάθμιση της ποιότητας του εδάφους και αναφέρεται στην χημική του υποβάθμιση. Οι διάφορες χημικές ουσίες που προκαλούν τη ρύπανση του εδάφους μπορεί να προέρχονται είτε από διάφορες φυσικές διεργασίες (φυσικοί ρύποι), είτε να είναι αποτέλεσμα ανθρωπογενών δραστηριοτήτων (ανθρωπογενείς ρύποι). Η είσοδος ρύπων στο έδαφος έχει ως αποτέλεσμα να πληγούν ή να απολεστούν πολλές από τις λειτουργίες των εδαφών και πιθανόν έμμεσα να προκληθεί ρύπανση νερών. Η φυσική ρύπανση μπορεί να είναι παρούσα σε πετρώματα και ιζήματα. Καθώς το υπόγειο νερό ρέει μέσα από τα ιζήματα, μέταλλα διαλύονται και στη συνέχεια μπορεί να βρεθούν σε υψηλές συγκεντρώσεις στο νερό. Από την άλλη, απορροές από βιομηχανίες, αστικές δραστηριότητες, γεωργία και διαχείριση αποβλήτων μπορούν επίσης να επηρεάσουν την ποιότητα των υπόγειων νερών. Ρύποι από διαρροές δεξαμενών καυσίμων ή ατυχήματα με τοξικές χημικές ουσίες μπορεί να διαρρεύσουν στο υπόγειο νερό και να ρυπάνουν τον υδροφορέα. Παρομοίως φυτοφάρμακα και παρασιτοκτόνα μπορούν να συσσωρευτούν και να διαφύγουν στα υπόγεια νερά. Η ύπαρξη των διάφορων χημικών ουσιών στο έδαφος δε συνιστά από μόνη της ρύπανση. Οι χημικές αυτές οργανικές και ανόργανες ουσίες για να χαρακτηρισθούν ως ρύποι και να προκαλέσουν ρύπανση στο εδαφικό οικοσύστημα, πρέπει να παρεμποδίζουν μία ή περισσότερες εδαφικές λειτουργίες. Η ρύπανση του υπεδάφους έχει τις εξής αρνητικές επιπτώσεις: • Στην ποιότητα των επιφανειακών και υπόγειων υδάτων • Στη χλωρίδα και το ευρύτερο οικοσύστημα • Στην ανθρώπινη υγεία • Στην κατάσταση των κτιρίων και υλικών στην περιοχή • Στην ασφάλεια των εργαζομένων και των κατοίκων • Στην αισθητική της περιοχής • Στην οικονομική και κοινωνική ανάπτυξη της περιοχής ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 01. 5 ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 02. 6 Νομοθετικό πλαίσιο Μέχρι το πρόσφατο παρελθόν δεν υπήρχε ολοκληρωμένη πολιτική της ΕΕ για το έδαφος, καθώς δεν υπήρχε συγκεκριμένη νομοθεσία σε ευρωπαϊκό επίπεδο. Οι υπάρχουσες ρυθμίσεις που αφορούν στην προστασία του εδάφους είναι διάσπαρτες και υιοθετούν έναν αριθμό αξόνων και μέτρων σε έμμεσο ή άμεσο επίπεδο όσον αφορά την ποιότητα του εδάφους. Για το λόγο αυτό, το 2002 η Ευρωπαϊκή Επιτροπή στην ανακοίνωσή της «Προς μια Θεματική Στρατηγική για την προστασία του εδάφους» επιδίωξε να συμπληρώσει το κενό αυτό, στοχεύοντας στον καθορισμό κοινής στρατηγικής για την προστασία και την αειφόρο χρήση του εδάφους. Οι βασικές μορφές - απειλές υποβάθμισης όπως ορίζονται στη Θεματική Στρατηγική για την προστασία του εδάφους είναι η διάβρωση, η μείωση οργανικού άνθρακα, η μείωση της βιοποικιλότητας, η ρύπανση, η αλάτωση, η συμπίεση, η σφράγιση, οι κατολισθήσεις και οι πλημμύρες. Καθεμία από αυτές τις απειλές επιταχύνονται από τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, η οποία προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας και ακραία καιρικά φαινόμενα. Η συνδυασμένη δράση αυτών των απειλών μπορεί να οδηγήσει τελικά στην ερημοποίηση, η οποία είναι κυρίως το αποτέλεσμα της δράσης διαφορετικών διαδικασιών υποβάθμισης και των κλιματικών συνθηκών. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή, αφού εξέτασε διάφορες εναλλακτικές λύσεις, πρότεινε μια οδηγία πλαίσιο ως το καλύτερο μέσο που μπορεί να εγγυηθεί μια συνολική προσέγγιση στο ζήτημα της προστασίας του εδάφους. Στα κράτη μέλη θα επιβληθεί υποχρέωση λήψης ειδικών μέτρων για την αντιμετώπιση των φαινομένων που απειλούν το έδαφος, η οδηγία όμως θα τους αφήνει μεγάλη ελευθερία χειρισμού του τρόπου υλοποίησης της υποχρέωσης αυτής. Έτσι τα κράτη μέλη θα αποφασίζουν σχετικά με το βαθμό αποδοχής κινδύνου, τις προσδοκίες ως προς τους στόχους και τα επιλεγόμενα μέτρα για την επίτευξή τους. Πέρα από τη Θεματική Στρατηγική για το Έδαφος και την προτεινόμενη οδηγία πλαίσιο, επί του παρόντος, μόνο λίγες χώρες της ΕΕ διαθέτουν νομοθεσία για ρυπασμένα εδάφη. Οι χώρες αυτές είναι οι εξής: Αυστρία, Βέλγιο, Δανία, Εσθονία, Γερμανία, Ουγγαρία, Ιταλία, Σλοβακία, Σλοβενία, Ισπανία, Ολλανδία και Ηνωμένο Βασίλειο. Γενικά στα περισσότερα κράτη όπου υφίσταται νομοθεσία για την αντιμετώπιση των ρυπασμένων εδαφών έχει κυριαρχήσει η τάση να εφαρμόζονται βασικές κατευθυντήριες τιμές / όρια, για την πρώτη αξιολόγηση (Tier 1 Values), σε συνδυασμό με την εφαρμογή μοντέλων αξιολόγησης επικινδυνότητας της ρύπανσης. Σε περιπτώσεις υπέρβασης των Tier 1 τιμών εφαρμόζονται μοντέλα αξιολόγησης επικινδυνότητας της ρύπανσης, λαμβάνοντας υπόψη τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του πεδίου. Αυτό προϋποθέτει την εκτέλεση περιβαλλοντικών ελέγχων του υπεδάφους στα ρυπασμένα ή πιθανώς ρυπασμένα πεδία, όπου σύμφωνα με κατάλληλης προδιαγραφές λαμβάνονται δείγματα εδάφους και υπόγειων νερών από διαφορετικά σημεία και βάθη. Σε άλλες περιπτώσεις έχουν θεσπισθεί μέγιστα αποδεκτά όρια για τους διάφορους ρύπους, τα οποία εξαρτώνται και από τη χρήση του χώρου στον οποίο έχει εντοπισθεί η ρύπανση. Έτσι, για παράδειγμα, τα μέγιστα αποδεκτά όρια ρύπανσης από μόλυβδο είναι διαφορετικά στην αυλή ενός σχολείου από ότι σε έναν υπαίθριο χώρο στάθμευσης αυτοκινήτων. Όσον αφορά στην Ελλάδα, σε αρκετά ελληνικά νομοθετήματα αναφέρεται η ανάγκη της προστασίας του εδάφους και το γεγονός ότι θα πρέπει να ληφθούν μέτρα για την αποφυγή της ρύπανσής του. Παρόλα αυτά η νομοθεσία όσον αφορά το θέμα αυτό είναι γενική και αναφέρεται αόριστα στην ανάγκη της προστασίας του εδάφους. Κάποια όρια για βαρέα μέταλλα αναφέρονται στην περίπτωση διάθεσης ιλύος στο έδαφος, αλλά δεν τίθενται ανάλογες προδιαγραφές για άλλες περιπτώσεις. Γενικότερα δεν ορίζονται κριτήρια και προδιαγραφές για την εκτίμηση της ρύπανσης του εδάφους, ούτε μέσω οριακών τιμών, ούτε μέσω μοντέλων εκτίμησης επικινδυνότητας. Επίσης δεν ορίζονται ούτε και μέθοδοι και μέτρα για τη διερεύνηση της κατάστασης των εδαφών, ωστόσο υπάρχουν προδιαγραφές για τη σύνταξη μελετών εξυγίανσης στην ΚΥΑ 24944/1159/2006. Σε γενικές γραμμές, η εθνική νομοθεσία για την προστασία του εδάφους κρίνεται ελλιπής. Πιο συγκεκριμένα, η ισχύουσα εθνική νομοθεσία στην οποία γίνεται αναφορά στην προστασία του εδάφους είναι η εξής: Νόμος 1650/1986 για την Προστασία του Περιβάλλοντος ΚΥΑ 26857/553/88: «Μέτρα και περιορισμοί για την προστασία των υπόγειων νερών από απορρίψεις ορισμένων επικίνδυνων ουσιών» ΚΥΑ 80568/4225/1991: «Μέθοδοι όροι και περιορισμοί για τη χρησιμοποίηση στη γεωργία της ιλύος που προέρχεται από επεξεργασία οικιακών & αστικών λυμάτων» ΚΥΑ 114218/1997: «Κατάρτιση πλαισίου προδιαγραφών και γενικών προγραμμάτων διαχείρισης στερεών αποβλήτων» ΚΥΑ 13588/725/2006 : - Μέτρα όροι και περιορισμοί για τη διαχείριση επικίνδυνων αποβλήτων σε συμμόρφωση με τις διατάξεις της οδηγίας 91/689/ΕΟΚ «για τα επικίνδυνα απόβλητα» του Συμβουλίου της 12ης Δεκεμβρίου 1991. Αντικατάσταση της υπ αριθ. 19396/1546/1997 κοινή υπουργική απόφαση «Μέτρα και όροι για τη διαχείριση επικίνδυνων αποβλήτων» (604 Β) ΚΥΑ 24944/1159/2006 : - Έγκριση Γενικών Τεχνικών Προδιαγραφών για τη διαχείριση επικίνδυνων αποβλήτων σύμφωνα με το άρθρο 5 (παρ. Β) της υπ αριθμ. 13588/725 κοινή υπουργική απόφαση «Μέτρα όροι και περιορισμοί για τη διαχείριση επικίνδυνων αποβλήτων κ.λπ» (383 Β) και σε συμμόρφωση με τις διατάξεις του άρθρου 7 (παρ. 1) της οδηγίας 91/156/ ΕΚ του Συμβουλίου της 18ης Μαρτίου 1991» ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ ΚΥΑ 50910/2727/2003: «Μέτρα και όροι για τη διαχείριση στερεών αποβλήτων – Εθνικός και περιφερειακός σχεδιασμός διαχείρισης» 7 03. Μοντέλο υπολογισμού περιβαλλοντικής επικινδυνότητας εν δυνάμει ρυπασμένων πεδίων Στα πλαίσια του έργου LIFE - SOIL SUSTAINABILITY (So.S.) η INTERGEO ΕΠΕ ανέλαβε την ανάπτυξη μοντέλου για τον υπολογισμό της περιβαλλοντικής επικινδυνότητας εν δυνάμει ρυπασμένων πεδίων, το οποίο έχει ως στόχο την ταξινόμησή τους, λαμβάνοντας υπόψη τα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά τους. Χρησιμοποιώντας το μοντέλο είναι δυνατή η εκτίμηση της πιθανότητας εμφάνισης ρύπανσης του εδάφους σε μια περιοχή, χωρίς να είναι απαραίτητη η εκ των προτέρων διάνοιξη γεωτρήσεων και δειγματοληψίας, με αποτέλεσμα σημαντική εξοικονόμηση χρόνου, χρημάτων και λοιπών πόρων. Ειδικότερα, σε περίπτωση εξέτασης μεγάλου αριθμού περιοχών για πιθανή ρύπανση του εδάφους, η χρήση θεωρητικού μοντέλου κρίνεται απαραίτητη, καθώς επιτυγχάνεται γρήγορα και με ελάχιστο κόστος, η ιεράρχηση των χώρων, σύμφωνα με τη θεωρητικά εκτιμώμενη ρύπανσή τους. Έτσι χώροι, οι οποίοι κρίνεται ότι δεν έχουν σημαντική ρύπανση, ή ότι η ρύπανση δεν αλληλεπιδρά με τον τελικό αποδέκτη, κατατάσσονται σε ζώνη πολύ χαμηλής επικινδυνότητας, δίνοντας βάρος για άμεση διερεύνηση σε βάθος και πιθανή αποκατάσταση (απορρύπανση), σε περιοχές που ανήκουν σε ζώνες υψηλής επικινδυνότητας. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ Ο προσδιορισμός του περιβαλλοντικού κινδύνου του μοντέλου στηρίζεται στην ακολουθία: «Πηγή – Διαδρομή διαφυγής – Αποδέκτης», (Source – Pathway – Receptor), που αποτελεί και την πλέον εφαρμοζόμενη μεθοδολογία στις περιπτώσεις αυτές. Σε αυτήν την προσέγγιση, «Πηγή» είναι κάθε παράμετρος που θα μπορούσε να έχει αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον, «Αποδέκτης» είναι κάθε παράγοντας του περιβάλλοντος που θα μπορούσε να υποστεί επιπτώσεις από την «Πηγή» και «Μονοπάτι» είναι η διαδρομή μέσω της οποίας η «Πηγή» μπορεί να επιδράσει στον «Αποδέκτη» (εικόνα 1). Αποτέλεσμα των υπολογισμών του μοντέλου είναι η εξαγωγή ενός Δείκτη Περιβαλλοντικής Επικινδυνότητας (ΔΠΕ – Environmental Risk Indicator (ERI)). Για τον υπολογισμό του ΔΠΕ απαιτείται πρωτύτερα να υπολογιστούν ο Δείκτης Πηγής (ΔΠ – Source Indicator (SI)) και ο Δρόμος Διαφυγής - Αποδέκτης (ΔΔΑ – Pathway & Receptor Indicator (PRI)). Ο Δείκτης Πηγής αναφέρεται στα χαρακτηριστικά της πηγής της ρύπανσης, ενώ ο Δρόμος Διαφυγής - Αποδέκτης στα γεωλογικά, υδρολογικά και υδρογεωλογικά χαρακτηριστικά της περιοχής υπό έλεγχο και στη χρήση γης στην ευρύτερη περιοχή (εικόνα 2). Με βάση τους δείκτες αυτούς προκύπτει το διάγραμμα κατάταξης και λήψης απόφασης για πιθανώς ρυπασμένα πεδία, στο οποίο τα εξεταζόμενα πεδία κατατάσσονται σε ζώνες επικινδυνότητας (εικόνα 3). 8 Εικόνα 1: Αρχή του προσδιορισμού του περιβαλλοντικού κινδύνου Εικόνα 2: Γενικό διάγραμμα υπολογισμού του Δείκτη Περιβαλλοντικής Επικινδυνότητας ERI ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ Κατά την ανάπτυξη του μοντέλου ιδιαίτερο βάρος δόθηκε στην επιλογή των απαιτούμενων κριτηρίων, ώστε να καλύπτουν όλες τις παραμέτρους για την τελική εκτίμηση της επικινδυνότητας και ταυτόχρονα να είναι δυνατή η εξεύρεση των δεδομένων με μικρό κόστος και απαιτήσεις σε χρόνο. Επίσης βασικό κριτήριο αποτέλεσε η απλότητα του μοντέλου για τη διαδικασία υπολογισμού του τελικού δείκτη περιβαλλοντικής επικινδυνότητας, με στόχο την ευχρηστία του. Παράλληλα θεωρήθηκε απαραίτητη και η αξιόπιστη ευρεία εφαρμογή του για ένα πλήθος διαφορετικών πεδίων, τόσο σε σχέση με τη λειτουργία τους και το ιστορικό τους, όσο και με το μέγεθός τους. Εικόνα 3: Διάγραμμα κατάταξης και λήψης απόφασης για πιθανώς ρυπασμένα πεδία 9 04. Περιβαλλοντική διερεύνηση υπεδάφους Μετά την εφαρμογή του μοντέλου για τον υπολογισμό της περιβαλλοντικής επικινδυνότητας εν δυνάμει ρυπασμένων πεδίων μπορεί να προκύψει ότι είναι πιθανό σε κάποιο ή κάποια από τα ελεγχόμενα πεδία να παρουσιάζεται επιβάρυνση του εδάφους. Για το λόγο αυτό απαιτείται η διενέργεια περιβαλλοντικής διερεύνησης του υπεδάφους, ώστε να διαπιστωθεί η πραγματική του κατάσταση. Ο στόχος κάθε περιβαλλοντικού ελέγχου ρύπανσης πεδίου, είναι να προσδιορίσει την παρουσία σχέσης μεταξύ πηγής – μονοπατιού – τελικού αποδέκτη, ώστε να διεξαχθεί ανάλυση επικινδυνότητας και να ληφθούν επαρκή μέτρα για τη διαχείριση του κινδύνου. Για το λόγο αυτό ο περιβαλλοντικός έλεγχος ρύπανσης θα πρέπει να παρέχει πληροφορίες για: • Την τοποθεσία, το μέγεθος και τα χαρακτηριστικά των πρωτογενών και δευτερογενών πηγών ρύπανσης • Την έκταση κατά την οποία μονοπάτια έκθεσης της ρύπανσης ενός πεδίου είναι ενεργά. • Τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του υπεδάφους, τα οποία επηρεάζουν τη διαφυγή της ρύπανσης και την επιλογή της μεθόδου απορρύπανσης. • Δυνητικά επηρεασμένους αποδέκτες. Οι απαιτούμενες πληροφορίες για την εκτίμηση της επικινδυνότητας ενός πεδίου σχετίζονται άμεσα με το μέγεθος, την πολυπλοκότητα και τις πιθανές συνέπειες του υπό εξέταση προβλήματος. Βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τις απαιτούμενες πληροφορίες είναι: • Το ενδεχόμενο, η ρύπανση του πεδίου να απειλεί την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Γενικά όσο μεγαλύτερος είναι ο ενδεχόμενος κίνδυνος, τόσο πιο λεπτομερή θα πρέπει να είναι τα συλλεγόμενα στοιχεία. • Το νομοθετικό πλαίσιο και απαιτήσεις. • Μελλοντική χρήση του πεδίου. Οι λόγοι για τους οποίους απαιτείται να διεξαχθεί έλεγχος ρύπανσης υπεδάφους είναι: • Η εκτίμηση της επικινδυνότητας για τους εργαζόμενους μετά από ένα ατύχημα (πχ διαρροές πετρελαίου ή άλλων χημικών προϊόντων). • Η εκτίμηση επικινδυνότητας για τελικούς αποδέκτες εκτός του πεδίου (ανθρώπους, οικοσυστήματα) μετά από ένα ατύχημα. • Η αξιολόγηση της πιθανότητας διασποράς της υφιστάμενης ρύπανσης εντός ή και εκτός του πεδίου. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ • Η συμμόρφωση στις απαιτήσεις της νομοθεσίας. 10 • Η εκτίμηση της αξίας της γης πριν την αγορά ή πώλησή της. • Η ανταπόκριση σε διαμαρτυρίες γειτονικών ακινήτων (πχ μυρωδιές σε υπόγεια, ρύπανση σε επιφανειακά νερά ή άσχημη γεύση σε πόσιμο νερό). • Σε περιπτώσεις αλλαγής χρήσης του οικοπέδου (πχ από βιομηχανική σε οικιστική). Η περιβαλλοντική διερεύνηση του υπεδάφους αποτελείται από 2 στάδια. Το πρώτο στάδιο αποτελεί την προκαταρτική εξέταση και ονομάζεται εν συντομία περιβαλλοντική διερεύνηση υπεδάφους Φάσης Ι και το δεύτερο στάδιο περιλαμβάνει την αναλυτική καταγραφή της κατάστασης του υπεδάφους σε όλη την έκταση της περιοχής ελέγχου και αποτελεί την περιβαλλοντική διερεύνηση υπεδάφους Φάσης ΙΙ. 04.1. Περιβαλλοντική διερεύνηση υπεδάφους Φάσης Ι Στόχος της περιβαλλοντικής διερεύνησης υπεδάφους Φάσης Ι είναι η αποκόμιση μιας γενικής περιβαλλοντικής εικόνας του εξεταζόμενου πεδίου, καθώς και η ανίχνευση πιθανών σημείων ρύπανσης, τα οποία θα διερευνηθούν περαιτέρω στην περιβαλλοντική διερεύνηση Φάσης ΙΙ. Η περιβαλλοντική διερεύνηση εδάφους Φάσης Ι περιλαμβάνει την έρευνα γραφείου και την προκαταρτική επίσκεψη στο πεδίο. Αντικείμενο της έρευνας γραφείου είναι να συντάξει και να τεκμηριώσει τις υπάρχουσες πληροφορίες που απαιτούνται. Η συλλογή πληροφοριών ωστόσο δε θα πρέπει να περιοριστεί στην πηγή, αλλά να συμπεριλαμβάνει πληροφορίες σε πιθανά μονοπάτια διαφυγής και ευαίσθητους αποδέκτες. Στη συνέχεια απαιτείται επίσκεψη στο πεδίο και στις γειτονικές περιοχές ώστε να γίνει: • Επαλήθευση των πληροφοριών που λήφθηκαν στην έρευνα γραφείου. • Καταγραφή και σύνταξη νέων πληροφοριών που δεν προσδιορίστηκαν στην έρευνα γραφείου. • Λήψη επιπροσθέτων δεδομένων για την αποτίμηση χωρικών σχέσεων (αποστάσεις) μεταξύ πηγών, μονοπατιών, αποδεκτών και άλλων στοιχείων. • Προσδιορισμός πιθανών περιορισμών πρόσβασης ή ειδικών απαιτήσεων, οι οποίες θα επιδράσουν στον περιβαλλοντικό έλεγχο. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ Πριν την έρευνα πεδίου είναι συχνά χρήσιμο να ετοιμαστεί ένα σχέδιο του πεδίου (εικόνα 4) το οποίο απεικονίζει τόσο πληροφορίες πηγής-μονοπατιού-τελικού αποδέκτη από το μοντέλο αξιολόγησης πεδίου, όσο και πρακτικές πληροφορίες για τοποθεσίες και αποστάσεις μεταξύ κτιρίων, δρόμων και οδών πρόσβασης, υπόγειων και υπέργειων εγκαταστάσεων, οι οποίες θα βοηθήσουν στην επιτόπου έρευνα. Εικόνα 4: Σχέδιο πεδίου 11 04. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 2. 12 Περιβαλλοντική διερεύνηση υπεδάφους Φάσης ΙΙ Στην περίπτωση που το ζητούμενο από τον περιβαλλοντικό έλεγχο είναι η ακριβής αποτύπωση της περιβαλλοντικής κατάστασης του υπεδάφους, όπως και ο υπολογισμός του περιβαλλοντικού κινδύνου που προκύπτει από την πιθανή ρύπανση, με ταυτόχρονη εκτίμηση του κόστους των απαραίτητων μέτρων εξυγίανσης, τότε εκτελείται επιπλέον και περιβαλλοντικός έλεγχος Φάσης ΙΙ. Ο έλεγχος αυτός περιλαμβάνει διατρητικές εργασίες μικρής διαμέτρου και δειγματοληψίες εδάφους και υπόγειου νερού. Το βάθος των δειγματοληπτικών γεωτρήσεων και το εύρος των παραμέτρων που αναλύονται στο έδαφος, υπόγειο αέρα και υπόγειο νερό διαφέρουν κατά περίπτωση και βασίζονται στα αποτελέσματα της περιβαλλοντικής διερεύνησης Φάσης Ι. Επίσης υπάρχει και η δυνατότητα επιτόπιων μετρήσεων και αναλύσεων στο πεδίο, έτσι ώστε να περιοριστεί ο αριθμός των εργαστηριακών αναλύσεων και να μειωθεί ο χρόνος αξιολόγησης των αποτελεσμάτων. Στην συνέχεια πραγματοποιείται προσδιορισμός του περιβαλλοντικού κινδύνου με βάση τα αποτελέσματα και γίνεται εκτίμηση του κόστους των απαραίτητων μέτρων εξυγίανσης του υπεδάφους και του υπόγειου νερού, σε περίπτωση που κριθούν απαραίτητα με βάση τον υφιστάμενο περιβαλλοντικό κίνδυνο. Η διατρητική διερεύνηση περιλαμβάνει τη δημιουργία γεωτρήσεων για τη συλλογή φυσικών και χημικών δεδομένων για το έδαφος και το υπόγειο νερό που απαιτούνται για την αποτίμηση συνδέσμων μεταξύ πηγής - μονοπατιού - αποδεκτών, ποσοτική εκτίμηση κινδύνων και το σχεδιασμό εργασιών αποκατάστασης. Θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη μέριμνα ώστε να αποφευχθεί η επέκταση της ρύπανσης λόγω επικοινωνίας μεταξύ υδροφόρων οριζόντων. Τυπικές πληροφορίες που λαμβάνονται από διατρητικούς ελέγχους είναι: 1. Πηγή ρύπανσης • Κάθετη και οριζόντια κατανομή ρύπανσης • Στοιχεία υποπροϊόντων διάσπασης ρύπων 2. Μονοπάτια διαφυγής • Κατεύθυνση και ταχύτητα ροής υπόγειων νερών • Κατεύθυνση κατά την οποία δεν εμφανίζεται ρύπανση και λόγοι (φυσική επιβράδυνση λόγω χαμηλής διαπερατότητας, περιορισμός λόγω χημικών, φυσικών και βιολογικών διεργασιών στο έδαφος) • Παρουσία μονοπατιών κοντά στο έδαφος (πχ υπόγειες αποχετεύσεις και αγωγοί) • Μονοπάτια διαφυγής ατμών Ο πίνακας 1 συνοψίζει τα βασικά στοιχεία για το σχεδιασμό διατρητικής διερεύνησης πεδίου. Αντικείμενο Περιγραφή Καθορισμός στόχου Θα πρέπει να έχει καθοριστεί επαρκώς ο στόχος της διερεύνησης Θέσεις των σημείων δειγματοληψίας Αιτιολόγηση για την επιλογή του καθένα Απαίτηση σε εργαλεία για επί τόπου μετρήσεις (screening tools) - Εργαλεία που θα χρησιμοποιηθούν - Τρόπος χρήσης - Δεδομένα που θα συλλεχθούν Διατρητικές μέθοδοι που θα χρησιμοποιηθούν - Καταγραφή γεωλογικών και υδρογεωλογικών συνθηκών - Συλλογή δειγμάτων εδάφους, υπόγειων νερών και υπόγειου αέρα Ο τρόπος και η θέση της κατασκευής δειγματοληπτικών γεωτρήσεων υπόγειου νερού - Κατανόηση της συμπεριφοράς των ρύπων και της γεωλογίας του πεδίου - Επιλογή του βάθους τοποθέτησης των φιλτροσωλήνων στη γεώτρηση - Επίδραση των διακυμάνσεων της στάθμης του υδροφόρου ορίζοντα Παρατηρήσεις και μετρήσεις που θα πρέπει να γίνουν στο πεδίο για τον χαρακτηρισμό της κατάστασης του εδάφους και της υδρογεωλογίας κατά τη διάρκεια και μετά τη διατρητική διερεύνηση. Δείγματα που θα πρέπει να συλλεχθούν για εργαστηριακές αναλύσεις και οι παράμετροι που θα αναλυθούν - Βάθος - Ποσότητα - Μέθοδος δειγματοληψίας - Διατήρηση - Σύστημα ποιοτικού ελέγχου - Παράμετροι αναλύσεων - Αναλυτικοί μέθοδοι ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ Ο τύπος της διατρητικής μεθόδου που επιλέγεται εξαρτάται από το απαιτούμενο βάθος, το βάθος του υδροφόρου ορίζοντα και τη γεωλογία (εικόνα 5). Για παράδειγμα, έρευνες εδάφους σε μικρό βάθος και πάνω από τον υδροφόρο ορίζοντα μπορούν να διενεργηθούν με απλή εκσκαφή. Εικόνα 5: Περίληψη μεθόδων διατρητικής διερεύνησης και βάθος σε μέτρα 13 04. 3. Μοντέλο αξιολόγησης πεδίου Το Μοντέλο Αξιολόγησης Πεδίου είναι μια σχηματική ή και γραφική ποιοτική αναγνώριση των συνθηκών του πεδίου συνοψίζοντας τα γνωστά δεδομένα ή υπάρχουσες ενδείξεις για τις συνθήκες του πεδίου σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Το μοντέλο αξιολόγησης πεδίου αποτελεί τη βάση ολόκληρης της διεργασίας του περιβαλλοντικού ελέγχου και χρησιμοποιείται για να προσδιοριστούν: • Πιθανές πηγές, μονοπάτια και τελικοί αποδέκτες ρύπανσης. • Πραγματικοί σε αντιπαράθεση με υποθετικούς κινδύνους και αναγκαιότητα δράσης. • Μηχανισμοί μεταφοράς και εξασθένισης των ρύπων. • Κενά σε δεδομένα και η σημασία τους. • Οικονομικές και αποδοτικές λύσεις αποκατάστασης. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ Το Μοντέλο Αξιολόγησης Πεδίου είναι ένα δυναμικό εργαλείο το οποίο επαληθεύεται, διορθώνεται ή απορρίπτεται σε κάθε φάση του περιβαλλοντικού ελέγχου, καθώς λαμβάνονται νέες πληροφορίες. Αυτή η διεργασία συνεχίζεται μέχρι όλοι οι σχετικοί κίνδυνοι του πεδίου να έχουν αναγνωριστεί επαρκώς. Το επίπεδο της λεπτομέρειας που απαιτείται σε ένα Μοντέλο Αξιολόγησης Πεδίου υπαγορεύεται από την πολυπλοκότητα και τους στόχους του περιβαλλοντικού ελέγχου. Για παράδειγμα ένα αρχικό Μοντέλο Αξιολόγησης Πεδίου μπορεί να είναι επαρκές για να αποκλείσει επιπλέον συλλογή στοιχείων, ή να ολοκληρώσει την έρευνα πεδίου αν είναι ήδη γνωστές επαρκείς πληροφορίες σχετικά με το πεδίο. Στην εικόνα 6 παρατίθεται ενδεικτικά ένα μοντέλο αξιολόγησης πεδίου μιας ανενεργής εγκατάστασης 14 Εικόνα 6: Μοντέλο Αξιολόγησης Πεδίου μιας εγκατάστασης στην οποία διαπιστώθηκε ρύπανση του εδάφους. στην οποία διαπιστώθηκε ρύπανση εδάφους και της γειτονικής της περιοχής, το οποίο συντάχθηκε μετά την περιβαλλοντικής διερεύνηση Φάσης Ι και ΙΙ. Στην ανάπτυξη του Μοντέλου Αξιολόγησης Πεδίου μπορούν επίσης να βοηθήσουν και διαγράμματα ροής σεναρίων έκθεσης σε ρύπανση. Στα διαγράμματα αυτά παρατίθενται οι σχέσεις μεταξύ των πηγών ρύπανσης, των μηχανισμών μεταφοράς και των μονοπατιών έκθεσης, με τους αποδέκτες. Εκτίμηση επικινδυνότητας ρυπασμένου χώρου Η πιο κατάλληλη μέθοδος για την αξιολόγηση της ρύπανσης εδάφους και υπόγειων νερών είναι η χρήση μοντέλου εκτίμησης επικινδυνότητας. Είναι γενικά αποδεκτό ότι αυτή η προσέγγιση αποτελεί τον ενδεδειγμένο τρόπο για την πραγματική απεικόνιση του περιβαλλοντικού προβλήματος που προκύπτει από μια ορισμένη περιοχή, η οποία παρουσιάζει μια περιβαλλοντική επιβάρυνση. Βάσει αυτής της προσέγγισης η παρουσία ρύπων δε σημαίνει απαραίτητα ότι απαιτείται αποκατάσταση του υπό εξέταση χώρου, αλλά η ανάγκη και η έκταση της αποκατάστασης εξαρτάται με τους κινδύνους που τίθενται για την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Αυτή η πρακτική διασφαλίζει ότι οι απαραίτητοι πόροι διατίθενται σε πραγματικούς και όχι πλασματικούς κινδύνους, ώστε να αποδώσουν πραγματικά περιβαλλοντικά οφέλη. Οι κίνδυνοι ορίζονται βάσει της σχέσης μεταξύ πηγής – μονοπατιού – τελικού αποδέκτη. Το μονοπάτι είναι το μέσο (πχ εισπνοή ατμών, δερματική επαφή) με το οποίο η πηγή της ρύπανσης μπορεί να έχει αρνητικές επιπτώσεις σε έναν αποδέκτη (ανθρώπινη υγεία, ευαίσθητο περιβάλλον). Και τα τρία αυτά στοιχεία θα πρέπει να είναι παρόντα ώστε να δημιουργηθεί κίνδυνος. Το μέγεθος του κινδύνου θα καθοριστεί από τη φύση της πηγής και την έκταση κατά την οποία το μονοπάτι που συνδέει την πηγή με τον τελικό αποδέκτη είναι ολοκληρωμένη. Όλη η διαδικασία της ανάλυσης επικινδυνότητας απεικονίζεται στην εικόνα 8. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ Εικόνα 7: Διάγραμμα ροής σεναρίου έκθεσης μιας εγκατάστασης στην οποία διαπιστώθηκε ρύπανση του εδάφους 15 Εικόνα 8: Διάγραμμα ροής εκτίμησης επικινδυνότητας ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 05. 16 Απορρύπανση εδαφών Η εξέταση και ανάλυση των εναλλακτικών λύσεων απορρύπανσης στηρίζεται σε δεδομένα που συγκεντρώνονται κατά τον περιβαλλοντικό έλεγχο Φάσης Ι και ΙΙ. Ο σκοπός της αξιολόγησης των διαφόρων τεχνολογιών είναι να προσδιοριστούν αυτές, οι οποίες ανταποκρίνονται στους στόχους απορρύπανσης των πεδίων. Για ρυπασμένα πεδία θα πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη οι απαιτήσεις του προϋπολογισμού και να διατηρηθεί ένα πρόγραμμα εργασίας, ώστε το έργο της αποκατάστασης να καταστεί οικονομικά βιώσιμο. Η επιλογή της προτεινόμενης λύσης θα πρέπει να γίνει λαμβάνοντας υπόψη τις εξής παραμέτρους και δεδομένα: 1. Φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του ρύπου. 2. Έκταση της υφιστάμενης ρύπανσης. 3. Γεωλογικά και υδρογεωλογικά χαρακτηριστικά της κορεσμένης και ακόρεστης ζώνης καθώς και υδραυλική επικοινωνία με το δυνητικό αποδέκτη. 4. Διεύθυνση και ταχύτητα ροής του υπόγειου νερού. 5. Διεθνείς πρακτικές για την εφαρμογή τεχνολογιών απορρύπανσης σε αντίστοιχες περιπτώσεις. 6. Εμπειρίες από εφαρμογή τεχνολογιών απορρύπανσης και ιδιαίτερα σε παρεμφερείς ή όμοιες υδρογεωλογικές συνθήκες στην Ελλάδα. 7. Τον υφιστάμενο περιβαλλοντικό κίνδυνο της ρύπανσης σε συνδυασμό με την πιθανή επαφή του χώρου με ευαίσθητο αποδέκτη. 8. Οικονομικοτεχνικές συνθήκες. 1. Επίσης η επιλογή της κατάλληλης λύσης εξυγίανσης / αποκατάστασης θα πρέπει να βασιστεί στα παρακάτω κριτήρια: 1. Τις πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την εφαρμογή των συγκεκριμένων τεχνολογιών και τρόπους αντιμετώπισής τους. 2. Την εφαρμογή τεχνολογίας με όσο το δυνατόν λιγότερες τεχνικές και κατασκευαστικές παρεμβάσεις και έργα σε περίπτωση ύπαρξης υπόγειων εγκαταστάσεων που συνιστούν ιδιαίτερη προσοχή και περιορισμό των κινήσεων. 3. Την απλότητα της μεθόδου και τη διαθεσιμότητα της αντίστοιχης τεχνολογίας. 4. Το κόστος επένδυσης και την ευκολία συντήρησης. 5. Την ασφάλεια κατά τη λειτουργία της τεχνικής απορρύπανσης. Στη διεθνή βιβλιογραφία και στην καθημερινή πρακτική παγκοσμίως αναφέρονται γενικά 4 μεγάλες κατηγορίες μέτρων εξυγίανσης ρυπασμένων πεδίων (εικόνα 9): Εικόνα 9: Σχηματική απεικόνιση των βασικών τρόπων αντιμετώπισης υπεδάφους 1. Η ολική εκσκαφή (total excavation) και απομάκρυνση (removal) προς τελική διάθεση και καταστροφή σε ειδικούς χώρους διάθεσης επικίνδυνων αποβλήτων (hazardous waste treatment). 2. Η επεξεργασία με φυσικοχημικές και βιολογικές μεθόδους είτε επιτόπου χωρίς εκσκαφή (in situ) ή στο πεδίο μετά από εκσκαφή (on site) και επανατοποθέτηση του επεξεργασμένου εδαφικού υλικού στην αρχική του θέση. 3. Ο επιτόπου εγκλωβισμός (in situ containment) της ρύπανσης με διάφορους τρόπους, όπως κάλυψη με αδιαπέρατα φυσικά ή τεχνητά καλύμματα, κατασκευή αδιαπέρατων πλευρικών φραγμάτων (impermeable boundaries) ή υδραυλικών φραγμάτων (hydraulic barriers) για το υπόγειο νερό κ.ά. 4. Η απλή παρακολούθηση (natural attenuation) της διαδικασίας εξασθένησης των ρύπων με ταυτόχρονο περιορισμό ή εξάλειψη των ρυπογόνων δραστηριοτήτων. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 05. Κατηγορίες τεχνικών εξυγίανσης – αποκατάστασης ρυπασμένων πεδίων 17 05. 2. 05. 2.1. Τεχνικές αποκατάστασης ρυπασμένων ακόρεστων εδαφών Για την αποκατάσταση ρυπασμένων εδαφών απαιτείται πρώτα η απομάκρυνση της πηγής ρύπανσης και στη συνέχεια ακολουθεί η επεξεργασία του εδάφους που έχει ρυπανθεί. Η τεχνική που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία του εδάφους είναι συνάρτηση του είδους και της συγκέντρωσης του ρύπου, του είδος του εδάφους, του κόστους και της διαθέσιμης τεχνολογίας και τεχνογνωσίας. Για την αποκατάσταση των ακόρεστων ρυπασμένων εδαφών, δηλαδή εδαφών στα οποία δεν υπάρχει υδροφορία, υπάρχουν 3 γενικές ομάδες μεθόδων αποκατάστασης: • Βιοεξυγίανση • Φυσικοχημικές μέθοδοι • Θερμικές μέθοδοι Μέθοδος βιοεξυγίανσης Η μέθοδος της βιοεξυγίανσης (bioremediation) αποτελεί μια από τις σημαντικότερες μεθόδους απορρύπανσης των εδαφών και των υπόγειων υδροφορέων και βασίζεται στην αποδόμηση των οργανικών ουσιών και στην τελική μετατροπή τους σε αβλαβείς ουσίες μέσω της δράσης μικροοργανισμών. Κατά την τελευταία δεκαπενταετία, η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί για την απορρύπανση εδαφών από πολυαρωματικούς υδρογονάνθρακες (poly-aromatic hydrocarbons, PAH), πτητικές οργανικές ουσίες (όπως BTEX) χλωριούχους οργανικούς ρύπους (όπως ο τετραχλωράνθρακας, οι πενταχλωροφαινόλεςPCP και PCBs) και άλλες οργανικές ενώσεις. Υπάρχουν διάφορες τεχνικές βιοεξυγίανσης οι οποίες μπορούν να εφαρμοστούν είτε επί τόπου στο χώρο (in situ), είτε μετά από εκσκαφή του εδάφους (ex situ). Οι τεχνικές αυτές είναι οι εξής (εικόνα 10): In situ βιοεξυγίανση: • Βιοαερισμός (Bioventing) • Φυτοεξυγίανση (Phytoremediation) ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ Ex situ βιοεξυγίανση: • Τεχνική αγροκαλλιέργειας (Landfarming) • Επεξεργασία σε σωρούς (Biopiles) • Βιοαντιδραστήρες (Bioreactors) 18 Εικόνα 10: Σχηματική απεικόνιση των βασικών τεχνικών βιοεξυγίανσης 05. Βιοαερισμός (Bioventing) 2.1.1. Ο βιοαερισμός περιλαμβάνει τη διοχέτευση αέρα στην ακόρεστη ζώνη του εδάφους με στόχο την ενεργοποίηση της μικροβιακής δράσης και τη βιοαποδόμηση των υφιστάμενων ρύπων (εικόνα 11). Κύριος στόχος της διεργασίας του βιοαερισμού ρυπασμένων εδαφών είναι η αύξηση της συγκέντρωσης του οξυγόνου στο υπέδαφος με απευθείας εισαγωγή αέρα σε αυτό, μέσω κατάλληλων γεωτρήσεων. Με την αύξηση της συγκέντρωσης του οξυγόνου στο έδαφος, ενισχύονται οι υπάρχοντες μικροοργανισμοί, που έχουν την ικανότητα να αποικοδομούν αερόβια τους υφιστάμενους οργανικούς ρύπους. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ Εικόνα 11: Βιολογική αποκατάσταση ρυπασμένων εδαφών με τη μέθοδο του βιοαερισμού 19 05. 2.1.2. Φυτοεξυγίανση (Phytoremediation) Η μέθοδος της φυτοεξυγίανσης εκμεταλλεύεται τις φυσικές διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα στα φυτά, οι οποίες περιλαμβάνουν την απορρόφηση νερού και χημικών ενώσεων, τη διαπνοή και την έκκριση ουσιών από το ριζικό σύστημα. Για την κατανόηση των μηχανισμών μέσω των οποίων συντελείται η φυτοεξυγίανση είναι απαραίτητη η γνώση της ανατομίας και φυσιολογίας των φυτών, καθώς επίσης και των διαδικασιών μέσω των οποίων τα φυτά απορροφούν τα μέταλλα και τα θρεπτικά συστατικά είτε από το εδαφικό διάλυμα μέσω των ριζών ή από την ατμόσφαιρα μέσω των φύλλων. Τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά που ενδείκνυται να συγκεντρώνουν τα φυτά που χρησιμοποιούνται στην φυτοεξυγίανση είναι: α) αυξημένη ικανότητα απορρόφησης και ανθεκτικότητας σε υψηλές συγκεντρώσεις Βαρέων Μετάλλων (Υπερ-συσσωρευτές), β) να έχουν μειωμένη ικανότητα απορρόφησης Βαρέων Μετάλλων, αλλά να εκκρίνουν ουσίες από το ριζικό τους σύστημα μετατρέποντας τα ευδιάλυτα μέταλλα του εδάφους σε αδιάλυτες σύμπλοκες ενώσεις (μεταλλο-αποκλιστές). Εικόνα 12: Φυτοεξυγίανση 05. Η τεχνική αγροκαλλιέργειας (Landfarming) αποτελεί μια ex situ μέθοδο βιοεξυγίανσης. Κατά την τεχνική αυτή, το έδαφος απλώνεται σε μια μεγάλη επιφάνεια, δημιουργώντας ένα στρώμα πάχους 45-60 cm. Σε τακτά χρονικά διαστήματα το έδαφος οργώνεται με αγροτικά μηχανήματα, ώστε να εμπλουτίζεται με οξυγόνο που είναι απαραίτητο για τις αερόβιες βιολογικές δράσεις και παράλληλα γίνεται συστηματική προσθήκη υγρασίας και θρεπτικών συστατικών. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 2.1.3. Τεχνική αγροκαλλιέργειας (Landfarming) 20 Εικόνα 13: Τεχνική αγροκαλλιέργειας 05. 2.1.4. Επεξεργασία σε σωρούς (Biopiles) Όταν δεν υπάρχει επαρκής διαθέσιμη επιφάνεια, η επεξεργασία του εδάφους μπορεί να γίνει σε σωρούς ή λάκκους. Τα διαπερατά στρώματα συνδέονται με μια αντλία, μέσω της οποίας γίνεται η διοχέτευση αέρα στον σωρό. Όταν υπάρχει κίνδυνος διαφυγής πτητικών ενώσεων ο σωρός καλύπτεται πλήρως με αδιαπέρατη γεωμεμβράνη. Εικόνα 14: Τεχνική επεξεργασίας σε σωρούς Οι βιοαντιδραστήρες είναι δεξαμενές οι οποίες υποστηρίζουν βιολογικές διεργασίες σε ελεγχόμενες συνθήκες, ώστε να επιτυγχάνεται η βέλτιστη λειτουργία των μικροοργανισμών. Στους βιοαντιδραστήρες, το έδαφος αναμιγνύεται με νερό και το μίγμα τροφοδοτεί αντιδραστήρα όπου προεπιλεγμένοι μικροοργανισμοί προσροφούν ή αποδομούν τους ρύπους. Τα οργανικά αποδομούνται μερικώς ή ολικώς ενώ τα ανόργανα απομακρύνονται με ιζηματοποίηση. Το τελικό προϊόν, μετά από ξήρανση αποτελεί πλήρως λειτουργικό έδαφος. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 05. 2.1.5. Βιοαντιδραστήρες (Bioreactors) Εικόνα 15: Εργαστηριακός Βιοαντιδραστήρας 21 05. 2.2. 05. Οι φυσικοχημικές μέθοδοι επεξεργασίας ρυπασμένων εδαφών αφορούν στις παρακάτω μεθόδους: In situ • Άντληση εδαφικού αέρα (Soil Vapour Extraction) • Έκπλυση εδάφους (Soil Flushing) • Ηλεκτροκινητική απορρύπανση (Electrokinetics) • Φυσική εξασθένηση (Natural Attenuation) Ex situ • Πλύση εδάφους (Soil washing) In situ / Ex situ • Σταθεροποίηση - Στερεοποίηση (Stabilization - Solidification) Άντληση εδαφικού αέρα (Soil Vapour Extraction) Η τεχνολογία άντλησης εδαφικού αέρα (soil vapour extraction) από την ακόρεστη ζώνη του εδάφους στοχεύει στο φυσικό διαχωρισμό των αέριων ρύπων από το έδαφος, μέσω εφαρμογής υποπίεσης. Όταν ο εδαφικός αέρας παραμένει ακίνητος μετά από μια διαρροή και διήθηση ρύπου στο έδαφος, γίνεται κορεσμένος σε ατμούς του υφιστάμενου ρύπου, που προέρχονται από την υγρή φάση (εικόνα 16). ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 2.2.1. Φυσικοχημικές μέθοδοι 22 Εικόνα 16: Σύστημα απορρύπανσης του εδάφους με την μέθοδο της αναρρόφησης υπόγειου αέρα Κατά την έκπλυση του εδάφους (soil flushing) εγχέεται ή διηθείται ένα υδατικό διάλυμα στη ρυπασμένη ζώνη του εδάφους, ακολουθούμενη από άντληση του υπόγειου νερού και του διαλύματος που περιέχει τους απομακρυνόμενους ρύπους, επεξεργασία του στην επιφάνεια του εδάφους και απόρριψη ή επανέγχυσή του. Η εισαγωγή του διαλύματος έκπλυσης μπορεί να πραγματοποιηθεί στην ακόρεστη ζώνη του εδάφους, στην κορεσμένη ζώνη ή και στις δύο. Τα διαλύματα έκπλυσης αποτελούνται μόνο από νερό, ή νερό με προσθήκη συν-διαλυτικών μέσων, οξέων, βάσεων, οξειδωτικών μέσων, χηλικών ενώσεων και διαλυτών. Το εισαγόμενο διάλυμα έκπλυσης διηθείται από το έδαφος και οι διαλυτές ενώσεις που είναι παρούσες στο έδαφος διαλυτοποιούνται. Το διάλυμα εξαγωγής αντλείται από τον πυθμένα της ρυπασμένης ζώνης και γίνεται κατεργασία του σε μονάδα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων για την απομάκρυνση των ρύπων (εικόνα 17). Εικόνα 17: Τεχνική αγροκαλλιέργειας ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 05. 2.2.2. Έκπλυση εδάφους (Soil Flushing) 23 05. 2.2.3. Ηλεκτροκινητική απορρύπανση (Electrokinetics) Η ηλεκτροκινητική απορρύπανση βασίζεται στη θεωρία ότι ρεύμα χαμηλής πυκνότητας θα κινητοποιήσει τις προσμείξεις με τη μορφή φορτισμένων σωματιδίων. Ένα ρεύμα που διέρχεται μεταξύ ηλεκτροδίων μπορεί να προκαλέσει υδατικά μέσα, ιόντα και σωματίδια να κινηθούν μέσω εδάφους, αποβλήτων και νερού. Εικόνα 18: Ηλεκτροκινητική απορρύπανση 05. Ο όρος «φυσική εξασθένηση» (Natural Attenuation) ουσιαστικά αναφέρεται σε διάφορες φυσικές, χημικές και βιολογικές διεργασίες, που λαμβάνουν χώρα με φυσικό τρόπο στο υπέδαφος, οι οποίες έχουν ως αποτέλεσμα την εξυγίανση του υπεδάφους (κορεσμένης, αλλά και ακόρεστης ζώνης), χωρίς να πραγματοποιείται εγκατάσταση ειδικών συστημάτων από τον άνθρωπο, πέραν ενός δικτύου παρακολούθησης. Αυτό το δίκτυο παρακολούθησης, καθώς επίσης και η διεξαγωγή συχνών δειγματοληψιών και αναλύσεων, είναι τα στοιχεία που καθιστούν την φυσική εξασθένηση τεχνολογία εξυγίανσης και τη διαχωρίζουν από την απραξία. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 2.2.4. Φυσική εξασθένηση (Natural Attenuation) 24 Εικόνα 19: Φυσική εξασθένηση 2.2.5. Η πλύση του εδάφους (soil washing) είναι μία τεχνική φυσικού η/και χημικού διαχωρισμού κατά την οποία γίνεται εκσκαφή και πλύση του εδάφους έτσι ώστε να απομακρυνθούν οι περιεχόμενοι ρύποι. Η μέθοδος είναι εφαρμόσιμη για την κατεργασία ενός μεγάλου εύρους ανόργανων και οργανικών ρύπων που περιλαμβάνουν βαρέα μέταλλα, ραδιονουκλίδια, κυανιούχα, αρωματικές ενώσεις, φυτοφάρμακα και πολυχλωριωμένες φαινόλες (PCBs). Εικόνα 20: Πλύση εδάφους ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 05. Πλύση εδάφους (Soil washing) 25 05. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 2.2.6. 26 Σταθεροποίηση - Στερεοποίηση (Stabilization - Solidification) Η στερεοποίηση και η σταθεροποίηση (Solidification/Stabilization) αποτελούν τεχνικές κατεργασίας οι οποίες μειώνουν την κινητικότητα των ρύπων εγκλωβίζοντας ή ακινητοποιώντας τους με χημικό ή φυσικό τρόπο μέσα στο έδαφος. Στη σταθεροποίηση / στερεοποίηση τα σταθεροποιητικά μέσα αναμιγνύονται ή εισάγονται με άλλους τρόπους στο ρυπασμένο έδαφος για την επίτευξη ενός ή περισσότερων από τους παρακάτω στόχους: 1. Τη μείωση της διαλυτότητας επικίνδυνων ρύπων που περιέχονται στα ρυπασμένα εδάφη λόγω της προσρόφησής τους στο έδαφος ή του σχηματισμού ενώσεων χαμηλής διαλυτότητας (πχ, υδροξείδια, ανθρακικά άλατα, πυριτικά άλατα, φωσφορικά άλατα, θειούχες ενώσεις). 2. Τον περιορισμό της επαφής μεταξύ υγρών φάσεων και ρύπων με τη μείωση της διαπερατότητας του υλικού, ή το σχηματισμό ενός κρυστάλλινου, υαλώδους, ή πολυμερούς πλαισίου που περιβάλλει τα τεμαχίδια του υλικού. 3. Τη βελτίωση των φυσικών χαρακτηριστικών των ρυπασμένων εδαφών. 05. 2.3. Θερμικές μέθοδοι Η θερμική επεξεργασία ρυπασμένων εδαφών έχει ως στόχο την καταστροφή οργανικών κυρίως ρύπων και τη μετατροπή τους σε διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμούς και ανόργανα τελικά προϊόντα. Ανάλογα με την αναπτυσσόμενη θερμοκρασία, επιτυγχάνεται διαφορετικό ποσοστό καταστροφής των υφιστάμενων ρύπων και έκλυση απαερίων διαφορετικής σύστασης. Πολλές φορές είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί θερμότητα όχι για την καταστροφή των εδαφικών ρύπων, αλλά για την εξάτμισή τους και τον φυσικό διαχωρισμό τους από το έδαφος. Η θερμική επεξεργασία ρυπασμένων εδαφών μπορεί να πραγματοποιηθεί in-situ και ex-situ, ωστόσο κυρίως εφαρμόζονται ex-situ τεχνικές, από τις οποίες οι βασικότερες είναι η αποτέφρωση, η πυρόλυση και η θερμική εκρόφηση. In situ • Θέρμανση με ηλεκτρική αντίσταση (Electrical Resistance Heating) Ex situ • Αποτέφρωση (Incineration) • Πυρόλυση (Pyrolysis) • Θερμική Εκρόφηση (Thermal Desorption) 05. Θέρμανση με ηλεκτρική αντίσταση (Electrical Resistance Heating) 05. Αποτέφρωση (Incineration) 2.3.2. Ο πιο κοινός τρόπος θέρμανσης εδαφών είναι η διοχέτευση ηλεκτρικού ρεύματος, η οποία λόγω της ηλεκτρικής αντίστασης, που παρουσιάζει το έδαφος (ιδιαίτερα όταν έχει χαμηλή διαπερατότητα), προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας. Η αναπτυσσόμενη θερμοκρασία αφενός ξηραίνει το έδαφος, δημιουργώντας ρωγμές και αυξάνοντας το πορώδες και τη διαπερατότητά του και αφετέρου ενισχύει την εξάτμιση των υφιστάμενων ρύπων, οι οποίοι μεταφέρονται στην αέρια φάση και συλλέγονται από πηγάδια άντλησης. Η αποτέφρωση διενεργείται σε υψηλές θερμοκρασίες (870 έως 1.200 ° C) για να εξατμίσει και να κάψει (σε παρουσία οξυγόνου) οργανικές ενώσεις σε επικίνδυνα απόβλητα. Βοηθητικά καύσιμα χρησιμοποιούνται συχνά για την έναυση και τη διατήρηση της καύσης. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 2.3.1. 27 05. Πυρόλυση (Pyrolysis) 05. Θερμική εκρόφηση (Thermal desorption) 05.3. Τεχνικές αποκατάστασης κορεσμένων εδαφών – υπόγειων υδάτων 2.3.3. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 2.3.4. 28 Η πυρόλυση περιλαμβάνει τη θερμική αποδόμηση οργανικών ρύπων, απουσία οξυγόνου ή άλλων αντιδρώντων αερίων. Στην πράξη, κατά τη διάρκεια της πυρόλυσης δεν απουσιάζει τελείως το οξυγόνο, αλλά υπάρχει σε ποσότητα μικρότερη από τη στοιχειομετρική. Η πυρόλυση λαμβάνει χώρα υπό πίεση και σε θερμοκρασίες μεγαλύτερες από 430οC, ενώ τα τελικά προϊόντα περιλαμβάνουν καύσιμα αέρια συστατικά (π.χ. CO, CH4, Η2, κα.), μικρές ποσότητες υγρών και ένα στερεό υπόλειμμα, που περιέχει άνθρακα και τέφρα. Κατά τη θερμική εκρόφηση, τα απόβλητα θερμαίνονται, ώστε να εξατμιστούν οι οργανικοί ρύποι και το νερό. Με βάση τη θερμοκρασία λειτουργίας, οι διεργασίες μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο ομάδες: υψηλή θερμοκρασία θερμικής εκρόφησης (320 - 560 ° C) και χαμηλή θερμοκρασία θερμικής εκρόφησης (90 έως 320 ° C). Στόχος της τεχνικής αυτής είναι η εξάτμιση του περιεχόμενου νερού και των οργανικών ρύπων, οι οποίοι στη συνέχεια οδηγούνται σε ειδικό σύστημα επεξεργασίας απαερίων. Η θερμοκρασία και ο χρόνος παραμονής σε συστήματα θερμικής εκρόφησης επιλέγονται έτσι ώστε να επιτυγχάνεται εξάτμιση και όχι οξείδωση των οργανικών ρύπων. Η Θερμική εκρόφηση αποτελεί μια ex situ τεχνολογία απορρύπανσης. Σε περίπτωση κορεσμένων εδαφών η αποκατάστασή τους και η αποκατάσταση των υπόγειων υδάτων είναι αλληλένδετες μεταξύ τους. Όπως και στην περίπτωση των ακόρεστων εδαφών οι τεχνικές αποκατάστασης μπορεί να διακριθούν σε in situ και ex situ. Οι μέθοδοι αποκατάστασης κορεσμένων εδαφών καθώς και υπόγειων υδάτων είναι οι εξής: In situ • Βιοαναρρόφηση (Bioslurping) • Αεροδιασπορά (Air Sparging) • Διαπερατά Αντιδρώντα Φράγματα (Permeable Reactive Barriers) Ex situ • Αεροδιαχωρισμός (Air Stripping) • Άντληση και επεξεργασία (Pump and Treat) In situ / Ex situ • Χημική οξείδωση / αναγωγή (Chemical Oxidation / Reduction) 3.1. Με τη διεργασία της βιοαναρρόφησης (Bioslurping), επιτυγχάνεται η ανάκτηση των υφιστάμενων ποσοτήτων ελαιωδών που «επιπλέουν» στον υπόγειο υδροφορέα, με όσο το δυνατόν μικρότερη άντληση υπόγειου νερού (εικόνα 21), ενώ με τις τεχνολογίες της άντλησης του εδαφικού αέρα και του βιοαερισμού της ακόρεστης ζώνης ενισχύεται η βιοαποδόμηση πτητικών οργανικών ρύπων. Η βασική ιδέα της τεχνολογίας της βιοαναρρόφησης είναι η απομάκρυνση ελαφριών πετρελαϊκών υδρογονανθράκων (LNAPL), οι οποίοι έχουν συσσωρευτεί στην επιφάνεια του υδροφόρου ορίζοντα υπό τη μορφή ελεύθερης ελαιώδους φάσης, με όσο το δυνατόν μικρότερη άντληση υπογείων υδάτων. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται ειδικές γεωτρήσεις, οι οποίες διαθέτουν διάτρητο περίβλημα στο ύψος του υδροφόρου ορίζοντα, εκεί ακριβώς που συσσωρεύεται η ελεύθερη ελαιώδης φάση. Εικόνα 21: Σχηματική περιγραφή της τεχνικής Bioslurping (Vacuum-enhanced free product recovery) για την ανάκτηση της ελαιώδους στιβάδας ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 05. Βιοαναρρόφηση (Bioslurping) 29 05. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 3.2. 30 Αεροδιασπορά (Air Sparging) Η τεχνική της αεροδιασποράς (Air Sparging) αφορά στη διοχέτευση αέρα μέσα στην κορεσμένη ζώνη του υπεδάφους, με στόχο την εξάτμιση των υφιστάμενων ρύπων και την ενίσχυση της βιοαποικοδόμησής τους. Λόγω της εισαγωγής αέρα στο υπέδαφος και της εξάτμισης των ρύπων, στις περισσότερες εφαρμογές κρίνεται αναγκαία η απομάκρυνσή τους από την ακόρεστη ζώνη, με εφαρμογή της τεχνολογίας άντλησης εδαφικού αέρα (εικόνα 22). Εικόνα 22: Συνοπτική παρουσίαση της τεχνικής εξυγίανσης της αεροδιασποράς 05. 3.3. Διαπερατά Ενεργά Φράγματα (Permeable Reactive Barriers) Ένας διαπερατός ενεργός φραγμός (Permeable Reactive Barrier) περιλαμβάνει μια ζώνη επεξεργασίας η οποία κατασκευάζεται και τοποθετείται στο υπέδαφος με στόχο τον καθαρισμό εκχυλισμάτων και ρυπασμένων υδάτων όταν διέρχονται μέσα από αυτή. Οι διαπερατοί ενεργοί φραγμοί πρέπει να έχουν ελάχιστη επίδραση στον ρυθμό ροής του ρυπασμένου ύδατος και αυτό επιτυγχάνεται με την κατασκευή μιας διαπερατής ενεργής ζώνης ή ενός διαπερατού ενεργού κελιού το οποίο περιβάλλεται από χαμηλής διαπερατότητας φραγμούς με στόχο την ώθηση των ρυπαντών προς την ενεργή ζώνη επεξεργασίας. Είναι παθητικά συστήματα επεξεργασίας τα οποία μπορεί να χρησιμοποιηθούν για την διαχείριση της επικινδυνότητας ακόμη και σε ακραίες καταστάσεις ρύπανσης (εικόνα 23). Εικόνα 23: Σχηματική παράσταση λειτουργίας ενός διαπερατού ενεργού φραγμού 3.4. Ο αεροδιαχωρισμός (air stripping) αποτελεί μια διεργασία, η οποία ενισχύει την εξάτμιση διαφόρων συστατικών από την υγρή φάση (υπόγειο νερό) στην αέρια (αέρα), μέσω διέλευσης αέρα μέσα από το υπό επεξεργασία νερό. Η συγκεκριμένη τεχνολογία εφαρμόζεται για την επεξεργασία υπόγειου νερού, που έχει ήδη απομακρυνθεί από το υπέδαφος μέσω άντλησης και έχει αποδειχθεί ιδιαίτερα αποτελεσματική και οικονομική στην απομάκρυνση πτητικών οργανικών ρύπων από υπόγεια ύδατα με σχετικά χαμηλές συγκεντρώσεις (<200mg/L). ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 05. Αεροδιαχωρισμός (Air Stripping) Εικόνα 24: Αεροδιαχωρισμός 31 05. 3.5. Άντληση και επεξεργασία (Pump and Treat) Η αποκατάσταση ρυπασμένων υδροφορέων με άντληση και υπέργεια επεξεργασία του υπόγειου νερού (Pump and Treat) αποτέλεσε για πολλά χρόνια τη μοναδική εφαρμοζόμενη τεχνολογία εξυγίανσης. Βάσει αυτής, το ρυπασμένο υπόγειο νερό μεταφέρεται στην επιφάνεια του εδάφους (μέσω κατάλληλων γεωτρήσεων άντλησης), όπου επεξεργάζεται και στη συνέχεια επανατοποθετείται στο υπέδαφος ή καταλήγει σε επιφανειακούς υδάτινους αποδέκτες, επιτυγχάνοντας ικανοποιητικό βαθμό εξυγίανσης και ταυτόχρονο περιορισμό της εξάπλωσης της ήδη υπάρχουσας ρύπανσης (εικόνα 25). Εικόνα 25: Σύστημα απορρύπανσης του υπόγειου νερού με την τεχνική άντληση και επεξεργασία (Pump & treat) 05. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 3.6. 32 Χημική οξείδωση / αναγωγή Η χημική οξείδωση / αναγωγή αφορά συνήθως σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, οι οποίες μετατρέπουν τους επικίνδυνους ρύπους σε ενώσεις ακίνδυνες, λιγότερο τοξικές, περισσότερο σταθερές, με μικρότερη κινητικότητα, ή αδρανείς. Κατά τις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής ηλεκτρόνια μιας ουσίας μεταφέρονται σε άλλη. Πιο συγκεκριμένα η μια αντιδρούσα ουσία οξειδώνεται (χάνει ηλεκτρόνια) και η άλλη αντιδρούσα ουσία ανάγεται (κερδίζει ηλεκτρόνια). Οι οξειδωτικοί παράγοντες που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία των ρύπων στο έδαφος περιλαμβάνουν όζον, υπεροξείδιο του υδρογόνου, υποχλωριώδη, υπερμαγγανικό κάλιο, το αντιδραστήριο Fenton (υπεροξείδιο του υδρογόνου και σίδηρος), χλώριο και διοξείδιο του χλωρίου. Αυτή η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί in situ ή ex situ σε εδάφη, λάσπες, ιζήματα, και σε άλλα στερεά, όπως επίσης και στα υπόγεια νερά. Η χημική επεξεργασία μπορεί επίσης να περιλαμβάνει τη χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας (UV). Οι τεχνολογίες προστασίας από την επέκταση της ρύπανσης εδαφών και υδροφορέων αποτελούν ένα σημαντικό αντικείμενο επειδή συμβάλλουν στην πρόληψη των δυσμενών περιβαλλοντικών επιπτώσεων από την επέκταση της ρύπανσης. Επιπλέον, το κόστος των συστημάτων προστασίας είναι σημαντικά μικρότερο (τουλάχιστον κατά μια τάξη μεγέθους) από το κόστος της αντίστοιχης απορρύπανσης. Οι μέθοδοι προστασίας από την επέκταση της ρύπανσης εδαφών και υδροφορέων περιλαμβάνουν: 1. Συστήματα κάλυψης της επιφάνειας περιοχών που έχουν ρυπανθεί με σκοπό τον εγκιβωτισμό των ρύπων, ώστε αφενός να μη διασπείρονται και αφετέρου να περιορίζεται η κατείσδυση των επιφανειακών υδάτων (γεγονός που μπορεί να καταλήξει στη ρύπανση των υπόγειων υδροφορέων της περιοχής). 2. Κατακόρυφα περιμετρικά διαφράγματα με σκοπό τον περιορισμό της επέκτασης της ρύπανσης μέσω της κυκλοφορίας του υπόγειου νερού στην οριζόντια διεύθυνση. 3. Υδραυλικά συστήματα, όπως συστήματα αναστροφής της διεύθυνσης κίνησης του υπόγειου νερού (κυρίως μέσω εκτεταμένων αντλήσεων) (εικόνα 26). Εικόνα 26: Αρχή λειτουργίας του υδραυλικού φράγματος κατακράτησης του ρυπασμένου υπόγειου νερού ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ 06. Προστασία από την επέκταση της ρύπανσης 33 ΕΠΙΛΟΓΟΣ Σε κάθε αστική η βιομηχανική δραστηριότητα είναι φυσικό να δημιουργούνται οι προϋποθέσεις δημιουργίας ρύπανσης του εδάφους. Στόχος μας θα πρέπει να είναι να ελαχιστοποιήσουμε τις πιθανότητες αυτές και να είμαστε σε θέση να αντιμετωπίσουμε την ρύπανση εφαρμόζοντας οργανωμένα εργαλεία διαχείρισης ρυπασμένης γης Σήμερα όλα τα απαραίτητα εργαλεία για την καταγραφή, ιεράρχηση, διερεύνηση, αξιολόγηση, απορρύπανση και παρακολούθηση είναι διαθέσιμα. Οι διοικητικές αρχές οφείλουν τουλάχιστον να καταγράφουν τα πιθανώς ρυπασμένα πεδία και στην συνέχεια ανάλογα με τους διαθέσιμους πόρους να προχωρούν σταδιακά στην αποκατάσταση των πιο επικίνδυνων περιβαλλοντικά. Το συνολικό Εργαλείο Διαχείρισης Ρυπασμένων Εδαφών (ΕΔΡΕ) που προέκυψε από το LIFE So.S μπορεί να αποτελέσει ένα σημαντικό οδηγό για τους φορείς Αυτοδιοίκησης (Δήμοι, Περιφέρειες, Οργανισμοί), με τον οποίο μπορεί να γίνει καταγραφή και ταξινόμηση όλων των εν δυνάμει ρυπασμένων πεδίων, εκτίμηση της επιβάρυνσης που μπορεί να προκαλούν και να οδηγήσει στη λήψη απόφασης για την απορρύπανσή τους με ιδιαίτερα χαμηλό κόστος. ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ Η INTERGEO είναι στη διάθεση κάθε ενδιαφερομένου φορέα για επιπλέον πληροφορίες και συνεργασία όσον αφορά είτε την εφαρμογή του Εργαλείου Διαχείρισης Ρυπασμένων Εδαφών (ΕΔΡΕ) συνολικά, είτε ενός τμήματος αυτού. 34 Στοιχεία Επικοινωνίας INTERGEO ΕΠΕ Βιομηχανική Περιοχή Θέρμης Θεσσαλονίκη, 57 001 Τηλ. 2310 47 81 47 Fax: 2310 47 81 49 Ιστοσελίδα: http://www.intergeo.gr e-mail: [email protected] 35 ΟΔΗΓΟΣ ΓΙΑ ΤΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΕΔΑΦΩΝ ΔΙΚΑΙΟΥΧΟΙ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ (Συντονιστής) ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΗ ΑΝΩΝΥΜΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ Ο.Τ.Α. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ www.anatoliki.gr ΓΕΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΓΡΟΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΓΓΕΙΩΝ ΒΕΛΤΙΩΣΕΩΝ www.lri.gr ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΑΠΟΚΕΝΤΡΩΜEΝΗ ΔΙΟIΚΗΣΗ ΜΑΚΕΔΟΝIΑΣ ΘΡAΚΗΣ ΓΕΝΙΚH ΔΙΕYΘΥΝΣΗ ΧΩΡΟΤΑΞΙΚHΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚHΣ ΠΟΛΙΤΙΚHΣ ΔΙΕYΘΥΝΣΗ ΥΔAΤΩΝ ΚΕΝΤΡΙΚHΣ ΜΑΚΕΔΟΝIΑΣ dydaton.damt.gov.gr ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ www.intergeo.gr ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΟ ΤΑΜΕΙΟ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ www.rdfcm.gr Με τη συνεισφορά του χρηματοδοτικού μέσου LIFE της Ευρωπαϊκής Ένωσης ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ: Τηλ.: 2310 463930-1 • mail: [email protected] • www.lifesos.eu ΜΕΛΕΤΕΣ - ΕΡΕΥΝΕΣ ΠΑΡΟΧΗ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ ΣΥΜΒΟΥΛΟΥ www.yetos.gr