Please use this identifier to cite or link to this item: https://apothesis.eap.gr/handle/repo/37953
Title: "Έλεγχος αποδόμησης γεωργικών φαρμάκων κατά την επεξεργασία υγρών αποβλήτων & εφαρμογή καινοτόμων τεχνολογιών για την απομάκρυνσή τους από το υδάτινο περιβάλλον"
Authors: Παρασύρη, Ελένη
metadata.dc.contributor.advisor: Βενιέρη, Δανάη
Keywords: γεωργικά φάρμακα;pesticides;επεξεργασία υγρών αποβλήτων;wastewater treatment;υδάτινα συστήματα;aquatic environment;προχωρημένες οξειδωτικές μέθοδοι αντιρρύπανσης;advanced oxidation processes
Issue Date: 15-Sep-2018
Abstract: Ως γεωργικό φάρμακο ορίζεται κάθε χημική ουσία ή μίγμα ουσιών που χρησιμοποιείται ως μέσο πρόληψης, καταπολέμησης ή καταστολής των εχθρών των φυτών. Η πιο συχνή ταξινόμηση των γεωργικών φαρμάκων βασίζεται στον οργανισμό – στόχο επί του οποίου επιδρούν. Οι έξι μεγαλύτερες κατηγορίες (και οι εχθροί – στόχοι τους) είναι τα εντομοκτόνα (έντομα), τα ζιζανιοκτόνα (ζιζάνια), τα μυκητοκτόνα (μύκητες), τα ακαρεοκτόνα (ακάρεα), τα νηματοδωκτόνα (νηματώδεις σκώληκες) και τα μυοκτόνα (τρωκτικά). Βάσει της χημικής τους δομής, τα γεωργικά φάρμακα ταξινομούνται σε διαφορετικές κατηγορίες όπως είναι οι οργανοχλωριούχες ουσίες, τα οργανοφωσφορικά, τα καρβαμίδια, τα πυρεθροειδή και τα νεονικοτινοειδή. Τα γεωργικά φάρμακα επιφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα. Χωρίς αυτά, η γεωργική παραγωγή θα μειωνόταν λόγω της καταστροφικής επίδρασης των παρασίτων. Όμως, οι κίνδυνοι που συσχετίζονται με τη χρήση των αγροχημικών έχουν ξεπεράσει τις θετικές τους επιπτώσεις. Τα γεωργικά φάρμακα εμφανίζουν αρνητική επίδραση σε οργανισμούς μη-στόχους και διαταράσσουν τη ζωική και φυτική βιοποικιλότητα στα υδάτινα και εδαφικά περιβάλλοντα, τις τροφικές αλυσίδες και τα οικοσυστήματα. Στον άνθρωπο, πλήθος επιστημονικών ερευνών υποδεικνύει τη σύνδεση μεταξύ της έκθεσης σε γεωργικά φάρμακα και διαφορετικών μορφών καρκίνου, παθήσεις του αναπνευστικού συστήματος, μεταβολικές και νευροεκφυλιστικές διαταραχές. Η επαναχρησιμοποίηση του νερού (για πόσιμη ή μη πόσιμη χρήση-άρδευση) εμφανίζει αυξητική τάση σε περιοχές πληττόμενες από λειψυδρία. Η παρουσία γεωργικών φαρμάκων θα μπορούσε να αποτελέσει σοβαρό περιοριστικό παράγοντα επαναχρησιμοποίησης, ή να οδηγήσει σε αυξημένες απαιτήσεις επεξεργασίας των ανακτημένων υδάτινων όγκων πριν την επαναχρησιμοποίηση. Εξαιτίας της εντατικοποίησης της γεωργίας σε συνδυασμό με την επιφανειακή απορροή, τα υγρά απόβλητα αντιπροσωπεύουν μια από τις βασικές οδούς ρύπανσης των υδάτινων οικοσυστημάτων. Τα διαθέσιμα στοιχεία για την τύχη των γεωργικών φαρμάκων στις μονάδες επεξεργασίας λυμάτων (ΜΕΛ) υποδεικνύουν ότι πολλές από τις ουσίες αυτές επιβιώνουν ακόμα και της τριτοβάθμιας επεξεργασίας και επιστρέφουν στο περιβάλλον. Η πρόληψη και ο έλεγχος της αγροχημικής ρύπανσης των υδάτινων πόρων αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες περιβαλλοντικές προκλήσεις του σήμερα. Η απομάκρυνση των παρασιτοκτόνων από τις ΜΕΛ απαιτεί δραστικά μέτρα επεξεργασίας. Οι ΠΟΜΑ θεωρούνται πολλά υποσχόμενες μέθοδοι όσον αφορά το σκοπό αυτό. Ως ΠΟΜΑ ορίζονται οι οξειδωτικές τεχνικές που βασίζονται στην in situ παραγωγή των ιδιαίτερα δραστικών και οξειδωτικών ελεύθερων ριζών υδροξυλίου (.OH), οι οποίες αλληλεπιδρούν με τα μόρια του οργανικού ρύπου και οδηγούν στην προοδευτική αποδόμησή του. Αναλόγως της μεθοδολογίας παραγωγής των ελεύθερων ριζών υδροξυλίου (.OH), οι ΠΟΜΑ διακρίνονται σε χημικές, φωτοχημικές, ηλεκτροχημικές και σε όσες βασίζονται στη δράση υπερήχων. Οι χημικές ΠΟΜΑ, όπως η αντίδραση Fenton και οι τεχνικές βασισμένες στο όζον, είναι οι παλαιότερες και πιο μελετημένες. Είναι εφικτή η βελτίωση της οξειδωτικής τους αποτελεσματικότητας με την ταυτόχρονη εφαρμογή επί του υδατικού διαλύματος προς επεξεργασία UV ακτινοβολίας (μέθοδος photo-Fenton, UV/O3) ή ηλιακής ακτινοβολίας (μέθοδος solar photo-Fenton). Η ετερογενής φωτοκατάλυση είναι άλλη μια φωτοχημική μέθοδος, κατά την οποία χρησιμοποιούνται ημιαγωγοί όπως το TiO2 σε διασπορά. Είναι επίσης εφικτή η παραγωγή ελεύθερων ριζών υδροξυλίου (.OH) in situ δια της ηλεκτροχημείας. Αρκετές ηλεκτροχημικές ΠΟΜΑ υφίστανται, όπως είναι η ανοδική οξείδωση, η Electro-Fenton, και οι Photoelectro – Fenton (PEF)/Solar photoelectro – Fenton (SPEF). Επιπροσθέτως, ο σχηματισμός των .OH μέσω της δύναμης των υπερήχων σε υδατικό διάλυμα αποτελεί επίσης διακριτή κατηγορία ΠΟΜΑ. Η έρευνα που έχει διεξαχθεί σε εργαστηριακό επίπεδο όσον αφορά την απομάκρυνση οργανικών γεωργικών φαρμάκων σε υδατικό διάλυμα με την εφαρμογή κάποιας ΠΟΜΑ είναι εκτεταμένη, και βάσει της διαθέσιμης βιβλιογραφίας, όλες οι προαναφερθείσες ΠΟΜΑ έχουν διερευνηθεί για την οξείδωση διαφόρων αγροχημικών. Απεδείχθη ότι η μεταμόρφωση των αρχικών ουσιών σε πιο αβλαβή και βιοαποικοδομήσιμα ενδιάμεσα προϊόντα επισυνέβη πολύ συχνά, ενώ σε αρκετές περιπτώσεις και υπό ιδανικές συνθήκες σχεδόν ολοκληρωτική ανοργανοποίηση των οργανικών ουσιών σε διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ανόργανα οξέα επετεύχθη. Λαμβάνοντας υπόψη την αποτελεσματικότητα των ΠΟΜΑ βάσει της επιστημονικής τεκμηρίωσης, σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η επισήμανση της δυνατότητας διαφορετικών ΠΟΜΑ να αποδομήσουν συγκεκριμένα γεωργικά φάρμακα, η καταγραφή χαρακτηριστικών πρόσφατων παραδειγμάτων επιτυχούς εφαρμογής, η διερεύνηση των παραγόντων που θα επηρέαζαν μια τέτοια διαδικασία και η δυνατότητα αναβάθμισης σε επεξεργασία μεγάλης κλίμακας.
Supervisor: Αναφορά Δημιουργού 4.0 Διεθνές
Appears in Collections:ΔΙΑ Διπλωματικές Εργασίες

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ΔΙΑΔΕ ΕΛΕΝΗ ΠΑΡΑΣΥΡΗ - ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ 2018.pdfΚυρίως σώμα διπλωματικής1.92 MBPDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons