Συστηματικός έλεγχος των υπολειμμάτων νιτρικών ιόντων στα φυλλώδη λαχανικά και το περιβάλλον του Νομού Αιτωλοακαρνανίας

Τα νιτρικά ιόντα (ΝΟ₃⁻) ανιχνεύονται σε όλα τα περιβαλλοντικά συστήματα. Αυξημένες συγκεντρώσεις ΝΟ₃⁻ ιόντων ενδέχεται να προκαλέσουν σοβαρά προβλήματα υγείας (μέσω της παραγωγής των καρκινογενών νιτροζαμίνων), όπως μεθαιμοσφαιριναιμία (blue baby syndrome) στα βρέφη και σε ορισμένες περιπτώσεις καρκίνο του στομάχου και του εντέρου καθώς και πρόκληση υπερθυρεοειδισμού. Για το λόγο αυτό η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θεσπίσει ανώτατα επιτρεπτά όρια για την προστασία της ανθρώπινης υγείας. Στην παρούσα διατριβή πραγματοποιήθηκε συστηματικός έλεγχος της κατανομής των ΝΟ₃⁻ ιόντων στο περιβάλλον (νερό, φυλλώδη λαχανικά, έδαφος) του νομού Αιτωλοακαρνανίας και μελετήθηκαν οι παράγοντες που μειώνουν τη συσσώρευση ΝΟ₃⁻ ιόντων στα φυλλώδη λαχανικά. - Σε όλα τα δείγματα, οι συγκεντρώσεις ΝΟ₃⁻ ιόντων που ανιχνεύθηκαν ήταν χαμηλές και μέσα στα όρια που έχει θεσπίσει η Ε.Ε. Το γεγονός αυτό αποδίδεται κυρίως στην έντονη και μεγάλης διάρκειας ηλιοφάνεια που παρατηρείται στην περιοχή, καθώς και στο μεγάλο υδάτινο δυναμικό του νομού Αιτωλοακαρνανίας (βροχοπτώσεις, υδάτινοι ταμιευτήρες). Επιπλέον, οι παράγοντες που βρέθηκε ότι μειώνουν τη συσσώρευση στα φυλλώδη λαχανικά ήταν το είδος λιπάσματος και ο τρόπος καλλιέργειας (βιολογική καλλιέργεια) και η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας. - Μελετήθηκε η επίδραση των ΝΟ₃⁻ και άλλων ιόντων ηλεκτρολύτη (Mg²⁺ και SO₄²⁻), στη δέσμευση καδμίου σε συστατικά του εδάφους γ-Αl₂O₃, SiO₂. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η δέσμευση του Cd²⁺ στη γ-Αl₂O₃ ρυθμίζεται από τα ιόντα ηλεκτρολύτη μέσω ενός πολύπλοκου μηχανισμού. α) Σε υψηλές συγκεντρώσεις ηλεκτρολύτη, η πρόσληψη του Cd²⁺ από τη γ-Αl₂O₃ παρεμποδίζεται. Η θεωρητική ανάλυση μέσω των Μοντέλων Επιφανειακής Δέσμευσης έδειξε ότι το φαινόμενο αυτό αποδίδεται μερικώς στα φαινόμενα υψηλής ιοντικής ισχύος, ενώ η μεγαλύτερη παρεμπόδιση οφείλεται στον άμεσο ανταγωνισμό μεταξύ των ιόντων Mg²⁺ και Cd²⁺ για τις επιφανειακές θέσεις ≡SO⁻ της γ-Αl₂O₃. β) Σε χαμηλές συγκεντρώσεις ηλεκτρολύτη, η πρόσληψη του Cd²⁺ από τη γ-Αl₂O₃ ενισχύεται εξαιτίας της συνεργιστικής συμπροσρόφησης του Cd²⁺ και των ιόντων ηλεκτρολύτη, κυρίως για τα SO₄²⁻ και σε μικρότερο βαθμό για τα ΝΟ₃⁻ ιόντα. Η θεωρητική ανάλυση έδειξε ότι η συμπροσρόφηση αυτή αποδίδεται στο σχηματισμό των τριαδικών επιφανειακών χημικών ειδών (=SOH₂SO₄Cd) και (=SOH₂NO₃Cd), τα οποία ενισχύουν την πρόσληψη του Cd²⁺ σε τιμές pH μικρότερες από το σημείο μηδενικού φορτίου της γ-Αl₂O₃. - Τα παραπάνω αποτελέσματα παρατηρήθηκαν και στο δυαδικό οξείδιο [SiO₂, 20% Αl₂O₃] που χρησιμοποιείται ευρέως ως υπόστρωμα καλλιέργειας δηλαδή περλίτης (80% SiO₂, 20% Αl₂O₃). Προσδιορίστηκε το σημείο του μηδενικού του φορτίου (pHpzc) ενώ διαπιστώθηκε πως ο μη-διογκωμένος περλίτης παρουσιάζει μεγαλύτερη προσροφητική ικανότητα από το διογκωμένο-περλίτη. Το φαινόμενο αυτό αποδίδεται στην απώλεια λειτουργικών θέσεων στην επιφάνεια του περλίτη, εξαιτίας της θερμικής επεξεργασίας που έχει υποστεί (υαλοποίηση).