Geochemical effect of the rock chemistry and the anthropogenic activities on groundwater: The case study of NW Euboea, Greece

Résumé El En

Στη παρούσα μελέτη πραγματοποιήθηκε γεωχημική έρευνα των υπόγειων ψυχρών νερών της ΒΑ Εύβοιας. Στην ΒΑ Εύβοια εμφανίζεται πληθώρα γεωλογικών σχηματισμών με πλούσια ορυκτολογική σύσταση. Οι κυριότεροι τύποι πετρωμάτων που απαντώνται είναι: i) ιζηματογενή πετρώματα, ii) πετρώματα της οφιολιθικής σειράς όπως περιδοτίτες, γάββροι, σερπεντινίτες κ.α., iii) μεταμορφωμένα βασικά εκρηξιγενή πετρώματα με παρεμβολές σχιστόλιθων και φυλλιτών. Επίσης, στη ΒΑ Εύβοια εμφανίζονται θερμές πηγές. Οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες στην περιοχή μελέτης είναι κυρίως αγροτικής φύσεως, ενώ απουσιάζει οποιαδήποτε σημαντική βιομηχανική δραστηριότητα. Ένας από τους σκοπούς ευρύτερης έρευνας που διεξάγεται στην περιοχή, είναι ο εντοπισμός της επιρροής των φυσικών παραγόντων και των ανθρωπογενών δραστηριοτήτων στον χημισμό των υπόγεων νερών, εδαφών κλπ. Στα πλαίσια της παρούσας μελέτης συλλέχθηκαν 45 δείγματα υπόγειων νερών, τα οποία αναλύθηκαν φασματοφωτομετρικά για τον προσδιορισμό των κύριων ανιόντων/κατιόντων και με FP και AAS προσδιορίστηκαν κύρια στοιχεία και ιχνοστοιχεία. Επιλεγμένα δείγματα αναλύθηκαν με ICP-AES και ICP-MS για τον προσδιορισμό μια μεγάλης σειράς ιχνοστοιχείων. Από την επεξεργασία των αποτελεσμάτων διαπιστώθηκε πως οι συγκεντρώσεις στα νερά, διαφόρων στοιχείων (π.χ. Cr, Ni, Zn) επηρεάζεται από την χημική σύσταση των πετρωμάτων της περιοχής και κυρίως από τα οφιολιθικά και μεταμορφωμένα πετρώματα. Οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες διαπιστώθηκε ότι επηρεάζουν την σύσταση των υπόγειων νερών, σε περιοχές στις οποίες υπάρχει έντονη χρήση λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων, αυξάνοντας την συγκέντρωση ανιόντων (NO3-, SO4 -2, PO4 -3) σε αυτά.

A geochemical study of NW Euboea island ground waters was undertaken, in order to examine the possible effect of the chemical composition of the country rocks of the area as well as of the anthropogenic activities, to the concentration of environmentally important elements and chemical compounds in the groundwaters. NW Euboea consists of a great variety of rock types showing a wide range in mineralogical and chemical composition. The main groups of rocks occurring in NW Euboea are: i) various types of sedimentary rocks e.g. shale and chert formations, carbonate and clastic rocks, ii) ophiolitic rocks including peridotite, gabbro, serpentinite etc, and iii) epizonally metamorphosed basic igneous rocks, with schist and phyllite intercalations. A number of hot springs also occur in the area. The main anthropogenic activity in the area is the agricultural land use, as any significant industrial activity is absent. For that purpose, 45 water samples were collected and analyzed by Spectrophotometry for the main anions and by FP and AAS for major and a number of trace elements. On the basis of those analyses, a number of the water samples were selected and analyzed by ICP-AES and ICP-MS for a large group of mainly metallic trace elements. The interpretation of the analytical data showed clearly that the content of the groundwater for a significant group of trace elements (e.g. Cr, Ni, Zn) was considerably influenced by the chemical composition of the surrounding rocks, especially the ophiolitic and metamorphic rocks. The anthropogenic activities also affect the groundwater quality, near areas where the use of fertilizers and pesticides for agricultural purposes is extensive, resulting to the increase of various anion concentrations (NO3 -, SO4 -2, PO4 -3).