Search

Είναι γνωστό ότι πολλές παράμετροι της ποιότητας του νεροΰ μπορούν να δημιουργήσουν προβλήματα στην υγείατων εντατικώς εκτρεφόμενων ψαριών. Τα προβλήματα αυτά μπορεί να είναι μια απλή ανησυχία των ψαριών ή ακόμα καιεκδήλωση υψηλής θνησιμότητας. Παράγοντες που παίζουν σημαντικό ρόλο στη σοβαρότητα της κατάστασης είναι το είδος του ψαριού, ο χρόνος και το επίπεδο έκθεσης, καθώς και η συνεργική δράση άλλων συνθηκών καταπόνησης που ενδεχομένως συνυπάρχουν. Επιπροσθέτως, όταν αυτές οι παράμετροι βρίσκονται έξω από τα ανεκτά για κάθε είδος ψαριού επίπεδα, μπορούν ναπροκαλέσουν καταπόνηση σε αυτά, με αποτέλεσμα να εξασθενήσει το αμυντικό τους σύστημα, κάνοντας τα ευάλωτα σε πολλούς ευκαιριακά παθογόνους οργανισμούς.Το οξυγόνο αποτελεί τον κυριότερο περιοριστικό παράγοντα στην εκτροφή των ψαριώνκαι όταν τα επίπεδα του είναι κάτω από τα επιθυμητά για τα ψάρια όρια, προκαλούνται πολλές μορφολογικές, αλλά και φυσιολογικές μεταβολές. Αυξημένα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στο νερό συνήθως συνυπάρχουν με μειωμένη συγκέντρωση οξυγόνου και μπορεί να προκαλέσουν αναπνευστική οξείδωση και νεφροκαλσίνωση. Η τελευταία χαρακτηρίζεται από ανάπτυξη κοκκιωμάτων σε πολλά όργανα και ουρολιθίαση. Η αμμωνία προκαλεί προβλήματα κάτω από συνθήκες εντατικής εκτροφής καιιδιαίτερα όταν το νερό ανακυκλώνεται και το pH του είναι αυξημένο. Αυξημένα επίπεδα αμμωνίας στο νερό μπορούν να προκαλέσουν εκτεταμένες αλλοιώσεις στα βράγχια και εκφυλιστικές αλλοιώσεις στο ήπαρ και το νεφρό. Ο υπερκορεσμός του νερού με αέρια, ανάλογα με το επίπεδο κορεσμού και το χρόνο έκθεσης, μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό φυσαλίδων στοδέρμα και τα βράγχια, καθώς και σε νεκρωτικές εστίες σε πολλά όργανα, εξαιτίας του σχηματισμού εμφράκτων λόγω φυσαλίδωνστο αίμα. Η ύπαρξη ρυπαντών στο νερό μπορεί, επίσης, να δημιουργήσει σημαντικά προβλήματα στα ψάρια. Διάβρωση τωνπτερυγίων, επιδερμική υπερπλασία ή ανάπτυξη θηλωμάτων, εκφυλιστικές και νεκρωτικές αλλοιώσεις σε πολλά εσωτερικά όργανα είναι συνήθη ευρήματα που παρατηρούνται σε πολλές περιπτώσεις περιβαλλοντικής ρύπανσης. Πολλοί από τους παράγοντεςπου έχουν αναφερθεί, καθώς και άλλοι, όπως η διατροφή και η κακή διαχείριση, μπορούν να οδηγήσουν στην εμφάνισηδυσμορφιών στα ψάρια, όταν αυτά εκθέτονται σε αυτούς τους παράγοντες στα πρώτα στάδια της ζωής τους. Ο προσεκτικός σχεδιασμός των εγκαταστάσεων, η χρήση εξειδικευμένου εξοπλισμού, αλλά και η εφαρμογή προγραμμάτων γενετικής επιλογής μπορούν να μειώσουν ή και να εξαλείψουν πολλά από τα προβλήματα υγείας που προκαλούν αυτοί οι παράγοντες του νερού., Certain water quality parameters are known to cause serious problems to fish, especially when they are living under intensive farming conditions. These problems range from discomfort of fish to heavy mortalities and factors, such as the fish species, the time and level of exposure and the synergic effect of other coexisting stressful conditions, play an important role. In addition, when these parameters are outside the preferable for each fish species range, they can induce stress to fish, compromising their immune system and making them vulnerable to many opportunistic pathogens. Oxygen is, probably, the main limiting factor under farming conditions and when its levels are below the preferable range for any fish species, many morphological, as well as physiological alterations develop. Increased levels of carbon dioxide in the water usually coexist with decreased levels of oxygen and can cause respiratory acidosis and nephrocalcinosis. The latter is characterized by the development of granulomas in many internal organs and urolithiasis. Ammonia usually causes problems under intensive farming conditions, especially when the wateris recirculated and the pH is high. Increased levels of ammonia in the water can cause extensive alterations in the gills and degenerative changes in the liver and kidney. Gas supersaturation of the water, depending on the level of saturation and the time of exposure, can result in the gas bubble disease. Formation of bubbles in the eyes, skin and gills and extensive necrotic areas inmany organs due to gas emboli are the main findings caused by this disease. Many contaminants in the water can, also, create serious problems to fish. Fin erosion, epidermal hyperplasia or papilloma and degenerative and necrotic alterations in many internalorgans are common findings observed in fish on many cases of water pollution. Many of the factors mentioned above, as well as others, such as nutrition and bad management, can result in abnormal development of the body offish, when exposed at their early life stages. Due to farming conditions, cultured fish tend to exhibit increased rate of body malformation compared to wild ones. Careful design of the facilities, use of specialized equipment and, probably, application of genetic selection program can minimize or even eliminate the effects these water parameters have on the cultured fish.

Access to safe drinking water of sufficient quantity and good quality is essential for maintaining a healthy lifestyle. The key objective of a water supply system is the production of safe drinking water and the assurance of its quality, aiming to constantly protect the consumer’s health. In Cyprus, the analysis of drinking water is governed by the European Directive 98/83/EC, which harmonized with Cyprus Law by the Law N87(I)/2001 and aims to protect human health and ensure drinking water quality for the consumer. Although the methodology introduced by the directive certainly is a positive development in the quality assurance of drinking water, it does not completely cover the prevention and the early control of risks and problems that can lead to the degradation of water quality. Water Safety Plan (WSP) is a preventive system applied to water-supply systems and an effective mean of consistently ensuring the drinking-water quality in the water-supply chain, based on the relevant legislation and the applicable regulatory provisions. The objective of this study is the proposal for developing and implementing a Water Safety Plan for the water supply network of Limassol Water Board. The methodology for the development of the WSP was conducted in eleven stages, based on the manual drawn up in 2009 in the context of cooperation between WHO (World Health Organization) and IWA (International Water Association), titled: Water Safety Plan Manual: Step-by- step risk management for drinking-water suppliers. At the end of the study, it became apparent that at this stage, the implementation of an WSP for the Water Board of Limassol, is difficult. The main problems identified are the involvement of different organisations with different responsibilities concerning the provision, management and control of the quality of drinking water in Cyprus, the necessity that the WSP team should be comprised of individuals from all relevant organisations, the need for the constant employment of the WSP team combined with the limited number of staff of the WBL and the lack of financial resources for upgrading the water supply network. Furthermore, it was found that the existing control measures taken by the WBL for the provision of safe drinking water are adequate. Some additional measures that could provide greater security to the system are the location of sensors for continuous monitoring of chlorine levels in the water network and the implementation of measures for the control and protection of the natural water sources. Η πρόσβαση σε ασφαλές πόσιμο νερό επαρκούς ποσότητας και καλής ποιότητας είναι ουσιώδης για την διατήρηση μιας υγιούς ζωής. Ένα υδρευτικό σύστημα πρέπει να έχει βασική επιδίωξη του την παραγωγή ασφαλούς πόσιμου νερού και τη διασφάλιση της ποιότητας του με σκοπό την προστασία της υγείας του καταναλωτή.Στην Κύπρο, η ανάλυση του πόσιμου νερού διέπεται από την Ευρωπαϊκή Οδηγία 98/83/ΕΚ η οποία έχει εναρμονιστεί στο Κυπριακό Δίκαιο με τον Νόμο Ν87(Ι)/2001 και αποσκοπεί στην προστασία της ανθρώπινης υγείας και την εξασφάλιση ποιότητας πόσιμου νερού στον καταναλωτή.Παρόλο που η μεθοδολογία που εισάγεται με την οδηγία αυτή αποτελεί οπωσδήποτε θετική εξέλιξη στη διαδικασία διασφάλισης της ποιότητας πόσιμου νερού, ωστόσο δεν καλύπτει πλήρως την πρόληψη και την έγκαιρη αντιμετώπιση κινδύνων και προβλημάτων που μπορούν να οδηγήσουν στην υποβάθμιση της ποιότητας του νερού.Το Σχέδιο Ασφάλειας Νερού (ΣΑΝ) είναι ένα προληπτικό σύστημα που εφαρμόζεται σε συστήματα υδροδότησης και αποτελεί ένα αποτελεσματικό μέσο για τη διασφάλιση της ποιότητας του πόσιμου νερού στην αλυσίδα διανομής του, με βάση τη σχετική νομοθεσία και τις ισχύουσες ρυθμιστικές διατάξεις. Σε αυτή την εργασία προτείνεται η διαμόρφωση και εφαρμογή Σχεδίου Ασφάλειας Νερού στο υδρευτικό δίκτυο του Συμβουλίου Υδατοπρομήθειας Λεμεσού. Η μεθοδολογία για την ανάπτυξη του ΣΑΝ πραγματοποιήθηκε σε έντεκα στάδια και στηρίχθηκε στο εγχειρίδιο που συντάχθηκε το 2009 στο πλαίσιο της συνεργασίας μεταξύ WHO (World Health Organization) και IWA (International Water Association), με τίτλο: Water Safety Plan Manual: Step-by-step risk management for drinking-water suppliers.Με το πέρας της μελέτης, προέκυψε ότι στο παρόν στάδιο είναι δύσκολο να εφαρμοστεί ένα ΣΑΝ στο Συμβούλιο Υδατοπρομήθειας Λεμεσού. Τα κύρια προβλήματα που αναγνωρίστηκαν είναι η εμπλοκή διαφορετικών οργανισμών με διαφορετικές αρμοδιότητες που αφορούν στην παροχή, διαχείριση και έλεγχο της ποιότητας του πόσιμου νερού στην Κύπρο, η αναγκαιότητα που υπάρχει στο γεγονός ότι η ομάδα πρέπει να αποτελείται από άτομα από όλους τους αρμόδιους οργανισμούς, η απαιτούμενη συνεχής απασχόληση της ομάδας ΣΑΝ στο σκοπό της σε συνδυασμό με το περιορισμένο προσωπικό του ΣΥΛ και η έλλειψη χρηματικών πόρων για την αναβάθμιση του δικτύου ύδρευσης. Περαιτέρω, διαπιστώθηκε ότι τα υφιστάμενα μέτρα ελέγχου που λαμβάνει το ΣΥΛ για την παροχή υγιούς πόσιμου νερού είναι ικανοποιητικά και προτείνονται κάποια επιπλέων μέτρα που μπορούν να αποδώσουν μεγαλύτερη ασφάλεια στο σύστημα όπως η τοποθέτηση αισθητήριων οργάνων για συνεχή παρακολούθηση επιπέδων χλωρίου στο δίκτυο και η εφαρμογή μέτρων για τον έλεγχο και προστασία των φυσικών πηγών νερού του ΣΥΛ. Completed

Το νερό ψύξης παίζει σημαντικό ρόλο στην εξαγωγή θερμότητας τόσο από το καλούπι χύτευσης όσο και του μετάλλου που στερεοποιείται κατά τη διάρκεια της Αμέσου Ψύξης Χύτευσης κραμάτων αλουμινίου και χαρακτηρίζεται από πολύπλοκα φαινόμενα βρασμού (στρωματική εξάτμιση, πυρηνικός αναβρασμός) στα στάδια μεταφοράς θερμότητας. Ο ρυθμός απομάκρυνσης θερμότητας κατά τη διάρκεια της ψύξης εξαρτάται και από τη θερμοκρασία της επιφάνειας μετάλλων και μπορεί να αλλάξει σε συνάρτηση με το χρόνο, καθώς η μπιγιέτα κρυώνει. Προκύπτει λοιπόν ότι η σταθερή ποιότητα του νερού αποτελεί προαπαιτούμενο εάν επιδιώκουμε να χυτεύουμε υψηλής ποιότητας προϊόντα με υψηλή απόδοση της παραγωγικής διαδικασίας. Συνεπώς, η μη ελεγχόμενη ψύξη μπορεί να προκαλέσει διακυμάνσεις στην θερμοβαθμίδα κατά την στερεοποίηση των κόκκων με αποτέλεσμα να αναπτυχθούν εσωτερικές τάσεις που συχνά οδηγούν σε τρεξίματα του υλικού ή ρωγμές στο χυτευόμενο προϊόν. Ωστόσο, βοηθητικά υλικά που χρησιμοποιούνται στην παραγωγική διαδικασία της χύτευσης όπως λιπαντικά -ακόμα και εάν συμμετέχουν σε μικρές ποσότητες- αποστραγγίζουν στις ίδιες δεξαμενές του ανοιχτού συστήματος του νερού ψύξης με αποτέλεσμα να αναμιγνύονται με αυτό. Επιπλέον, η αποθετική και διαβρωτική συμπεριφορά αποτελούν τα σημαντικά προβλήματα του νερού και είναι στενά συνδεδεμένα με την μη σταθερή ποιότητά του που προκαλείται από την τάση του CaCo3 να διαλυθεί ή να καθιζάνει. Τέλος οι αυξημένες θερμοκρασίες του νερού διαδραματίζουν βασικό ρόλο στην ανάπτυξη των μικροοργανισμών και την ανάπτυξη του βιοφίλμ που χτίζει μέσα στο κύκλωμα. Ως εκ τούτου, ανάπτυξη βιοφίλμ μειώνει την αποτελεσματικότητα του συστήματος και μπορεί επίσης να οδηγήσει σε μια σειρά από άλλα προβλήματα μέσα σε ένα ανοιχτό κύκλωμα (κλειστού βρόγχου), όπως απόφραξη των βαλβίδων και σωληνώσεων, κάτω από τη διάβρωση των αποθέσεων τα οποία προστατεύουν τα βακτήρια που υπάρχουν στο βιοφίλμ από οποιαδήποτε βιοκτόνα στο σύστημα. Αυτές οι παράμετροι που μπορεί πάντα να μετρούνται άρα να είναι γνωστές και ελεγχόμενες επηρεάζουν την ψυκτική ικανότητα του νερού. Η κλιμάκωση της συγκέντρωσης μολυσματικών ουσιών οδηγεί σε μια συνεχή αλλαγή της ποιότητας του νερού η οποία αφενός δεν μπορεί να συντηρήσει την απαιτητική διαδικασία παραγωγής αφετέρου να διασφαλίσει συνθήκες υγιεινής για τις ανάγκες του προσωπικού σε νερό για καθαριότητα. Ο ορισμός των κρίσιμων παραμέτρων στην προδιαγραφή του νερού και ο αποτελεσματικός έλεγχός τους καθιστά την διαδικασία ελέγχου προαπαιτούμενο της διαδικασίας. Έχουμε ακόμη να σκεφτούμε και αποφασίσουμε αν θέλουμε να έχουμε μη αναμίξιμα λιπαντικά που τελικά θα απορροφηθούν με κατάλληλα μέσα από την επιφάνεια του φρεατίου ή με ειδικά πρόσθετα να τα κάνουμε διαλυτά στο νερό ελέγχοντας τις παραμέτρους της προδιαγραφής ακολουθώντας τις σχετικές διαδικασίες πάντα σε σχέση με τις περιβαλλοντικές διαδικασίες και τα πρότυπα ποιότητας. Οι δοκιμές για την παρατήρηση και την διαπίστωση των αλληλεπιδράσεων κατά τη χρήση των χημικών ουσιών πραγματοποιήθηκαν σε πραγματικές συνθήκες. Οι χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται αφορούν την αντιμετώπιση της αποθετικής και διαβρωτικής συμπεριφοράς, σταθεροποιητές σκληρότητας και βιοκτόνο που επηρεάζουν την ψυκτική ικανότητα του νερού σχηματίζοντας το τρίγωνο νερού ψύξης., Water-cooling plays a major role in extracting heat from both the mold and solidifying metal during the Direct Chill Casting of Aluminum Alloys and is characterized by complex boiling phenomena. Heat extraction rates during water-cooling which have strong dependence on the metal surface temperature, can rapidly change with time as the ingot cools down. Consistent water quality is therefore a requirement in Aluminum casting if we mean to follow the procedure and deliver quality products with high performance. Consequently, uncontrolled cooling may cause fluctuations in the temperature gradients inside the solidifying shell and generate tensile thermal stresses at the solidification front that can ultimately lead to the appearance of hot tears or cracks in the final product. However, other materials used in DC Casting like lubricants -even been in small quantities- they are draining in the same tanks of the closed system with the water thus mixing with it. Moreover the most prominent water problems are deposits and corrosion and these are closely related to the instability of each specific water caused by the tendency of CaCo3 to dissolve or precipitate from it. Finally increased water temperatures play a key role in the growth of microorganisms and the development of biofilm. Biofilm development therefore impairs the efficiency of the system and can also lead to a number of other problems within a closed circuit such as; blockages of valves and pipework, under deposit corrosion and protection of bacteria present in the biofilm from any biocides in the system These parameters that can always be measured are influencing water’s quenchability. The escalation of the contaminants concentration leads to a continuous changing quality of the water which cannot sustain neither the demanding production process nor the hygiene issues when water is essential for cleaning. The definition of the critical water specifications and the effective control of them becomes to be a prerequisite of the process. We still have to decide whether we want to have immiscible lubricants that will eventually be extracted from the surface of the sump or soluble ones that will be controlled according specific factors following definite procedures always in respect to the environmental procedures and the quality standards. The tests to observe and ascertain the interactions in use of chemicals conducted live in Industrial environment. The chemicals concern scale and corrosion inhibitors, hardness stabilizer and biocide activator which affect the quenchability of the cooling water and forming altogether the cooling water triangle.

100 σ., Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων”, Τα μοντέλα προσομοίωσης φυσικών συστημάτων είναι εργαλεία που χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο τόσο για την μελέτη όσο και την διαχείριση των συστημάτων που εξετάζονται. Αν και κάθε μοντέλο μπορεί να δώσει μόνο μια απλοποιημένη αναπαράσταση της πραγματικότητας παρ’ όλα αυτά τα συμπεράσματα των προσομοιώσεων μπορεί να είναι καθοριστικά για τη μελλοντική κατάσταση του φυσικού συστήματος που εξετάζεται. Το ΜΙΚΕ 11 αποτελεί ένα τέτοιο εργαλείο και προσομοιάζει την μονοδιάστατη ροή σ’ ένα ποτάμι. Οι δυνατότητές του δεν περιορίζονται μόνο στην προσομοίωση της υδροδυναμική συμπεριφοράς του συστήματος αλλά και στην μελέτη της ποιοτικής κατάστασης του ποταμού για πολλές μεταβλητές, στην προσομοίωση της μεταφοράς των ιζημάτων, στη μελέτη πλημμύρων κ.α. Αποτελεί ένα από τα πιο σύγχρονα και ευρέως χρησιμοποιούμενα μοντέλα σήμερα. Στη παρούσα εργασία μελετήθηκε και εφαρμόστηκε το ΜΙΚΕ 11/ECO Lab στον Κάτω Ρου του Βοιωτικού Κηφισού με σκοπό την ανάδειξη των δυνατοτήτων του. Το ΜΙΚΕ 11/ECO Lab περιλαμβάνει τρία μοντέλα: το υδροδυναμικό μοντέλο (HD), το μοντέλο μεταφοράς -διασποράς (AD) και το ποιοτικό μοντέλο (ECO Lab). Το HD μοντέλο βασίζεται στις εξισώσεις Saint Venant που περιγράφουν τη ροή σ’ ένα ποτάμι ενώ η αριθμητική μέθοδος που χρησιμοποιεί είναι το σχήμα 6 σημείων γνωστό ως Σχήμα Abbott 6-σημείων (6-point Abbott scheme). Το μοντέλο δέχεται ως δεδομένα εισόδου το ψηφιακό ανάγλυφο της περιοχής μελέτης, τη παροχή εισόδου (οριακή συνθήκη ανάντη) και τη γεωμετρία του ποταμού. Η βαθμονόμηση του μοντέλου γίνεται με γνωστές καμπύλες στάθμης – παροχής και την επιλογή κατάλληλου συντελεστή τραχύτητας. Το AD μοντέλο αφορά τη συμμεταφορά με τη κύρια ροή και τη διασπορά λόγω διαφοράς συγκέντρωσης. Δέχεται ως δεδομένα εισόδου τις συγκεντρώσεις των, υπό εξέταση, ουσιών και τον συντελεστή διασποράς. Το AD μοντέλο είναι δυναμικά συνδεδεμένο με το ECO Lab ώστε οι συγκεντρώσεις σε κάθε χρονικό βήμα να λαμβάνουν υπόψη εκτός από τις διάφορες βιολογικές και βιοχημικές διαδικασίες και τα φαινόμενα μεταφοράς-διασποράς. Το ECO Lab περιέχει διάφορα μοντέλα ποιοτικής ανάλυσης. Ένα από αυτά είναι το μοντέλο Ποιότητας νερού (Water Quality module, WQ) που περιλαμβάνει μεταξύ άλλων τις παραμέτρους BOD, DO, νιτρικά, φωσφορικά και βαρέα μέταλλα. Ανάλογα με τις διεργασίες (αερισμός, οξείδωση οργανικής ύλης, νιτροποίηση, φωτοσύνθεση κ.α.) που επιλέγεται να εξεταστούν διαμορφώνεται η πολυπλοκότητα και οι απαιτήσεις του μοντέλου. Στη παρούσα εργασία θα χρησιμοποιηθεί το WQ1 και θα εξεταστούν οι μεταβλητές BOD και DΟ και οι διεργασίες επαναερισμού και οξείδωσης της οργανικής ύλης. Συγκεκριμένα, το ΜΙΚΕ 11/ΕCO Lab εφαρμόστηκε στο κύριο ρεύμα του Βοιωτικού Κηφισού για διάφορα υποθετικά σενάρια ώστε να αναδειχθούν οι κρίσιμοι παράμετροι μέσω της ανάλυσης ευαισθησίας. Αρχικά, χρησιμοποιήθηκε μόνο το HD μοντέλο και εφαρμόστηκαν διάφοροι περίοδοι επαναφοράς. Στη συνέχεια, προστέθηκε τo AD μοντέλο και μελετήθηκαν διάφορα υποθετικά σενάρια στον Βοιωτικό Κηφισσό για μια ουσία. Σκοπός των σεναρίων ήταν η ανάδειξη των παραμέτρων που επηρεάζουν περισσότερο στη μεταφορά και διασπορά της ουσίας κατάντη σημειακής πηγής. Οι παράμετροι που ελέγχθηκαν ήταν η παροχή και η συγκέντρωση του ρύπου στη σημειακή πηγή, η παροχή εισροής ανάντη της σημειακής πηγής και οι συντελεστές διασποράς και Manning n. Στη συνέχεια, εφαρμόστηκαν υποθετικά σενάρια με τα τρία μοντέλα (HD, AD, ECO Lab) στον Βοιωτικό Κηφισό ώστε να προσδιοριστούν οι παράμετροι που επηρεάζουν περισσότερο την ποιοτική κατάσταση ενός ποταμού. Tα αποτελέσματα της ανάλυσης ευαισθησίας χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια για την προσομοίωση του Βοιωτικού Κηφισού εισάγοντας πλέον τις πραγματικές πιέσεις που υφίσταται σύμφωνα με το Σχέδιο Διαχείρισης των Λεκανών Απορροής Ποταμών του Υδατικού Διαμερίσματος Ανατολικής Στερεάς Ελλάδας (YΠΕΚΑ, 2013). Τα αποτελέσματα συγκρίνονται με μετρήσεις στην έξοδο του Βοιωτικού Κηφισσού ώστε να διαπιστωθεί η εγκυρότητα του μοντέλου και να βαθμονομηθεί εφόσον απαιτείται. Τα συμπεράσματα από την μελέτη και την εξοικείωση με το λογισμικό ΜΙΚΕ 11 ήταν ικανοποιητικά. Αν και αποτελεί ένα ιδιαίτερα πολύπλοκο λογισμικό όσον αφορά τις δυνατότητές του μπορεί να λειτουργήσει ικανοποιητικά και για την προσομοίωση απλών μοντέλων. Επιπλέον, δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη να εξετάσει από απλά συστήματα αποξυγόνωσης μέχρι πολύπλοκα συστήματα που περιλαμβάνουν πολλές μεταβλητές και διεργασίες. Συμπερασματικά, το ΜΙΚΕ 11 κρίνεται ως ένα αξιόλογο εργαλείο για την ποιοτική προσομοίωση ποιοτικών χαρακτηριστικών ποτάμιων συστημάτων., Hydrological and Water quality models of natural systems are tools that are used increasingly for both the study and management of the systems tested. Despite the fact that each model can only give a simplified representation of reality, the conclusions of the simulations nevertheless can be decisive for the future state of the natural system under consideration. MIKE 11 is such a tool that simulates the one-dimensional flow in a river. Its capabilities are not limited to the simulation of the hydrodynamic behavior of the system but extend to the study of the qualitative status of the river for many variables in the simulation of sediment transport, the study of floods etc. It is one of the most modern and widely used models today. In the present study MIKE 11/ECO Lab was applied in the lower reaches of the Vioticos Kifissos River in order to demonstrate its capabilities. MIKE 11/ECO Lab includes three models: the hydrodynamic model (HD), the transport / dispersion model (AD) and the quality model (ECO Lab). The HD model is based on the Saint Venant equations that describe the flow in a river, while the numerical method used is a 6-point scheme known as the 6-point Abbott scheme. The model accepts as input a digital terrain study, the inflow (upstream boundary condition) and the geometry of the river. The model calibration is set using known curves of water levels / inflow and choice of an appropriate roughness coefficient. The AD model concerns the co-transport in the main flow and dispersion due to concentration differences. It accepts as input the concentrations of the tested substances and the coefficient of dispersion. The AD model is dynamically related to ECO Lab so that concentrations at each time step take into account transport - dispersion phenomena as well as the various biological, biochemical and natural processes. The ECO Lab contains various models of qualitative analysis. One of these is the Water Quality module, WQ, which includes among other parameters BOD, DO, nitrates, phosphates and heavy metals. The complexity and the requirements of the model depend on the processes (aeration, oxidation of organic matter, nitrification, photosynthesis, etc. ) chosen to examine. In this thesis we examine WQ1 involving the state variables BOD and DO and processes of re-aeration, photosynthesis, oxidation of organic matter, respiration and sediment oxygen demand. Initially, MIKE 11/ ECO Lab was applied in mainstream Vioticos Kifissos River for various scenarios to identify the critical parameters via sensitivity analysis. Then MIKE 11/ECO Lab was applied in Vioticos Kifissos River. Originally a test of the HD was performed by applying various return periods and then comparing them to known curves of water level / inflow and the choice of an appropriate roughness coefficient. Then the AD model was added to MIKE11 and various scenarios were studied in Vioticos Kifissos River regarding a specific substance. The purpose of the scenarios was to highlight the parameters that most affect the transport and dispersion of the substance downstream from a point source. The parameters tested were the provision and the concentration of the pollutant at the point source, the provision input upstream of the point source and the coefficient of dispersion. Following this they were studied. Then hypothetical scenarios were applied with the three models (HD, AD, ECO Lab) in Vioticos Kifissos River to identify the parameters that most affect the qualitative state of a river. The results of the sensitivity analysis was then used to simulate Vioticos Kifissos River using the actual pressures in accordance with the Management Plan for River Basin Water District of Eastern Continental Greece. The overall experience from using and learning MIKE 11 was very satisfying. Even though MIKE 11 is a rather complicated modeling package, it's capabilities allow the simulation of models ranging from simple water quality models to complicated models including many processes and variables. In conclusion, MIKE 11 is a very useful tool for the study and management of rivers., Αναστασία Χ. Τσιγαρίδα

Οι λίμνες αποτελούν πλέον ένα εκτενές ερευνητικό αντικείμενο για πολλά και διαφορετικά επιστημονικά πεδία. Ο ρόλος τους ως αναπόσπαστο μέρος του υδρολογικού κύκλου και ως «πηγή» νερού καθιστά τις λίμνες οικοσυστήματα ύψιστης σημασίας που προσελκύουν το παγκόσμιο ερευνητικό ενδιαφέρον. Γι αυτό το λόγο άλλωστε, η Ευρωπαϊκή Ένωση με την έκδοση της οδηγίας 2000/60 Πλαίσιο για τα ύδατα απαιτεί από τα κράτη μέλη της Ε.Ε να εφαρμόσουν βιώσιμες στρατηγικές διαχείρισης των εσωτερικών υδάτων σε επίπεδο λεκάνης απορροής ώστε έως το 2015 να έχει επιτευχθεί τουλάχιστο «Καλή οικολογική κατάσταση». Η ανάγκη για μεγαλύτερη κατανόηση της λειτουργίας των λιμναίων οικοσυστημάτων αυξήθηκε, γεγονός που οδήγησε στη διεξαγωγή πολυάριθμων ερευνητικών εργασιών που προσεγγίζουν διαφορετικές πτυχές της πολύπλοκης λειτουργίας των λιμνών. Μεγάλο μέρος της έρευνας επικεντρώνεται σε ομάδες οργανισμών που αποτελούν βιοδείκτες σύμφωνα με τα κριτήρια της Ευρωπαϊκής Οδηγίας Πλαίσιο 2000/60, όπως τα ψάρια, το φυτοπλαγκτό, τα βενθικά μακροασπόνδυλα και τα υδρόβια μακρόφυτα. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον όμως προκαλούν και οι αλληλεπιδράσεις των διάφορων βιοκοινωνιών οι οποίες αποδεικνύονται καθοριστικές για την καλή λειτουργία των οικοσυστημάτων. Το αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής αποτελεί η αξιολόγηση της οικολογικής ποιότητας επτά λιμνών της Δυτικής και Βόρειοδυτικής Ελλάδας βάσει φυσικοχημικών χαρακτηριστικών, της σύνθεσης των ειδών της υδρόβιας βλάστησης και των κύριων ταξινομικών ομάδων του ζωοπλαγκτού. Τα αποτελέσματα της διατριβής παρουσιάζονται σε τέσσερις ενότητες-κεφάλαια. Το πρώτο κεφάλαιο αναφέρεται στις εποχικές διακυμάνσεις και τις χωρικές διαφοροποιήσεις των συγκεντρώσεων των θρεπτικών αλάτων του αζώτου και του φωσφόρου (νιτρικά, νιτρώδη, αμμωνιακά, φωσφορικά και ολικός φώσφορος) και των φυσικοχημικών παραμέτρων που μετρήθηκαν κατά τη διάρκεια των δειγματοληψιών στις επτά υπό διερεύνηση λίμνες της ΒΔ Ελλάδας. Το δεύτερο κεφάλαιο εστιάζει στη σύνθεση των ειδών των υδρόβιων μακροφύτων και των Κλαδοκερωτών και των Τροχόζωων, ενώ στο τρίτο κεφάλαιο εφαρμόζονται δείκτες αξιολόγησης της τροφικής και οικολογικής κατάστασης των υπό διερεύνηση λιμνών με βάση τα αβιοτικά χαρακτηριστικά, τα υδρόβια μακρόφυτα και το ζωοπλαγκτό. Στο τέταρτο κεφάλαιο διερευνήθηκε η επίδραση της υδρόβιας βλάστησης στη χωρική διακύμανση της αφθονίας και της σύνθεσης των κύριων ταξινομικών ομάδων του ζωοπλαγκτού. Σε όλες τις λίμνες μετρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις ολικού φωσφόρου που υποδεικνύουν την ισχυρή επίδραση του ευτροφισμού. Όσον αφορά τη συγκέντρωση της χλωροφύλλης-α υπήρχαν σημαντικές διαφορές με τις βαθύτερες λίμνες να παρουσιάζουν μικρότερες τιμές. Συγκριτικά με τις υπόλοιπες περιβαλλοντικές παραμέτρους που παρουσιάζονται στο πρώτο κεφάλαιο, η χλωροφύλλη-α θεωρείται ως περισσότερο αντιπροσωπευτική παράμετρος των συγκεκριμένων υδατικών οικοσυστημάτων που αντικατοπτρίζει τις διαφοροποιήσεις των λιμνών αναφορικά με τα κλιματολογικά και τα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά της ευρύτερης λεκάνης απορροής. Αναφορικά με τα υδρόβια μακρόφυτα, στις περισσότερες λίμνες επικρατούν λίγα υφυδατικά είδη με πολύ μεγάλες αφθονίες. Τα είδη Ceratophyllum demersum, Trapa natans, Potamogeton pectinatus, Vallisneria spiralis αποτελούν χαρακτηριστικά είδη για τις λίμνες Λυσιμαχία, Μεγάλη Πρέσπα, Πετρών και Βεγορίτιδα αντίστοιχα. Τα κυρίαρχα υφυδατικά είδη που καταγράφηκαν στις υπό διερεύνηση λίμνες είναι κοινά και χαρακτηριστικά των ευτροφικών συνθηκών. Όσον αφορά τη σύνθεση του ζωοπλαγκτού στις τέσσερις λίμνες όπου πραγματοποιήθηκαν οι σχετικές δειγματοληψίες, συνολικά αναγνωρίστηκαν 14 είδη Κλαδοκερωτών που ανήκουν σε 11 γένη και 6 οικογένειες και 39 είδη Τροχόζωων σε 17 γένη και 12 οικογένειες. Όσον αφορά τα Κλαδοκερωτά τα πιο κοινά είδη που βρέθηκαν και στις τέσσερις λίμνες ήταν τα Bosmina longirostris, Chydorus sphaericus και Diaphanosoma brachyurum. Το Κλαδοκερωτό Bosmina longirostris βρέθηκε σε μεγαλύτερη αφθονία και με μεγαλύτερη συχνότητα κατά τη διάρκεια των δειγματοληψιών ενώ από τα τροχόζωα το είδος Keratella cochlearis βρέθηκε να απαντά σε υψηλές αφθονίες και στις τέσσερεις λίμνες. Η ελάχιστη συμμετοχή μεγάλων Κλαδοκερωτών (Daphnia sp.) στη σύνθεση του ζωοπλαγκτού, ερμηνεύεται ως αποτέλεσμα της έντονης θηρευτικής πίεσης που μπορεί να προέρχεται είτε από την ιχθυοπανίδα είτε από τα μακροασπόνδυλα. Στις λίμνες Πετρών και Καστοριάς το είδος Keratella cochlearis απαντά σε πολύ μεγαλύτερη αφθονία συγκριτικά με τα υπόλοιπα Τροχόζωα, ενώ για τις λίμνες Μικρή Πρέσπα και Βεγορίτιδα συμμετέχουν με σημαντικές αφθονίες περισσότερα είδη όπως για παράδειγμα το Keratella quadrata και είδη του γένους Lecane και Polyarthra. Όσον αφορά τις αφθονίες των σημαντικών ειδών και γενών των Καρκινοειδών, το γένος Bosmina απαντά σε μεγαλύτερη αφθονία στις λίμνες Καστοριά και Πετρών. Στις λίμνες Μικρή Πρέσπα και Βεγορίτιδα καταγράφηκαν επίσης σε μεγαλύτερη αφθονία σε σχέση με τις λίμνες Καστοριάς και Πετρών είδη της οικογένειας Chydoridae. Επίσης μεγάλα σε μέγεθος είδη που ανήκουν στο γένος Daphnia βρέθηκαν να συμμετέχουν σε μεγαλύτερη αφθονία στη λίμνη Μικρή Πρέσπα. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την εφαρμογή των τροφικών δεικτών του Carlson δείχνουν πως οι δείκτες που βασίζονται στη συγκέντρωση της χλωροφύλλης-α και στο βάθος Secchi κατατάσσουν τις λίμνες Μικρή Πρέσπα, Καστοριάς και Πετρών σε ευτροφική έως υπερευτροφική κλάση, τη Μεγάλη Πρέσπα και τη Τριχωνίδα σε μεσοτροφική και ολιγοτροφική έως μεσοτροφική κλάση αντίστοιχα και τη Λυσιμαχία σε μεσοτροφική ως ευτροφική κλάση. Οι τιμές του Μακροφυτικού Δείκτη (MI) σε γενικές γραμμές συμφωνούν με το ευρύτερο πλαίσιο των αποτελεσμάτων και υποδεικνύουν την Τριχωνίδα ως τη λίμνη με τη «λιγότερο ανεκτική» στον ευτροφισμό υδρόβια βλάστηση. Σύμφωνα με την εφαρμογή του δείκτη Wetland Zooplankton Index, ο οποίος αναπτύχθηκε ως εργαλείο αξιολόγησης των υγροτόπων των Μεγάλων Λιμνών της Β. Αμερικής βάσει της αφθονίας ενδεικτικών στον ευτροφισμό ειδών του ζωοπλαγκτού, προκύπτει πως καλύτερη οικολογική ποιότητα παρουσιάζουν οι λίμνες Μικρή Πρέσπα και Βεγορίτιδα συγκριτικά με τις λίμνες Πετρών και Καστοριάς. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, η εφαρμογή του δείκτη WZI κρίνεται ως ικανοποιητική αφού φαίνεται πως αντικατοπτρίζει τις διαφοροποιήσεις των λιμνών σχετικά με τη σύνθεση του ζωοπλαγκτού και τη γενικότερη οικολογική κατάσταση. Η αναπροσαρμογή του δείκτη WZI σύμφωνα με τη σύνθεση του ζωοπλαγκτού στις συνθήκες των Μεσογειακών υγροτόπων, μπορεί να αποτελέσει ένα σημαντικό εργαλείο της οικολογικής αξιολόγησης των λιμναίων οικοσυστημάτων της Ελλάδας. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της παρούσας διδακτορικής διατριβής η πυκνότερη υδρόβια βλάστηση συμβάλλει σε μεγαλύτερη αφθονία παρόχθιων ειδών ζωοπλαγκτού και πελαγικών ειδών που μπορεί περιστασιακά να βρεθούν στην παρόχθια ζώνη, αλλά δεν υπάρχουν σαφείς ενδείξεις ότι συμβάλλει στην παροχή καταφυγίου μεγάλων Κλαδοκερωτών. Εξάλλου, τα μεγάλα Κλαδοκερωτά απαντούν σε πολύ μικρούς αριθμούς στις υπό μελέτη λίμνες γεγονός που μπορεί να οφείλεται στον ευτροφικό χαρακτήρα των λιμνών όσο και στην ύπαρξη θηρευτικής πίεσης από ψάρια και άλλους θηρευτές. Επίσης σύμφωνα με τα αποτελέσματα των Αναλύσεων Πλεονασμού RDA και του ελέγχου Monte Carlo τα υδρόβια μακρόφυτα Potamogeton pectinatus, Potamogeton lucens, Trapa natans και Myriophyllum spicatum φαίνεται να έχουν μεγαλύτερη στατιστικά σημαντική συσχέτιση με τα είδη του ζωοπλαγκτού. Οι περαιτέρω αναλύσεις ταξιθέτησης που πραγματοποιήθηκαν ξεχωριστά μεταξύ των Τροχόζωων και των Κλαδοκερωτών και των υδρόβιων μακροφύτων ανέδειξαν ως περισσότερο στατιστικά σημαντικά είδη υδρόβιων μακροφύτων τα είδη Trapa natans και Potamogeton natans για τα Τροχόζωα, και τα είδη Myriophyllum spicatum και Potamogeton perfoliatus για τα καρκινοειδή. Η διαφοροποίηση αυτή μεταξύ των Καρκινοειδών και των Τροχόζωων ίσως αποτελεί ένδειξη της προτίμησης των μεγάλων ταξινομικών ομάδων του ζωοπλαγκτού σε διαφορετικού τύπου ενδιαίτημα, είτε αυτό της παρόχθιας ζώνης όπου κυριαρχούν υφυδατικά μακρόφυτα, είτε αυτό της μεταβατικής ζώνης μεταξύ παρόχθιας ζώνης και ανοικτών νερών όπου κυριαρχούν περισσότερο εφυδατικά είδη μακροφύτων. Η πολυπλοκότητα των δομών ορισμένων υφυδατικών μακροφύτων φαίνεται να σχετίζεται με παρόχθια είδη ζωοπλαγκτού, όπως για παράδειγμα το γένος Chydorus, ενώ μακρόφυτα με απλούστερες δομές σχετίζονται περισσότερο με πελαγικά είδη των οποίων η αφθονία δε διαφοροποιείται στην πελαγική ή στην παρόχθια ζώνη. Άλλες περιβαλλοντικές παράμετροι όπως η αγωγιμότητα, και η συγκέντρωση της χλωροφύλλης-α παρουσίασαν συσχέτιση κυρίως με Τροχόζωα και Κλαδοκερωτά όπως το γένος Bosmina. Η αδυναμία των υπολοίπων αβιοτικών παραμέτρων να εξηγήσουν ικανοποιητικά τα αποτελέσματα της σύνθεσης και της κατανομής του ζωοπλαγκτού στις τέσσερις υπό διερεύνηση λίμνες επιβεβαιώνει το γεγονός ότι σε κάθε λίμνη υπάρχουν διαφορετικοί παράγοντες που καθορίζουν τη σύνθεση του ζωοπλαγκτού και που σχετίζονται με «από πάνω προς τα κάτω» (top-down) και «από κάτω προς τα πάνω» (bottom-up) διαδικασίες, όπως η σύνθεση και η αφθονία της ιχθυοκοινωνίας και η αφθονία της υδρόβιας βλάστησης. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής επισημαίνουν την επίδραση των ευτροφικών συνθηκών στις βιοκοινωνίες των υδρόβιων μακροφύτων και του ζωοπλαγκτού. Ωστόσο, υπάρχουν ενδείξεις πως ανθρωπογενείς επεμβάσεις όπως η εισαγωγή αλλόχθονων ειδών ψαριών ενδέχεται να καθορίζουν επίσης σε σημαντικό βαθμό τη σύνθεση ειδών του ζωοπλαγκτού ενισχύοντας έμμεσα το φαινόμενο του ευτροφισμού. Περαιτέρω διερεύνηση της σύνθεσης της ιχθοκοινωνίας της παρόχθιας ζώνης σε συνδυασμό με τη μελέτη της οριζόντιας μετακίνησης του ζωοπλαγκτού από και προς την παρόχθια ζώνη ενδεχομένως να συμβάλλει εκτενέστερα στη διελεύκανση του ρόλου της παρόχθιας ζώνης και των υδρόβιων μακροφύτων ως καταφύγιο για το ζωοπλαγκτό. Επιπλέον, σύμφωνα με τα αποτελέσματα της διατριβής φαίνεται πως η αφθονία της υδρόβιας βλάστησης συμβάλλει στην αφθονία του ζωοπλαγκτού και ως ένα βαθμό φαίνεται να υπάρχει συσχέτιση μεταξύ των υδρόβιων μακροφύτων με πολύπλοκες δομές και της αφθονίας των Κλαδοκερωτών. Επερχόμενες έρευνες που εστιάζουν στη διαφοροποίηση της σύνθεσης του ζωοπλαγκτού μέσα στις μακροφυτικές συναθροίσεις σε επίπεδο μικροενδιαιτήματος θα μπορούσαν επίσης να παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με το ρόλο των υδρόβιων μακροφύτων ως ενδιαίτημα και καταφύγιο για το ζωοπλαγκτό. Αναμφισβήτητα, οι σχέσεις μεταξύ των υδρόβιων οργανισμών σε ένα λιμναίο οικοσύστημα είναι πολυδιάστατες, ωστόσο η κατανόηση των μηχανισμών που τις διέπουν είναι σημαντική ώστε να είναι δυνατή η εφαρμογή αποτελεσματικών στρατηγικών διαχείρισης και ανάκαμψης των επιβαρυμένων οικοσυστημάτων. Επιπλέον, όσον αφορά τα Μεσογειακά υδατικά οικοσυστήματα λόγω των ιδιαίτερων κλιματικών, περιβαλλοντικών και κοινωνικοοικονομικών συνθηκών η διεξαγωγή ερευνών με αντικείμενο τις βιοτικές αλληλεπιδράσεις χρήζει μεγάλης σπουδαιότητας. Lakes are extremely invaluable ecosystems due to their significance as a crucial component of the water circle and a source of fresh water. The last few decades there is an increasing interest of the scientific community for the functions and mechanisms associated with the lake ecosystems. Moreover, the Water Framework Directive requires the implementation of sustainable fresh water management, including the lake ecosystems, in order to achieve a minimum good ecological quality by 2015. Consequently, there is a lot of research focused on important biotic groups used as biological indicators by the WFD. However, it is well known that the biotic interactions between the various groups of aquatic organisms can often provide key background information regarding the ecological quality of the ecosystem. The main objective of the present thesis is the evaluation of the ecological status of seven lakes in West and NW Greece based on physicochemical characteristics, aquatic macrophyte composition and the major zooplankton taxonomic groups composition. The results of the current thesis are presented in four basic parts. The first part is focused on the seasonal and spatial variations among the seven studied lakes regarding the nutrient concentrations and the abiotic parameters. The second part describes the composition of aquatic macrophytes and the composition of Cladocera and Rotifera in the studied lakes. In the third part the ecological status of the studied lakes was assessed using Trophic State Indices and indices based on aquatic macrophytes and zooplankton. Finally, the fourth part investigates the effects of the aquatic vegetation on the spatial distribution and abundances of the major zooplankton taxonomic groups. According to the results of the current thesis, several statistically significant differences were found among the studied lakes regarding the abiotic parameters. Most notable differences include those of chlorophyll-a concentrations between the deeper and the shallower lakes reflecting the variations in nutrient loading, geomorphology and local climate. During the present thesis, high concentrations of total phosphorus were recorded indicating the influence of eutrophic conditions. As far as the aquatic macrophytes are concerned, few submerged species were found in high abundances which are indicative of the eutrophic conditions. Ceratophyllum demersum, Trapa natans, Potamogeton pectinatus, Vallisneria spiralis were characterized as dominant indicator species for the lakes Lysimachia, Megali Prespa, Petron and Vegoritis respectively. Regarding the zooplankton composition a total of 14 Cladocera and 39 Rotifera were identified in lakes Mikri Prespa, Kastoria, Vegoritis and Petron. Most common Cladocerans were the species Bosmina longirostris, Chydorus sphaericus and Diaphanosoma brachyurum. The small sized Cladoceran Bosmina longirostris was found in greater density while Keratella cochlearis was the most abundant among the Rotifera. The high abundance of small Cladocerans combined with the low contribution of large Daphnia indicates the high predation pressure on the zooplankton. Lakes Mikri Prespa and Vegoritis were characterized by a larger contribution of Cladocera in relation with lakes Kastoria and Petron, including littoral species such as Chydorus. Other Rotifera species such as Keratella quadrata, Lecane and Polyarthra were also recorded in significant abundances in lakes Mikri Prespa and Vegorits. The ecological assessment of the studied lakes based on the application of Trophic State Indices classified lakes Mikri Prespa, Kastoria and Petron as eutrophic to hypereutrophic class, lake Lysimachia as mesotrophic to eutrophic class, lake Megali Prespa as mesotrophic and lake Trichonis as oligotrophic to mesotrophic class. The results from Macrophyte Index evaluation highlight the high nutrient enrichment and the eutrophic influence on the aquatic macrophyte composition. According to the results of Wetland Zooplankton Index, an index based on zooplankton developed for the assessment of wetlands in Great Lakes of N. America, lakes Mikri Prespa and Vegoritis are characterized by higher ecological status than lakes Kastoria and Petron. Wetland Zooplankton Index can provide an important tool for a holistic approach of the ecological assessment of lake ecosystems in Greece. According to the results of the present thesis, dense aquatic macrophyte assemblages contribute to a higher total zooplankton species richness. Specifically, in macrophyte assemblages occupying the whole water column were found higher abundances of littoral Cladocerans and Rotifers in relation with the abundances found among thinner macrophyte stands. Moreover, Redundancy Analysis revealed Potamogeton pectinatus, Potamogeton lucens, Trapa natans and Myriophyllum spicatum as most statistically significant aquatic macrophytes that influence the spatial distribution of zooplankton. Further analysis conducted separately for the Cladocera and Rotifera taxa suggest that Trapa natans and Potamogeton natans have a larger influence on Rotifera spatial variation while the submerged macrophytes Myriophyllum spicatum and Potamogeton perfoliatus will influence mostly the crustacean spatial distribution. These differences can be attributed to a preference of littoral Cladocerans for more complex macrophyte structures that provide habitat for foraging. Few abiotic parameters were found to have a significant effect on zooplankton spatial variability which highlights the importance of top-down and bottom-up factors for determination of biotic community interactions. In conclusion, the results of this thesis underline the influence of eutrophication on the biological communities of aquatic macrophytes and zooplankton. However, there are indications that other human induced activities, such as introduction of exotic fish species, may have a significant effect on the zooplankton composition. Additional research, focused on the composition of littoral fish communities combined with studies on the horizontal distribution of zooplankton in the littoral zone could provide solid information on the role of littoral aquatic vegetation as refuge. Moreover, the results of this thesis indicate that the aquatic vegetation has a significant effect on the zooplankton abundance and there is a possible relationship between complex macrophyte structures and Cladocera density. Further investigation of the spatial variation of zooplankton composition inside the macrophyte assemblages may also elucidate the role of aquatic vegetation as microhabitats for the zooplankton communities. Although the interactions between the biotic communities in a lake ecosystem can be quite complex, the comprehension of the background mechanisms is necessary in order to implement successive management and restoration strategies. Especially, in Mediterranean region, because of the special climate, environmental and socioeconomic conditions, the research on lake ecosystems is particularly important and highly significant for an effective sustainable water management.

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) "Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων", 146 σ., Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία, έχει ως αντικείμενο την ανάδειξη του υδατικού καθεστώτος που επικρατεί στη νήσο Χίο, με αναφορές στην ποιότητα του νερού, στα αποθέματα που υπάρχουν, στα προβλήματα που έχουν εμφανιστεί και γενικά στον τρόπο διαχείρισής του νερού. Αρκετές μελέτες έχουν γίνει, κυρίως από το 1980 και μετά, με σχετικές αναφορές σε διάφορες θέσεις του νησιού αλλά κυρίως σχετικές με την ποιότητα του νερού που καλύπτει τις ανάγκες ύδρευσης της πόλης της Χίου. Στα 9 κεφάλαια που περιλαμβάνει η εργασία, γίνεται αρχικά αναφορά, σε θέματα γεωλογικά, μορφολογικά, υδρολογικά και τέλος περιβαλλοντικά με την παρουσίαση των πιθανών ρυπογόνων εστιών που βρίσκονται στο νησί. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην υδρολογική λεκάνη του Κορακάρη, που καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος για τις ανάγκες ύδρευσης της πόλης της Χίου, και δίνεται η εικόνα των προβλημάτων που αντιμετωπίζει η ευρύτερη περιοχή, τα τελευταία χρόνια. Περιγράφονται τα τεχνικά έργα που έχουν γίνει ή πρόκειται να υλοποιηθούν στο νησί και παρουσιάζονται πολύ γενικά, για όλο το εύρος του νησιού, οι θέσεις που υπάρχει νερό, τα διάφορα προβλήματα που αντιμετωπίζουν κατά περιοχή και ο τρόπος που εξυπηρετούνται τα χωριά της Χίου για να καλυφτούν οι ανάγκες τους. Ιδιαίτερες αναφορές και επισημάνσεις, γίνονται για το έντονο φαινόμενο της υφαλμύρινσης των νερών σαν φυσιολογικό επακόλουθο των υπεραντλήσεων, στην εμφάνιση υδραργύρου στο νερό, στις μεγάλες απώλειες προς την θάλασσα και στα δίκτυα μεταφοράς νερού σε συνδυασμό με τα τεχνικά έργα. Στο τέλος της εργασίας, παρουσιάζονται μια σειρά από συμπεράσματα και προτάσεις, που σκοπό έχουν την ορθολογική αξιοποίηση των υδατικών πόρων του νησιού, In the present master thesis, reference is made to water resources of the Island of Chios, from 1981 to the present. Many are the problems that have arisen, not only due to lack of rainfall on the island but also due to the mismanagement of whatever water is available. The significantly large number of drilling that has taken place at various locations on the island has exacerbated the situation. The effect of overpumping -without any consideration of the consequences- on the underground water reserves, has had a series of devastating effects on the aquifers. The increasing concentration of chloride, is the direct result of excessive pumping, creating adverse conditions with negative effects on the quality of the groundwater systems of Chios. The Office of the Northeastern Aegean Region in cooperation with the Municipality of Chios, in the course of implementing a comprehensive plan to address problems related to water resources of the island, started technical construction projects throughout the island a few years ago. The plan proposes the construction of desalination plants, reservoirs and dams in order to exploit surface water runoff. The study covers the entire island. Emphasis is placed on the hydrological conditions of the Korakaris mountain basin, which covers most of the water and irrigation needs of the capital city of Chios. GENERAL DATA OF THE ISLAND The island has an area of 844 km2 and a coastline of 227 km in length. It is the fifth area largest island in size with a population of about 60,000 residents. ix RAINFALL DATA AND AVAILABLE WATER RESOURCES Rainfalls in various areas of Chios have had wide fluctuations in recent years, as it is shown in the graph below, which reflects the annual rainfall in the three sections of the Prefecture of Chios for the years 1996 to 2008. Image: Amount of annual rainfalls on the island of Chios What is remarkable is the very low precipitation during the period 1999 - 2000, with rainfalls in the south not exceeding 200 mm (intense drought), while the higher rainfall (1.675 mm) occurred in the period 1995 -1996 in the northern part of the island . The rainfall data are derived from the official raingauge stations of the Ministry of Rural Development and Food which operate on the island of Chios. Structure of the master thesis The present master thesis contains 9 chapters, presented in a particular order in order to arrive at conclusions and make some proposals on the management of water resources. In the first chapter, introductory data relating to the framework upon which this master thesis was realized are presented. In the second chapter, reference is made to the geology and geomorphology of the island and presents the main characteristics of both the subsoil and the topography of the island. The third chapter presents the hydrolithology of the island. In the second part of the chapter, reference is made to the hydrogeological data with particular reference to the main hydrological basins, which meet the needs of the capital city of Chios. In part three the hydrological basin of Korakaris mountain is presented, with the most recent data available up to 2003 and the fourth part of the chapter refers to the aquifers of the island. The fourth chapter, outlines the areas of water sampling points with recent data from the study of Mr. P. Giannoulopoulos & Mr. I. Lappas, with EU funding, by the Institute of Geology & Mineral Exploration of Greece (IGME). In the fifth chapter, reference is made to the surface runoff and the streams of the island. It also refers to the hydrological balance of the Parthenis river basinfor the year 1981. Furthermore , the hydrological balance of the principal river basins of Chios, is presented with recent data from the year 2008. The research was condused by Mr. P. Giannoulopoulos & Mr. I. Lappas, with EU funding, by the Institute of Geology & Mineral Exploration of Greece (IGME). The sixth chapter, outlines the main technical works for the exploitation of surface runoffs (desalination plants, filter stations, reservoirs and dams) already constructed or planned to be constructed. The seventh chapter, refers to comprehensive report on the general water conditions whist exists on the island, according to the president of Municipal Company of Chios for Water Supply & Wastewaster Disposal, Mr. Michael Futousis. The eighth chapter presents the water quality of Chios, with data gathered between 1969 and 2008 and the possible water contamination sources are pinpointed. Reference is also made to the existence of Mercury (Hg) in the underground water. The ninth and final chapter, presents the general conclusions resulting from this thesis and makes all the appropriate recommendations which ensue., Γεώργιος Μ. Παΐδας

151 σ., Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές”, Τα τελευταία χρόνια, η θαλάσσια ρύπανση εξαιτίας της παρουσίας πετρελαίου (και των παραγώγων του) από την εμπορική ναυτιλία, καθώς και η αυξημένη συγκέντρωση χλωροφύλλης και διαλυμένων οργανικών ουσιών (DOM), αποτελεί μια βασική περιβαλλοντική ανησυχία για την οποία πολλές διεθνείς συνεργασίες και νόμοι έχουν πραγματοποιηθεί, ιδιαιτέρως υπό την αιγίδα του Διεθνούς Θαλάσσιου Οργανισμού (International Maritime Organisation, ΗΜΟ). Το πετρέλαιο έχει, άμεσα και έμμεσα, καταστροφικές επιπτώσεις σε ζώα και φυτά που κατοικούν στο θαλάσσιο και παράκτιο περιβάλλον. Η παρακολούθηση, η διαχείριση και ο έλεγχος της ποιότητας του υδάτινου περιβάλλοντος έχει επιχειρηθεί επιστημονικά με τη χρήση διαφόρων μεθόδων εκ των οποίων άλλες στηρίζονται στη χημική ανάλυση της σύστασης των φυσικών υδάτων, άλλες σε τεχνικές τηλεπισκόπισης και άλλες στην επεξεργασία των οπτικών ιδιοτήτων τους. Οι τεχνικές τηλεπισκόπισης βασίζονται στη λήψη και επεξεργασία δορυφορικών εικόνων για την καταγραφή πληροφοριών σχετικά με τη θερμοκρασία των υδάτων, το βαθμό αλμυρότητας, τη συγκέντρωση του φυτοπλαγκτόν και γενικότερα των παραγόντων που συμβάλλουν στη καταστροφή του υδάτινου οικοσυστήματος. Οι αναπτυγμένες, αυτές, τεχνικές αλλά και περαιτέρω προσπάθειες από τη διεθνή επιστημονική κοινότητα, καθιστούν την έρευνα στην τηλεπισκόπιση του υδάτινου περιβάλλοντος έναν τομέα με ιδιαίτερη αποτελεσματικότητα και δυναμική. Το τελευταίο διάστημα, η φασματοσκοπία του laser επαγόμενου φθορισμού (LIF) κερδίζει ολοένα και περισσότερο το ενδιαφέρον στον τομέα της τηλεανίχνευσης των διαφόρων περιβαλλοντικών ρύπων στον αέρα, το νερό και το έδαφος. Η ανίχνευση των ρυπογόνων ουσιών με την μέθοδο LIF βασίζεται στη σύγκριση των φασμάτων φθορισμού των ρυπαντών με τα αντίστοιχα φάσματα του μέσου που τους περιβάλλει. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται οι δύο πειραματικές διατάξεις που αναπτύχθηκαν για τη λήψη φασμάτων φθορισμού ρυπογόνων ουσιών του υδάτινου περιβάλλοντος. Η μέθοδος που εφαρμόστηκε είναι η φασματοσκοπία του laser επαγόμενου φθορισμού (LIF) και ως φωτεινή πηγή διέγερσης των δειγμάτων χρησιμοποιήθηκε το Nd:YAG laser, ρυθμισμένο να εκπέμπει στα 266nm (τέταρτη αρμονική). Στόχος είναι η μελέτη και ανάπτυξη μιας διάταξης με δυνατότητα φορητότητας για την καταγραφή φασμάτων φθορισμού γνωστών ρυπαντών του νερού και η δημιουργία μιας βάσης δεδομένων που θα περιέχει τα φάσματα αυτά, τα οποία θα μπορούν στο μέλλον να συγκριθούν με αντίστοιχα φάσματα από άλλες πηγές για περισσότερο αξιόπιστα αποτελέσματα., In the last few years, the marine pollution due to both the presence of oil (and its derivatives) by the commercial shipping and the increased stocking of chlorophyll and dissolved organic matter (DOM) is a basic environmental concern, for which many international collaborations and laws have been established, especially under the aegis of International Maritime Organisation. Oil has both direct and indirect devastating repercussions in animals and plants which live in the marine and coastal environment. The follow-up, the management and the control of the quality of marine environment have been scientifically attempted by using of various methods among which others are based on the chemical analysis of natural waters’ constitution, others on remote sensing techniques and othes on the treatment of their optical attributes. Remote sensing techniques are based on the reception and treatment of satellite pictures for the recording of information refering to the temperature of waters, the degree of saltiness, the concentration of phytoplankton and, in general, the factors which contribute to the destruction of marine ecosystem. These developed techniques and further efforts by the international scientific community render the research in remote sensing for coastal areas a sector of particular effectiveness and dynamics. Recently, the spectroscopy of laser induced fluorescence (LIF) has gained the interest of the scientific community in the field of remote sensing of various environmental pollutants in the air, water and soil. The detection of pollutant substances with the LIF method is based on the difference of spectra of the polluters’ fluorescence in relation with the corresponding spectra of the means which surrounds them (water, soil). In the present work two experimental provisions are presented on the reception of fluorescence spectra of pollutant substances of marine environment. The applied method is the laser induced fluorescence spectroscopy (LIF) and a Nd: YAG laser that it emits in the 266nm (fourth harmonic) was used as a source of excitation of samples. The purpose is double: (1) the study and development of a provision with possibility of portability for the recording of fluorescence spectra and (2) the creation of a database which will contain these spectra that might be compared with corresponding spectra from other sources for more reliable results in the future., Φυλιά Α. Μαρία-Άννα

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η καταγραφή της περιβαλλοντικής κατάστασης της λιμνοθάλασσας του Καϊάφα στο νομό Ηλείας της Πελοποννήσου, μετά τις πυρκαγιές της 24ης Αυγούστου του 2007 και η σύγκρισή της με αντίστοιχες μετρήσεις ένα έτος (2006) πριν από τις πυρκαγιές. Αυτή η μελέτη-καταγραφή φιλοδοξεί να αποδώσει μια σαφή εικόνα της περιβαλλοντικής κατάστασης της λιμνοθάλασσας ενώ παράλληλα δύναται να αποτελέσει μια χρήσιμη τράπεζα δεδομένων για τη σχεδίαση μελλοντικών ερευνητικών εργασιών και περιβαλλοντικών παρεμβάσεων. Συγκεκριμένα γίνεται η καταγραφή της υφιστάμενης κατάστασης της λιμνοθάλασσας όσον αφορά (α) στην ποιότητα του νερού με καθορισμό του μικροβιολογικού φορτίου και (β) στην αποτύπωση της φυτοκάλυψης του πυθμένα από υδρόβια φυτά. Η αποτύπωση της υδρόβιας βλάστησης έγινε με χρήση ηχοβολιστή πλευρικής σάρωσης (side scan sonar) ενώ τα αποτελέσματα της ηχοβολιστικής αποτύπωσης ελέχθησαν με δειγματοληψίες. Τονίζεται ότι η αποτύπωση της φυτοκάλυψης του πυθμένα της λιμνοθάλασσας με ηχοβολιστή πλευρικής σάρωσης είναι από τις πρώτες που επιχειρούνται στο λιμνοθαλάσσιο περιβάλλον της Ελλάδος. Η σύγκριση των αποτελεσμάτων της παρούσας εργασίας με αυτά του έτους 2006 έδειξε αξιοσημείωτες μεταβολές στην έκταση της φυτοκάλυψης του πυθμένα ενώ επιπλέον διαπιστώθηκε σημαντική αύξηση του μικροβιολογικού φορτίου στα νερά της λιμνοθάλασσας. This work presents the results of a multidisciplinary environmental survey which carried out in Kaiafas Lagoon, Western Peloponnesus. The aim of this survey was twofold: (a) to map and distinguish the dominant submerged macrophytic community using indirect and direct methods and (b) to evaluate the microbiological water quality of the Lagoon. Indirect and direct methods were used for mapping Potamogeton pectinatus and Chara hispida f. corfuensis meadows into the Kaiafas Lagoon. A 100 kHz E.G&G side scan sonar and sampling were successfully used to detect the extension and the coverage of the dominant submerged meadows on the lagoon floor. In order to determine the concentration of faecal bacterial in the water column of the lagoon, six (6) samples were collected and were analysed for the presence of: total coliforms, faecal coliforms, Escherichia coli. The overall data indicates that water samples are impacted by human faecal material. A comparison of the results obtained in the present work with previously reported work (2006) showed differences in the submerged macrophytic coverage and a significant increase in the bacterial concentration in the water column of the Lagoon.

Οι επιφανειακοί και υπόγειοι υδάτινοι πόροι αποτελούν σημαντικότατο παράγοντα οικονομικήςκαι κοινωνικής ευημερίας για τον πληθυσμό μίας περιοχής- είναι ανανεώσιμοικαι με την κατάλληλη διαχείριση μπορούν να συμβάλλουν στην αειφόρο ανάπτυξη.Δυστυχώς, η αυξανόμενη άντληση των υπογείων υδάτων, η άμετρη χρήση φυτοφαρμάκωνκαι η παράνομη διάθεση των βιομηχανικών αποβλήτων που συνεπάγεται ηανάπτυξη γεωργικών και βιομηχανικών δραστηριοτήτων, σε συνδυασμό με την αύξησητου πληθυσμού, έχουν σαν aπoτέL·σμa τη δραματική μείωση και υποβάθμιση τηςποιότητα των. Κατά συνέπεια, υπάρχει αυξανόμενη ανάγκη ανάπτυξης προηγμένων τεχνικώνολιγοδάπανης παρακολούθησης και αποτίμησης των ποσοτικών και ποιοτικώνστοιχείων των υδάτινων πόρων. Αποκρινόμενη στην ανάγκη αυτή, όπως προδιαγράφε--548-ται και από την Κοινοτική Οδηγία 2000/60, η TerraMentor Ε.Ο.Ο.Σ. πρωτοστάτησεστον σχεδιασμό και κατασκευή ενός πολυ-παραμετρικού συστήματος μέτρησης καιψηφιακής καταγραφής έως και 15 φυσικών και χημικών παραμέτρων (συγκέντρωσηρυπαντών) που αποτιμούν την ποιότητα των υδατίνων πόρων σε πραγματικό χρόνο(Watertool™). Ο αισθητήρας χρησιμοποιεί τεχνολογία ιοντοεπιλεκτικών ηλεκτροδίων,η οποία περιγράφεται διεξοδικά.. Τέλος, παρατίθεται παράδειγμα εφαρμογής στην περιοχήΚάτω Σουλίου (ΒΑ Αττική), η οποία εμφανίζει σημαντικά προβλήματα υφαλμύ-ρινσης και μόλυνσης του υπογείου υδροφορέα- με αυτήν καταδεικνύεται η aπoτεL·σμa-τικότητα της μεθόδου για ταχεία, ολιγοδάπανη και ακριβή αποτύπωση της ποιότηταςτου υδροφορέα και τα πολλαπλά οφέλη που προσφέρονται στους διαχειριστές υδάτινωνπόρων., Surface and groundwater resources are important assets for the economic and social welfare of the population of a given area; they are renewable and with proper management, they contribute substantially to sustained development. Unfortunately, the expansion of industrial and agricultural activities lead to increasing withdrawal of water from the aquifers, excessive use of pesticides and fertilizers and (frequently illicit) disposal of industrial waste. This results in rapid reduction in the quantity and quality of water reserves. There's a compelling call for the development of advanced and inexpensive means to monitor the quantitative and qualitative characteristics of water resources. In response to such requirements, as specified by Directive 2000/60 of the European Commission, TerraMentor E.E.I.G. has spearheaded the development of a multi-channel sensor and system to measure up to 15 physical and chemical parameters (pollutant concentration) facilitating the evaluation of water quality in real time (Watertool™). The system uses the Ion-Selective Electrode technology, which is thoroughly described. Its effectiveness is demonstrated with an application in the area of Kato Souli (NE Attica), which suffers from intense salination (seawater intrusion) and pollution of the aquifer. It is shown that the Watertool is an inexpensive, accurate and fast method to map the quality of groundwater reserves and assist aquifer managers in making effective decisions.