Χρήση ανερχόμενων τεχνολογιών στην επεξεργασία ρυπασμένου νερού με κυανοβακτήρια και η εφαρμογή του στην υδροπονική καλλιέργεια σέσκουλου

Abstract

Στην παρούσα εργασία έγινε χρήση ανερχόμενων τεχνολογιών για την επεξεργασία νερού ρυπασμένου με κυανοβακτήρια και η εφαρμογή του στην υδροπονική καλλιέργεια σέσκουλου ούτως ώστε να μελετηθεί η επίδραση των κυανοβακτηρίων στην ανάπτυξη των φυτών. Η ανάγκη για υλοποίηση αυτής της έρευνας έγκειται στην ύπαρξη ευτροφικών συνθηκών στο φράγμα των Πολεμιδιών (στην περιοχή της Λεμεσού), το οποίο χρησιμοποιείται για άρδευση. Αρχικά, έγινε χημική ανάλυση του νερού ώστε να γίνει γνωστή η σύσταση του και να τροποποιηθεί η ιδανική υδροπονική συνταγή. Στη συνέχεια, το νερό επεξεργάστηκε με δύο τεχνολογίες ξεχωριστά, την επεξεργασία με υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2) και τον διαχωρισμό κυανοβακτηρίων με τον διαχωριστή εφαπτόμενης ροής (TFS), ο οποίος χρησιμοποιείται για πρώτη φορά στον διαχωρισμό κυανοβακτηρίων. Ο διαχωρισμός των κυανοβακτηρίων, με τον διαχωριστή, επιτεύχθηκε και τα συσσωματώματα εξήλθαν από την έξοδο 1 (πλαϊνή έξοδος) του διαχωριστή. Ακολούθως, κατασκευάστηκε μικρής κλίμακας θερμοκήπιο για στέγαση της υδροπονικής καλλιέργειας. Η υδροπονική καλλιέργεια σέσκουλου έλαβε χώρα με 6 μεταχειρίσεις. Η μεταχείριση 1, ήταν ο μάρτυρας όπου χρησιμοποιήθηκε ιδανική υδροπονική συνταγή για πλατύφυλλα λαχανικά (Christoulaki et al., 2014). Οι μεταχειρίσεις 2+3, με ανεπεξέργαστο νερό από το φράγμα των Πολεμιδιών με καλυμμένα και ακάλυπτα υδροπονικά δοχεία αντίστοιχα. Οι μεταχειρίσεις 4+5 αποτελούνταν από επεξεργασμένο νερό από το φράγμα των Πολεμιδιών με HP (5 mg/L) με καλυμμένα και ακάλυπτα υδροπονικά δοχεία αντίστοιχα. Η μεταχείριση 6 αποτελείτο από διηθημένο νερό του φράγματος κατά 50%. Έπειτα, καλλιεργήθηκαν τα σέσκουλα για 30 ημέρες και έγιναν χημικές μετρήσεις στα υδροπονικά διαλύματα (pH, conductivity, salinity, TDS) και μετρήσεις ανάπτυξης φυτών (# φύλλων, μήκος μεγαλύτερου φύλλου, μήκος ρίζας, βάρος φυτών). Ακολούθως, τη 30η ημέρα έγινε προσθήκη διαλύματος μικροκυστίνων τελικής συγκέντρωσης διαλύματος 150 ppb στα υδροπονικά διαλύματα. Οι μικροκυστίνες προκάλεσαν τοξίνωση- καταστροφή, μαρασμό και κιτρίνισμα των φύλλων. Βάση των μετρήσεων ανάπτυξης των λαχανικών παρατηρείται περιορισμένη ανάπτυξη των σέσκουλων σε όλες τις μεταχειρίσεις όπου χρησιμοποιήθηκε ρυπασμένο νερό από το φράγμα των Πολεμιδιών. Σημαντικό για αυτή την εργασία αποτελεί το γεγονός ότι είναι η πρώτη μελέτη με αποτελέσματα τα οποία δείχνουν την επίδραση του ρυπασμένου με κυανοβακτήρια νερού σε υδροπονική καλλιέργεια. Επίσης, παρατηρείται και η συνδυαστική επίδραση των κυανοβακτηρίων και των μικροκυστίνων στην ανάπτυξη των φύλλων του σέσκουλου.