Η μελέτη περιλαμβάνει τον ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό πολυχλωριωμένων διφαινυλίων (PCBs) σε δείγματα από διάφορα στάδια επεξεργασίας αστικών λυμάτων στην εγκατάσταση Βιολογικού Καθαρισμού Ηρακλείου. Η εν λόγω εγκατάσταση περιέχει μονάδες προεπεξεργασίας, πρωτοβάθμιας και δευτεροβάθμιας επεξεργασίας αστικών λυμάτων και βοθρολυμάτων καθώς και αναερόβιας χώνευσης της λάσπης. Η διαδικασία ανάλυσης των δειγμάτων είχε ως ακολούθως: Σε ένα πρώτο στάδιο τα δείγματα εκχυλίζονται και καθαρίζονται από κατηγορίες ενώσεων που παρεμποδίζουν την χρωματογραφική ανάλυση, όπως λιπίδια, στοιχειακό θείο και πολυαρωματικούς υδρογονάνθρακες (PAHs). Ακολούθως προσδιορίστηκαν 19 επιλεγμένα μέλη των πολυχλωριωμένων διφαινυλίων με χρήση αέριας χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης με δίδυμη φασματομετρία μαζών (HRGC- MS/MS) και για σύγκριση με αέρια χρωματογραφία υψηλής απόδοσης με ανιχνευτή συλλήψεως ηλεκτρονίων (HRGC-ECD). Οι συγκεντρώσεις των PCBs στην είσοδο, την έξοδο και στη λάσπη κυμαίνονται από 11 - 64 ng/L, 0.6 21 ng/L και 0.6 14 ng/g αντίστοιχα Η μέση ημερήσια ποσότητα των PCBs, που διατίθεται μέσω των επεξεργασμένων λυμάτων στο περιβάλλον βρέθηκε 19 mgid-1 ενώ η αντίστοιχη ποσότητα που διατίθεται μέσω της λάσπης στη χωματερή Ηρακλείου βρέθηκε 20 mgid-1. Η μελέτη, κατά στάδιο της επεξεργασίας των αστικών λυμάτων, έδειξε ότι τα PCBs κυριαρχούν στη σωματιδιακή φάση και η μείωση τους στηρίζεται κυρίως στην απομάκρυνση των αιωρούμενων στερεών. Λόγω της λιποφιλίας των PCBs, ως σημαντικότερο στάδιο για την απομάκρυνση τους προσδιορίστηκε η διαδικασία της λιποσυλλογής. Κατά την πρωτοβάθμια επεξεργασία η μείωση των PCBs επιτυγχάνεται μέσω της καθίζησης των αιωρούμενων σωματιδίων ενώ κατά τη δευτεροβάθμια επεξεργασία πιθανός μηχανισμός φαίνεται να είναι η προσρόφηση ή η βιοσυσσώρευση τους στη σχηματιζόμενη βιομάζα. Στη διαδικασία της αναερόβιας χώνευσης της λάσπης τα PCBs απομακρύνονται λόγω πιθανής βιοαποδόμησης τους. Τέλος, η διεργασία διαφυγής των PCBs προς την ατμόσφαιρα κατά τις διαδικασίες της δευτεροβάθμιας επεξεργασίας και της αναερόβιας χώνευσης αν και δεν μελετήθηκε επισταμένα στην παρούσα εργασία, διαφαίνεται να παίζει ένα σημαντικό ρόλο στην απομάκρυνση των ενώσεων αυτών.
(EL)
The aim of this study is the determination of polychlorinated biphenyls (PCBs) in samples taken from different stages of the process followed by the wastewater treatment plant of Heraklion. The above mentioned plant consists of four major unit treatment processes: pre-treatment, primary treatment and secondary treatment of domestic wastewaters and sewages and anaerobic digestion of the sludge. Initially, the samples were extracted and cleaned up in order to remove compounds like lipids, sulphur and polyaromatic hydrocarbons (PAHs) which impede the chromatographic analysis. The concentrations of 19 PCBs were determined by high resolution gas chromatography with electron capture detector and high resolution gas chromatography with tandem mass spectrometry and the results were compared. Total PCBs concentrations in raw wastewater, treated wastewater and in treated sludge ranged from 11 to 64 ng/L, 0.6 to 21 ng/L and 0.6 to 14 ng/g, respectively. The average amount of PCBs which was discharged daily by the wastewater treatment plant to the sea was found 19 g whereas the amount which was discharged daily by the sewage sludge to the landfill of Heraklion was found 20 g. The analysis of the results has shown that PCBs dominate in the particulate phase and their reduction depends upon the removal of suspended solids during the treatment. The process which is more effective for the PCBs removal is lipids collection due to their lipophilicity. During primary treatment their reduction depends mainly upon the decantation of the suspended matter whereas during the secondary treatment sorption or bioconcentration on the activated sludge seems to be the most possible mechanism. Finally, in anaerobic digestion of the sludge biodegradation is a possible process for the removal of PCBs. Although, not thoroughly studied yet, the escape of PCBs to the atmosphere during secondary treatment and anaerobic digestion of the sludge appears to be an important procedure for the PCBs reduction.
(EN)
