Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

150

Introduction

The wastes of the Athens metropolitan area, after a primary treat-

ment in the Psittalia SewageTreatment Plant, are discharged in the

inner Saronikos Gulf at 63 m depth and thereafter follow the water cir-

culation of the area. A number of studies undertaken within the frame-

work of monitoring programs (e.g. MEDPOL Saronikos, 1987-2000;

Monitoring of the Saronikos gulf ecosystem affected by the Psittalia

sea outfalls 1998 - 1999), have recorded the concentrations and distri-

bution of dissolved oxygen (DO) and nutrients in Saronikos gulf. This

work, performed in the framework of the program: “Monitoring of the

S 

a 

r 

o 

n 

i 

kos Gulf ecosystem affected by the Psittalia sea outfa l 

l 

s

(2000)”, provides a brief summary of the results of a 6-month study

concerning the impact of the Psittalia sewage on dissolved oxygen and

nutrient distribution in the inner Saronikos gulf. 

The objectives of this work were: (a) to record the concentrations of

dissolved oxygen (DO) and nutrients in the inner Saronikos Gulf in a

6-month sampling period, (b) to investigate the way that the sewage

diffuses in the inner Saronikos Gulf and (c) to assess the impact of

sewage discharge on the oxygen and nutrients distribution.

Materials and Methods

Seawater samples from 11 sampling stations in the inner Saronikos

Gulf were collected monthly.Additionally, in May 2000 and August

2000, a dense and more detailed grid of 25 stations was used (Fig.1).

DO measurements were carried out on the oceanographic vessel

“AEGEO” using the Winkler method [1]. Phosphate and ammonium

were also measured on board with a Perkin –Elmer UV/VIS (Lambda

2S) Spectrophotometer using standard methods [2 & 3], whereas sili-

cate, nitrate and nitrite were measured with a BRAN+LUEBBE auto-

analyzer following standard methods [4 & 5].

Results and discussion

The load of treated wastes during the sampling period “May 2000-

October 2000” was trapped bellow 40m depth, due to the stratification

of the water masses in the inner Saronikos Gulf during May to early

December [6].

DO concentrations ranged between 2.98 and 5.85 ml/l. The lowest

concentration was measured in September near the bottom (95m) of

station S8, west of Psittalia (S7). The vertical distribution of DO at the

stations located near Psittalia showed minimum values at the waste-

water layer (40-60m) due to oxidation of the organic matter of the

sewage effluents.

Nutrient concentrations ranged as follows: PO

43-

: 0.01-2.26 µM

(maximum value at station S31 near Psittalia, in August), NO

3-

: 0.03-

7.04 µM (maximum value at the bottom layer of station S39, south-

western of Psittalia, in July), SiO

42-

: 0.53-14.6 µM (maximum value

at the bottom layer of station S8, southwestern of Psittalia, in

September) and NH

4+

: 0.01-21.8 µM (maximum value at S30, near

Psittalia, in May). The most intense and extended chemical signal of

the sewage effluents was detected during May. Nitrate and silicate dis-

tribution showed an increase with distance (from Psittalia) and depth,

which was related to the mineralization of the accumulated organic

load. The sewage effluent, during the most of the sampling period,

seems to diffuse mainly towards the south - southwest of Psittalia (Fig.

2 & 3) while in May it appears to move, almost equivalently, towards

the southeast and southwest of Psittalia. 

Conclusions

During May to October 2000, low DO concentrations along with

high ammonium and phosphate concentrations were measured within

the layer of 40-60m (depending on the sampling period), mainly

towards south-southwest of Psittalia due to the presence of the sewage

effluent from the Treatment Plant. High concentrations of nitrate and

silicate were measured at a greater distance (1.5-1.7 Km) due to the

decomposition of the accumulated organic load. The sewage discharge

seems to in?uence the DO and nutrient distribution and subsequently

the water quality in the inner Saronikos Gulf.

References

1.Carpenter J.H,. 1965. The Chesapeake Bay Institute technique for

dissolved oxygen method. Limn. Ocean., 10:135-140.

2. Murphy J. and Riley J.P,. 1962  A modified single solution method for

phosphate in natural waters. Anal. Chim. Acta, 12: 162-176.

3. Korroleff .,1970 Revised version of “Direct determination of ammonia

in natural waters as indophenol blue”. Int. Con. Explor. Sea C. M. 1969/

C:9 ICES information on techniques and methods for sea water analysis.

Interlab. Rep., No 3, 19-22.

4. Mullin J.B. and Riley J.P., 1955 The colorimetric determination of

silicate with special reference to sea and natural waters. Anal. Chim.

Acta, 12: 162-176.

5. Strickland J.D.H, and Parsons T.R., 1968 A practical handbook of sea

water analysis. Bull. Fish. Res. Bd. Canada, 167: 310p. 

6. Pavlidou A. and Psyllidou-Giouranovits R., 1999. Chemical

parameters. In: Siokou I. (ed.), Monitoring of the Saronikos gulf

ecosystem affected by the Psittalia sea outfalls, final report, 72-131.

DISTRIBUTION OF DISSOLVED OXYGEN AND NUTRIENTS IN THE WATER COLUMN OF THE INNER

SARONIKOS GULF (CENTRAL AEGEAN SEA) AFFECTED BY THE PSITTALIA SEWAGE OUTFALL

A. Pavlidou*, R. Psyllidou-Giouranovits and I. Siokou-Frankou

National Centre for Marine Research, Ag. Kosmas, 16604 Hellinikon, Greece - aleka@?.ncmr.gr

Abstract

The chemical signal of the sewage effluents of Athens and Piraeus cities was detected at 40-55m during May–September 2000, whereas

in October the signal was detected deeper, at approximately 60-65m. The dissolved oxygen values in the inner Saronikos gulf ranged

between 2.98 ml/l and 5.85 ml/l. Low concentrations were found mainly at the depth of the sewage effluents (40-60m). The highest

concentrations of ammonium and phosphate were measured near Psittalia, at 40-60m depth, whereas for nitrate and silicate an increase

with distance from the sewage sea outfalls is recorded which is related to organic load mineralization. The sewage diffused mainly towards

the south-southwest of Psittalia.

Keywords: Aegean Sea, sewage, dissolved oxygen.

Fig.1:Location of sampling stations in the inner Saronikos

Gulf, in May and August 2000.

Fig. 2 : Horizontal distribution of

DO (ml/l) at the depth of severage

effluents, during August 2000.

Fig.3 : Horizontal distribution of

ammonium (µM) at the depth of

severage effluents, or 50 m, during

June 2000.