Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

170

Introduction

The Mesolongi saltworks are located on the eastern coastal zone of

the inner part of the Mesolongi lagoon (1, 2, 3). The extreme environ-

mental conditions occuring in the Etolikon lagoon, in the vicinity of

the saltworks due to its physiography, combined with the input of large

quantities of metals in the lagoon derived from agrochemicals and

other anthropogenic sources lead to an increase of metal concentra-

tions in the waters of the area (4).

The aim of this work was to investigate the geographic and tempo-

ral variability of particulate metal concentrations in the brine ponds

through which the water passes prior to its use in the crystallizers for

the production of salt. It is considered that this investigation is of great

importance because it can lead to conclusions related to the quality of

waters and brines used which affect the quality of the salt produced.

Methods and materials

It is noteworthy that station PS1 which is the main pumping station

for the water input to the saltworks aquatic system is characterized by

low concentrations of SPM. The geographic distribution of SPM

shows that stations at the northern part of the aquatic system, nearer to

the crystallizers, are generally characterized by higher concentrations

of SPM relative to the stations in the southern part of the system.

In order to determine the geographic variability of the quality of

waters used in the crystallization process for the production of salt,

SPM samples obtained along the brine ponds were analyzed for Fe,

Pb, Cu, Cd, Cr and Zn. For the separation of SPM, waters/brines were

filtered using a vaccuum pump and millipore filtering system with

membrane filters of 0.45 µm pore size. The SPM material was then

leached with hot 50% HCl for 3 hours and analyzed using a Perkin

Elmer 2100 atomic absorption spectrophotometer.The precision was

checked with replicates and the accuracy with standard samples, and

were found to be below ±5% and ±2%, respectively.

Results and discussions

Geographic variability of particulate metal concentrations in spring

1995.

Iron, Copper, Lead 

Iron varied in SPM between 53 µg/g and 2476 µg/g (Table 1) with

its highest value found at station PS III. At this station Fe was marked-

ly enriched relative to all other stations. At station PS IV Fe was slight-

ly increased relative to station PS II. At station PS VI/15 the Fe con-

centration was very low. Generally Fe in SPM decreased in the fol-

lowing order :

PS III > PS IV > PS II > PS VI/15A > PS VI/15 (the number of sta-

tions increase with decreasing distance from the crystallizers).

The concentrations of Cu varied between 2 µg/g and 24 µg/g. The

highest concentrations of Cu were observed at station PS III with

equally high values found at stations PS II. Lower values were

observed at stations PS IV, PSVI/15 and PSVI/15A.

It should be stressed that Pb exhibited marked enrichments in SPM,

varying between 32 µg/g and 354 µg/g. As in the case of Fe and Cu,

Pb displayed its maximum concentration at station PSIII with evaluat-

ed values at station PSII and lower values at PSIV, PS VI/15 and PS

VI/15A, respectively.

Cadmium, Chromium and Zinc

The distributions of Cd and Cr differ from those of the other metals

since both metals show very low values at stations PS III. However,

both metals exhibited high values at station PS II. Low values of Zn

were observed only at stations PS VI/15A and PSVI/15.

Table 1. Seasonal variability of particulate metal concentrations in the

brine ponds. 

Temporal variability of particulate metal concentrations

A comparison between the particulate metal levels found in early

spring and those observed in late summer 1995 showed that the later

were markedly higher. However, their geographic variability in the

later samples was similar to the former with the highest Fe, Cu, Pb, Cd

and Zn values found at station SP III.

A comparison between the metal concentrations obtained prior to

pumping with those obtained after transfering the water to the next

basin (i.e. stations SPIII, SPV) showed that the waters in the basin

prior to pumping have higher concentrations of particulate metals (i.e.

Fe, Pb, Cd).

Geochemical Behaviour of Metals

In order to determine the geochemical behaviour of the metals stud-

ied, the correlation coefficients among their concentrations were cal-

culated. On the basis of this analysis the following grouping of metals

was observed.

i) Fe, Pb, Cu;   ii) Cd, Zn.

It is implied that Pb and Cu may be associated with the Fe oxide

fraction of SPM, while Cd and Zn may be contained in a different

SPM fraction. Although organic carbon was not determined in the

SPM, Zn and Cd may be bound to the organic fraction of SPM since

they have been found to be associated with organic carbon of the sed-

iments from other regions.

Conclusions

The present data show significant enrichments as well as geograph-

ic and temporal variability in the particulate metal levels in the brines

prior to their use in crystallizers for the production of salt.

Significantly higher metal concentrations were observed in summer

compared to spring.

The particulate metal concentrations during both sampling periods

are generally very high in the first ponds and they decrease with

decreasing distance of the basins from the crystallizers. This phenom-

enon is very pronounced in the case of Pb. However, particulate metal

concentrations remain high in the waters entering the crystallizers.

This phenomenon needs further investigation as it relates to the quali-

ty of the produced salt.

References

1 - B.P. Company 1971 The geological results of petroleum exploration in

western Greece. Institute for Geology and Subsurface Research, Special

Report No 10.

2 - Varnavas S.P. and Lekkas T. 1988. Distribution of metals in the saltwarks

(salinas) of Mesolongi, Greece. Proceedings of International Conference on

Heavy Metals in the Hydrological Cycles, Lisbon, 473-480.

3 - Varnavas S.P. and Lekkas T. 1996 Factors controlling the geochemical and

crystallization Processes in marine brine ponds. Marine Georesources and

Geotechnology,14 : 111-141.

4 - Varnavas S.P. 2000. Assessing and monitoring the environmental

conditions of lagoons in Western Greece. In: M.F.Price (ed.) Proceedings and

Biosphere Reserve Coordinators. Unesco, MAB, Cambridge, 90-92.

TEMPORAL AND GEOGRAPHIC VARIABILITY OF PARTICULATE METAL CONCENTRATIONS IN

BRINES USED IN CRYSTALLIZATION PROCESSES FOR SALT PRODUCTION 

S. P.Varnavas

1

* and Th. Lekkas

2

1

Department of Geology, University of Patras, Patras, Greece

2

Department of Environment, University of Aegean, Mytilini, Greece

Abstract

Suspended particulate matter seperated during two different seasons from brine ponds of a saltworks system were analysed for Fe, Pb, Cd,

Cr, Cu and Zn. It was found that during both seasons the metal concentrations were markedly high in the first ponds of the system while

they decreased with decreasing distance from the crystallizers. However, the waters entering the crystallizers contained significant amounts

of particulate metals. This phenomenon should be investigated further in relation to the crystallization processes and the quality of the

produced salt.

Keywords : particulate metals, lagoons, eastern Mediterranean, brines.

SeasonFePbCuCdCrZnSPM

µg/gµg/gµg/gµg/gµg/gµg/ggr/l

Spring53-247632-3542-240-40-740-80.0015-0.724

Summer66-346732-94210-670-130-670-1730.032-0.960