1398/9/10 8301

آلودگی خاک به ایجاد تغییراتی در خاک اشاره دارد که با افزوده و یا کاسته شدن مواد آن توسط فعالیت‌های انسانی حاصل می‌گردد و به کاهش کیفیت طبیعی خاک و ایجاد مخاطره برای زیست موجودات زنده و یا کشت گیاهان منجر می‌شود.

آلودگی خاک ها و منابع این آلودگی

معمولا آلودگی خاک به‌هرگونه ایجاد تغییرات پایدار در ویژگی‌های اجزاء تشکیل‌دهنده‌ی خاک به‌طوری که استفاده از آن ناممکن گردد، اطلاق می‌شود. درواقع آلودگی خاک به خصوصیت‌هایی در خاک اشاره دارد که در اثر فعالیت‌های انسانی به‌وجود آمده‌اند و درنتیجه خاکی که به طور طبیعی و بدون دخالت بشری سمی و غیرقابل استفاده است طبق این تعریف در زمره‌ی خاک‌های آلوده قرار نمی‌گیرد. از جمله فعالیت‌های طبیعی همه‌ی موجودات و البته در مقیاسی بسیار بزرگ‌تر انسان‌ها، دریافت مواد مختلف از خاک، تغییر شکل دادن این مواد، استفاده کردن در مصارف مورد نیاز و نهایتا بازگرداندن آنها به شکل ضایعات به دل طبیعت و خاک می‌باشد. تولید ضایعات و زباله بخشی جدایی ناپذیر از زیست انسانی است و همواره خاک به عنوان یکی از واسطه‌های دفع و بازگرداندن این ضایعات به‌چرخه‌ی اصلی خود در طبیعت مطرح بوده است.

لذا قابلیت خاک برای جذب سطحی، تبادل، اکسیدکنندگی و رسوب دادن مواد مورد اهمیت می‌باشد. چنانچه خاک قادر باشد به‌وسیله‌ی فعالیت‌های کاتالیزوری خود و به کمک آب و اکسیژن مواد آلوده‌کننده را بی‌اثر کرده و اجزای آن را تجزیه و به چرخه‌ی طبیعی خود بازگرداند در واقع قادر گشته به‌هم‌خوردگی محیطی حاصل از فعالیت‌های انسان‌ها را به حداقل برساند اما در غیر این صورت خود دچار تغییراتی پایدار گشته و در واقع آلوده محسوب می‌گردد. در عین حال مصرف بی‌رویه‌ی مواد و عناصر خاک نیز با ایجاد انحراف در فرآیند‌های طبیعی خاک در واقع به‌نوعی موجب آلودگی خاک و حتی در مواردی مرگ آن خواهد گشت بدون آنکه لزوما مواد آلوده‌کننده‌ یا مضری به خاک اضافه شده باشد.

خاک لایه‌ای بسیار نازک از کره‌‌ی زمین را تشکیل می‌دهد. خاک از مواد مختلفی نظیر مواد معدنی، مواد آلی، آب، هوا و میکرو ارگانیسم‌ها تشکیل شده است. قسمت معدنی آن حاصل از فرسایش صخره‌ها در طول ادوار متمادی زمین‌شناسی می‌باشد. مواد آلی موجود در خاک از بازمانده‌های گیاهی و حیوانی تجزیه شده تشکیل شده است. یک خاک نمونه که بتواند تولید محصول بنماید دست‌کم از ۵ درصد مواد آلی تشکیل شده است. هوای خاک به نسبت هوای جو زمین، اکسیژن کمتری دارد اما درصد دی‌اکسید کربن آن بیشتر است.

آلودگی‌های فلزی
تمام یون‌های عناصر کم مصرف چنانچه در غلظت‌هایی بیش از حد طبیعی در خاک وجود داشته باشند خاصیت مسموم‌کنندگی دارند. وجود بیش‌از اندازه‌ی عناصر سمی به‌خصوص در خاک‌های اسیدی به جز مسمومیت‌های گیاهی ناشی از Al به‌ندرت گزارش شده است. آلودگی‌های خاک توسط عناصر کم‌مصرف معمولا در نتیجه‌ی فعالیت‌های انسانی به‌وجود می‌آیند. آلودگی‌های خاک ناشی از کارخانه‌های ذوب فلزات، زباله‌های شهری و صنعتی، حشره‌کش‌ها و ترافیک اتومبیل‌ها همگی می‌توانند غلظت‌های این عناصر را در خاک به حد سمی برسانند. گیاهان این مناطق و حیواناتی که چرای آنها در مناطق آلوده صورت گرفته باشد از این عناصر سمی متأثر خواهند شد. برخی از کاتیون های سمی نسبت به PH خاک حساس بوده و با افزایش آن غلظت‌شان به مرور زمان کاهش می‌یابد. به‌هر حال اکثر این کاتیون‌ها و همچنین آنیون‌ها کمتر تحت تاثیر آبشویی هستند.

ترکیبات معدنی حاوی جیوه Hg، کادمیم Cd، سرب Pb، آرسنیک As، نیکل Ni، روی Zn، منگنز Mn، فلورین F و بُر B موجب آلودگی خاک می‌شوند. ترکیبات حاوی آرسنیک و کادمیم بسیار سمی هستند. ترکیبات جیوه، سرب، نیکل و فلورین سمیت متوسط دارند. ترکیبات حاوی بُر، مس، منگنز و روی نسبتا سمی هستند. نحوه‌ی زیست مدرن و بکارگیری تکنولوژی‌های جدید مهمترین عامل گسترش آلودگی‌های ناشی از این فلزات سمی می‌باشد. از طریق سوزاندن مواد نفتی و فعالیت کارخانجات ذوب فلز مقادیر زیادی از عناصر سمی وارد اتمسفر شده و روی گیاهان و خاک می‌نشینند. سرب از طریق احتراق بنزین در اتومبیل‌ها و سوزاندن ذغال‌سنگ وارد اتمسفر می‌شود و در مواقع بارندگی و ریزش برف بر روی خاک نشست می‌کند. همچین زباله‌های شهری عموما آلوده به پسماندهای صنعتی منبع دیگر آلوده‌کننده‌ی خاک‌ها هستند.

سوپرفسفات‌ها و سنگ آهک معمولا دارای مقادیری کادمیم، مس، منگنز، نیکل و روی بوده و به‌کارگیری آنها در صنایع و کشاورزی آلودگی خاک را به‌دنبال دارد. آرسنیک سابقا در ساخت حشره‌کش‌ها کاربرد داشت اما به‌علت پایداری در محیط امروزه کمتر از آن استفاده می‌شود. فلزات سنگین در ترکیبات قارچ‌کش‌های آلی، علف‌کش‌ها و حشره‌کش‌ها شرکت دارند. البته اکثر کاتیون‌های فلزی در خاک‌های با PH بالاتر از ۶، تمایل به کیتاله و یا حلقه‌ای شدن همراه با مواد آلی دارند و کمتر در دسترس گیاهان قرار می‌گیرند. قدرت کیتاله شدن در فلزات را به این صورت نمایش می‌دهند: Cu > Ni > Zn > Mn.

آلودگی‌های نیتروژنی
نیتروژن از جمله عناصر مهم در مطالعه‌ی شیمی، حاصلخیزی و میکروبیولوژی خاک می‌باشد. شیمی نیتروژن در خاک‌ها شامل اکسایش نیتروژن آلی به N₂ و N₂O (یا نیترات‌زدایی) یا به NO^-₃(معدنی شدن) و کاهش N₂ به نیتروژن آلی (تثبیت نیتروژن) می‌شود. همه‌ی این مراحل بستگی به عملکرد کاتالیزو‌ر‌های میکروبی دارند. نیتروژن فقط به صورت نیترات از خاک‌ها شسته می‌شود و تبعا آلودگی آب‌های زیرزمینی و سطحی ناشی از آبشویی نیترات از جمله مسائل جدی‌ای است که جوامع بشری امروزه مخصوصا با توجه به وسعت کشاورزی صنعتی با آن مواجه می‌باشند. نیترات زدایی و جذب نیتروژن توسط گیاهان و میکروب‌ها غلظت NO^-₃را در محلول‌های خاک به حداقل می‌رساند. غلظت زیاده‌ از حد این ترکیب می‌تواند به مسمومیت ناشی از نیترات یا بیماری «کبودی بچه» در نوزادان منجر شود.

آلودگی خاک ناشی از آفت‌کش‌ها
بعضی آفت کش ها مانند آنهایی که ترکیبات آلی کلره دارند به دلیل پایداری‌شان در خاک نه‌تنها ممکن است محیط را برای گیاهان نامناسب سازند بلکه می‌توانند از طریق ورود به زنجیره‌ی غذایی موجبات آلودگی بخش‌های مختلف بیوسفر را نیز فراهم ساخته حیات انسان‌ها و سایر جانداران را با خطر مواجه سازند. عمده‌ی آفت‌کش‌های یافت شده در خاک یا مربوط به ترکیبات شیمیایی معدنی پایداری چون آرسنیک، مس یا سرب هستند که بالاخص قبل از جنگ جهانی دوم از آنها استفاده می‌شد و یا اینکه از هیدروکربن‌های کلره پایدار (مانند د.د.ت) هستند که بعد از جنگ کشف و مورد بهره‌برداری گسترده قرار گرفتند. این سموم یا مستقیما در سم‌پاشی‌ها وارد خاک شده و یا بعدا به واسطه‌ی مرگ و تجزیه‌ی حشرات و گیاهان و همچنین با نشست ذرات خاک آلوده به سموم معلق در هوا به خاک راه می‌یابند.

میزان پایداری این سموم در خاک به طبیعت شیمیایی حشره‌کش ها، نوع خاک، میزان مواد آلی خاک (میزان بیشتر مواد آلی خاک، پایداری حشره‌کش را افزایش خواهد داد)، میزان رس، اسیدیته‌ی خاک (به عنوان مثال BHC و DDT در خاک‌های قلیایی زودتر تجزیه می‌شوند)، یون‌های معدنی خاک، درجه‌ی حرارت، رطوبت خاک و پوشش گیاهی بستگی دارد.

آلودگی‌های ناشی از کودهای معدنی
کودهای معدنی ممکن است موجب تغییر در خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک شده و بدین طریق به آلودگی آن منجر شوند. به‌طور عمده این کودها از سه‌طریق خصوصیات شیمیایی خاک را تحت تاثیر قرار می‌دهند:‌ تغییر غلظت املاح و به اصطلاح شور کردن خاک؛ تغییر PH خاک؛ و ایجاد مسمومیت و کاهش در عناصر کم‌مصرف.

آلودگی‌های ناشی از فضولات حیوانی

فضولات آلی اعم از اینکه خانگی، صنعتی و یا روستایی باشند دارای پتانسیل بالای آلوده‌کنندگی می‌باشند. در صورت ذخیره‌ی کودهای دامی در زمین‌های غیرزراعی با اینکه ممکن است ظرفیت خاک برای پذیرش موادی که به آن اضافه می‌شود افزایش یافته و خاک حاصلخیز‌تر شود، اما امکان آلودگی خاک با فلزات سنگین و دیگر عناصر سمی محلول در فضولات وجود دارد، و با آبشویی آنها نیترات و مواد آلی دیگر ممکن است به آبراه‌ها و رودخانه‌ها راه یافته و زیست ماهیان و جانداران دیگر را به مخاطره بیاندازد. همچنین پراکندگی ذرات این فضولات موجب آلودگی هوا و یا آب و بعضا اشاعه‌ی بیماری‌های مختلف به‌وسیله‌ی موجودات زنده‌ی میکروبی می‌گردد.

اثرات شوینده‌ها در خاک
شوینده‌ها نیز می‌توانند کیفیت خاک را تحت تاثیر قرار دهند. وجود شوینده‌ها در فاضلاب سبب افزایش سرعت نفوذ آن از صافی‌ها می‌شود. مقدار حرکت شوینده‌ها در خاک متغیر بوده و به‌جنس و ماهیت زمین بستگی دارد. به‌این ترتیب هنگامی که قابلیت نفوذ خاک در کنار وجود پاک‌کننده‌ها افزایش یابد این امکان که سایر آلاینده‌ها بتوانند به طبقات و لایه‌های پایین‌تر زمین حتی تا سطح آب‌های زیرزمینی نفوذ کنند وجود دارد. در عمل در آب چاه‌های تهران حتی در اعماق ۱۵۰متری، وجود شوینده‌، نیترات، نیتریت و کلیفرم تایید شده است. علاوه‌بر این شوینده‌ها با افزایش نفوذپذیری خاک موجب می‌شوند که میکروارگانیسم‌ها و حتی مولکول‌هایی که به‌طور طبیعی نمی‌توانند از صافی‌های خاک عبور کنند، از خلل و فرج و لایه‌های متوالی و مختلف خاک عبور نمایند و موجب آلودگی میکروبی آب های زیرزمینی عمیق‌ شوند.

مقاله اختصاصی گروه تدوین محتوای اگرونیک
استفاده از این مطلب و انتشار آن، با ذکر نام اگرونیک و درج لینک www.agronic.ir بلامانع می باشد.

منبع

آلودگی محیط زیست/ مینو دبیری

کلیدواژه: