تلوث التربة الزراعية
المادة العلمبة : معهد بحوث الاراضى والمياة والبيئة
مصادر تلوث التربة
مفهوم تلوث التربة الزراعية
مصادر تلوث التربة الزراعيه فى مصر
تقسيم الملوثات
مفهوم تلوث التربة الزراعية :
- تلوث التربة الزراعية يعرف بأنه الفساد الذى يصيب التربة الزراعية فيغيرمن صفاتها وخواصها الطبيعية أو الكيميائية أو الحيوية بشكل يجعلها تؤثر سلباً بصورة مباشرة أو غير مباشرة على من يعيش فوق سطحها من انسان وحيوان ونبات.
- يتوقف التلوث بالتربة الزراعية على نوع التلوث ، صفات الأرض ، الظروف المناخية والعوامل الطبيعية.وقد يكون بصورة فورية مثل الزلازل والبراكين أو بصورة تدريجية مثل استخدام المبيدات والأسمدة المعدنية وإعادة استخدام المياه العادمة فى رى الأراضى.
- الملوثات التى تختلط بالتربة الزراعية تفقدها خصوبتها حيث تسبب قتل البكتريا المسئولة عن تحليل المواد العضوية الموجودة بالتربة وتثبيت عنصر النتروجين بها. بل قد تحتوى التربة على مكونات بيولوجية قد تكون مسببات أمراض من كائنات دقيقة بكترية وفطرية وبروتوزويه وفيروسيه.
- وقد تحتوى التربة على مصادر العدوى بديدان الأمعاء من بيض ويرقات والتى قد تصل إلى التربة مباشرة عن طريق الأنسان أو عن طريق مياه الرى الملوثة بمياه الصرف الصحى وبعض تلك الديدان تسبب أمراض خطيرة مثل الأنيميا وأمراض الكبد والكلى والأمعاء.
- المحافظة على التربة من التلوث والتدهور ضرورة حتميه من ضروريات العصر لارتباطها بصحة ووجود الانسان.
- ويعتبر الوعى البيئى هو أهم الطرق للحفاظ على التربة من التلوث ويتحقق ذلك عن طريق رفع المستوى التعليمى والثقافى وتعليم الافراد كيفية التعامل مع التربة بحيث يصبح جزء من سلوك الفرد حيث ان المحافظة على التربة من التلوث هى مسئولية جماعية تتطلب الاقتناع التام بمسئولية الافراد تجاه التربة بحيث يصبح الحفاظ عليها أمرا واقعيا.
رجوع
مصادر تلوث التربة الزراعية
وتختلف مصادر تلوث التربة حيث يمكن تقسيمها الى:-
· مصدر مباشر:
يقصد به مصدر محدد ومعلوم يمكن قياس كمية الملوثات الصادرة منه مثل انابيب الصرف الصناعى والصرف الصحى.
· مصدر غير مباشر:
هى المصادر التى من الصعب قياس كمية الملوثات الناتجة عنها وذلك لانتشارها على مساحات كبيرة.. مثل التلوث الناجم من الاسمدة الكيماوية والمبيدات التى تحملها المياه السطحية إلى الاراضى الزراعية . وتلوث الهواء الجوى الناتج من عوادم السيارات والمصانع.
- وتعتمد حركة الملوثات فى التربة على الخواص الكيميائية والفيزيائية للتربة ويتوقف معدل انتقال الملوثات على خواص التربة الفيزيائية وبالتحديد التوزيع الحجمى للحبيبات والكثافة الظاهرية ولأنهما يؤثران على حركة الماء والهواء خلال التربة. رقم pH يؤدى الى ترسب العناصر الثقيلة.. فالزرنيخ والسلينيوم يكونا اكثر حركة فى الظروف القاعدية بينما الرصاص والزنك والكادميوم فى الظروف الحامضية.
· تصبح العناصر اقل حركة فى الاراضى الخفيفة عنه فى الاراضى الطينية.
رجوع
تقسيم الملوثات
- يمكن تقسيم الملوثات تبعا للتركيب الكيميائى لها أو استخدامها الى:-
أولا: ملوثات عضوية Organic Pollutants .
وتشمل:
1- هيدروكربونات عطرية حلقية Polycyclic aromatic hydrocarbons ومصادرة:-
· احتراق الفحم والبترول والخشب.
· اسفلت.
· قطران الفحم.
· انبعاث عوادم السيارات - الشحوم.
2.النيتروالعطرية Nitroaromatic ..ومصادرة (القنابل - المبيد الحشرى - المبيد البكتيرى).
3.الفينيولات وانيلينات Phenoles,anilines ..ومصادرة (المبيدات البكتيرية - مياه صرف مصانع - مواد الصباغة - مبيدات الحشائش).
4.الهالوجينات العطرية Halogenated aromatic مصادرة (مبيدات الحشائش - حرق المخلفات الطبية والمخلفات الصلبة والمخلفات الخطرة - احتراق البترول والفحم والاطارات - مناجم الرصاص).
5.الهالوجينات الاليفاتية Halogenated aliphatic ..ومصادرة (صناعة البلاستيك).
6.المبيدات Pesticides ..ومصادرة (الزراعة - صناعة المبيدات).
7.منتجات البترول .. ومصادرة (صناعة تكرير البترول - السيارات ووسائل النقل – الصناعة).
ثانيا: ملوثات غير عضوية Inorganic Pollutants
وتشمل:
أ.العناصر الثقيلة والنادرة.
ب.النتروجين.
ج.النظائر الشعه.
أ.العناصر الثقيلة والنادرة
.. مصادرها فى التربة تنقسم الى:
· مصادر طبيعية.. حيث التربة خليط من معادن نتجت من ملوثات التجوية الفيزيائية والكيميائية والحيوية لصخور القشرة الارضية مكونة مادة الاصل ومن ثم فإنها تتواجد طبيعيا فى التربة لانها جزء من مكوناتها..ويبين الجدول التالى محتوى بعض المعادن الخام من العناصر الثقيلة والنادرة.
العنصر
المعدن الخام
العناصر الثقيلة به
الفضة (Ag)
Ag2 S, PbS
Cu,Sb,Zn,Pb,Se
الزرنيخ (As)
Fe As S,As S
Ag,Hg,Bi,Mo,Sn
باريوم (Ba)
Ba SO4
Pb,Zn
كادميوم (Cd)
Zn S
Zn,Pb,Cu
كروم (Cr)
Fe Cr2 O4
Ni,Co
نحاس (Cu)
Cu Fe S2,Cu2 S,Cu3 As S4
Zn,Cd,Pb,As,Ni,Mo
نيكل (Ni)
(Ni,Fe)9,S8,Ni As
Co,Cr,As,Se
رصاص (Pb)
Pb S
Ag,Zn,Cu,Cd,Sa
زنك (Zn)
Zn S
Cd,Cu,Pb,As,Sa
Rose et al. (1979).
رجوع
· مصادر ناتجة عن النشاط الانسانىAnthropogenic Sources :-
وتشمل
1. استخراج المعادن من المناجم .. وماينتج عنها من مخلفات تصبح مصدر للتلوث فى الاراضى المحيطة.
2.مخلفات الصرف الصحى والصناعى ... ان جميع انواع الحمأه تحتوى على تركيزات عالية من العناصر السامة الا ان الحمأه الناتجة من الصرف الصناعى تحتوى على ملوثات غير عضوية بتركيزات اعلى بكثير من الحمأه الناتجة من الصرف الصحى. وتعتبر عناصر Cd,Cu,Ni,Zn من اهم العناصر التى تسبب مشاكل فى الانتاج الزراعى عند اضافة الحمأه الى التربة.
3.التخلص من المخلفات الصلبة والسامة.. مخلفات المنازل والمصانع والمستشفيات يمكن ان تؤدى الى تلوث التربة بالعناصر الصغرى والثقيلة فالتخلص منها سواء بإلقائها او دفنها فى التربة يؤدى الى تلوث التربة وانتقالها الى المياه الجوفية.
4.احتراق الوقود (فحم - بترول).. ينتج عنه عدد كبير من العناصر الثقيلة والصغرى تشمل Mn,Cu,Ba,Se,Sb,As,Zn,Cr,Cd,Pb,V,U والتى تترسب على الاراضى المحيطة كما ان احتراق البترول الذى يحتوى على اضافات من الرصاص يعتبر من اهم مصادر تلوث التربة.
5.الصناعات التعدينية..وذلك بعدة طرق منها:-
· انبعاث الايروسولات والغبار المحتوى على هذه العناصر ويترسب على التربة والنبات.
· المخلفات السائله.
· وتستخدم العديد من العناصر فى صناعة السبائك والصلب والتى ينتج منها مخلفات تؤدى الى تلوث التربة.
6- المواد والكيماويات المستخدمة فى الزراعة بالممارسات الزراعية الغير رشيدة.
والمصادر الرئيسية لهذه الممارسات تشمل:
· الشوائب والعناصر الثقيلة السامة الموجودة فى الاسمدة الكيماوية.
· اسمدة طبيعية من مخلفات المجازر والخنازير والدواجن والتى تحتوى على تركيزات عالية من الزنك والنحاس وتسبب سمية النبات.
· المبيدات الكيماوية.
· الاسمدة الطبيعية المصنعة من المخلفات.
- ويوضح الجدول التالى ان الاسمدة المعدنية والاسمدة المصنعة من المخلفات تعتبر من اهم مصادر التلوث التربة بالعناصر السامة.
العنصر
الاسمدة الفوسفاتية
الاسمدة النيتروجينية
الاسمدة العضوية
الاسمدة المصنعة من المخلفات
ملجم/كجم سماد
الزرنيخ
2-1200
2.3-120
3-25
2-52
البورون
2-115
-
0.3-0.6
-
الكادميوم
0.1-170
0.05-8.5
0.1-0.8
0.01-100
الكوبلت
1-12
5.4-12
0.3-24
-
الكروميوم
66-245
3.1-19
0.01-0.36
0.09-21
النحاس
1-300
-
2-172
13-3580
الزئبق
0.01-1.2
0.3-2.9
0.01-0.36
0.09-21
المنجنيز
40.2000
-
30-969
-
المولبيديوم
0.1-60
1-7
0.05-3
-
النيكل
7-38
7-34
2.1-30
0.9-279
الرصاص
7-225
2-27
1.1-27
1.3-2240
القصدير
>100
-
-
-
السيلنيوم
0.5
-
2.4
-
يورانيوم
30-300
-
-
-
الفانديوم
2-1600
-
-
-
الزنك
50-1450
1.42
15-566
82-5894
Kabata-Pendias, and Adriano (1992).
7.الحروب والتدريبات العسكرية... تتلوث الاراضى التى حدثت بها المواقع الحربية بعنصر الرصاص الناتج من الذخيرة وعنصرى النحاس والزنك الناتجين من فوارغ الذخيرة وايضا بالعديد من الملوثات العضوية الناتجة من زيوت المدرعات والشحوم.
رجوع
ب.النتروجين Nitrogen
- المصدر الرئيسى للنيتروجين فى التربة هو الأسمدة النيتروجينية وتشمل الأسمدة النتراتية واليوريا والاسمدة الامونيوميه والاسمدة المخلوطة.
- النتروجين الموجود فى التربة معظمه فى صورة عضوية وبالتالى يكون غير صالح للنبات ولذلك تحدث عمليات بيولوجية فى التربة يتم فيها تحويل النتروجين من صورة عضوية الى صورة غير عضوية (NH4-N , NO3-N) صالحة للامتصاص بواسطة النبات أو يفقد بالتطاير أو الغسيل أو يتحول الى مكونات عضوية فى أجسام ميكروبات التربة.
- ونتيجة الاستخدام المتزايد للأسمدة النيتروجينية يؤدى فقد جزء كبير منها عن طريق الغسيل والنترات المفقودة من التربة عن طريق الغسيل سوف تؤدى إلى تلوث المياه الجوفية ومياه الصرف الزراعى.
- وتتوقف كمية النترات المغسولة من قطاع التربة على عدة عوامل أهمها :-
(i) كمية المياه المتخللة التربة.
(ii) كمية النترات فى التربة.
(iii) نوع التربة.
(iv) نظام ا لزراعة.
- ويكون الفقد أكبر مايمكن فى الأراضى الرملية وقليلً فى الأراضى المزروعة بالأعلاف(حشائش) وكبيراً عند زراعة محاصيل ذات نمو قصير . وعموماً توجد علاقة قويه بين كميه النترات القابلة للغسيل فى التربة ونظم إضافتها لسماد.
ج.النظائر المشعه Radionuclides
- تشمل مصادر النظائر المشعة المصنعة اختبارات الأسلحة النووية السائلة للمفاعلات النووية ومحطات الطاقة - حوادث نقل الوقود الذرى والمخلفات السائلة للمفاعلات النووية.
- تلوث التربة بالنظائر المشعة عند اجراء أول اختبار نووى عام 1950 حيث تسربت كميات هائلة من عنصرىCesium (137 Cs) و Strantium (90Sr) الى البيئة وما يتبع ذلك من دخول (137 Cs) فى السلسلة الغذائية.
- العنصر المشع 90 Sr له فترة نصف عمر 28 سنة ويتسرب الى البيئة ويلوثها نتيجة لاختبارات الاسلحة النووية ولحوادث محطات الطاقة النووية ولذلك يلقى تلوث التربة بالسترنشيوم كثير من الاهتمام لان سلوكه يشابه سلوك الكالسيوم فى السلسلة الغذائية وبالتالى يمكن أن يترسب فى العظام نتيجة لوجوده فى منتجات الالبان والاغذية الاخرى.
- التخلص من النفايات النووية الناتجة من مصانع الاسلحة النووية ومحطات الطاقة النووية بالقائها فى التربة أدى الى تلوث التربة بالنظائر المشعة الناتجة من تحلل اليورانيوم والبلوتونيوم مثل 239 Pu ، 241 Am حيث يمكن أن تدمص هذه النظائر المشعة على سطوح حبيبات التربة وترتبط بالمادة العضوية فى التربة.
- تسرب الاشعاعات النووية من المفاعل النووى فى تشرنوبيل عام ) 1986)أدت إلى تلوث المناطق الزراعية فى روسيا وأوكرانيا. وتعدى التركيز الاشعاعى فى هذه الاراضى الحد المسموح به عالميا وادى الى خروج هذه الاراضى من الانتاج الزراعى كله.
رجوع