- raksturojums
- - Augsne
- Ekosistēma
- Fizikāli ķīmiskās īpašības
- - Piesārņojuma mehānismi un augsnes piesārņotāju mijiedarbība
- - Augsnes kvalitātes rādītāji
- Bioloģiskie rādītāji
- Mitruma saturs
- Augsnes auglība
- Skābums
- Sāļums
- Augsnes piesārņojuma cēloņi
- - ieguves rūpniecība un naftas ieguve
- Ieguves rūpniecība
- Nafta
- - Lauksaimniecība un selekcija
- Agroķīmiskās vielas
- Apūdeņošanas ūdens
- Degvielas noplūde
- - Rūpnieciskie atkritumi
- Tiešā
- Netieša
- - sadzīves atkritumi
- Automobiļu satiksme
- - Nepietiekama inženierijas prakse
- Galvenie piesārņotāji
- - Smagie metāli
- Visizplatītākie smagie metāli
- - radioaktīvie elementi
- - Tu ej ārā
- - Agroķīmiskās vielas
- Mēslošanas līdzekļi
- Pesticīdi
- - virca
- - cietie atkritumi
- Svins pilsētas dārzos
- - bioloģiskā
- Augsnes piesārņojuma veidi
- - ķīmiskais piesārņojums
- - fiziskais piesārņojums
- - bioloģiskais piesārņojums
- - Termiskais piesārņojums
- - Vizuāls piesārņojums
- Augsnes piesārņojuma sekas
- - ekoloģiski
- Bioloģiskā daudzveidība
- Bioģeoķīmiskie cikli un biofiltrs
- - antropisks
- Lauksaimniecības un lopkopības samazināšana
- Dzeramā ūdens piesārņojums
- Sabiedrības veselība
- Ainavas degradācija
- Ekonomiskās vērtības zaudēšana
- Vietņu ar augsnes piesārņojumu piemēri
- - Naftas piesārņojums Ekvadorā
- Piesārņojuma problēma
- Restaurācija
- - El Carrasco atkritumu poligons (Bucaramanga, Kolumbija)
- Projekts
- Sekas
- - Caño Mánamo (Delta Amacuro, Venecuēla)
- Projekts
- Sekas
- Risinājumi
- - Profilaktiski
- Ekoloģiskā lauksaimniecība
- Atkritumu kontrole
- - Restaurācija
- Ķīmiskā atjaunošana
- Bioloģiskā atjaunošana vai bioatjaunošana
- Fiziskā atjaunošana
- Atsauces
Augsnes piesārņojums ir to ķīmiskā vai fiziskā degradācija ietekmē to ekoloģisko un antropogēno lietderība. Piesārņojot augsni, rodas nelīdzsvarotība, kas negatīvi ietekmē dzīvi ekosistēmā.
Pirms 20. gadsimta 70. gadiem augsnes piesārņošanai netika piešķirta nekāda nozīme. Tomēr arvien vairāk informācijas ir uzkrāts par šāda veida piesārņojuma radīto ietekmi uz vidi.
Augsnes piesārņojums no ieguves Austrālijā. Avots: CSIRO
1972. gadā Eiropas Kopiena izdeva "Eiropas Augsnes hartu". Šajā dokumentā augsne tiek klasificēta kā vērtīgs resurss, kuru ir viegli iznīcināt un kas ir jāaizsargā.
Augsnes fizikāli ķīmiskās īpašības nosaka mijiedarbības mehānismus ar piesārņotājiem. Tā kā porainas matricas sastāvs, kas satur mainīgu sastāvu, ieskaitot gāzveida un šķidru fāzi, ļauj noturēt piesārņotājus.
Starp augsnes piesārņojuma cēloņiem var minēt cieto, šķidro un gāzveida, sadzīves un rūpniecības atkritumu nepietiekamu apsaimniekošanu. Atkritumi, kas izmesti uz zemes, vai notekūdeņi, kas tajā izvadīti, satur lielu daudzumu piesārņotāju, un skābs lietus izraisa to paskābināšanos.
Ieguves rūpniecība un naftas ieguve izraisa augsnes fizikālu un ķīmisku noārdīšanos. Šajā ziņā viena no lielākajām problēmām ir augsnes piesārņojums ar smagajiem metāliem.
No otras puses, lauksaimnieciskā darbība pasliktina arī augsni, pārmērīgi izmantojot agroķīmiskos produktus un lauksaimniecības tehniku. Mēslošanas līdzekļi un pesticīdi ietekmē augsnē esošos mikroorganismu, kā arī augus.
Visizplatītākie augsnes piesārņotāji ir smagie metāli, agroķīmiskās vielas, sāļi, cietie atkritumi, organiskie atkritumi un bioloģiskie piesārņotāji. Šie piesārņotāji izraisa augsņu ķīmisku, fizikālu, bioloģisku, termisku un vizuālu piesārņojumu.
Ja tiek patērēti piesārņoti augi un ūdens, augsnes piesārņojums rada sabiedrības veselības problēmas. Tādā pašā veidā ainava tiek degradēta un tiek nodarīti milzīgi ekonomiskie zaudējumi.
Mēs atrodam augsnes piesārņojuma piemērus naftas rūpniecībā, piemēram, Ekvadoras austrumos, kur tika būvēti ierobežošanas dīķi. Šīs lagūnas nebija labi noslēgtas, un dažādas toksiskas vielas infiltrācijas rezultātā piesārņoja augsni.
Ļoti izplatīta augsnes piesārņojuma situācija ir tā sauktie sanitārie poligoni. Bukaramangā (Kolumbija) cietie atkritumi tika apsaimniekoti slikti vairāk nekā 40 gadus, kļūstot par slimību avotu.
Cits piemērs ir Caño Mánamo gadījums Orinoco upes deltā (Venecuēla) slikti iecerētas infrastruktūras un attīstības projekta dēļ. Šeit tika uzbūvēts krastmalas ceļš, kas kalpoja par grāvju un mainīja teritorijas ūdens režīmu, izraisot augsnes paskābināšanos.
Augsnes piesārņojuma problēmas risinājumi ir pelnījuši visaptverošu pārvaldību, kas ietver novēršanu un atjaunošanu.
Profilaksei nepieciešams īstenot ilgtspējīgu attīstības pieeju. Tam galvenā uzmanība jāpievērš lauksaimniecībai, kā arī sadzīves un rūpniecības atkritumu un emisiju pārvaldībai.
Piesārņoto augsņu atjaunošana ietver virkni tehnoloģiju, kas paredzētas piesārņotāju noņemšanai, neitralizēšanai, saturēšanai vai imobilizēšanai. Šajā nolūkā tiek izmantoti ķīmiski, bioloģiski un fizikāli līdzekļi.
raksturojums
- Augsne
Augsne ir pamatiežu sadalīšanās produkts ar fizikāliem, ķīmiskiem un bioloģiskiem faktoriem. Tas veido zemes garozas virsmas slāni, kas ir pakļauts mātes iežu sadalīšanās ģeoloģiskajiem procesiem.
Erozija un sedimentācija, kā arī klimats (lietus, vējš, mitrums un temperatūra) veicina augsnes struktūras veidošanos. No otras puses, arī dzīvās būtnes aktīvi piedalās augsnes veidošanās procesā (pedoģenēze).
Baktēriju, sēnīšu, tārpu un citu dzīvo būtņu darbība noārda organiskās vielas un augsnes daļiņas.
Ekosistēma
Augsne ir ekosistēma, kas ietver fizikālo (augsnes daļiņas), gāzes (gaiss) un šķidruma (ūdens) fāzi, kurā mijiedarbojas abiotiski (nedzīvi) un biotiski (dzīvi) elementi.
Starp abiotiskajiem elementiem ir dažādi minerāli, ūdens un gāzes, piemēram, CO2 un O2. Biotikā ir daudz dažādu mikroorganismu (baktērijas, sēnītes, vienšūņi, nematodes), tārpi, kā arī kukaiņi, rāpuļi un zīdītāji.
Fizikāli ķīmiskās īpašības
Ir dažādi augsnes veidi, ko nosaka pēc to izcelsmes un fizikāli ķīmiskajām īpašībām.
Sākotnējais pamatiezis nosaka augsnes pamatīpašības, savukārt vides un bioloģisko faktoru darbība veicina tās attīstību.
Augsnes elementārās īpašības nosaka tās struktūra, struktūra, mitruma saturs un ķīmiskais sastāvs (galvenokārt organiskās vielas).
Struktūra ir saistīta ar augsnes agregātu lielumu un izvietojumu, kā arī to vertikālo sadalījumu. Tādā veidā augsnē veidojas slāņi vai horizonti ar īpašām īpašībām un smilšu, dūņu un māla daļu.
Ūdens saturam ir būtiska nozīme ķīmiskajos un bioloģiskajos procesos, kas notiek augsnē. Saules starojums silda zemi, un šī enerģija katalizē dažādas reakcijas, pat padarot iespējamu pazemes dzīvi.
- Piesārņojuma mehānismi un augsnes piesārņotāju mijiedarbība
Norādītās augsnes sastāvdaļas un īpašības nosaka augsnes un piesārņotāju mijiedarbību un iespējamo ietekmi.
Balstoties uz to, piesārņojuma mehānismi, kas iedarbojas uz augsni, ir dažādi. Tie ietver fiziskus procesus, piemēram, piesārņotāju aizturi augsnes struktūrā vai to infiltrāciju, difūziju un transportēšanu.
Turklāt augsnē notiek arī pārmaiņas, pārvērtības un vispārīgas ķīmiskās izmaiņas piesārņotāju iedarbības dēļ. Šajā gadījumā visatbilstošākie ir ķīmiskie un bioloģiskie procesi (biotransformācija un bioloģiskā noārdīšanās).
- Augsnes kvalitātes rādītāji
Bioloģiskie rādītāji
Ļoti svarīgs rādītājs ir elpošanas ātrums, kas ļauj novērtēt bioloģisko aktivitāti augsnē. To mēra pēc oglekļa dioksīda evolūcijas, kas rodas organisko vielu sadalīšanās rezultātā.
Savukārt bioloģiskā aktivitāte ir atkarīga no tādiem faktoriem kā mitrums, temperatūra, skābekļa saturs un organiskās vielas augsnē. Citi bioloģiskie rādītāji ir oglekļa slāpekļa mineralizācija, slāpekļa fiksācija, kopējā biomasa un noteiktu enzīmu mērīšana.
Mitruma saturs
Ir optimāls mitruma saturs bioloģisko procesu attīstībai augsnē. Tas atrodas apmēram 60% poru vietas, jo lielāks mitrums ietekmētu skābekļa pieejamību.
Augsnes auglība
Auglību piešķir gan augu barībai nepieciešamo minerālvielu saturs, gan to pieejamība. Tajos ietilpst makroelementi (slāpeklis, fosfors, kālijs, kalcijs, magnijs un sērs) un mikroelementi (dzelzs, cinks, mangāns, bors, varš, molibdēns un hlors).
Skābums
To nosaka ar ūdeņraža jonu daudzumu augsnes šķīdumā. Jo lielāks ir ūdeņraža jonu daudzums, jo skābāka ir augsne, un tas ietekmē noteiktu barības vielu pieejamību.
Lielākā daļa barības vielu ir pieejamas, ja pH ir no 5,8 līdz 6,5 (nedaudz skābs).
Sāļums
Tas attiecas uz ūdenī šķīstošo sāļu daudzumu augsnē, kurā dominējošais sāls ir nātrija hlorīds. Augsts sāļu saturs ietekmē augsņu auglību.
Augsnes piesārņojuma cēloņi
- ieguves rūpniecība un naftas ieguve
Dānijas augsnes piesārņojums ar arsēnu. Avots: Bochr
Ieguves rūpniecība
Kalnrūpniecības darbība ir viena no negatīvākajām augsnēm, jo tā iznīcina augsnes virskārtu un tās struktūru. Turklāt tas pievieno augsnei ļoti toksiskus piesārņotājus, piemēram, dažādus smagos metālus.
Piemēram, zelta ieguve piesārņo augsni un ūdenstilpnes ar dzīvsudrabu un arsēnu.
Nafta
Atlikušās dūņas, kas iegūtas, ekstrahējot ogļūdeņražus, ir nopietna augsnes piesārņojuma problēma. Tās sastāvā ietilpst smagie metāli (kadmijs, dzīvsudrabs), ogļūdeņraži un citi savienojumi.
Dažas modernās metodes, piemēram, hidrauliskā sašķelšana (sašķelšana), vēl vairāk palielina piesārņojuma pakāpi.
Sadalīšana sastāv no ieža sadalīšanas zemākajos slāņos, ieslodzītās gāzes un eļļas atbrīvošanai. Šajā procesā tiek pievienotas vairāk nekā 600 ķīmiskas vielas, kas galu galā piesārņo augsni un ūdeni.
- Lauksaimniecība un selekcija
Agroķīmiskās vielas
Lauksaimniecībā, īpaši intensīvā monokultūrā, tiek izmantots liels daudzums pesticīdu un mēslošanas līdzekļu. Pesticīdi cita starpā ir herbicīdi, insekticīdi, fungicīdi, baktericīdi.
Insekticīdi un herbicīdi daudzos gadījumos piesārņo augsni ar aktīvo atlieku atlikumiem. Mēslošanas līdzekļiem pievieno nitrītus, nitrātus, un fosfātu mēslojumi ir kadmija avots.
Ķīmisko mēslojumu pārpalikums var izraisīt skābumu augsnē un nelīdzsvarotību mikroorganismu populācijā.
Apūdeņošanas ūdens
Apūdeņošanas ūdens ir galvenais augsņu sāļuma cēlonis tā sāls satura dēļ. Turklāt, izmantojot apūdeņošanas ūdeni, augsni var piesārņot ar mikroorganismiem vai smagajiem metāliem.
Degvielas noplūde
Lauksaimniecība piesārņo augsni, izmantojot mašīnas, kas rada degvielas un naftas noplūdes draudus.
- Rūpnieciskie atkritumi
Tiešā
Atkarībā no nozares veida ir vairāki atkritumi, kas var piesārņot augsni. Notekūdeņi jo īpaši nogādā zemē smagos metālus, šķīdinātājus, mazgāšanas līdzekļus un citas bīstamas ķīmiskas vielas.
Piemēram, kadmijs ir ļoti izplatīts piesārņotājs, ko rada niķeļa-kadmija akumulatoru rūpniecība. To izmanto arī kā stabilizatoru PVC plastmasas rūpniecībā vai metalurģijas un elektronikas rūpniecībā.
Netieša
Prekursoru gāzu, piemēram, slāpekļa oksīdu, sēra oksīdu un oglekļa dioksīda, emisijas izraisa skābu lietu. Šīs skābes, nonākot augsnē, maina tās pH un paskābina.
Dedzinot ogles termoelektrostacijās, rodas CO2 (galvenā siltumnīcefekta gāze) un citi piesārņotāji. Piemēram, ogļu sadedzināšana ir svarīgs dzīvsudraba avots, kas nogulsnējot piesārņo augsni.
Tiek lēsts, ka 74% smago metālu piesārņojuma rodas sadedzināšanas pelnu veidā.
- sadzīves atkritumi
Cietie atkritumi un pilsētas notekūdeņi ir visu veidu piesārņotāju avoti, kas nepareizas apsaimniekošanas dēļ nonāk zemē. Sanitārajos atkritumu poligonos cita starpā ir milzīgs daudzums plastmasas atkritumu, baterijas, organiskie atkritumi, metāli, elektroniskās ierīces.
Ainavas degradācija augsnes piesārņojuma dēļ. Avots: Kenneth Allens / atkritumu sadales vietne, Drumaduff
Automobiļu satiksme
Fosilā kurināmā sadedzināšana ir augsnes piesārņojuma avots ar nogulsnēšanos, un tas ir ļoti nopietns, ja tajā ietilpst svina benzīns.
- Nepietiekama inženierijas prakse
Daži inženiertehniskie darbi maina ekosistēmas, izraisot augsnes degradāciju. Piemēram, krastmala, ceļš vai dzelzceļš var pārtraukt ūdens plūsmu uz teritoriju vai palielināt to.
Ja tiek nogriezta ūdens notece uz zemi, tā var izžūt un sabojāt vai palielināt sāļu koncentrāciju. Ja ūdens aizplūšana tiek novērsta, augsne applūst un notiek anoksiski un oksidācijas procesi.
Galvenie piesārņotāji
- Smagie metāli
Augsnē ir noteikta dabisko smago metālu koncentrācija atkarībā no izejmateriāla, no kura tā iegūta (sākotnējais iezis). Piesārņojuma problēma rodas, kad cilvēks pievieno papildu daudzumu, kas palielina minēto koncentrāciju.
Visizplatītākie smagie metāli
Visvairāk piesārņojošie smagie metāli ir svins, kadmijs, niķelis, varš, alva, dzīvsudrabs, arsēns, hroms un cinks. Šajā kategorijā ietilpst arī alumīnijs, neskatoties uz to, ka tas ir vieglāks metāls.
Šo metālu koncentrācija dažās augsnēs ir divreiz lielāka nekā parasti zemes garozā. Piemēram, kadmija gadījumā tas var būt sešas reizes lielāks.
- radioaktīvie elementi
Radioaktīvie elementi, piemēram, urāns, ir ļoti bīstami piesārņotāji to nopietnās ietekmes uz dzīvību dēļ. Tos zemē pievieno noplūdes no radioaktīvo atkritumu atradnēm vai negadījumi atomelektrostacijās.
Radioaktīvos atomus var noņemt arī no apakšējiem slāņiem, veicot urbšanas darbības. Piemēram, joprojām ir lieli Ukrainas un Baltkrievijas augsnes traktāti, kas šodien ir piesārņoti 1986. gada Černobiļas avārijas dēļ.
Turklāt, kad notiek hidrauliskā sašķelšanās, var tikt piesaistīti radioaktīvie materiāli, piemēram, rādijs, radons, urāns un torijs.
- Tu ej ārā
Tie ir ūdenī šķīstoši sāļi, kas veido ļoti koncentrētus šķīdumus, piemēram, nātrija, kalcija, magnija, kālija, hlorīda, sulfāta, karbonāta un bikarbonāta jonus.
Kombinācijās ar vislielākajām sāļuma problēmām augsnē ir nātrija hlorīds, magnija sulfāts un nātrija sulfāts.
- Agroķīmiskās vielas
Mēslošanas līdzekļi
Neorganiskie mēslošanas līdzekļi, ja tos izmanto pārmērīgi, kļūst par piesārņotājiem, radot barības līdzsvara traucējumus, augsnes sāļumu un skābumu. Saskaņā ar FAO datiem pasaulē katru gadu tiek patērēti vairāk nekā 200 miljoni tonnu mēslojuma.
Pesticīdi
Neizvēlīga pesticīdu lietošana rada nopietnas piesārņojuma problēmas, jo herbicīds atrazīns, ko izmanto nezāļu apkarošanai kukurūzā, ir atlikušais. Šie herbicīdi māko bioģeoķīmiskos ciklus, mainot mikrobu kopienas un oglekļa un slāpekļa dinamiku.
Tikai Brazīlijā gadā tiek izmantotas apmēram 1000 tonnas pesticīdu, bet Argentīnā - vairāk nekā 300 miljoni tonnu glifosāta herbicīda.
Glifosāts rada nopietnas veselības problēmas, īpaši ietekmē nervu sistēmu.
- virca
Tas ietver visu veidu organiskos atkritumus, kas radušies lauksaimniecībā un lopkopībā. Augsnes piesārņošanai īpaši svarīgi ir dzīvnieku ekskrementi un mirušie dzīvnieki.
Šajos gadījumos atkritumi var būt līdzeklis patogēniem organismiem, kas piesārņo pārtikas produktus ar augsnes piesārņojumu.
- cietie atkritumi
Galvenie cietie atkritumi, kas piesārņo augsni, ir plastmasa, kas savukārt izdala toksiskas vielas, piemēram, dioksīnus. Turklāt būvgruži, nolietota elektronika, baterijas un citi priekšmeti piesārņo grīdas.
Svins pilsētas dārzos
Miraflores augļu dārza (Sevilja, Spānija) augsnē ir konstatēti 400 mg / kg svina, maksimāli pieļaujamais ir 275 mg / kg.
Kultūru absorbētais svins tika koncentrēts 0,51 mg / kg (maksimāli pieļaujamais 0,10 mg / kg). Tika konstatēts, ka piesārņojuma avots bija krāsas atliekas būvgružos, kas iepriekš tika noglabāti šajā apgabalā.
- bioloģiskā
Dzīvu organismu izraisītu augsnes piesārņojumu var izteikt dažādos veidos.
Pārspīlēti augsnē jau esošo organismu skaita pieaugums var pasliktināt to kvalitāti. Tas notiek tāpēc, ka mikroorganismi augsnē patērē skābekli un organiskās vielas.
Cits piesārņojuma veids ir augu patogēnu, piemēram, nematodu vai sēnīšu, kā arī cilvēku patogēnu iestrāde augsnē.
Augsnes piesārņojuma veidi
- ķīmiskais piesārņojums
Tas ir galvenais augsnes piesārņojuma veids, kas sastāv no ķīmisku vielu iestrādes, kas pasliktina tās kvalitāti. Vielas un veidi, kā viņi strādā, ir ļoti dažādi.
Ķīmiskās vielas ietekmē augsnes struktūru, piemēram, naftas noplūdes vai atšķaidītāji, ko izmanto sadalīšanā. Tāpat mikroorganismus ietekmē pesticīdi un mēslošanas līdzekļi, kas var būt arī toksiski augiem un cilvēkiem.
Ķīmisko procesu piemērs, kas saistīts ar augsnes ķīmisko piesārņošanu, ir skābums. Pievienojot augsnei vielas ar hidronija jonu aktivitāti, pazeminās augsnes pH un izdalās toksisko metālu joni.
- fiziskais piesārņojums
Pievienojot piesārņojošus materiālus vai mainot tās struktūru, notiek augsnes fiziska piesārņošana. Pirmajā gadījumā mums uz zemes ir cietas atkritumu atliekas, piemēram, atkritumi vai gruži.
Kas attiecas uz augsnes struktūras izmaiņām, visredzamākā parādība ir sablīvēšanās. Tas var notikt, trampējot dzīvniekus mājlopu darbībā vai ar mehānismu palīdzību.
Augsnes blīvēšana Amerikas Savienotajās Valstīs. Avots: Amerikas Savienoto Valstu gaisa spēki, MSgt. Rikijs D. Bikls
Lauksaimniecības gadījumā pārmērīga tehnikas lietošana maina augsnes struktūru un ietekmē tās fizisko auglību. Tas notiek, ja tiek veiktas daudzas ecēšu pārejas, kas galu galā izsmidzina augsni.
Ja pastāvīgā dziļumā tiek veiktas vairākas aršanas darbības, tiek iegūta tā saucamā arkla grīda, kas sastāv no kompakta augsnes slāņa. Pirmajā gadījumā tiek veicināta augsnes erozija, bet otrajā tiek samazināta infiltrācija.
- bioloģiskais piesārņojums
Piesārņots ūdens, izmantojot apūdeņošanu, pilsētas notekūdeņus vai plūdus, ievada augsnē dažādus patogēnus. Tās var ietekmēt augus, dzīvniekus vai cilvēkus.
Piemēram, notekūdeņos ir fekāliju koliformi un citi patogēni, un plūdi var pārvadāt dūņas, kas ir piesārņotas ar augu patogēnām nematodēm.
- Termiskais piesārņojums
Augsnes temperatūras paaugstināšanās ietekmē augsnes organismus, ietekmējot to mitrumu un skābekļa daudzumu. Šo temperatūras paaugstināšanos var izraisīt augstas temperatūras notekūdeņi vai globālās sasilšanas ietekme.
- Vizuāls piesārņojums
Atkritumu un atkritumu izgāztuvju uzkrāšanās uz zemes rada negatīvu vizuālo efektu, kura sekas variē no psiholoģiskām līdz ekonomiskām.
Augsnes piesārņojuma sekas
- ekoloģiski
Bioloģiskā daudzveidība
Augsnes piesārņojums ietekmē dzīvību šajā ļoti bioloģiski aktīvajā ekosistēmā. Augsnē radikālas sistēmas, baktērijas, sēnītes, vienšūņi, nematodes, kukaiņi un zemes zīdītāji vienlaikus eksistē sarežģītās antagonistiskās un simbiotiskās attiecībās.
Mūsdienās koku sakņu un sēņu (mikorizu) savstarpēja saistība ir kļuvusi svarīga abpusēji izdevīgā veidā, kas var komunicēt dažādu koku sakņu sistēmas. Mikorhizālās sēnes šajā sarežģītajā sistēmā ir ļoti jutīgas pret augsnes piesārņojumu.
Bioģeoķīmiskie cikli un biofiltrs
Augsne iesaistās oglekļa, slāpekļa, fosfora un organisko vielu bioģeoķīmiskajos ciklos. Tieši šīs lomas dēļ bioģeoķīmiskajos ciklos augsne pilda biofiltra funkciju, apstrādājot un sadalot dažādas vielas.
Augsnes spēj filtrēt desmitiem tūkstošu kubikkilometru ūdens katru gadu. Piesārņojums var mainīt šo spēju pašattīrīties un tādējādi ietekmēt vidi.
- antropisks
Lauksaimniecības un lopkopības samazināšana
Piesārņojuma dēļ zaudētā augsnes auglība vai tā toksicitāte samazina lauksaimniecības un lopkopības produkciju. Galvenās problēmas ir augsnes paskābināšanās, sāļums un pārtuksnešošanās.
Tiek lēsts, ka šie procesi ietekmē vai apdraud vairāk nekā 70% pasaules augsnes.
Dzeramā ūdens piesārņojums
Piesārņotas augsnes ietekmē virszemes un gruntsūdeņu avotus, iekļūstot tajā, infiltrējoties vai izskalojoties. Smagie metāli, pesticīdu atliekas, mēslojums un citas ķīmiskas vielas nonāk ūdens avotos.
Agroķīmiskās vielas izraisa eitrofikāciju, ūdenī iekļaujot liekās barības vielas un veicinot aļģu un ūdens augu sprādzienus. Tas samazina izšķīdušo skābekli, izraisot daudzu ūdens sugu nāvi.
Smagie metāli un citas vielas, kas nonāk ūdenī, ir toksiskas dzīvniekiem un cilvēkiem.
Sabiedrības veselība
Piesārņotas augsnes var ietekmēt sabiedrības veselību vairākos veidos, piemēram, atkritumu kaudzēs. Tās ir slimības pārnēsātāju pārnēsāto slimību uzmanības centrā, kas attīstās atkritumos.
Ja ir piesārņojums ar smagajiem metāliem, tie tiek pārnesti uz augiem un no turienes uz cilvēku. Piemēram, kakao augsnēs, kas piesārņotas ar kadmiju, absorbējot šo smago metālu, pāriet uz kakao un no turienes uz šokolādi.
Ilgstoša kadmija iedarbība var izraisīt nopietnas nieru un gremošanas problēmas cilvēkiem. Tas var izraisīt arī kaulu sistēmas demineralizāciju un izraisīt osteoporozi.
Ainavas degradācija
Savukārt augsne, kas pasliktinājusies, zaudējot tās dabiskās īpašības, degradē ainavu, kuras daļa tā ir. Šajā ziņā tas ir vizuālā piesārņojuma faktors, kas ietekmē tūristu un atpūtas aktivitātes.
Ekonomiskās vērtības zaudēšana
Augsnes piesārņojums liek tai zaudēt ekonomisko vērtību. Tas var būt saistīts ar lauksaimniecībā izmantojamās zemes auglības zaudēšanu vai ainavas pasliktināšanos, kas ietekmē tūrismu.
Vietņu ar augsnes piesārņojumu piemēri
- Naftas piesārņojums Ekvadorā
Piesārņojuma problēma
Petroecuador uzņēmums ir saņēmis bargu kritiku par augsnes un ūdens piesārņošanu naftas ieguves vietās Ekvadoras austrumos. Piesārņojums radās, izmantojot naftas aizsprostus ap urbuma akām.
Šajos aizsprostos atradās toksiski atkritumi, kurus pārklāja tikai zemes slānis. Piesārņotājvielas gravitācijas dēļ sajaucās ar augsni un pārpludināja aizsprostus, kas piesārņo ūdens avotus.
Restaurācija
Ir īstenoti ierobežošanas un biorehabilitācijas pasākumi. Tam tika uzklāti ūdensnecaurlaidīgi pārklājumi un kanalizācijas tīkli, lai atgūtu piesārņoto noteces ūdeni.
Tad aizsprosti tika izrakti un iegūtā augsne tika izplatīta biopilās, uz kurām tika inokulēti bioloģiski noārdāmo baktēriju celmi. Šie pāļi tika periodiski aerēti un padzirdīti.
Tādā veidā bija iespējams veiksmīgi apstrādāt 140 000 tonnu augsnes 35 piesārņotajās vietās.
- El Carrasco atkritumu poligons (Bucaramanga, Kolumbija)
Projekts
Šis sanitārais poligons sāka darboties 1978. gadā kā brīvdabas poligons, un 1985. gadā tas tika pārveidots par sanitāro poligonu. No 13 pašvaldībām šajā vietā dienā tiek novietotas aptuveni 900 tonnas atkritumu.
Sekas
Nepareiza sanitārā poligona apsaimniekošana izraisīja augsnes piesārņošanu gan objektā, gan tuvējos rajonos. Piesārņojums tika aizvietots ar noteci un izskalošanos, ietekmējot augsni un ūdens avotus.
Turklāt šī poligona esamība šajā apgabalā ir izraisījusi ainavas degradāciju. 2019. gadā sākās galīgais slēgšanas process, jo tas pārsniedza tā lietderīgās lietošanas laiku.
- Caño Mánamo (Delta Amacuro, Venecuēla)
Šis ir interesants augsnes piesārņojuma gadījums ar neproduktīviem inženiertehniskiem darbiem. Tas ir viens no lieliskajiem Orinoco upes deltas (Venecuēla) ūdenskursiem.
Projekts
1966. gadā Gvajanas Venecuēlas korporācija nolēma būvēt ceļa aizsprostu. Ideja bija novērst augsnes applūšanu, lai tās izmantotu lauksaimniecībai.
Sekas
Rezultāti bija absolūti neproduktīvi, jo viņi nezināja apkārtnes augsņu ekoloģisko dinamiku. Samazinot saldūdens plūsmu caur cauruli, jūras sāļais ūdens iekļuva iekšpusē, un sausā un gāzētā augsne kļuva skāba.
Apkārtnes augsnēs ir paplašināmi māli, kas, izžūstot, saplaisā, ietekmē struktūru. Dziļajos horizontos ir sēraini pirīti, kas, nonākot saskarē ar gaisu, veido sērskābi.
Tas viss atspoguļoja ekoloģisko un sociālo traģēdiju, jo tika ietekmēti vietējie Warao tradicionālie delta iedzīvotāji.
Risinājumi
- Profilaktiski
Ekoloģiskā lauksaimniecība
Lai samazinātu augsnes piesārņojumu, ir jāievieš videi draudzīgāka lauksaimniecība. Jāsamazina agroķīmisko vielu izmantošana un mazāk intensīva lauksaimniecības tehnikas izmantošana.
Bioloģiskā lauksaimniecība un minimāla augsnes apstrāde ir alternatīvas, kas samazina augsnes piesārņojumu. Tas samazina ķīmisko pesticīdu un neorganisko mēslojumu izmantošanu, un smagā lauksaimniecības tehnika tiek izmantota maz.
Atkritumu kontrole
Lai izvairītos no augsnes piesārņojuma, ir svarīgi samazināt atkritumu daudzumu, kas to sasniedz. Šajā nolūkā jāievieš integrētas sistēmas cieto atkritumu apsaimniekošanai, pilsētas un rūpniecības notekūdeņu un rūpniecisko gāzu emisiju kontrolei.
- Restaurācija
Ir metodes piesārņotāju sadalīšanai augsnē, kas mainās atkarībā no augsnes veida un piesārņojošās vielas veida. Dažos gadījumos šīs procedūras tiek veiktas uz vietas, uzklājot tās uz augsni tās dabiskajā vietā.
Vēl viena pieeja ir ex situ metodes, kurām nepieciešama augsnes pārvietošana, lai apstrādātu piemērotās vietās. Tomēr augsnes nodošana ir ierobežota ar ļoti īpašiem gadījumiem tās izmaksu un loģistikas grūtību dēļ.
Ķīmiskā atjaunošana
Tas sastāv no noteiktu ķīmisku vielu pielietošanas, kas noārda piesārņotājus vai neitralizē to iedarbību. Piemēram, ķīmiskā katalīze, kuras pamatā ir oksidējošas vielas (ūdeņraža peroksīds vai kālija permanganāts).
Neitralizācijas piemērs ir lauksaimniecības kaļķu izmantošana, lai koriģētu augsnes skābumu. Arī organisko vielu iestrāde augsnē veicina tās struktūras un bioloģiskās aktivitātes atjaunošanos.
Bioloģiskā atjaunošana vai bioatjaunošana
Naftas piesārņojuma gadījumā tiek izmantotas baktērijas un sēnītes, kas spēj sadalīt ogļūdeņražus.
Saskaroties ar augsnes piesārņojumu ar smagajiem metāliem, tiek izmantota fitoremediācija vai fitorekcija. Šim nolūkam tiek izmantotas augu sugas, kas ir izturīgas pret smagajiem metāliem, piemēram, Alyssum murale suga, kas ir niķeļa hiperakumulators.
Augus var novākt un tādējādi iegūt metālus (fitoekstrakcija), vai augi metabolismā noārda metālus (fitodegradācija). Fitostabilizācijas kritērijus var izmantot arī, stādot augus, kas vienkārši saglabā metālus.
Fiziskā atjaunošana
Viena pieeja ir piesārņojošo atlieku noņemšana no zemes, piemēram, atkritumu izmešana vai uz zemes uzkrāto atkritumu savākšana. Piemēram, poligona izskaušana vai gružu izvešana.
Smago metālu gadījumā izolācijas barjeras izmanto, lai novērstu to mobilitāti. Gaistošiem piesārņotājiem, piemēram, vieglajiem ogļūdeņražiem vai nehlorētiem šķīdinātājiem, pietiek ar augsnes aerēšanu, izmantojot arklu.
Vēl viena iespēja ir izveidot gaisa nosūkšanas akas, lai atvieglotu piesārņojošās vielas iztvaikošanu.
Piesārņotājus var noņemt arī ar elektrības palīdzību (elektrokinētika). Elektrodi tiek ievietoti zemē un rodas zemas intensitātes elektriskā strāva, kas izgulsnē piesārņotājus.
Atsauces
- Alonso-Riesco R (2012). Ar ogļūdeņražiem piesārņoto augsņu reģenerācijas projekts. Noslēguma gada projekts. Barselonas autonomās universitātes Inženierzinātņu augstākā tehniskā skola. 115 lpp.
- Brookes PC (1995). Mikrobu parametru izmantošana augsnes piesārņojuma uzraudzībā ar smagajiem metāliem. Augsņu bioloģija un auglība 19: 269–279.
- Dizains-Lázaro FJ (2008). Ar smagajiem metāliem piesārņoto augsņu fito korekcija: tolerantu augu novērtēšana un procesa optimizācija, izmantojot agronomisko praksi. Santjago de Kompostelas Universitātes Augsnes zinātnes un lauksaimniecības ķīmijas katedra. 336 lpp.
- Duxbury T (1985). Smago metālu reakciju ekoloģiskie aspekti mikroorganismos. Jaunumi mikrobu ekoloģijā: 185–235.
- Mirsal IA (2008). Augsnes piesārņojums. Izcelsme, uzraudzība un sanācija. Springers, Berlīne, Heidelberga, Vācija. 312 lpp.