Transcript 6-загадување на почвите

ЗАГАДУВАЊЕ НА ПОЧВИТЕ
Почвата е медиум што служи како подлога за растење и исхрана на
растенијата.
Почвата има комплексна структура и содржи голем број на органски и
неоргански супстанци, микроорганизми, вода, инсекти, гасови...
Загадувањето на почвата ќе има директно влијание врз правилниот
развој на растенијата, а со тоа и врз целиот екосистем
•
•
•
•
•
•
O-horizon: e составен од делумно
разградени листови. Отпад од животни,
габи
&
органски
материјали.
Има
темнокафеава-до црна боја.
A-horizon:
хумус/делумно
разградена
органска материјаr & и некои неоргански
минерали.
Потемна
боја
отколку
подлабоките слоеви
O & A-horizon: содржат висока содржина
на бактерии, габи, земјени црви, мали
инсекти. Во овој слој се формираат
комплексен ланец на храна во почвите, и
во него се рециклираат хранливите
материи во почвите. Овој дел придонесува
за плодноста на почвите.
B-horizon /(subsoil): содржи помалку
органски материи & помалку организми
отколку A- horizon.
C-horizon: се состои од скршени карпи, не
содржи органски материи. Овој дел влијае
на апсорпцијата и ретенцијата на водата
во почвите.
R-horizon: ова е слој од карпи и овој слој е
основа за сите слоеви на него
Слоеви во
почвите
Загадување на почвите
Загадувањето на почвите се предизвикува преку разни
хемикалии што се присутни во поглеми концентрации од
рамнотежните концентрации на тие хемикалии во почвите.
Тоа ќе влијае врз квалитетот на почвите
Загадувањето ќе влијае врз функциите на почвите и врз
исхраната на растенијата, а со тоа и врз целиот екосистем.
Некои начини на загадувањето на почвите
•
•
Загадувањето на почвите
може да настане од разни
причини
Најчесто загадувањето е
причинето од разни
инциденти со токсични
материи или со нафта,
или со исфрлање на
отпад од рудници или
метална индустрија...
wearing level
“B" protective gear
wearing level “A" protective gear
Much good agricultural land is threatened by chemical
pollution, particularly - as here in China - by waste
products from urban centres. Chemical degradation is
responsible for 12 per cent of global soil degradation
Source: UNEP, Zehng Zhong Su, China, Still Pictures
Drilling to determine pollution extent
wearing level “D" protective gear
• Некои
инциденти како
причинители за
загадување на
почвите и
земјиштето
Seattle, WA
Pollutant on soil surface
• Кога некој полутант се наоѓа
врз површината на почвите
тогаш може да се случат три
сценарија.
• 1- загадувачот може да биде
исплакнат од површината од
земјиштето преку врнежите и
притоа да не причини штета на
земјата.
• Притоа, полутантот ќе се
акумулира на други места во
околината
Waco, Tx
• 2- доколку
загадувачот е
испарлив, тогаш ќе
испари во
атмосферата и нема
да има проблеми на
земјата (но ќе има
во атмосферата)
• 3- загадувачот
може преку
структурата на
почвите да ги
загади подземните
води.
• Земјоделието и хемикалиите што се
нанесуваат врз земјоделските
површини се најголеми загадувачи на
почвите.
• Тука спаѓаат вештачките ѓубрива,
пестицидите, хербицидите...
Причини за распаѓање (ерозија) на почвите
•
•
•
•
Распаѓањето/ерозијата на почвите претставува
губење на горните слоеви од почвите, при што
доаѓа до намалување на плодноста на почвите
и до намалување на потенцијалот за
задржување на водата во почвите.
:
Причини за ерозијата е прекумерна обработка
на земјоделските површини, палењето на
тревите, сечењето на шумите
Вишокот на вода и соли (салинација) исто така
доведува до ерозија на почвите
Прекумерна употреба на ѓубрива и пестициди
Првични ефекти од загадувањето
• Доколку загадувачите се исплакнат преку врнежите
од површините на почвите-тогаш тие ќе се
акумулираат на друго место
• Доколку загадувачите испарат: тие ќе го загадат
воздухот
• Загадувачите можат да ги загадат подземните
води
• DDT-пестицид: е растворлив во масла, ќе се
апсорбира во масните ткива
– Интерферира во метаболизмот на калциум
– Кревки кори на јајцата-јајцата се кршливи
• Agent orange: хербицид-доведува до паѓање на
лисјата За време на Виетнамската US исфрлиле
80,000,000 L хемикалии и хербициди во Vietnam
– овој хербицид предизвикува опаѓање на плодноста,
проблеми со кожни заболувања, рак!
Контрола на загадувањето на почвите
• Употребата на ѓубрива и пестициди треба да се
намали.
• Агторехничките мерки треба да се подобрат со цел
да се спречи развојот на плевелите.
• Отпадот од животни треба да се скалдира на псоебни
места.
• Треба да се намалува сечата на шумите.
• Да се практикува пошумување
• Да се употребува добра земјоделкса пракса
• Да не се депонира течен и цврст отпад врз
обработливи површини
12
Потребни информаии за чистење на материите што
се додадени врз почвитеl
Природата на материјалот-органски или неоргански, дали е
биоразградлив, дали е опасен за човекот и животните
 Колку многу материјал е додаден врз почвите, со тоа ќе знаеме
дали микороорганизмите од почвите ќе бидат доволни да го
разградат тој материјал
C:N односот на материјалот што е додаден кон почвите
Природата на почвата: дали почвата ќе биде способна да го
апсорбира материјалот што е додаден врз неа, пред тој да биде
испуштен во подземните води
Условите за растење на микроорганизмите: - дали е премногу
топло, премногу ладно, премногу влажно и сл.
Колку долго материјалот е на местото каде е аплициран: дали
материјалот се распаѓа и сл..
Дали има непосредна опасност за луѓето и животните:
информација за ургентноста на ситуацијата.
Прочистување на
почвите од загадувачи
Биоремедијација
• БИОРЕМЕДИЈАЦИЈА е процес на чистење на полутантите од почвите
со помош на МИКРООРГАНИЗМИ како што се бактерии и габи што
имаат способност да ги разградуваат токсичните хемикалии што се
акумулирани во природата (или во почвите).
• Со овој метод се прочистуваат почвите од органски загадувачи и од
масла/нафта што е акумулирана или истечена врз почвите.
Приказа на процесот
на биоремедијација
Микроорганизмите јадат
Масло или други
Органски загадувачи
Микроорганизмите го
јадат маслото
и притоа го претвораат во
СО2 и Н2О
Микроорганизмите ги
СО2 и Н2О
од почвите во
атмосферата
Биоремедијација се применува многу често
кога ќе има големи загадувања со
Истекување на НАФТА
Фактори што влијаат врз
процесите на биоремедијација
•
•
•
•
•
Типот на микроорганизми
температурата
влагата
Достапни хранливи материи (N,P,K)
C: N (односот јаглерод:азот) треба да е
поголем од < 30:1
• pH
• Количината на достапен кислород во почвите.
• Постојат
два
типа
биоремедијација: In situ и Ex situ
на
• In situ биоремедијација: третманот се
врши на лице место, без да се врши
ископување на загадената почва.
• Ex situ биоремедијација: кај овој
третман најпрво треба да се испумпаат
подземните води или да се ископа
загадената почва пред да се третира со
бактерии.
Видови на In situ биоремедијација
• биостимулација: се стимулира активноста на микроорганизмите
со додавање на нутриенти или на акцептрои на електрони (пр.
O2)
• биоинјекција: се инјектира воздух низ почвата што е загадена
со цел да се стимулира растењето на микроорганизмите што ги
јадат полутантите
• Биоаугментација: додавање на дополнителни микроорганизми
во контаминираните почви
Процес на Биостимулација
Biosparging
Ex-situ -биоремедијација•Полесно се
контролира
постапка што се употребува за
•Може да се
третирање на течни почви,
третираат
• Притоа, почвите се одвојуваат од
поголеми
загадените површини, и се
површини на
третираат во танкови каде се
почви
додаваат
вода+микроорганизми+нутриенти+к •поскапа
ислород
•побрза
• Ex-situ биоремедијацијата е
Предности на биоремедијацијата во однос на
другите техники за чистење на почвите
(1)
Со биоремедијацијата се прави деконтаминација на хазардните
супстанци при што не доаѓа до трансфер на полутантите од еден
во друг медиум;
(2) не доаѓа до значителни промени во составот на почвите
(3) трошоците на чинење со овие методи се многу пониски отколку
деконаминацијата со други методи
За прочистување на земјиштето може
да се употребува и техника со
засадување на специфични растенија
• Постојат растенија т.н.
Чистачи„ што имаат
својство да апсорбираат
голем број на токсични
супстанци и на тој начин
ја пречистуваат земјата од
полутантите.
Покрај со пестициди, инсектициди и со нафта и цврст отпад,
земјиштето/почвите многу често се загадени и со ТЕШКИ
МЕТАЛИ, најчесто Олово, Кадмим и Цинк од
металопреработувачката и рударслата индустрија.
Овие метали екстремно негативно влијаат врз процесите на
фотосинтеза и врз физиолошките процеси во растенијата и во
последно време овие тешки метали се повеќе се присутни во
исхраната
Pb
Cu
Zn
Cd
3
3.5
4
4.5
pH на почвата
5
5.5
6
6.5
7.0
Постојани Органски Загадувачи во
Почвите
Дневно луѓето се изложени на голем број органски
загадувачи што се штетни по здравјето
Голем број од овие органски супстанци се доста стабилни и
долго време опстојуваат во атмосферата, на почвите или
во водите
-голем број од нив се штетни по здравјето и
предизвикуваат еколошки штети
25
12 најголеми органски загадувачи
-the Dirty Twelve!
Овие хемикалии се употребуваат како инсектициди,
фунгициди хемиски адитиви, или пак се создаваат
при согорувањето на голем број органски
материјали (дрвото пред се). Се нарекуваат и
БИОЦИДИ. Биоцид е супстанца што е токсична за
различни живи форми :
Пестциди-може да бидат: инсектициди,
бактерициди, фунгициди, хербициди
Пестицидите што се дизајнирани да ги уништат сите
живи организми се наречени СТЕРИЛАНТИ
26
Постојани
органски
загадувачи
Употреба
Aldrin
Crop insecticide (corn, cotton)
Chlordane
Crop insecticide (vegetables, citrus,
cotton, potatoes)
DDT
(dichloro-diphenyltrichloroethane)
Crop insecticide (cotton)
Dieldrin
Crop insecticide (cotton, corn)
Endrin
Crop insecticide (cotton, grains)
Heptachlor
Insecticide (termites and soil insects)
Hexachlorobenzene
Fungicide for seed treatment
Mirex
Insecticide (termites, fire ants)
Toxaphene
Insecticide (livestock, crops)
PCBs
Industrial chemical (paint and plastic
additive)
Dioxins
Unintentionally produced during
combustion
Furans
Unintentionally produced during
combustion
структура
27
Полихлорирани јаглеводороди
Сите 12 најголеми перманентни органски загадувачи се
ПОЛИХЛОРИРАНИ јаглеводороди
-Сите се стабилни и тешко се распаѓаат до форми што се
помалку токсични
– Опстануваат во природата доста долго време и можат
да се биоакумулираат преку синџирот на исхрана
-Сите се нерастворливи во вода, растворливи се во масла и
органски растворувачи
НАЈОПАСНИ Полихлорирани јаглеводороди се:
DDT
dioxins
PCBs
28
Производство на пестициди
Пред 1940 имало мал број на пестициди:
– Некои од овие отрови се есктрахираат од растенијата
преку дејство на инсектите
– Во раната фаза, познати инсектициди биле никотин
сулфат (добиен од тутунот) ретенот и масло добиено
од лук
– Инсектициди биле и некои соединенија на олово и
арсен
Голема употреба на инсектициди имало во Втората светска
бојна кога бил синтетизиран DDT
29
DDT
Е идеален инсектицид:
– Ефтин да се произведе
– Тешко се разградува→ ги
уништува инсектите долго
време после неговата
апликација
30
DDT – Кратка историја
1874 – Синтетизиран од Othmar Zeidler - dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT)
1940s – во Втората светска војна се употребувал како инсектицид против
малариа, тифус, и други болести предизвикани од комарци
1948 – Müller добил Nobel Prize за употребата и својствата на DDT
31
DDT – кратка историја
1950s – забележано е намалување на голем број птици и влекачи!!!
1962 – Rachel Carson го публикувала Silent Spring,
каде ги изнела опасните ефекти од употребата на DDT
1970s-80s –DDT е баниран во западноевропските земји
32
DDT
Хемиска стабилност: DDT се распаѓа до DDE
(dichlorodiphenyldichloroethene)
DDE е помалку токсичен од DDT
33
DDT
DDT се уште се употребува во голем број земји за да се
уништат болести предизвикани од инсекти:
– Жолта треска, тифус, маларија и сл
– Тешко се разградува дури и под дејство на
микроорганизми
-може да се разложи под дејство на светлина
34
DDT
-лесно се апсорбира во почвите
-влегува во водите преку почвите
-може да биде апсорбиран и од микроорганизмите и да биде
вклучен во синџирот на исхрана
-се скалдира во масните ткива
35
Ефект на DDT врз екосистемите
DDT цо езерото Kariba
(Zimbabwe, Zambia)
36
Уништен е целокупниот екосистем во ова езеро!!!
Ефект на DDT врз
екосистемите
Популација на
Перегрин сокол
Во Англија
37
DDT – концентрации во природата и
опасност по човечкото здравје
Воздух: Кога DDT се распрскува, може да биде дисперзиран и
1000 километри од местото на распрскување, и може да
опстојува и подолго од 6 месеци после распрскувањето
Концентрации на ДДТ во природата:
– Неземјоделски области: < 1 – 2.4 ng m-3
– Земјоделски области: 1 – 22 ng m-3
– Области каде има план за употреба на ДДТ како средство
против комарци: до 8.5 g m-3
38
DDT – концентрации во природата и
опасност по човечкото здравје
Води: највисоки концентрации се забележани од 0.84 g/L
(USA: 1964 – 1968)
– Повеќе од 90% од DDT доаѓа дпреку храната
Акутна изложеност: Акутната токсичност од DDT е висока
за иснектите и пониска за цицачите. Големи концентрации
на ДДТ предизвикуваат некроза (уништување на ткивата),
а предизвикуваат и тумор на црниот дроб кај глувците e
39
DDT – концентрации во природата и
опасност по човечкото здравје
Штети кај човекот: Влијае врз нервниот систем. Акутните
интоксикации со ДДТ предизвикуваат повраќање,
параестезиа, конфузија, пореметување во нервниот систем
DDT не е канцероген!
40