- ominaisuudet
- - Maaperä
- Ekosysteemi
- Fysikaalis-kemialliset ominaisuudet
- - Saastumismekanismit ja maaperän ja kontaminanttien vuorovaikutus
- - Maaperän laadun indikaattorit
- Biologiset indikaattorit
- Kosteuspitoisuus
- Maaperän hedelmällisyys
- Happamuus
- Suolapitoisuus
- Maaperän saastumisen syyt
- - Kaivostoiminta ja öljyaktiviteetit
- kaivostoiminta
- Maaöljy
- - Maatalous ja jalostus
- maatalouskemikaalit
- Kasteluvettä
- Polttoainevuodot
- - Teollisuusjäte
- Suoraan
- epäsuora
- - Yhdyskuntajäte
- Autoliikenne
- - riittämättömät suunnittelukäytännöt
- Tärkeimmät epäpuhtaudet
- - Raskasmetallit
- Yleisimmät raskasmetallit
- - Radioaktiiviset alkuaineet
- - Menet ulos
- - Agrokemikaalit
- lannoitteet
- Torjunta-aineet
- - lietteestä
- - Kiinteä jäte
- Lyijy kaupunkipuutarhoissa
- - Biologinen
- Maaperän saastumisen tyypit
- - Kemiallinen saastuminen
- - Fysikaalinen saastuminen
- - Biologinen saastuminen
- - Lämpösaaste
- - visuaalinen likaantuminen
- Maaperän saastumisen seuraukset
- - ekologinen
- Biologinen monimuotoisuus
- Biogeokemialliset syklit ja biofilter
- - Antropinen
- Maatalouden ja karjantuotannon vähentäminen
- Juomaveden saastuminen
- Kansanterveys
- Maiseman huonontuminen
- Taloudellisen arvon menetys
- Esimerkkejä paikoista, joissa maaperä on saastunut
- - Öljysaasteet Ecuadorissa
- Saastumisongelma
- Entisöinti
- - El Carrascon kaatopaikka (Bucaramanga, Kolumbia)
- Projekti
- Seuraukset
- - Caño Mánamo (Delta Amacuro, Venezuela)
- Projekti
- Seuraukset
- ratkaisut
- - Ennaltaehkäisevä
- Ekologinen maatalous
- Jätteiden hallinta
- - Entisöinti
- Kemiallinen restaurointi
- Biologinen palauttaminen tai biologinen hyödyntäminen
- Fyysinen palauttaminen
- Viitteet
Pilaantuminen Maaperän on niiden kemiallisen tai vaikuttavaa fyysistä rappeutumista ekologisen ja ihmisen aiheuttamien hyödyllisyys. Maaperän pilaantumisen yhteydessä esiintyy epätasapainoa, joka vaikuttaa kielteisesti ekosysteemin elämään.
Ennen 1900-luvun 70-lukua maaperän pilaantumiselle ei annettu merkitystä. Tämän tyyppisen pilaantumisen ympäristövaikutuksista on kuitenkin kertynyt yhä enemmän tietoja.
Kaivostoiminnan aiheuttama maaperän pilaantuminen Australiassa. Lähde: CSIRO
Vuonna 1972 Euroopan yhteisö julkaisi "Eurooppalaisen maaperän peruskirjan". Tässä asiakirjassa maaperä luokitellaan arvokkaiksi luonnonvaroiksi, joita on helppo tuhota ja jotka on suojattava.
Maaperän fysikaalis-kemialliset ominaisuudet määräävät vuorovaikutusmekanismit epäpuhtauksien kanssa. Sen luonne koostumuksen muuttuvana huokoisena matriisina, mukaan lukien kaasumainen ja nestemäinen faasi, mahdollistaa epäpuhtauksien pidättämisen.
Maaperän saastumisen syitä ovat kiinteiden, nestemäisten ja kaasumaisten, yhdyskuntajätteiden ja teollisuusjätteiden riittämätön käsittely. Maahan heitetty jäte tai siihen johdetut jätevedet sisältävät suuren määrän epäpuhtauksia ja hapan sade aiheuttaa happamoitumista.
Kaivostoiminta ja öljytoiminnot aiheuttavat maaperän fysikaalista ja kemiallista hajoamista. Tässä mielessä yksi suurimmista ongelmista on maaperän saastuminen raskasmetalleilla.
Toisaalta maatalouden toiminta huonontaa myös maaperää maatalouskemikaalien ja maatalouskoneiden liiallisen käytön vuoksi. Lannoitteet ja torjunta-aineet vaikuttavat sekä maaperän että kasvien mikro-organismien populaatioihin.
Yleisimmät maaperän epäpuhtaudet ovat raskasmetallit, maatalouskemikaalit, suolat, kiinteät jätteet, orgaaniset jätteet ja biologiset epäpuhtaudet. Nämä epäpuhtaudet aiheuttavat maaperän kemiallista, fysikaalista, biologista, lämpö- ja visuaalista pilaantumista.
Maaperän saastuminen aiheuttaa kansanterveysongelmia saastuneita kasveja ja vettä nautittaessa. Samoin maisema huononee ja aiheuttaa valtavia taloudellisia menetyksiä.
Löydämme esimerkkejä maaperän pilaantumisesta öljyteollisuudessa, kuten Itä-Ecuadorissa, jonne rakennettiin suoja-altaita. Nämä laguunit eivät olleet tiiviisti suljettuja, ja erilaiset myrkylliset aineet saastuttivat maaperän tunkeutumisen kautta.
Maaperän pilaantumisen erittäin yleinen tilanne on ns. Saniteettikaatopaikat. Bucaramangassa (Kolumbia) kiinteät jätteet hoidettiin huonosti yli 40 vuoden ajan, ja niistä tuli sairauksien lähde.
Toinen esimerkki on Caño Mánamo-tapaus Orinoco-joen suistossa (Venezuela) huonosti suunniteltujen infrastruktuuri- ja kehityshankkeiden takia. Täälle rakennettiin pengerre, joka toimi ojana ja muutti alueen vesijärjestelmää aiheuttaen maaperän happamoitumista.
Maaperän pilaantumisen ongelman ratkaisut ansaitsevat kattavan hallinnan, joka käsittää ennaltaehkäisyn ja kunnostamisen.
Ennaltaehkäisy vaatii kestävän kehityksen lähestymistavan toteuttamista. Sen olisi keskityttävä maatalouteen sekä yhdyskunta- ja teollisuusjätteiden ja päästöjen hallintaan.
Saastuneiden maaperien kunnostaminen sisältää sarjan tekniikoita, joiden tarkoituksena on epäpuhtauksien poistaminen, neutralointi, sisältäminen tai immobilisointi. Tätä varten käytetään kemiallisia, biologisia ja fysikaalisia tekijöitä.
ominaisuudet
- Maaperä
Maaperä on tuote, jolla kallioperä hajoaa fysikaalisten, kemiallisten ja biologisten tekijöiden perusteella. Se muodostaa maankuoren pintakerroksen, jolle on suoritettu emäkiven hajoamisen geologiset prosessit.
Eroosio ja sedimentaatio sekä ilmasto (sade, tuuli, kosteus ja lämpötila) vaikuttavat maaperän rakenteen muodostumiseen. Toisaalta elävät olennot osallistuvat aktiivisesti myös maaperän muodostumisprosessiin (pedogeneesiin).
Bakteerien, sienten, matojen ja muiden elävien olentojen toiminta hajottaa orgaanista ainetta ja maaperän hiukkasia.
Ekosysteemi
Maaperä on ekosysteemi, joka sisältää fysikaalisen (maaperän hiukkaset), kaasu (ilma) ja neste (vesi) vaiheen, jossa abioottiset (elottomat) ja bioottiset (elävät) elementit ovat vuorovaikutuksessa.
Abioottisten elementtien joukossa on erilaisia mineraaleja, vettä ja kaasuja, kuten CO2 ja O2. Biotiikan sisällä on monenlaisia mikro-organismeja (bakteerit, sienet, alkueläimet, nematodit), matoja sekä hyönteisiä, matelijoita ja nisäkkäitä.
Fysikaalis-kemialliset ominaisuudet
Maaperätyyppejä on erityyppisiä niiden alkuperän ja fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien perusteella.
Alkuperäinen kallioperä määrittelee maaperän perusominaisuudet, kun taas ympäristön ja biologisten tekijöiden vaikutus myötävaikuttaa sen kehittymiseen.
Maaperän alkuaineominaisuudet annetaan sen rakenteen, rakenteen, kosteuspitoisuuden ja kemiallisen koostumuksen (pääasiassa orgaanisen aineen) perusteella.
Rakenne liittyy maaperän aggregaattien kokoon ja järjestelyyn sekä niiden vertikaaliseen jakautumiseen. Tällä tavalla maaperään muodostuu kerroksia tai horisonttia, jolla on erityiset ominaispiirteet ja osuus hiekasta, lietestä ja savesta.
Vesipitoisuus on välttämätöntä maaperässä tapahtuvissa kemiallisissa ja biologisissa prosesseissa. Auringonsäteily lämmittää maata ja että energia katalysoi erilaisia reaktioita, jopa mahdollistaen maanalaisen elämän.
- Saastumismekanismit ja maaperän ja kontaminanttien vuorovaikutus
Ilmoitetut maaperän komponentit ja ominaisuudet määrittävät maaperän ja pilaavien aineiden vuorovaikutuksen ja mahdolliset vaikutukset.
Tämän perusteella maaperään vaikuttavat pilaantumismekanismit vaihtelevat. Niihin kuuluvat fysikaaliset prosessit, kuten pilaavien aineiden pidättäminen maarakenteeseen tai niiden tunkeutuminen, diffuusio ja kuljetus.
Lisäksi maaperässä tapahtuu epäpuhtauksien vaikutuksesta johtuvia muutoksia, muutoksia ja yleensä kemiallisia muutoksia. Tässä tapauksessa tärkeimmät ovat kemialliset ja biologiset prosessit (biotransformaatio ja biohajoaminen).
- Maaperän laadun indikaattorit
Biologiset indikaattorit
Erittäin tärkeä indikaattori on hengitysnopeus, jonka avulla voidaan arvioida maaperän biologista aktiivisuutta. Se mitataan orgaanisen aineen hajoamisesta johtuvan hiilidioksidin kehityksestä.
Biologinen aktiivisuus puolestaan riippuu sellaisista tekijöistä kuin kosteus, lämpötila, happipitoisuus ja maaperän orgaaniset aineet. Muita biologisia indikaattoreita ovat hiilitypen mineralisaatio, typen kiinnittyminen, kokonaisbiomassa ja tiettyjen entsyymien mittaus.
Kosteuspitoisuus
Maaperässä on optimaalinen kosteuspitoisuus biologisten prosessien kehitykseen. Tämä sijaitsee noin 60% huokostilasta, koska korkeampi kosteus vaikuttaisi hapen saatavuuteen.
Maaperän hedelmällisyys
Hedelmällisyyden antavat sekä kasvinsuojelua varten välttämättömien mineraalielementtien pitoisuus että saatavuus. Näitä ovat makroravinteet (typpi, fosfori, kalium, kalsium, magnesium ja rikki) ja mikrotravinteet (rauta, sinkki, mangaani, boori, kupari, molybdeeni ja kloori).
Happamuus
Se määräytyy vetyionien määrän perusteella maaperäliuoksessa. Mitä suurempi vetyionien määrä, sitä happamempi maaperä on, ja tämä vaikuttaa tiettyjen ravintoaineiden saatavuuteen.
Useimmat ravintoaineet ovat saatavissa pH: ssa 5,8 - 6,5 (lievästi happamat).
Suolapitoisuus
Se viittaa vesiliukoisten suolojen määrään maaperässä, hallitseva suola on natriumkloridi. Korkea suolapitoisuus vaikuttaa maaperän hedelmällisyyteen.
Maaperän saastumisen syyt
- Kaivostoiminta ja öljyaktiviteetit
Maaperän saastuminen arseenilla Tanskassa. Lähde: Bochr
kaivostoiminta
Kaivostoiminta on yksi negatiivisimmista maaperän suhteen, koska se tuhoaa pintamaan ja sen rakenteen. Lisäksi se lisää maaperään erittäin myrkyllisiä epäpuhtauksia, kuten erilaisia raskasmetalleja.
Esimerkiksi kullankaivos saastuttaa maaperät ja vesimuodostumat elohopealla ja arseenilla.
Maaöljy
Hiilivetyjen uuttamisesta saatu jäännösliete on vakava ongelma maaperän saastumiselle. Sen koostumus sisältää raskasmetalleja (kadmium, elohopea), hiilivetyjä ja muita yhdisteitä.
Jotkut nykyaikaiset tekniikat, kuten hydraulinen murtuminen (fracking) lisäävät edelleen saastumisastetta.
Fraktiointi koostuu kiveen hajottamisesta alemmiksi kerrokseksi, vapautuneen tarttuneesta kaasusta ja öljystä. Tässä prosessissa lisätään yli 600 kemiallista ainetta, joka lopulta saastuttaa maaperän ja veden.
- Maatalous ja jalostus
maatalouskemikaalit
Maataloudessa, etenkin intensiivisessä monokulttuurissa, käytetään suurta määrää torjunta-aineita ja lannoitteita. Torjunta-aineisiin kuuluvat mm. Rikkakasvien torjunta-aineet, hyönteismyrkyt, fungisidit ja bakteereja tappavat torjunta-aineet.
Hyönteismyrkyt ja rikkakasvien torjunta-aineet saastuttavat monissa tapauksissa maaperää aktiivisilla jäännöskomponenteilla. Lannoitteet lisäävät nitriittejä, nitraatteja ja fosfaattilannoitteet ovat kadmiumin lähde.
Liialliset kemialliset lannoitteet voivat aiheuttaa happamuuden maaperässä ja epätasapainoa mikro-organismipopulaatioissa.
Kasteluvettä
Kasteluvesi on tärkein syy maaperän suolaantumiseen sen suolapitoisuudesta johtuen. Lisäksi kasteluveden kautta maaperä voi olla saastunut mikro-organismeilla tai raskasmetalleilla.
Polttoainevuodot
Maatalous pilaa maaperää koneiden avulla, mikä merkitsee polttoaine- ja öljyvuotojen uhkaa.
- Teollisuusjäte
Suoraan
Teollisuuden luonteesta riippuen on olemassa useita jätteitä, jotka voivat saastuttaa maaperän. Erityisesti jätevedet kuljettavat maahan raskasmetalleja, liuottimia, pesuaineita ja muita vaarallisia kemikaaleja.
Esimerkiksi kadmium on erittäin yleinen pilaava aine, jota nikkeli-kadmium-akuteollisuus tuottaa. Sitä käytetään myös stabilointiaineena PVC-muoviteollisuudessa tai metallurgia- ja elektroniikkateollisuudessa.
epäsuora
Esiastekaasujen, kuten typen oksidien, rikkioksidien ja hiilidioksidin, päästöt aiheuttavat happosateita. Nämä hapot maahan saapuessaan muuttavat sen pH: ta ja tekevät happamaksi.
Hiilen polttaminen lämpövoimalaitoksissa tuottaa hiilidioksidia (pääasiallinen kasvihuonekaasu) ja muita epäpuhtauksia. Esimerkiksi hiilen polttaminen on tärkeä elohopean lähde, joka saastuttamalla maaperä saastuttaa.
On arvioitu, että 74% raskasmetallien pilaantumisesta aiheutuu palamistuhkasta.
- Yhdyskuntajäte
Kiinteät jätteet ja yhdyskuntajätevedet ovat kaikenlaisia pilaavien aineiden lähde, jotka saapuvat maahan huonon käytön vuoksi. Terveysjätteen kaatopaikat sisältävät valtavia määriä muovijätettä, akkuja, orgaanista jätettä, metalleja, elektronisia laitteita.
Maiseman pilaantuminen maaperän saastumisen vuoksi. Lähde: Kenneth Allen / Roskasivusto, Drumaduff
Autoliikenne
Fossiilisten polttoaineiden polttaminen aiheuttaa maaperän saastumisen laskeumalla, mikä on erittäin vakavaa, jos se sisältää lyijytetyn bensiinin.
- riittämättömät suunnittelukäytännöt
Jotkut tekniset työt muuttavat ekosysteemejä aiheuttaen maaperän huonontumista. Esimerkiksi penger, tie tai rautatie voi katkaista veden virtauksen alueelle tai lisätä sitä.
Jos veden valuminen maahan leikataan, se voi kuivua ja hajottaa tai lisätä suolojen pitoisuutta. Jos veden virtaus estetään, maaperä tulvii ja käy läpi hapettumisen ja hapettumisen.
Tärkeimmät epäpuhtaudet
- Raskasmetallit
Maaperässä on tietty luonnollinen raskasmetallipitoisuus, riippuen alkuperämateriaalista, josta se on johdettu (lähtökivimi). Kontaminaatioongelma syntyy, kun ihminen lisää ylimääräisiä määriä, jotka lisäävät mainittua pitoisuutta.
Yleisimmät raskasmetallit
Eniten saastuttavia raskasmetalleja ovat lyijy, kadmium, nikkeli, kupari, tina, elohopea, arseeni, kromi ja sinkki. Alumiini sisältyy myös tähän luokkaan huolimatta siitä, että se on kevyempi metalli.
Näiden metallien konsentraatio joillakin maaperäillä on kaksinkertainen verrattuna maankuoreen. Esimerkiksi kadmiumin tapauksessa se voi olla kuusi kertaa korkeampi.
- Radioaktiiviset alkuaineet
Radioaktiiviset alkuaineet, kuten uraani, ovat erittäin vaarallisia epäpuhtauksia, koska niillä on vakavia vaikutuksia elämään. Niitä lisää maahan radioaktiivisten jätteiden talletuksista aiheutuvat vuodot tai ydinvoimaloiden onnettomuudet.
Radioaktiiviset atomit voidaan poistaa myös alemmista kerroksista poraamalla. Esimerkiksi Ukrainan ja Valkovenäjän maaperistä on edelleen suuria määriä, jotka ovat saastuneet tänään vuoden 1986 Tšernobylin onnettomuuden vuoksi.
Lisäksi kun hydraulinen murtuminen tapahtuu, radioaktiiviset materiaalit, kuten radi, radoni, uraani ja torium, voivat olla mukana.
- Menet ulos
Ne ovat vesiliukoisia suoloja, jotka muodostavat erittäin väkevöityjä liuoksia, kuten natrium-, kalsium-, magnesium-, kalium-, kloridi-, sulfaatti-, karbonaatti- ja bikarbonaatti-ioneja.
Yhdistelmät, joilla on suurimmat suolapitoisuusongelmat maaperässä, ovat natriumkloridi, magnesiumsulfaatti ja natriumsulfaatti.
- Agrokemikaalit
lannoitteet
Epäorgaanisista lannoitteista tulee ylimäärin käytettynä epäpuhtauksia luomalla epätasapainoa ravinnoissa, maaperän suolapitoisuutta ja happamuutta. FAO: n mukaan maailmassa kulutetaan vuosittain yli 200 miljoonaa tonnia lannoitteita.
Torjunta-aineet
Torjunta-aineiden valinnaton käyttö aiheuttaa vakavia kontaminaatioongelmia, koska rikkakasvien torjuntaan käytetty maissimurssi on jäljellä. Nämä rikkakasvien torjunta-aineet pilvevät biogeokemiallisia syklejä muuttamalla mikrobiyhteisöjä sekä hiili- ja typpidynamiikkaa.
Pelkästään Brasiliassa käytetään noin 1 000 tonnia torjunta-aineita vuodessa ja Argentiinassa yli 300 miljoonaa tonnia glyfosaattiherbisidiä vuodessa.
Glyfosaatti aiheuttaa vakavia terveysongelmia, jotka vaikuttavat erityisesti hermostoon.
- lietteestä
Tähän sisältyvät kaikenlaiset orgaanisen jätteen muodot maataloudesta ja karjankasvatuksesta. Maaperän pilaantumista varten eläinten eritteet ja kuolleet eläimet ovat erityisen tärkeitä.
Näissä tapauksissa jäte voi olla kantaja patogeenisille organismeille, jotka saastuttavat elintarvikkeita maaperän pilaantumisen kautta.
- Kiinteä jäte
Tärkeimmät kiinteät jätteet, jotka pilaavat maaperää, ovat muoveja, jotka puolestaan vapauttavat myrkyllisiä aineita, kuten dioksiineja. Lisäksi rakennusjätteet, poistettu elektroniikka, akut ja muut esineet saastuttavat lattiat.
Lyijy kaupunkipuutarhoissa
Miraflores-hedelmätarhan (Sevilla, Espanja) maaperässä on havaittu 400 mg / kg lyijyä, suurin sallittu arvo on 275 mg / kg.
Viljelmien absorboima lyijy konsentroitiin pitoisuuteen 0,51 mg / kg (suurin sallittu arvo 0,10 mg / kg). Todettiin, että saastumisen lähde oli maalijäännöksiä rakennusjätteistä, jotka oli aiemmin sijoitettu alueelle.
- Biologinen
Elävien organismien aiheuttama maaperän saastuminen voidaan ilmaista monin tavoin.
Maaperään jo olemassa olevien organismien liiallinen populaation kasvu voi heikentää niiden laatua. Tämä johtuu siitä, että mikro-organismit kuluttavat happea ja orgaanisia aineita maaperässä.
Toinen kontaminaation muoto on kasvien patogeenisten organismien, kuten nematodien tai sienten, sekä ihmisen patogeenien sisällyttäminen maaperään.
Maaperän saastumisen tyypit
- Kemiallinen saastuminen
Se on maaperän saastumisen päämuoto, joka koostuu kemiallisten aineiden sisällyttämisestä, jotka heikentävät sen laatua. Aineet ja työskentelytavat ovat hyvin erilaisia.
Kemikaalit vaikuttavat maaperän rakenteeseen, esimerkiksi öljyvuodot tai ohenteet, joita käytetään murtamiseen. Samoin mikro-organismeihin vaikuttavat torjunta-aineet ja lannoitteet, jotka voivat olla myrkyllisiä kasveille ja ihmisille.
Esimerkki kemiallisista prosesseista, joihin liittyy maaperän kemiallista saastumista, on happamuus. Kun maaperään lisätään aineita, joilla on hydroniumioniaktiivisuutta, maaperän pH laskee ja myrkylliset metalli-ionit vapautuvat.
- Fysikaalinen saastuminen
Maaperän pilaantuminen tapahtuu fysikaalisesti, kun pilaavia aineita lisätään tai sen rakennetta muutetaan. Ensimmäisessä tapauksessa meillä on maassa kiinteitä jätteitä, kuten roskat tai roskat.
Maaperän rakenteen muutoksen kannalta ilmeisin ilmiö on tiivistyminen. Tämä voi tapahtua polttamalla eläimiä karjan toiminnassa tai koneiden vaikutuksella.
Maaperän tiivistys Yhdysvalloissa. Lähde: Yhdysvaltain ilmavoimat, MSgt. Rickie D. Bickle
Maataloudessa koneiden liiallinen käyttö muuttaa maaperän rakennetta ja vaikuttaa sen fysikaaliseen hedelmällisyyteen. Tämä tapahtuu, kun tehdään useita äes kulkevia, jotka lopulta hiertävät maaperää.
Kun useita aurausvälejä tehdään vakiona syvyydessä, syntyy ns. Auralattia, joka koostuu kompaktaisesta maakerroksesta. Ensimmäisessä tapauksessa maaperän eroosio edistyy ja toisessa vähenee tunkeutuminen.
- Biologinen saastuminen
Saastunut vesi johtaa kasteluun, yhdyskuntajätevesiin tai tulviin, ja se johtaa erilaisia taudinaiheuttajia maaperään. Ne voivat vaikuttaa kasveihin, eläimiin tai ihmisiin.
Esimerkiksi viemäri kuljettaa ulosteisia koliformeja ja muita taudinaiheuttajia, ja tulva voi kuljettaa lietteitä, jotka ovat saastuneet kasvien patogeenisilla nematodeilla.
- Lämpösaaste
Maaperän lämpötilan nousu vaikuttaa maaperän organismeihin vaikuttamalla niiden kosteuteen ja hapettumiseen. Nämä lämpötilan nousut voivat johtua korkean lämpötilan jätevesistä tai ilmaston lämpenemisestä.
- visuaalinen likaantuminen
Roskien ja roskien kerääntyminen maahan aiheuttaa negatiivisen visuaalisen vaikutuksen, jolla on vaikutuksia psykologisista taloudellisiin.
Maaperän saastumisen seuraukset
- ekologinen
Biologinen monimuotoisuus
Maaperän saastuminen vaikuttaa elämän säilymiseen tässä erittäin biologisesti aktiivisessa ekosysteemissä. Maaperässä radikaalijärjestelmät, bakteerit, sienet, alkueläimet, nematodit, hyönteiset ja maanalaiset nisäkkäät esiintyvät samanaikaisesti monimutkaisissa antagonistisissa ja symbioottisissa suhteissa.
Puujuurien ja sienten (mycorrhizae) välinen yhteys on nykyään tullut tärkeäksi molemminpuoliseksi hyödyksi, joka pystyy kommunikoimaan eri puiden juurijärjestelmät. Tämän monimutkaisen järjestelmän mykorritsisienet ovat erittäin alttiita maaperän saastumiselle.
Biogeokemialliset syklit ja biofilter
Maaperä osallistuu hiilen, typen, fosforin ja orgaanisen aineen biogeokemiallisiin kiertoihin. Juuri tämän roolin vuoksi biogeokemiallisissa sykleissä maaperä toimii biofilterinä, prosessoimalla ja hajottamalla erilaisia aineita.
Maaperä kykenee suodattamaan vuosittain kymmeniä tuhansia kuutiometriä vettä. Saastuminen voi muuttaa tätä kykyä puhdistua ja vaikuttaa siten ympäristöön.
- Antropinen
Maatalouden ja karjantuotannon vähentäminen
Maaperän hedelmällisyyden menetys tai sen myrkyllisyys pilaantumisen seurauksena vähentää maa- ja kotieläintuotantoa. Suurimmat ongelmat ovat maaperän happamoituminen, suolapitoisuus ja aavikoituminen.
Arvioidaan, että nämä prosessit vaikuttavat yli 70%: iin maailman maaperistä.
Juomaveden saastuminen
Saastuneet maaperät vaikuttavat pinta- ja pohjavesilähteisiin tunkeutumalla, tunkeutumalla tai uuttamalla. Raskasmetallit, torjunta-ainejäämät, lannoitteet ja muut kemikaalit lopulta pestään vesilähteisiin.
Maatalouskemikaalit aiheuttavat rehevöitymistä sisällyttämällä veteen ylimääräisiä ravintoaineita ja edistämällä levien ja vesikasvien populaatioräjähdyksiä. Tämä vähentää liuenneen hapen aiheuttaen suuren määrän vesieläimiä.
Raskasmetallit ja muut veteen joutuvat aineet ovat myrkyllisiä eläimille ja ihmisille.
Kansanterveys
Saastunut maaperä voi vaikuttaa kansanterveyteen monin tavoin, kuten jätepaaluina. Nämä ovat jätteissä kehittyvien vektorien välittämien tautien painopisteitä.
Raskasmetallien saastuttaessa ne siirtyvät kasveille ja sieltä ihmiselle. Esimerkiksi kadmiumin saastuttamat kaakaomailla siirretään tämä raskasmetalli absorboitumalla kaakaoon ja sieltä suklaaseen.
Pitkäaikainen altistuminen kadmiumille voi aiheuttaa vakavia munuaisten ja ruuansulatuksen ongelmia ihmisillä. Se voi myös aiheuttaa luujärjestelmän demineralisaatiota ja johtaa osteoporoosiin.
Maiseman huonontuminen
Maaperä, joka on huonontunut luonnonominaisuuksiensa menettämisen myötä, puolestaan pilaa maisemaa, johon se kuuluu. Tässä mielessä se on visuaalisen pilaantumisen tekijä, joka vaikuttaa turisti- ja virkistystoimintaan.
Taloudellisen arvon menetys
Maaperän saastuminen aiheuttaa sen, että se menettää taloudellista arvoa. Tämä voi johtua maatalousmaan hedelmällisyyden menetyksestä tai matkailuun vaikuttavasta maiseman huonontumisesta.
Esimerkkejä paikoista, joissa maaperä on saastunut
- Öljysaasteet Ecuadorissa
Saastumisongelma
Petroecuador-yritys on saanut ankaraa kritiikkiä maaperän ja veden saastumisesta öljyn hyödyntämisalueilla Itä-Ecuadorissa. Saastuminen aiheutui öljypatojen käytöstä porauskaivojen ympärillä.
Nämä padot sijoittivat myrkyllisiä jätteitä, joita peitti vain maakerros. Saasteet sekoittuivat maaperän kanssa painovoiman vaikutuksesta ja valuttivat vesilähteitä pilaavat padot yli.
Entisöinti
Suojarakentamista ja biohoitoa koskevat toimenpiteet on toteutettu. Tätä varten vedenpitäviä pinnoitteita ja salaojitusverkkoja levitettiin saastuneen valumaveden talteenottamiseksi.
Sitten padot kaivettiin ja uutettu maa levitettiin biopiileihin, joihin inokuloitiin biohajoavien bakteerikantojen kantoja. Näitä paaluja ilmastettiin ja juotettiin säännöllisesti.
Tällä tavalla oli mahdollista käsitellä menestyksekkäästi 140 000 tonnia maaperää 35 saastuneessa paikassa.
- El Carrascon kaatopaikka (Bucaramanga, Kolumbia)
Projekti
Tämä terveysjätteen kaatopaikka alkoi toimia vuonna 1978 ulkotilojen kaatopaikkana ja vuonna 1985 se muutettiin terveysjätteen kaatopaikaksi. Noin 900 tonnia jätettä sijoitetaan tälle paikalle päivässä 13 kunnasta.
Seuraukset
Terveydenhuollon kaatopaikan huono hoito aiheutti maaperän saastumista sekä työmaalla että lähialueilla. Epäpuhtaudet syrjäyivät valumalla ja huuhtoutumalla maaperään ja vesilähteisiin.
Tämän kaatopaikan olemassaolo alueella on lisäksi aiheuttanut maiseman pilaantumisen. Vuonna 2019 lopullinen sulkemisprosessi alkoi, koska se ylitti käyttöiän.
- Caño Mánamo (Delta Amacuro, Venezuela)
Tämä on mielenkiintoinen tapa johtaa maaperän saastumiseen haitallisilla teknisillä töillä. Se on yksi Orinoco-joen suiston (Venezuela) hienoista vesistöistä.
Projekti
Guayanan venezuelalainen Corporation päätti vuonna 1966 rakentaa tien padon. Ajatuksena oli estää maaperän tulvat käytöstä maataloudessa.
Seuraukset
Tulokset olivat ehdottomasti haitallisia, koska he eivät tienneet alueen maaperän ekologista dynamiikkaa. Vähentämällä makean veden virtausta putken läpi, meren suolainen vesi tunkeutui sisätiloihin ja kuivasta ja ilmastetusta maaperästä tuli happama.
Alueen maaperässä on laajenevia savi, jotka kuivumisen aikana halkeilevat ja vaikuttavat rakenteeseen. Syvässä horisontissa on rikkihapollisia pyriittejä, jotka joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa muodostavat rikkihappoa.
Kaikki tämä merkitsi ekologista ja sosiaalista tragediaa, koska Waraon alkuperäiskansojen perinteiset delta-asukkaat kärsivät siitä.
ratkaisut
- Ennaltaehkäisevä
Ekologinen maatalous
Maaperän pilaantumisen vähentämiseksi on tarpeen panna täytäntöön ympäristöystävällisempi maatalous. On tarpeen vähentää maatalouskemikaalien käyttöä ja vähemmän intensiivistä maatalouskoneiden käyttöä.
Luonnonmukainen maatalous ja minimaalinen maanmuokkaus ovat vaihtoehtoja, jotka vähentävät maaperän saastumista. Tämä vähentää kemiallisten torjunta-aineiden ja epäorgaanisten lannoitteiden käyttöä, ja raskaita maatalouskoneita käytetään vain vähän.
Jätteiden hallinta
Maaperän pilaantumisen välttämiseksi on välttämätöntä vähentää siihen päästävää jätettä. Tätä varten on otettava käyttöön kiinteiden jätteiden käsittelyä, kaupunkien ja teollisuuden jätevesien ja teollisuuskaasupäästöjen hallintaa koskevia integroituja järjestelmiä.
- Entisöinti
Epäpuhtauksien hajottamiseksi maaperässä on menetelmiä, jotka vaihtelevat maaperän tyypin ja epäpuhtauden luonteen mukaan. Joissain tapauksissa nämä toimenpiteet suoritetaan paikan päällä levittämällä niitä maaperään sen luonnollisessa paikassa.
Toinen lähestymistapa on ex situ -menetelmät, jotka edellyttävät maaperän siirtämistä prosessoitavaksi sopiviin paikkoihin. Maaperän siirto rajoittuu kuitenkin hyvin erityistapauksiin kustannusten ja logististen vaikeuksien vuoksi.
Kemiallinen restaurointi
Tämä koostuu tiettyjen kemikaalien käytöstä, jotka hajoavat epäpuhtauksia tai neutraloivat niiden vaikutuksen. Esimerkiksi kemiallinen katalyysi, joka perustuu hapettavien aineiden (vetyperoksidin tai kaliumpermanganaatin) käyttöön.
Esimerkki neutraloinnista on maatalouskalkin käyttö maaperän happamuuden korjaamiseksi. Myös orgaanisen aineen sisällyttäminen maaperään edistää sen rakenteen ja biologisen aktiivisuuden palautumista.
Biologinen palauttaminen tai biologinen hyödyntäminen
Öljysaastumisissa käytetään bakteereja ja sieniä, jotka kykenevät hajottamaan hiilivetyjä.
Maaperän raskasmetalleilla pilaantumisen yhteydessä käytetään kasvinsuojelua tai kasvinsuojelua. Tätä varten käytetään raskasmetalleja sietäviä kasvilajeja, kuten lajeja Alyssum murale, joka on nikkelin hyperkumulaattori.
Kasveja voidaan kerätä ja siten erottaa metalleja (fytoekstraktio), tai kasvit hajoavat metalleja aineenvaihdunnassaan (fytohajoaminen). Kasvinstabilisaatiokriteerejä voidaan käyttää myös istutettaessa kasveja, jotka yksinkertaisesti pidättävät metalleja.
Fyysinen palauttaminen
Yksi lähestymistapa on poistaa saastuttavat jäämät maasta, kuten kerätä tai kerätä maahan kerättyjä jätteitä. Esimerkiksi kaatopaikan hävittäminen tai roskien poistaminen.
Raskasmetallien tapauksessa suojaesteitä käytetään estämään niiden liikkuvuus. Haihtuville epäpuhtauksille, kuten kevyille hiilivedyille tai klooraamattomille liuottimille, maaperän ilmastus ilmanvaihtoa voi riittää.
Toinen vaihtoehto on rakentaa ilmanpoistokaivoja epäpuhtauden haihtumisen helpottamiseksi.
Epäpuhtaudet voidaan poistaa myös sähköllä (sähkökokinetiikka). Elektrodit työnnetään maahan ja muodostetaan matalan intensiteetin sähkövirta, joka saostaa epäpuhtauksia.
Viitteet
- Alonso-Riesco R (2012). Hiilivetyjen saastuttaman maaperän talteenottohanke. Viimeisen vuoden projekti. Teknillinen korkeakoulu, Barcelonan autonominen yliopisto. 115 s.
- Brookes PC (1995). Mikrobiparametrien käyttö maaperän raskasmetallien aiheuttaman pilaantumisen seurannassa. Maaperän biologia ja hedelmällisyys 19: 269–279.
- Diéz-Lázaro FJ (2008). Raskasmetallien saastuttaman maaperän fytokorjaus: Sietokykyisten kasvien arviointi ja prosessin optimointi agronomisten käytäntöjen avulla. Maaperätieteen ja maatalouden kemian laitos, Santiago de Compostelan yliopisto. 336 s.
- Duxbury T (1985). Mikro-organismien raskasmetallivasteiden ekologiset näkökohdat. Edistysasteet mikrobiökologiassa: 185–235.
- Mirsal IA (2008). Maaperän pilaantuminen. Alkuperä, seuranta ja kunnostaminen. Springer, Berliini, Heidelberg, Saksa. 312 s.