الرئيسية
أمس في 11:30 am من طرف amira333
تلوث التربة الزراعية
المادة العلمبة : معهد بحوث الاراضى والمياة والبيئة
مصادر تلوث التربة (http://www.vercon.sci.eg/indexUI/uploaded/landpolution2/landpolution.htm#B2)
مفهوم تلوث التربة الزراعية (http://www.vercon.sci.eg/indexUI/uploaded/landpolution2/landpolution.htm#B1)
مصادر تلوث التربة الزراعيه فى مصر (http://www.vercon.sci.eg/indexUI/uploaded/landpolution2/landpolution.htm#B4)
تقسيم الملوثات (http://www.vercon.sci.eg/indexUI/uploaded/landpolution2/landpolution.htm#B3)
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.
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.
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 aromaticمصادرة (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.
·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.
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.
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.
مصادر تلوث التربة الزراعيه فى مصر
أولا: الهواء الجوى
-يعتبر تلوث الهواء من أخطر أنواع التلوث البيئى وأكثرها شيوعاً فى المدن الصناعية حيث يترسب التراب نتيجة للجاذبية كنواتج حرق الوقود من دخان ثانى أكسيد الكربون ويجعل المناطق التى يتراكم عليها سوداء وقذره كما يضر بالنباتات. كما أن حرق الوقود يؤدى إلى تكوين مركبات سامة مثل المركبات النتروجينية والمركبات الأكسجينية والهالوجينات المشعة.
ثانيا : التلوث بالكيماويات الزراعية من أسمدة ومبيدات
1- التلوث بالأسمدة الكيماوية :
-مع إتباع أسلوب الزراعة المكثفة أصبح هناك استنزاف مستمر للعناصر الغذائية الموجودة بالتربة وخاصة النتروجين ومع محدودية استخدام الأسمدة العضوية والأتجاه نحو استخدام الأسمدة الكيماوية وخاصة النتروجينية قد أدى إلى التلوث بالنترات. بالإضافة إلى أن مركبات الفوسفور تؤدى إلى ترسيب بعض العناصر النادرة الموجودة فى التربة الزراعية والتى يحتاجها النبات فى نموه وتحويلها إلى مركبات عديمة الذوبان فى الماء (راجع التلوث المائى).
-فالبكتريا والكائنات الدقيقة الأخرى بالتربة تقوم بتحويل المواد النتروجنية فى هذه الأسمدة إلى نترات وهذا يزيد من خطر تلوث التربة بالنترات. وفى نفس الوقت يمتص النبات جزء منها ويتبقى الجزء الأكبر فى التربة وماءها . ويكون هناك عدم إتزان بين العناصر الغذائية داخل النبات مما يؤدى إلى تراكم كميات كبيرة من النترات فى الأوراق والجذور وينتج عنه تغير فى طعم الخضروات والفواكه وتغير ألوانها ورائحتها.
-ومن أمثلة النباتات التى تخزن فى أجسامها وأنسجتها نسبة عالية من النترات وقدر صغير من أيون النتريت الذى ينتج من اختزال النترات فى بعض أنواع البقول والفجل والجزر كما يوضحه الجدول التالى :
-ويتوقف الحد الحرج الذى يموت عنده النبات على :
- عمره.
- أجزاؤه (الساق أو الجذر)
- تأثير العناصر الأخرى السامه.
من أهم عوامل وأسباب التلوث بالاسمدة الكيماوية هى:-
(أ)التكثيف المحصولى: يؤدى إلى إستنزاف مستمر للعناصر الغذائية الموجودة فى التربة وخاصة النيتروجين مما استدعى استخدام الأسمدة الكيماوية بغزارة.
(ب) معدل سقوط الامطار والرى: تؤدى إلى فقدان هذه الاسمدة النتروجينية إلى المياه الجوفية فى باطن الأرض الامر الذى يؤدى إلى تلوثها أو تشارك مع مياه الصرف الزراعى فى نقلها إلى المجارى المائية ومن ثم تضر الكائنات الحية والنباتات عند اعادة أستخدامها فى الرى. أما الاسمدة الفوسفاتية فهى لاتذوب فى الماء والاسراف فيها يؤدى إلى ترسيب بعض العناصر النادرة فى التربة والتى يحتاجها النبات فى نموه وتحويلها إلى مواد عديمة الذوبان فى الماء حيث تكون هذه العناصر بعيده عن جذور النباتات ولا تستطيع أمتصاصها.
(جـ) البكتريا والكائنات الدقيقة الحية: تقوم بتحويل المواد النتروجينية فى هذه الاسمدة إلى نترات وهذا يزيد من خطر تلوث التربة بالنترات.
2- التلوث بالمبيدات :
المبيدات أصطلاح يطلق على كل مادة كيميائية تستعمل لمقاومة الآفات الحشرية أو الفطرية أو العشبيه وآيه آفه أخرى تلتهم المزروعات اللازمة للأنسان فى غذائه وكسائه.
و ترش المحاصيل بالمبيدات للقضاء على الآفات والحشرات بل قد يصل الأمر فى بعض الحالات إلى رش التربة نفسها.
وتؤثر المبيدات على الأحياء الدقيقة التى تعيش فى التربة فتهلك بعضها مثل النمل والديدان وبعض الحشرات والأحياء والتى تعد أعداء طبيعية للعديد من الافات التى تصيب المزروعات.
ومن الناحية الكيميائية نجد أن المبيدات تنتمى إلى مجاميع مختلفة تذكر أهمها وأخطرها:-
1-المبيدات الفوسفورية العضوية ومنها الباراثيون والمالاثيون ودايكلوروفوس وديازيفون وهى مبيدات شديدة متوسطة الثبات فى الطبيعة وهى تؤدى إلى تسمم الأنسان.
2-المبيدات الهيدروكربونية المكلورة وتشتمل على مبيدات الحشرات مثل الدرين وأندرين ومركب DDT وديلدرين وكيبون وهبتاكلور وكلوردين وجامسكان وجميعها مبيدات سامه شديدة الثبات تذوب فى الدهون وحافزه لأمراض السرطان.
3-المبيدات الكارباماتيه ومنها السيفين والتميك والبايجون وتشبه هذه المبيدات فى مفعولها عمل المبيدات الفسفورية العضوية.
4-مبيدات القوارض وتشمل فوسفيد الزنك ومانعات التجلط وتحدث إلتهاب فى الجهاز التنفسى للأنسان وحدوث بول دموى واورام دموية.
5-مبيدات أخرى متنوعة وتشمل زرنيخات الرصاص وزرنيخات الكالسيوم وأكاسيد النحاس ومبيدات زئبقية وجميعها مركبات شديدة السمية.
كذلك يأتى الضرر البيئى لهذه المبيدات من أن أغلبها مركبات حلقية بطيئة التحلل ولاحتواء بعضها على العناصر الثقيلة ذات درجة سمية عالية للنبات كما أن زيادة نواتج تكسرها يزيد من تركيز وتراكم كميات من عناصر الكلور والفوسفور والنترات عن الحد المسموح به فى البيئة الزراعية ويتأثر بها الحيوانات أو الأنسان (راجع التلوث المائى).
وتزداد فرص التلوث بالمبيدات فى الزراعات المحميه: وذلك أن النباتات المنزرعة داخل الصوب تكون محاطة ببيئة حرارة مرتفعة ورطوبة جوية عالية. فالبيئة بالصوب تشجع على النمو السريع للنباتات و فى نفس الوقت تشجع على نمو وتكاثر الآفات مما يضطر معه المزارع إلى رش النباتات بمبيد الآفات على فترات قصيرة. وأن فرص تلوث التربة والنباتات بالمبيدات فى جو الصوب المغلق يزداد عنه فى الجو المفتوح. ونظراً لأن المحاصيل التى داخل الصوب مثل الخيار والطماطم والكوسة والفراولة والكانتلوب تجمع على فترات متقاربة وترش فى نفس الوقت على فترات متقاربة فإنها تجمع بعد مرور فترات قصيرة على رشها وتكون حينئذ ملوثه بشدة بالمبيد المرشوش وغالباً فان غسيل الثمار لا يتخلص من المبيد بل يكون جزء من المبيد أمتص بالأنسجة الخارجية للمحصول.
ومن أهم عوامل وأسباب التلوث بالمبيدات هى :
(1) نوع المبيد : يختلف تأثير المبيد الملوث للتربة باختلاف نوع المبيد ذاته كما تختلف فتره بقاء المبيد فى التربة حسب نوع المبيد وتركيبة. والجدول التالى يوضح بعض أنواع المبيدات الشائعة الاستخدام وفترات بقائها فى التربة.
(2) درجة ذوبان المبيد :
·تميل المبيدات قليلة الذوبان فى الماء إلى البقاء فى التربة فتره أطول من المبيدات كثيرة الذوبان.
·فعلى سبيل المثال يمكن لمبيد D.D.T يبقى فى الأرض 30سنة بسبب قله درجة ذوبانه على العكس يمكث مبيد الكاربو فوران فى الأرض لمدة أسبوع لان درجة ذوبانه فى الماء عالية.
(3) كمية المبيد وأسلوب استخدامه :
·كلما زادت كمية المبيد المضافة إلى التربة الزراعية كلما زادت درجة تلوثة للتربة والنبات.
· كما أن طريقة إضافة المبيد فى حالة سائلة أم صلبة تلعب دور كبير فى تحديد مدة بقاءه فى الأرض.
· كذلك فان طريقة أضافته سواء أكانت مباشرة للأرض أو عن طريق رش النبات تؤثر على درجة تلويث المبيد للتربة والنبات.
تأثير إسلوب الاستخدام ونوع تركيبة المبيد على بقاءها لتربة
(4) حرث التربة : يؤدى حرث التربة إلى زيادة سرعة اختفاء المبيدات منها.
(5) رطوبة التربة : لمقدار الرطوبة فى التربة تأثير على مكث المبيدات فيها فقد أتضح أن الماء يزيح الالدرين من حبيبات التربة مما يؤدى إلى تبخير مقدار كبير منه وبالتالى سرعة هروبه وهكذا يعتبر التبخر أحد منافذ الهروب الرئيسية لكل من الالدرين والهبتاكلور.
(6) درجة حرارة التربة : تؤثر درجة حرارة التربة تأثير إيجابيا على سرعة تبخر المبيد وعدم بقاءه بين حبيبات التربة
فكلما زادت درجة حرارة التربة زادت سرعة تبخر المبيد وهروبه من التربة.
(7) العوامل الجوية : يتأثر تراكم المبيد وبقاءه فى التربة بحالة الجو مثل الضوء ودرجة الحرارة ودرجة الرطوبة والرياح حيث يعتمد تحلل المبيد على كمية الضوء والحرارة اللذان يؤثران على تفاعلات الأكسدة والاختزال والتحلل المائى. كما أن درجة رطوبة الجو والرياح تعملان على تعجيل أو إبطاء سرعة تحلل المبيد حسب نوع المبيد ونوع التربة.
-ويحتوى الجدول التالى على بيانات مقارنة صادرة من المنظمة العالمية للأغذية والزراعة حول استخدام الأسمدة والمبيدات فى مصر وبعض الأقطار الأخرى. ويوضح الجدول الارتفاع النسبى لاستخدام الأسمدة والمبيدات فى مصر.
ثالثا: الرى الغير المرشد بمياه تقليدية أو غير تقليدية
-تمثل مياه الرى مصدر غير مباشر لتلوث التربة الزراعية ويأتى هذا من إعادة استخدام مياه الصرف الزراعى أو صرف مياه الصرف الصحى والصناعى على المسطحات والمجارى المائية المستخدمة فى رى الأراضى الزراعية والتى بدورها تحوى على عناصر ثقيلة سامة ومبيدات وأسمدة كيماوية لها الأثر فى تلوث التربة الزراعية (راجع التلوث المائى).
-وأهم أسباب وعوامل التلوث الناتج عن الرى الغير مرشد بمياه تقليدية أو غير تقليدية هى:-
الصرف الصحى الصرف الزراعى
الصرف الصناعى المياه الجوفية
* الصرف الصحى
-نظراً لقلة الموارد المائية تتجه أساليب الزراعة الحديثة إلى استخدام مياه الصرف الصحى المعالج لرى الأراضى الزراعية بأنواع مختلفة من المحاصيل.
-تعتبر من المصادر الحديثة لاستغلال المياه فى الرى وقد بدء استخدامها فى مصر عام 1911 حيث تمت زراعة 2500 فدان بمنطقة الجبل الأصفر وبزيادة عدد محطات المعالجة بمصر يتم استخدام هذه النوعية فى كثير من المناطق بالوادى والدلتا وأسيوط والتبين وحلوان وزنين وبحر البقر.
-وتوجد بالقاهرة الكبرى 6 محطات للصرف الصحى (الجبل الأصفر – البركة – بلقس – زنين – أبو رواش – حلوان) … تستقبل محطات بلقس وحلوان صرف صناعى لكونها مناطق صناعية وتستخدم محطات الجبل الأصفر وأبو رواش وحلوان فى الزراعة بعد تنقيتها مرحلة أولى وثانية.
-وقد درست أكاديمية البحث العلمى الآثار السلبية والإيجابية للرى بمياه الصرف الصحى الغير معالجة لمدة 4 سنوات بمنطقة أبو رواش : الآثار الإيجابية : تتمثل فى
·زيادة إنتاجية الأراضى من المحاصيل حيث ارتفعت إنتاجية الذرة من 700كجم / فدان فى السنة الأولى الى 2طن بعد أربع سنوات.
·زادت نسبة المادة العضوية فى الطبقة السطحية للتربة من 0.1 - 0.5% مما أدى الى إثراء التربة بالمادة العضوية وتحسين خواصها وزيادة قدرتها على الاحتفاظ بالماء والعناصر الغذائية وزادت السعة المائية للأرض من 18.9 - 130.4.
·انخفض pH من 8.5 الى 6.5 مما أدى الى تيسير بعض العناصر الغذائية فى التربة مثل الفوسفور والحديد والمنجنيز والزنك مما أدى الى زيادة المحصول.
وتمثلت الآثار السلبية فى :
·تراكم العناصر الثقيلة أو العناصر الصغرى بتركيزات عالية فى أنسجة النبات وهذه العناصر تسبب أضرار للانسان. ويجب اختيار طريقة الرى عند استخدامها. فمثلاً إستخدام الرى بالرش يؤدى الى انتشار الرزاز بنسبة تصل الى 3% من المياه المستخدمة (حسب درجة الحرارة والرطوبة بمصر) وهذا الرزاز يحمل كثير من الأمراض الفيروسية أما الرى السطحى فيؤدى الى اهدار المياه عن الاحتياج الفعلى للمحاصيل لذا يرى أن الرى بالتنقيط أنسب هذه الأنواع.
-من أهم الدراسات التى تمت بمصر تلك التى أجريت بمزرعة الجبل الأصفر التى تروى بمياه الصرف الصحى لمدينة القاهرة منذ عام 1911 وذلك بعد اجراء عمليات التنقية الأولية بأحواض الترسيب. ويوضح الجدول التالى أثر الرى بمياه الصرف الصحى المعالج أولياً على العناصر الميسرة فى التربة (الطبقة السطحية 0-30سم) على فترات مختلفة بمزرعة الجبل الأصفر.
* تقرير معهد بحوث الأراضى والمياه والبيئة.
-وتعتبر مزرعة أبو رواش ثانى أهم موقع بعد الجبل الأصفر فى استخدام مياه الصرف الصحى فى الزراعة. والجدول التالى يبين مستوى العناصر الثقيلة للتربة الرملية بأبو رواش والتى رويت بمياه الصرف الصحى المعالج ابتدائى لمدة ثلاث مواسم زراعية.
-إلا أن قرار نائب رئيس الوزراء ووزير الزراعة رقم 603 لسنة 2002 فى منع إستخدام مياه الصرف الصحى المعالج وغير المعالج فى رى الزراعات التقليدية وقصر إستخدامها فى رى الأشجار الخشبية وأشجار الزينة وكذا مراعاة التدابير الوقائية لعمال الزراعة عند إستخدام مثل هذه النوعية من المياه. كان له الآثر فى تجنب الأضرارالناجمة من إستخدام مثل هذه النوعية فى مجال الزراعة فى مصر.
* الصرف الصناعى
-تحتوى مخلفات الصناعة على العناصر الثقيلة وهى من أخطر الملوثات التى تصيب التربة الزراعية والتى يتم صرفها فى المجارى المائية ويعاد استخدامها فى الرى مرة أخرى. وأهم هذه العناصر الكادميوم والرصاص والزئبق والنيكل والخارصين والزرنيخ والنحاس
-وتلعب صفات التربة الطبيعية والكيميائية دور هام فى إدمصاص هذه العناصر فنجد أن التربة الطينية تميل إلى إدمصاص كمية أكبر من تلك العناصر مقارنة بالتربة الرملية وأن العناصر الثقيلة تميل إلى الذوبان فى التربة الحمضية أكثر من ذوبانها فىالتربة القاعدية.
* مياه الصرف الزراعى
-وتقدر كمية مياه الصرف الزراعى التى يمكن اعادة استخدامها فى مصر حتى عام 2017 بحوالى 7 مليار م3.
-تسبب مياه الصرف الزراعى مشاكل ملوحة وقلوية للتربة مما له أنعكاس فى تدهور وأنخفاض الانتاجية المحصولية. وظهور مشاكل للتربة من أهمها مشاكل ملوحة وسمية لترسيب بعض الأيونات مثل الصوديوم والكلوريد والبورون وإنخفاض معدل التشرب وبعض التاثيرات الاخرى مثل زيادة أيون النترات وتقليل درجة حموضة التربة يؤثر على جوده المحاصيل.
-وتعود أسباب تملح التربة الى الأساليب الزراعية الخاطئة باضافة مياه رى تفوق حاجة المحاصيل والتى تؤدى الى رفع مستوى الماء الأرضى وبسبب نظام الصرف وغيابه فتصعد الأملاح بالخاصة الشعرية الى سطح التربة مما يسبب تملحها وبالتالى انخفاض انتاجية المحاصيل المنزرعة.
المياه الجوفية
-تقدر المياه الجوفية فى مصر بحوالى 4.9 مليار م3/عام 2017 ,
-وتختلف مصادر المياه الجوفية بوادى النيل والدلتا حيث مصدرها النيل نفسه أما المياه بالصحراء الشرقية وشبه جزيرة سيناء والمنطقة الساحلية مصدرها الأمطار وعلى العكس فإن المياه بالصحراء الغربية فإن مصدرها المياه الارتوازية حيث تستمد مياهها من طبقات الحجر الرملى.
-وعوامل تلوث المياه الجوفية … هى العمليات الزراعية مثل إضافة الأسمدة والمبيدات الكيماوية وتسرب المواد العضوية أو الكيماوية من مياه المجارى وتداخل المياه المالحة وآبار الحقن التى تستخدم فى التخلص من النفايات الصناعية والأشعاعية وكذا التخلص السطحى من النفايات مما يعكس أثر سلبى على تلوث التربة عند إعادة استخدامها فى الرى.
خامسا: التلوث بالنفايات الصلبة
-إن الزيادة المطردة فى أعداد سكان الأرض مع التقدم التكنولوجى الكبير والتحسين فى مستويات المعيشة أدى الى زيادة فى الاستهلاك اليومى مما وجب التخلص من المخلفات الصلبة.
-ويعد تجميع النفايات الصلبة مشكلة حيث أنها تحتوى على القمامة والورق والبلاستيك والزجاج والعلب الفارغة وبقايا المأكولات وعندما تتعرض للأمطار أو أى مصدر رطوبى تتحلل وتتسرب الى التربة أو الى المياه السطحية أو الجوفية ومن ثم تعمل على تلوث الماء الجوفى والتربة بالإضافة الى الغازات المتخلفة الناتجة عن تحللها والتى تلوث الهواء كما أنها تسبب كثير من الأمراض.
ومن أهم عوامل وأسباب التلوث الناتج من النفايات المختلفة:-
1) النفايات البلدية من المناطق الحضرية والشبة حضرية أو الريفية.
2)النفايات الضارة من المستشفيات.
3)النفايات الصناعية الغير الضارة.
4) النفايات الصناعية الضارة.
5)النفايات الزراعية.
-وتقدر كمية النفايات البلدية الصلبة بمصر والتى يتم جمعها والتخلص منها بالمناطق الحضرية بنحو60 مليون طن سنوياً - موزعة كالاتى على النسب التالية :-
(أ)قمامة مدن وقرى ( 25% ).
(ب)مخلفات زراعية ( 5.8%).
(ج)مخلفات صناعية (10.3%).
(د)مخلفات رعاية صحية ( 0.03%).
(ه)هدم وبناء (6.7%).
(و)تطهير ترع ومصارف ( 48.8%).
(ز)حمأة ( 3.30%).
(أ) وتبلغ الكمية الكلية من مخلفات القمامة بالمدن ما يقرب من 14.9 مليون طن سنوياً (9.3 مليون طن سنوياً للمدن الرئيسية ، 5.62 مليون طن / سنة مدن صغرى وقرى).
وتقدر نسبة تولد المخلفات الصلبة من الأنشطة المختلفة كما يلى :
· نفايات منزلية (68%).
·تسرب الشوراع ومخلفات خضراء (12%).
·نفايات القطاع التجارى (11%).
· الأنشطة الصناعية (5%).
·نفايات الفنادق والمستشفيات(4%) وتحتوى على 20% من المكونات المعدية والمسببة للأمراض .
(ب) وتقدر المخلفات الزراعية بحوالى 16.5 مليون طن / سنوياً يستخدم غالبيتها كأعلاف وأسمدة عضوية و أنشطة حقلية ومنزلية ويتبقى حوالى 3.5 مليون طن سنوى يتم حرثها عشوائياً. وتعمل وزارة الزراعة جاهدة مع المواطنين للاستفادة بحوالى مليون طن سنوياً من هذه المخلفات وخاصة قش الأرز من خلال نشر أساليب تدوير المخلفات لانتاج أسمدة عضوية وأعلاف.
(ج) وتقدر المخلفات الصناعية الصلبة بحوالى 6.2 مليون طن سنوياً منها 5.9 مليون طن غير خطرة يعاد تدوير معظمها وتشمل الأنشطة الصناعية التالية :
1) صناعة التعدين. 2)صناعة الأسمنت.
3)صناعة المعادن والصلب. 4)الصناعات الكيماوية.
5)صناعة التكرير والصناعات البتروكيميائية. 6)صناعة البضائع العامة.
7)صناعة النسيج.
صناعة المواد الغذائية.
(ء) مخلفات الرعاية الصحية : وتقدر كمياتها بحوالى 25-100 ألف طن سنوياً من المخلفات الصلبة العادية.
(هـ) مخلفات الهدم ومواد البناء : وتقدر بحوالى 4 مليون طن سنوياً.
(و) مخلفات تطهير الترع والمصارف : وتقدر بحوالى 49.4 مليون طن سنوياً .
(ز) مخلفات الحمأة : وتقدر بحوالى مليون طن سنوى يمكن الاستفادة بها كسماد عضوى.
-ويقدر إجمالى النفايات البلدية خارج المناطق الحضرية لعام 1990 بنحو 1.5 مليون طن حيث تعداد سكان المناطق الريفية 22 مليون نسمة (0.6 كجم/فرد يوميا) وتعداد سكان الضواحى المدن 10 مليون نسمة (0.3 كجم/فرد يوميا).
-ويوضح الجدول التالى التقديرات المختلفة لمعدل تولد النفايات فى مصر على أساس التعداد السكانى لعام 1990.
النفايات الخطرة :
-هى النفايات غير النفايات المشعة ولها خصائص كيماوية نشطة أو سامة أو قابلة للانفجار وقد تكون على هيئة غازات سائلة أو صلبة تؤدى الى احتمال الخطر على الانسان والبيئة.
-وتشتمل مكوناتها على مركبات معينة أو مذيبات عضوية مهجنة أو مركبات عضوية مهلجنة أو أحماض أو أسبستوس أو مركبات فسفورية عضوية أو مركبات السيانيد أو الفينول وغيرها.
-وطبقاً للتقديرات المحلية تبلغ كمية النفايات الخطرة فى مصر حوالى 50.000 طن سنوياً وطبقاً لمعدلات الناتج القومى قد تصل هذه الكمية الى 200.000 طن سنوياً.
-وأهم مصادر النفايات الخطرة فى مصر :
* الصناعات التعدينية الكبيرة. * المستشفيات والمعامل الطبية.
* الأنشطة الزراعية. * بعض الأنشطة التجارية والخدمية .
لمطالعة الموضوع كاملا بالجداول على هذا الرابط
http://www.vercon.sci.eg/indexUI/uploaded/landpolution2/landpolution.htm
المادة العلمبة : معهد بحوث الاراضى والمياة والبيئة
مصادر تلوث التربة (http://www.vercon.sci.eg/indexUI/uploaded/landpolution2/landpolution.htm#B2)
مفهوم تلوث التربة الزراعية (http://www.vercon.sci.eg/indexUI/uploaded/landpolution2/landpolution.htm#B1)
مصادر تلوث التربة الزراعيه فى مصر (http://www.vercon.sci.eg/indexUI/uploaded/landpolution2/landpolution.htm#B4)
تقسيم الملوثات (http://www.vercon.sci.eg/indexUI/uploaded/landpolution2/landpolution.htm#B3)
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.
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.
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 aromaticمصادرة (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.
·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.
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.
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.
مصادر تلوث التربة الزراعيه فى مصر
أولا: الهواء الجوى
-يعتبر تلوث الهواء من أخطر أنواع التلوث البيئى وأكثرها شيوعاً فى المدن الصناعية حيث يترسب التراب نتيجة للجاذبية كنواتج حرق الوقود من دخان ثانى أكسيد الكربون ويجعل المناطق التى يتراكم عليها سوداء وقذره كما يضر بالنباتات. كما أن حرق الوقود يؤدى إلى تكوين مركبات سامة مثل المركبات النتروجينية والمركبات الأكسجينية والهالوجينات المشعة.
ثانيا : التلوث بالكيماويات الزراعية من أسمدة ومبيدات
1- التلوث بالأسمدة الكيماوية :
-مع إتباع أسلوب الزراعة المكثفة أصبح هناك استنزاف مستمر للعناصر الغذائية الموجودة بالتربة وخاصة النتروجين ومع محدودية استخدام الأسمدة العضوية والأتجاه نحو استخدام الأسمدة الكيماوية وخاصة النتروجينية قد أدى إلى التلوث بالنترات. بالإضافة إلى أن مركبات الفوسفور تؤدى إلى ترسيب بعض العناصر النادرة الموجودة فى التربة الزراعية والتى يحتاجها النبات فى نموه وتحويلها إلى مركبات عديمة الذوبان فى الماء (راجع التلوث المائى).
-فالبكتريا والكائنات الدقيقة الأخرى بالتربة تقوم بتحويل المواد النتروجنية فى هذه الأسمدة إلى نترات وهذا يزيد من خطر تلوث التربة بالنترات. وفى نفس الوقت يمتص النبات جزء منها ويتبقى الجزء الأكبر فى التربة وماءها . ويكون هناك عدم إتزان بين العناصر الغذائية داخل النبات مما يؤدى إلى تراكم كميات كبيرة من النترات فى الأوراق والجذور وينتج عنه تغير فى طعم الخضروات والفواكه وتغير ألوانها ورائحتها.
-ومن أمثلة النباتات التى تخزن فى أجسامها وأنسجتها نسبة عالية من النترات وقدر صغير من أيون النتريت الذى ينتج من اختزال النترات فى بعض أنواع البقول والفجل والجزر كما يوضحه الجدول التالى :
-ويتوقف الحد الحرج الذى يموت عنده النبات على :
- عمره.
- أجزاؤه (الساق أو الجذر)
- تأثير العناصر الأخرى السامه.
من أهم عوامل وأسباب التلوث بالاسمدة الكيماوية هى:-
(أ)التكثيف المحصولى: يؤدى إلى إستنزاف مستمر للعناصر الغذائية الموجودة فى التربة وخاصة النيتروجين مما استدعى استخدام الأسمدة الكيماوية بغزارة.
(ب) معدل سقوط الامطار والرى: تؤدى إلى فقدان هذه الاسمدة النتروجينية إلى المياه الجوفية فى باطن الأرض الامر الذى يؤدى إلى تلوثها أو تشارك مع مياه الصرف الزراعى فى نقلها إلى المجارى المائية ومن ثم تضر الكائنات الحية والنباتات عند اعادة أستخدامها فى الرى. أما الاسمدة الفوسفاتية فهى لاتذوب فى الماء والاسراف فيها يؤدى إلى ترسيب بعض العناصر النادرة فى التربة والتى يحتاجها النبات فى نموه وتحويلها إلى مواد عديمة الذوبان فى الماء حيث تكون هذه العناصر بعيده عن جذور النباتات ولا تستطيع أمتصاصها.
(جـ) البكتريا والكائنات الدقيقة الحية: تقوم بتحويل المواد النتروجينية فى هذه الاسمدة إلى نترات وهذا يزيد من خطر تلوث التربة بالنترات.
2- التلوث بالمبيدات :
المبيدات أصطلاح يطلق على كل مادة كيميائية تستعمل لمقاومة الآفات الحشرية أو الفطرية أو العشبيه وآيه آفه أخرى تلتهم المزروعات اللازمة للأنسان فى غذائه وكسائه.
و ترش المحاصيل بالمبيدات للقضاء على الآفات والحشرات بل قد يصل الأمر فى بعض الحالات إلى رش التربة نفسها.
وتؤثر المبيدات على الأحياء الدقيقة التى تعيش فى التربة فتهلك بعضها مثل النمل والديدان وبعض الحشرات والأحياء والتى تعد أعداء طبيعية للعديد من الافات التى تصيب المزروعات.
ومن الناحية الكيميائية نجد أن المبيدات تنتمى إلى مجاميع مختلفة تذكر أهمها وأخطرها:-
1-المبيدات الفوسفورية العضوية ومنها الباراثيون والمالاثيون ودايكلوروفوس وديازيفون وهى مبيدات شديدة متوسطة الثبات فى الطبيعة وهى تؤدى إلى تسمم الأنسان.
2-المبيدات الهيدروكربونية المكلورة وتشتمل على مبيدات الحشرات مثل الدرين وأندرين ومركب DDT وديلدرين وكيبون وهبتاكلور وكلوردين وجامسكان وجميعها مبيدات سامه شديدة الثبات تذوب فى الدهون وحافزه لأمراض السرطان.
3-المبيدات الكارباماتيه ومنها السيفين والتميك والبايجون وتشبه هذه المبيدات فى مفعولها عمل المبيدات الفسفورية العضوية.
4-مبيدات القوارض وتشمل فوسفيد الزنك ومانعات التجلط وتحدث إلتهاب فى الجهاز التنفسى للأنسان وحدوث بول دموى واورام دموية.
5-مبيدات أخرى متنوعة وتشمل زرنيخات الرصاص وزرنيخات الكالسيوم وأكاسيد النحاس ومبيدات زئبقية وجميعها مركبات شديدة السمية.
كذلك يأتى الضرر البيئى لهذه المبيدات من أن أغلبها مركبات حلقية بطيئة التحلل ولاحتواء بعضها على العناصر الثقيلة ذات درجة سمية عالية للنبات كما أن زيادة نواتج تكسرها يزيد من تركيز وتراكم كميات من عناصر الكلور والفوسفور والنترات عن الحد المسموح به فى البيئة الزراعية ويتأثر بها الحيوانات أو الأنسان (راجع التلوث المائى).
وتزداد فرص التلوث بالمبيدات فى الزراعات المحميه: وذلك أن النباتات المنزرعة داخل الصوب تكون محاطة ببيئة حرارة مرتفعة ورطوبة جوية عالية. فالبيئة بالصوب تشجع على النمو السريع للنباتات و فى نفس الوقت تشجع على نمو وتكاثر الآفات مما يضطر معه المزارع إلى رش النباتات بمبيد الآفات على فترات قصيرة. وأن فرص تلوث التربة والنباتات بالمبيدات فى جو الصوب المغلق يزداد عنه فى الجو المفتوح. ونظراً لأن المحاصيل التى داخل الصوب مثل الخيار والطماطم والكوسة والفراولة والكانتلوب تجمع على فترات متقاربة وترش فى نفس الوقت على فترات متقاربة فإنها تجمع بعد مرور فترات قصيرة على رشها وتكون حينئذ ملوثه بشدة بالمبيد المرشوش وغالباً فان غسيل الثمار لا يتخلص من المبيد بل يكون جزء من المبيد أمتص بالأنسجة الخارجية للمحصول.
ومن أهم عوامل وأسباب التلوث بالمبيدات هى :
(1) نوع المبيد : يختلف تأثير المبيد الملوث للتربة باختلاف نوع المبيد ذاته كما تختلف فتره بقاء المبيد فى التربة حسب نوع المبيد وتركيبة. والجدول التالى يوضح بعض أنواع المبيدات الشائعة الاستخدام وفترات بقائها فى التربة.
(2) درجة ذوبان المبيد :
·تميل المبيدات قليلة الذوبان فى الماء إلى البقاء فى التربة فتره أطول من المبيدات كثيرة الذوبان.
·فعلى سبيل المثال يمكن لمبيد D.D.T يبقى فى الأرض 30سنة بسبب قله درجة ذوبانه على العكس يمكث مبيد الكاربو فوران فى الأرض لمدة أسبوع لان درجة ذوبانه فى الماء عالية.
(3) كمية المبيد وأسلوب استخدامه :
·كلما زادت كمية المبيد المضافة إلى التربة الزراعية كلما زادت درجة تلوثة للتربة والنبات.
· كما أن طريقة إضافة المبيد فى حالة سائلة أم صلبة تلعب دور كبير فى تحديد مدة بقاءه فى الأرض.
· كذلك فان طريقة أضافته سواء أكانت مباشرة للأرض أو عن طريق رش النبات تؤثر على درجة تلويث المبيد للتربة والنبات.
تأثير إسلوب الاستخدام ونوع تركيبة المبيد على بقاءها لتربة
(4) حرث التربة : يؤدى حرث التربة إلى زيادة سرعة اختفاء المبيدات منها.
(5) رطوبة التربة : لمقدار الرطوبة فى التربة تأثير على مكث المبيدات فيها فقد أتضح أن الماء يزيح الالدرين من حبيبات التربة مما يؤدى إلى تبخير مقدار كبير منه وبالتالى سرعة هروبه وهكذا يعتبر التبخر أحد منافذ الهروب الرئيسية لكل من الالدرين والهبتاكلور.
(6) درجة حرارة التربة : تؤثر درجة حرارة التربة تأثير إيجابيا على سرعة تبخر المبيد وعدم بقاءه بين حبيبات التربة
فكلما زادت درجة حرارة التربة زادت سرعة تبخر المبيد وهروبه من التربة.
(7) العوامل الجوية : يتأثر تراكم المبيد وبقاءه فى التربة بحالة الجو مثل الضوء ودرجة الحرارة ودرجة الرطوبة والرياح حيث يعتمد تحلل المبيد على كمية الضوء والحرارة اللذان يؤثران على تفاعلات الأكسدة والاختزال والتحلل المائى. كما أن درجة رطوبة الجو والرياح تعملان على تعجيل أو إبطاء سرعة تحلل المبيد حسب نوع المبيد ونوع التربة.
-ويحتوى الجدول التالى على بيانات مقارنة صادرة من المنظمة العالمية للأغذية والزراعة حول استخدام الأسمدة والمبيدات فى مصر وبعض الأقطار الأخرى. ويوضح الجدول الارتفاع النسبى لاستخدام الأسمدة والمبيدات فى مصر.
ثالثا: الرى الغير المرشد بمياه تقليدية أو غير تقليدية
-تمثل مياه الرى مصدر غير مباشر لتلوث التربة الزراعية ويأتى هذا من إعادة استخدام مياه الصرف الزراعى أو صرف مياه الصرف الصحى والصناعى على المسطحات والمجارى المائية المستخدمة فى رى الأراضى الزراعية والتى بدورها تحوى على عناصر ثقيلة سامة ومبيدات وأسمدة كيماوية لها الأثر فى تلوث التربة الزراعية (راجع التلوث المائى).
-وأهم أسباب وعوامل التلوث الناتج عن الرى الغير مرشد بمياه تقليدية أو غير تقليدية هى:-
الصرف الصحى الصرف الزراعى الصرف الصناعى المياه الجوفية* الصرف الصحى
-نظراً لقلة الموارد المائية تتجه أساليب الزراعة الحديثة إلى استخدام مياه الصرف الصحى المعالج لرى الأراضى الزراعية بأنواع مختلفة من المحاصيل.
-تعتبر من المصادر الحديثة لاستغلال المياه فى الرى وقد بدء استخدامها فى مصر عام 1911 حيث تمت زراعة 2500 فدان بمنطقة الجبل الأصفر وبزيادة عدد محطات المعالجة بمصر يتم استخدام هذه النوعية فى كثير من المناطق بالوادى والدلتا وأسيوط والتبين وحلوان وزنين وبحر البقر.
-وتوجد بالقاهرة الكبرى 6 محطات للصرف الصحى (الجبل الأصفر – البركة – بلقس – زنين – أبو رواش – حلوان) … تستقبل محطات بلقس وحلوان صرف صناعى لكونها مناطق صناعية وتستخدم محطات الجبل الأصفر وأبو رواش وحلوان فى الزراعة بعد تنقيتها مرحلة أولى وثانية.
-وقد درست أكاديمية البحث العلمى الآثار السلبية والإيجابية للرى بمياه الصرف الصحى الغير معالجة لمدة 4 سنوات بمنطقة أبو رواش : الآثار الإيجابية : تتمثل فى
·زيادة إنتاجية الأراضى من المحاصيل حيث ارتفعت إنتاجية الذرة من 700كجم / فدان فى السنة الأولى الى 2طن بعد أربع سنوات.
·زادت نسبة المادة العضوية فى الطبقة السطحية للتربة من 0.1 - 0.5% مما أدى الى إثراء التربة بالمادة العضوية وتحسين خواصها وزيادة قدرتها على الاحتفاظ بالماء والعناصر الغذائية وزادت السعة المائية للأرض من 18.9 - 130.4.
·انخفض pH من 8.5 الى 6.5 مما أدى الى تيسير بعض العناصر الغذائية فى التربة مثل الفوسفور والحديد والمنجنيز والزنك مما أدى الى زيادة المحصول.
وتمثلت الآثار السلبية فى :
·تراكم العناصر الثقيلة أو العناصر الصغرى بتركيزات عالية فى أنسجة النبات وهذه العناصر تسبب أضرار للانسان. ويجب اختيار طريقة الرى عند استخدامها. فمثلاً إستخدام الرى بالرش يؤدى الى انتشار الرزاز بنسبة تصل الى 3% من المياه المستخدمة (حسب درجة الحرارة والرطوبة بمصر) وهذا الرزاز يحمل كثير من الأمراض الفيروسية أما الرى السطحى فيؤدى الى اهدار المياه عن الاحتياج الفعلى للمحاصيل لذا يرى أن الرى بالتنقيط أنسب هذه الأنواع.
-من أهم الدراسات التى تمت بمصر تلك التى أجريت بمزرعة الجبل الأصفر التى تروى بمياه الصرف الصحى لمدينة القاهرة منذ عام 1911 وذلك بعد اجراء عمليات التنقية الأولية بأحواض الترسيب. ويوضح الجدول التالى أثر الرى بمياه الصرف الصحى المعالج أولياً على العناصر الميسرة فى التربة (الطبقة السطحية 0-30سم) على فترات مختلفة بمزرعة الجبل الأصفر.
* تقرير معهد بحوث الأراضى والمياه والبيئة.
-وتعتبر مزرعة أبو رواش ثانى أهم موقع بعد الجبل الأصفر فى استخدام مياه الصرف الصحى فى الزراعة. والجدول التالى يبين مستوى العناصر الثقيلة للتربة الرملية بأبو رواش والتى رويت بمياه الصرف الصحى المعالج ابتدائى لمدة ثلاث مواسم زراعية.
-إلا أن قرار نائب رئيس الوزراء ووزير الزراعة رقم 603 لسنة 2002 فى منع إستخدام مياه الصرف الصحى المعالج وغير المعالج فى رى الزراعات التقليدية وقصر إستخدامها فى رى الأشجار الخشبية وأشجار الزينة وكذا مراعاة التدابير الوقائية لعمال الزراعة عند إستخدام مثل هذه النوعية من المياه. كان له الآثر فى تجنب الأضرارالناجمة من إستخدام مثل هذه النوعية فى مجال الزراعة فى مصر.
* الصرف الصناعى
-تحتوى مخلفات الصناعة على العناصر الثقيلة وهى من أخطر الملوثات التى تصيب التربة الزراعية والتى يتم صرفها فى المجارى المائية ويعاد استخدامها فى الرى مرة أخرى. وأهم هذه العناصر الكادميوم والرصاص والزئبق والنيكل والخارصين والزرنيخ والنحاس
-وتلعب صفات التربة الطبيعية والكيميائية دور هام فى إدمصاص هذه العناصر فنجد أن التربة الطينية تميل إلى إدمصاص كمية أكبر من تلك العناصر مقارنة بالتربة الرملية وأن العناصر الثقيلة تميل إلى الذوبان فى التربة الحمضية أكثر من ذوبانها فىالتربة القاعدية.
* مياه الصرف الزراعى
-وتقدر كمية مياه الصرف الزراعى التى يمكن اعادة استخدامها فى مصر حتى عام 2017 بحوالى 7 مليار م3.
-تسبب مياه الصرف الزراعى مشاكل ملوحة وقلوية للتربة مما له أنعكاس فى تدهور وأنخفاض الانتاجية المحصولية. وظهور مشاكل للتربة من أهمها مشاكل ملوحة وسمية لترسيب بعض الأيونات مثل الصوديوم والكلوريد والبورون وإنخفاض معدل التشرب وبعض التاثيرات الاخرى مثل زيادة أيون النترات وتقليل درجة حموضة التربة يؤثر على جوده المحاصيل.
-وتعود أسباب تملح التربة الى الأساليب الزراعية الخاطئة باضافة مياه رى تفوق حاجة المحاصيل والتى تؤدى الى رفع مستوى الماء الأرضى وبسبب نظام الصرف وغيابه فتصعد الأملاح بالخاصة الشعرية الى سطح التربة مما يسبب تملحها وبالتالى انخفاض انتاجية المحاصيل المنزرعة.
المياه الجوفية
-تقدر المياه الجوفية فى مصر بحوالى 4.9 مليار م3/عام 2017 ,
-وتختلف مصادر المياه الجوفية بوادى النيل والدلتا حيث مصدرها النيل نفسه أما المياه بالصحراء الشرقية وشبه جزيرة سيناء والمنطقة الساحلية مصدرها الأمطار وعلى العكس فإن المياه بالصحراء الغربية فإن مصدرها المياه الارتوازية حيث تستمد مياهها من طبقات الحجر الرملى.
-وعوامل تلوث المياه الجوفية … هى العمليات الزراعية مثل إضافة الأسمدة والمبيدات الكيماوية وتسرب المواد العضوية أو الكيماوية من مياه المجارى وتداخل المياه المالحة وآبار الحقن التى تستخدم فى التخلص من النفايات الصناعية والأشعاعية وكذا التخلص السطحى من النفايات مما يعكس أثر سلبى على تلوث التربة عند إعادة استخدامها فى الرى.
خامسا: التلوث بالنفايات الصلبة
-إن الزيادة المطردة فى أعداد سكان الأرض مع التقدم التكنولوجى الكبير والتحسين فى مستويات المعيشة أدى الى زيادة فى الاستهلاك اليومى مما وجب التخلص من المخلفات الصلبة.
-ويعد تجميع النفايات الصلبة مشكلة حيث أنها تحتوى على القمامة والورق والبلاستيك والزجاج والعلب الفارغة وبقايا المأكولات وعندما تتعرض للأمطار أو أى مصدر رطوبى تتحلل وتتسرب الى التربة أو الى المياه السطحية أو الجوفية ومن ثم تعمل على تلوث الماء الجوفى والتربة بالإضافة الى الغازات المتخلفة الناتجة عن تحللها والتى تلوث الهواء كما أنها تسبب كثير من الأمراض.
ومن أهم عوامل وأسباب التلوث الناتج من النفايات المختلفة:-
1) النفايات البلدية من المناطق الحضرية والشبة حضرية أو الريفية.
2)النفايات الضارة من المستشفيات.
3)النفايات الصناعية الغير الضارة.
4) النفايات الصناعية الضارة.
5)النفايات الزراعية.
-وتقدر كمية النفايات البلدية الصلبة بمصر والتى يتم جمعها والتخلص منها بالمناطق الحضرية بنحو60 مليون طن سنوياً - موزعة كالاتى على النسب التالية :-
(أ)قمامة مدن وقرى ( 25% ).
(ب)مخلفات زراعية ( 5.8%).
(ج)مخلفات صناعية (10.3%).
(د)مخلفات رعاية صحية ( 0.03%).
(ه)هدم وبناء (6.7%).
(و)تطهير ترع ومصارف ( 48.8%).
(ز)حمأة ( 3.30%).
(أ) وتبلغ الكمية الكلية من مخلفات القمامة بالمدن ما يقرب من 14.9 مليون طن سنوياً (9.3 مليون طن سنوياً للمدن الرئيسية ، 5.62 مليون طن / سنة مدن صغرى وقرى).
وتقدر نسبة تولد المخلفات الصلبة من الأنشطة المختلفة كما يلى :
· نفايات منزلية (68%).
·تسرب الشوراع ومخلفات خضراء (12%).
·نفايات القطاع التجارى (11%).
· الأنشطة الصناعية (5%).
·نفايات الفنادق والمستشفيات(4%) وتحتوى على 20% من المكونات المعدية والمسببة للأمراض .
(ب) وتقدر المخلفات الزراعية بحوالى 16.5 مليون طن / سنوياً يستخدم غالبيتها كأعلاف وأسمدة عضوية و أنشطة حقلية ومنزلية ويتبقى حوالى 3.5 مليون طن سنوى يتم حرثها عشوائياً. وتعمل وزارة الزراعة جاهدة مع المواطنين للاستفادة بحوالى مليون طن سنوياً من هذه المخلفات وخاصة قش الأرز من خلال نشر أساليب تدوير المخلفات لانتاج أسمدة عضوية وأعلاف.
(ج) وتقدر المخلفات الصناعية الصلبة بحوالى 6.2 مليون طن سنوياً منها 5.9 مليون طن غير خطرة يعاد تدوير معظمها وتشمل الأنشطة الصناعية التالية :
1) صناعة التعدين. 2)صناعة الأسمنت.
3)صناعة المعادن والصلب. 4)الصناعات الكيماوية.
5)صناعة التكرير والصناعات البتروكيميائية. 6)صناعة البضائع العامة.
7)صناعة النسيج.
صناعة المواد الغذائية.(ء) مخلفات الرعاية الصحية : وتقدر كمياتها بحوالى 25-100 ألف طن سنوياً من المخلفات الصلبة العادية.
(هـ) مخلفات الهدم ومواد البناء : وتقدر بحوالى 4 مليون طن سنوياً.
(و) مخلفات تطهير الترع والمصارف : وتقدر بحوالى 49.4 مليون طن سنوياً .
(ز) مخلفات الحمأة : وتقدر بحوالى مليون طن سنوى يمكن الاستفادة بها كسماد عضوى.
-ويقدر إجمالى النفايات البلدية خارج المناطق الحضرية لعام 1990 بنحو 1.5 مليون طن حيث تعداد سكان المناطق الريفية 22 مليون نسمة (0.6 كجم/فرد يوميا) وتعداد سكان الضواحى المدن 10 مليون نسمة (0.3 كجم/فرد يوميا).
-ويوضح الجدول التالى التقديرات المختلفة لمعدل تولد النفايات فى مصر على أساس التعداد السكانى لعام 1990.
النفايات الخطرة :
-هى النفايات غير النفايات المشعة ولها خصائص كيماوية نشطة أو سامة أو قابلة للانفجار وقد تكون على هيئة غازات سائلة أو صلبة تؤدى الى احتمال الخطر على الانسان والبيئة.
-وتشتمل مكوناتها على مركبات معينة أو مذيبات عضوية مهجنة أو مركبات عضوية مهلجنة أو أحماض أو أسبستوس أو مركبات فسفورية عضوية أو مركبات السيانيد أو الفينول وغيرها.
-وطبقاً للتقديرات المحلية تبلغ كمية النفايات الخطرة فى مصر حوالى 50.000 طن سنوياً وطبقاً لمعدلات الناتج القومى قد تصل هذه الكمية الى 200.000 طن سنوياً.
-وأهم مصادر النفايات الخطرة فى مصر :
* الصناعات التعدينية الكبيرة. * المستشفيات والمعامل الطبية.
* الأنشطة الزراعية. * بعض الأنشطة التجارية والخدمية .
لمطالعة الموضوع كاملا بالجداول على هذا الرابط
http://www.vercon.sci.eg/indexUI/uploaded/landpolution2/landpolution.htm