آلودگی خاک بخشی از کتاب The Science ofEnvironmental Pollution,Third Edition
لوگان (1995) اظهار داشت که: “خاک در بین موجودات زنده، تاریک ترین و سردترین است. گسترده ترین و پذیرا ترین است.
خاک باید تمیز نگه داشته شود زیرا شبکه پیچیده حیات حیوانات و گیاهان روی زمین بستگی به یک لایه نازک از خاک تمیز دارد. خاک تمیز مواد مغذی شیمیایی را برای حیات گیاه در زمین و دریا فراهم می کند. خاک تمیز به عنوان جاذب (اسفنج) برای آب که کاملاً برای زندگی ضروری است عمل می کند. سرانجام، خاک تمیز برای بسیاری از گروه های مهم موجودات زنده به ویژه قارچ ها و باکتری هایی که به آن ها تجزیه کنندگان می گوییم، یک محیط پویا را فراهم می کند. بسیاری از مردم از فکر اینکه که خاک تمیز باشد می خندند، که قابل درک است زیرا در واقع، توانایی دیدن آلودگی خاک دشوار است، و میزان آلودگی خاک (و اینکه تا چه اندازه می تواند بر ما تاثیر بگذارد) دانش رایجی نیست. ما بیشتر با آلودگی هایی که می توانیم آن ها را ببینیم، بو کنیم یا بچشیم آشنا هستیم که این باعث می شود بیمار شویم یا به طرز دیگری بر ما اثر منفی بگذارد.
خاک، ظهور ها را به آسانی آشکار نمی کند. خاک پیچیده است، آنقدر پیچیده که شناختن آنچه باید باشد و آنچه نباید باشد دشوار است.
خاک (1) آب را در خود نگه داشته و تأمین می کند، (2) مواد مغذی را تأمین می کند، (3) هوا را نگه داشته و تأمین می کند، و (4) پشتیبانی فیزیکی یا محیطی را فراهم می کند. خاک از مواد معدنی و آلی تشکیل شده است. از طریق عمل فرسایش و هوازدگی و از فعالیت گیاهان و حیوانات به آرامی تشکیل می شود، خاک باید دارای نسبت های مناسب مواد بوده و از آلاینده ها عاری باشد تا به درستی در جایگاه خود در زیست کره به کار رود.
زمانی که نشت الودگی و مواد رخ می دهد یا وقتی آلاینده ها عمداً در خاک تخلیه می شوند یا به طور تصادفی در خاک آزاد می شوند، برای آلاینده ها چه اتفاقی می افتد؟ پاسخ نسبتا پیچیده و مبتنی بر فعل و انفعالات بین مواد شیمیایی ، سنگ ، آب خاک و خاک است.
در کنار خواص آلاینده های گوناگون که در سرنوشت آلاینده هایی که وارد خاک می شوند تأثیر می گذارند، خصوصیات محیط خاک که در آن آلاینده ها تخلیه می شوند نیز مهم هستند و باید مشخص شوند. این خصوصیات شامل این موارد هستند:
- ظرفیت نفوذ(نفوذ پذیری)
- مقدار مواد آلی طبیعی
- هدایت هیدرولیکی اشباع و غیر اشباع
- تخلخل موثر
- نفوذ پذیری نسبی برای آلاینده های غیر قابل نفوذ و آب خاک
- کانی شناسی
- میزان اکسیژن
- اجتماع باکتریایی
فرایندهایی که برای مهار حرکت آلاینده ها در خاکها به کار می روند شامل جذب سطحی، تبادل یونی، رسوب شیمیایی و تجزیه بیولوژیکی هستند.
- جذب سطحی فرایندی است که توسط آن یک ماده جذب می شود و به سطح ماده دیگری می چسبد، بدون اینکه در ساختار داخلی آن نفوذ کند. در خاک، جذب سطحی برای اتصال یک آلاینده به سطح ذرات خاک یا ماده معدنی به گونه ای انجام می شود که ماده فقط در دسترس باشد یا به آرامی پراکنده شود. به عنوان مثال، رس و مواد آلی به جای جذب آفت کش ها تمایل به جذب سطحی آن ها دارند. جذب سطحی آلاینده روی سطوح مواد معدنی صورت می گیرد که کاستی ها در ساختار بلوری آنها منجر به عدم تعادل بار الکتریکی بر روی سطح مواد معدنی می شود.
- تبادل یونی بخشی از فرآیند جذب سطحی است. یک آلاینده ی محلول، خود را با ماده شیمیایی دیگری که قبلا در سطح مواد معدنی جذب سطحی شده، جایگزین می کند.
- رسوب آلاینده هنگامی رخ می دهد که آلاینده های حل شده، از طریق واکنش های مختلف رسوبی(ته نشینی) از آب خاک و آب های زیرزمینی خارج شوند. یکی دیگر از روش های اصلاح آلودگی، رسوب شیمیایی است که در آن آلاینده از جریان آلوده کننده، رسوب می کند.
- تجزیه بیولوژیکی تجزیه ترکیبات آلی و آلاینده از طریق فعالیت میکروبی است که در توزیع، حرکت (حمل و نقل) و غلظت آلاینده ها در خاک تأثیر می گذارد.
سرنوشت برخی آلاینده هایی که روی خاک می مانند یا وارد پروفیل خاک می شوند به ترکیبی کاملاً پیچیده از فرآیندهای تعاملی بستگی دارد. اثربخشی این فرایندهای تعاملی به چندین شرط متغیر بستگی دارد: ماهیت آلاینده ها، چگونگی استفاده از آن ها، ساختار اساسی خاک و حالت ناپایدار آن در زمان و مکان مور نظر.
