Кіріспе
Жердің ластануы адам жасаған химиялық заттармен немесе басқа да өзгерістермен. Топырақ ластануы, топырақ ластануы немесе жер ластануы – жердің деградациясының бір бөлігі болып табылады және ксенобиотикалық (адам жасаған) химиялық заттардың болуынан немесе табиғи топырақ ортасының өзгеше өзгерістерінен туындайды. Әдетте, бұл өнеркәсіптік қызмет, ауыл шаруашылығы химиясы немесе қалдықтарды тиісінше сақтамау салдарынан болады. Көбінесе кездесетін химиялық заттар – мұнай көмірсутектері, полициклді ароматты көмірсутектер (мысалы, нафталин және бензопирен), еріткіштер, пестицидтер, қорғасын және басқа да ауыр металдар. Ластану деңгейі индустрияландырудың дамуымен және қолданылатын химиялық заттардың мөлшерімен байланысты. Топырақтың ластануына қатысты алаңдаушылықтың басты себебі – денсаулыққа қауіп, ол ластанған топырақпен тікелей жанасу, ластаушы заттардың буы немесе топырақтың ішіндегі және астындағы су қоймаларының екінші рет ластануы арқылы туындайды. Ластанған жерлерді картаға түсіру және оларды тазалау – көп уақытты және қымбатқа түсетін жұмыс, ол геология, гидрология, химия, компьютерлік модельдеу және қоршаған ортаның ластануы саласындағы ГИС, сондай-ақ өнеркәсіптік химия тарихын білуді талап етеді. Солтүстік Америка және Батыс Еуропа елдерінде ластанған жерлердің аумағы жақсы белгілі, аталған аймақтардағы көптеген мемлекеттерде осы экологиялық мәселені анықтау және шешу үшін заңнамалық база бар. Дамып келе жатқан елдерде индустрияландыруға қарамастан, қатаң реттеу шаралары жеткіліксіз болуы мүмкін.
Soil contamination, soil pollution, or land pollution as a part of land degradation is caused by the presence of xenobiotic (human made) chemicals or other alteration in the natural soil environment. It is typically caused by industrial activity, agricultural chemicals or improper disposal of waste. The most common chemicals involved are petroleum hydrocarbons, polynuclear aromatic hydrocarbons (such as naphthalene and benzo(a)pyrene), solvents, pesticides, lead, and other heavy metals. Contamination is correlated with the degree of industrialization and intensity of chemical substance. The concern over soil contamination stems primarily from health risks, from direct contact with the contaminated soil, vapour from the contaminants, or from secondary contamination of water supplies within and underlying the soil. Mapping of contaminated soil sites and the resulting clean ups are time consuming and expensive tasks, and require expertise in geology, hydrology, chemistry, computer modelling, and GIS in Environmental Contamination, as well as an appreciation of the history of industrial chemistry. In North America and Western Europe the extent of contaminated land is best known, with many of countries in these areas having a legal framework to identify and deal with this environmental problem. Developing countries tend to be less tightly regulated despite some of them having undergone significant industrialization.
Соғыс агенттері
Жарақтарды жою және өндіріс жеделдігінен туындаған қару-жарақтарды жасаудағы салғырттық ұзақ жылдар бойы топырақты ластауы мүмкін. Мұндай ластану туралы жарияланған деректер аз, себебі көптеген елдердің үкіметтері соғысқа қатысты материалдарды жариялауға шектеу қойды. Дегенмен, Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде сақталған иіс газы кейбір аймақтарды 50 жылға дейін ластады, ал антраксты биологиялық қару ретінде сынау бүкіл Груинард аралын ластады.
Экожүйелік әсерлері
Күтпеген нәрсе емес, топырақ ластағыштары экожүйелерге елеулі зиян келтіруі мүмкін. Көптеген қауіпті химиялық заттардың болуынан, тіпті ластаушы түрлердің төмен концентрациясында да, топырақтың химиялық құрамында радикалды өзгерістер туындауы мүмкін. Бұл өзгерістер белгілі бір топырақ ортасында мекендейтін эндемикалық микроорганизмдер мен буынтұқымдылардың метаболизмінің өзгеруімен көрініс табуы мүмкін. Нәтижесінде, кейбір негізгі азық тізбегінің дерлік толығымен жойылуы мүмкін, бұл өз кезегінде жыртқыш немесе тұтынушы түрлерге ауыр салдарлар әкелуі мүмкін. Тіпті төменгі тіршілік формаларына химиялық әсері шағын болса да, азық тізбегінің төменгі деңгейлеріндегі организмдер бөгде химиялық заттарды жұта алады, олар әдетте азық тізбегінің әр сатысында жинақталады. Осы әсерлердің көптегені қазір жақсы белгілі, мысалы, құстарға тұрақты ДДТ материалдарының шоғырлануы, жұмыртқа қабығының әлсіреуіне, балапандардың өлім-жітіміне және түрлердің жойылуына алып келеді. Белгілі бір типтегі топырақ ластануына ұшыраған ауыл шаруашылығы жерлеріне де әсер етеді. Ластағыштар әдетте өсімдіктердің метаболизмін өзгертеді, көбінесе егін өнімділігінің төмендеуіне себеп болады. Бұл топырақты сақтауға екінші деңгейде әсер етеді, себебі нашар өсіп жатқан дақылдар жер топырағын эрозиядан тиімді қорғай алмайды. Кейбір химиялық ластағыштардың жартылай ыдырау мерзімі ұзақ болады, ал басқа жағдайларда негізгі топырақ ластағыштарының ыдырауынан туынды химиялық заттар пайда болады.
Ластаушы заттардың топырақ функцияларына әсер етуі мүмкін
Ауыр металдар және басқа да топырақ ластағыштары топырақ микроорганизмдерінің қызметіне, түрлер құрамына және санына кері әсер ете алады, соның салдарынан көміртегі мен азоттың биохимиялық айналымы сияқты топырақ функцияларына қауіп тудырады. Дегенмен, топырақ ластағыштары уақыт өте келе биологиялық қолжетімділігін жоғалтады, ал микроорганизмдер мен экожүйелер өзгерген жағдайларға бейімделе алады. Топырақтың pH, органикалық заттардың мөлшері және құрылымы сияқты қасиеттері өте маңызды, олар ластанған топырақтағы ластаушылардың жылжуын, биологиялық қолжетімділігін және уыттылығын өзгертеді. Ластаушының бірдей мөлшері бір топырақта уытты болса, екінші топырақта мүлдем зиянсыз болуы мүмкін. Бұл топырақтың ерекшеліктерін ескере отырып, қауіптерді бағалау және шаралар қабылдау қажеттігін көрсетеді.
Ел бойынша
Әртүрлі ұлттық стандарттар белгілі бір ластаушы заттардың концентрациялары үшін АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің 9-шы аймақтық алдын ала түзету мақсаттарын (АҚШ PRG), АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің 3-ші аймақтық тәуекелге негізделген концентрацияларын (АҚШ EPA RBC) және Австралияның Ұлттық қоршаған ортаны қорғау кеңесінің топырақ және жер асты суларындағы зерттеу деңгейлері жөніндегі нұсқауларын қамтиды.
Қытай Халық Республикасы
Қытай Халық Республикасының 1970 жылдардан бері қарқынды дамуы жердің ластану деңгейін арттырды. Экология және қоршаған орта министрлігі мұны қоршаған ортаға, азық-түлік қауіпсіздігіне және тұрақты ауыл шаруашылығына төнетін қауіп деп санайды. Ғылыми сараптама бойынша Қытайдың 150 миллион мю (100 000 шаршы километр) егіс жері ластанған, ал тағы 32,5 миллион мю (21 670 шаршы километр) жер ластанған сумен суарылады және тағы 2 миллион мю (1300 шаршы километр) қатты қалдықтармен жабылып немесе жойылған. Бұл жалпы аумақ Қытайдың өңделетін жерлерінің оннан бір бөлігін құрайды және көбінесе экономикалық дамыған аймақтарда орналасқан. Жыл сайын шамамен 12 миллион тонна астық ауыр металдармен ластанады, бұл 20 миллиард юань (2,57 миллиард АҚШ доллары) тікелей залал келтіреді. Жақындағы сараптама көрсеткендей, ауыл шаруашылығы топырағының 19 пайызы ауыр металдар мен металлоидтармен ластанған. Топырақтағы ауыр металдардың концентрациясы күрт өсті.
Канада
2021 жылдың ақпан айына дейін Канадада 2500-ден астам ластанған учаске тіркелді. Ең танымал ластанған учаскелердің бірі Онтарио провинциясының Садбери қаласындағы никель-мыс қорыту зауытының жанында орналасқан. Қорыту зауытының маңындағы ауыр металл ластануын зерттеу нәтижесінде топырақта никель мен мыстың жоғары концентрациясы анықталды; олардың көрсеткіштері 5104 ppm Ni және 2892 ppm Cu құрады, бұл көрсеткіштер зауыттан 1,1 км радиуста байқалды. Топырақтан темір, кобальт және күміс сияқты басқа да металдар табылды. Бұдан әрі, қорыту зауыты төңірегіндегі өсімдіктерді зерттеу олардың да ластанудан зардап шеккенін көрсетті; нәтижелер өсімдіктерде топырақ ластануы салдарынан никель, мыс және алюминий болғанын анықтады.
Үндістан
2009 жылдың наурыз айында Пәнджабта уранмен улану мәселесі баспасөзde жарияланды. Бұл, термиялық электр станцияларының ұшқыш күл тоғандарынан туындаған деп болжанып, Пәнджабтың Фаридкот және Бхатинда аудандарындағы балаларда туа біткен ауыр кемістіктерге әкеп соқтырды. Хабарларда уран деңгейі қауіпсіз шектен 60 есе жоғары екені айтылды. 2012 жылы Үндістан Үкіметі Пәнджабтың Малва аймағындағы жер асты суында Біріккен Ұлттар Ұйымының Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы (ДДҰ) белгілеген шекті көрсеткіштен 50% артық уран металлы бар екенін растады. Әртүрлі нүктелерден алынған 1000-нан астам үлгіге негізделген ғылыми зерттеулер бастапқыда айтылғандай, ұшқыш күлдің және термиялық электр станцияларының немесе өнеркәсіптің кез келген көздерін анықтай алмады. Сондай-ақ зерттеу Малва ауданының жер асты суындағы уран концентрациясы ДДҰ шегінен 60 есе емес, тек 3 жерде ДДҰ шегінен 50% жоғары екенін көрсетті. Үлгілерде табылған ең жоғары концентрация, мысалы, Финляндияда адамдар пайдаланатын жер асты суларында табиғи түрде кездесетін концентрациядан төмен болды. Уранның табиғи немесе басқа да көздерін анықтау бойынша жұмыстар жүргізілуде.