Μόλυνση του εδάφους

Η ρύπανση του εδάφους ή μόλυνση του εδάφους ως μέρος της υποβάθμισης του εδάφους προκαλείται από την παρουσία ξενοβιοτικών (ανθρωπογενών) χημικών ουσιών ή από άλλες αλλοιώσεις στο φυσικό περιβάλλον του εδάφους. Συνήθως προκαλείται από βιομηχανική δραστηριότητα, γεωργικές χημικές ουσίες ή ακατάλληλη διάθεση αποβλήτων. Οι πιο κοινές χημικές ουσίες που εμπλέκονται είναι οι υδρογονάνθρακες πετρελαίου, οι πολυπύρηνοι αρωματικοί υδρογονάνθρακες (όπως το ναφθαλένιο και το βενζο(α)πυρένιο ), διαλύτες, φυτοφάρμακα, μόλυβδος και άλλα βαρέα μέταλλα. Η μόλυνση σχετίζεται με τον βαθμό εκβιομηχάνισης και την ένταση της χημικής ουσίας. Η ανησυχία για τη μόλυνση του εδάφους πηγάζει κυρίως από κινδύνους για την υγεία, από την άμεση επαφή με το μολυσμένο έδαφος, τους ατμούς από τους μολυσματικούς παράγοντες ή από τη δευτερογενή μόλυνση της παροχής νερού εντός και κάτω από το έδαφος.Risk Assessment Guidance for Superfund, Human Health Evaluation Manual, Office of Emergency and Remedial Response, U.S. Environmental Protection Agency, Washington D.C. 20450 Η χαρτογράφηση μολυσμένων χώρων εδάφους και οι επακόλουθοι καθαρισμοί είναι χρονοβόρες και δαπανηρές εργασίες, απαιτώντας εκτεταμένες γνώσεις γεωλογίας, υδρολογίας, χημείας, δεξιοτήτων μοντελοποίησης υπολογιστών και γεωγραφικών πληροφορικών συστημάτων στην περιβαλλοντική μόλυνση, καθώς και εκτίμηση της ιστορίας της βιομηχανικής χημείας.

Στη Βόρεια Αμερική και τη Δυτική Ευρώπη η έκταση της μολυσμένης γης είναι καλύτερα γνωστή, με πολλές χώρες σε αυτές τις περιοχές να διαθέτουν νομικό πλαίσιο για τον εντοπισμό και την αντιμετώπιση αυτού του περιβαλλοντικού προβλήματος. Οι αναπτυσσόμενες χώρες τείνουν να ρυθμίζονται λιγότερο αυστηρά, παρά το γεγονός ότι ορισμένες από αυτές έχουν υποστεί σημαντική εκβιομηχάνιση. Η ρύπανση του εδάφους είναι η απομάκρυνση χρήσιμων ουσιών από το έδαφος ή η προσθήκη επιβλαβών ουσιών σε αυτό. Τα σκουπίδια, τα βαμβακερά ρούχα, οι εφημερίδες, τα απορρίμματα δέντρων, είναι οι αιτίες της ρύπανσης του εδάφους. Πλαστικά, γυαλιά και μεταλλικά αντικείμενα μπορεί επίσης να προκαλέσουν ρύπανση του εδάφους.

 Αίτια 
Η ρύπανση του εδάφους μπορεί να προκληθεί από τα ακόλουθα (μη εξαντλητικός κατάλογος)

 Μικροπλαστικά
 Πετρελαιοκηλίδες
 Εξόρυξη και δραστηριότητες από άλλες βαριές βιομηχανίες
 Μπορεί να συμβούν τυχαίες διαρροές κατά τη διάρκεια δραστηριοτήτων κ.λπ.
 Διάβρωση των υπόγειων δεξαμενών αποθήκευσης (συμπεριλαμβανομένων των σωληνώσεων που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά του περιεχομένου)
 Οξινη βροχή
 Εντατική γεωργία
 Αγροχημικά, όπως φυτοφάρμακα, ζιζανιοκτόνα και λιπάσματα
 Πετροχημικά
 Βιομηχανικά ατυχήματα
 Οδικά συντρίμμια
 Αποστράγγιση μολυσμένων επιφανειακών υδάτων στο έδαφος
 Πυρομαχικά, χημικοί παράγοντες και άλλοι πόλεμοι
 Διάθεση αποβλήτων
 Απόρριψη πετρελαίου και καυσίμων
 Πυρηνικά απόβλητα
 Άμεση απόρριψη βιομηχανικών αποβλήτων στο έδαφος
 Απόρριψη λυμάτων
 Χώρος υγειονομικής ταφής και παράνομο ντάμπινγκ
 Τέφρα άνθρακα
 Ηλεκτρονικά απόβλητα
 Μόλυνση από πετρώματα που περιέχουν μεγάλες ποσότητες τοξικών στοιχείων.
 Μόλυνση από μόλυβδο λόγω καυσαερίων, Cd και Zn που προκαλείται από φθορά ελαστικών
 Μόλυνση με την ενίσχυση των ατμοσφαιρικών ρύπων με αποτέφρωση ορυκτών πρώτων υλών.

Οι πιο κοινές χημικές ουσίες που εμπλέκονται είναι οι υδρογονάνθρακες πετρελαίου, οι διαλύτες, τα φυτοφάρμακα, ο μόλυβδος και άλλα βαρέα μέταλλα.

Κάθε δραστηριότητα που οδηγεί σε άλλες μορφές υποβάθμισης του εδάφους (διάβρωση, συμπύκνωση κ.λπ.) μπορεί έμμεσα να επιδεινώσει τις επιπτώσεις της μόλυνσης στο ότι η αποκατάσταση του εδάφους γίνεται πιο κουραστική.

Η κατεργασμένη λάσπη λυμάτων έχει γίνει αμφιλεγόμενη ως «λίπασμα». Δεδομένου ότι είναι το υποπροϊόν της επεξεργασίας λυμάτων, γενικά περιέχει περισσότερους ρύπους όπως οργανισμούς, φυτοφάρμακα και βαρέα μέταλλα από άλλα εδάφη. 

 Παράγοντες πολέμου 
Η διάθεση πυρομαχικών και η έλλειψη προσοχής στην κατασκευή πυρομαχικών που προκαλούνται από τον επείγοντα χαρακτήρα της παραγωγής, μπορούν να μολύνουν το έδαφος για παρατεταμένες περιόδους. Υπάρχουν λίγα δημοσιευμένα στοιχεία για αυτόν τον τύπο μόλυνσης κυρίως λόγω των περιορισμών που έχουν επιβληθεί από κυβερνήσεις πολλών χωρών στη δημοσίευση υλικού που σχετίζεται με την πολεμική προσπάθεια. Ωστόσο, το αέριο μουστάρδας που αποθηκεύτηκε κατά τη διάρκεια του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου έχει μολύνει ορισμένες τοποθεσίες για έως και 50 χρόνια– Six Mustard gas sites uncovered – The Independent και η δοκιμή του άνθρακα ως πιθανό βιολογικό όπλο μόλυνε ολόκληρο το νησί Γκρίναρτν στην Σκωτία.Britain's Anthrax Island – BBC

 Επιπτώσεις στην υγεία 
Το μολυσμένο ή ρυπασμένο έδαφος επηρεάζει άμεσα την υγεία του ανθρώπου μέσω της άμεσης επαφής με το έδαφος ή μέσω εισπνοής ρύπων του εδάφους που έχουν εξατμιστεί. Δυνητικά μεγαλύτερες απειλές δημιουργούνται από τη διείσδυση της ρύπανσης του εδάφους σε υπόγειους υδροφορείς που χρησιμοποιούνται για κατανάλωση από ανθρώπους, μερικές φορές σε περιοχές που φαινομενικά απέχουν πολύ από οποιαδήποτε εμφανή πηγή μόλυνσης του εδάφους. Αυτό τείνει να οδηγήσει στην ανάπτυξη ασθενειών που σχετίζονται με τη ρύπανση.

Οι συνέπειες για την υγεία από την έκθεση στη ρύπανση του εδάφους ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με τον τύπο ρύπων, την οδό έκθεσης και την ευπάθεια του εκτεθειμένου πληθυσμού. Η χρόνια έκθεση σε χρώμιο, μόλυβδο και άλλα μέταλλα, πετρέλαιο, διαλύτες και πολλά παρασιτοκτόνα και ζιζανιοκτόνα σκευάσματα μπορεί να είναι καρκινογόνος, μπορεί να προκαλέσει συγγενείς διαταραχές ή μπορεί να προκαλέσει άλλες χρόνιες καταστάσεις υγείας. Βιομηχανικές ή ανθρωπογενείς συγκεντρώσεις ουσιών που απαντώνται στη φύση, όπως νιτρικά και αμμωνία που σχετίζονται με την κοπριά ζώων από γεωργικές εργασίες, έχουν επίσης αναγνωριστεί ως κίνδυνοι για την υγεία στο έδαφος και στα υπόγεια ύδατα.

Η χρόνια έκθεση σε βενζόλιο σε επαρκείς συγκεντρώσεις είναι γνωστό ότι σχετίζεται με υψηλότερη επίπτωση λευχαιμίας. Ο υδράργυρος και τα κυκλοδιένια είναι γνωστό ότι προκαλούν υψηλότερα ποσοστά βλάβης στα νεφρά και ορισμένες μη αναστρέψιμες ασθένειες. Τα PCB και τα κυκλοδιένια συνδέονται με τοξικότητα στο ήπαρ. Τα οργανοφωσφορικά και τα ανθρακικά άλατα μπορούν να προκαλέσουν μια αλυσίδα αποκρίσεων που οδηγούν σε νευρομυϊκό αποκλεισμό. Πολλοί χλωριωμένοι διαλύτες προκαλούν ηπατικές αλλαγές, νεφρικές αλλαγές και καταστολή του κεντρικού νευρικού συστήματος. Υπάρχει ένα ολόκληρο φάσμα περαιτέρω επιπτώσεων στην υγεία όπως πονοκέφαλος, ναυτία, κόπωση, ερεθισμός των ματιών και δερματικό εξάνθημα για τα παραπάνω αναφερόμενα και άλλες χημικές ουσίες. Σε επαρκείς δόσεις ένας μεγάλος αριθμός ρύπων του εδάφους μπορεί να προκαλέσει θάνατο με έκθεση μέσω άμεσης επαφής, εισπνοής ή κατάποσης μολυσματικών ουσιών σε υπόγεια ύδατα μολυσμένα μέσω του εδάφους.Article on soil contamination in China

 Επιλογές καθαρισμού 
Η εκκαθάριση ή η περιβαλλοντική αποκατάσταση αναλύεται από περιβαλλοντικούς επιστήμονες που χρησιμοποιούν μετρήσεις πεδίου των χημικών ουσιών του εδάφους και εφαρμόζουν επίσης μοντέλα υπολογιστών για την ανάλυση της μεταφοράςS.K. Gupta, C.T. Kincaid, P.R. Mayer, C.A. Newbill and C.R. Cole, "A multidimensional finite element code for the analysis of coupled fluid, energy and solute transport", Battelle Pacific Northwest Laboratory PNL-2939, EPA contract 68-03-3116 (1982) και της τύχης των χημικών ουσιών του εδάφους. Έχουν αναπτυχθεί διάφορες τεχνολογίες για την αποκατάσταση εδάφους και ιζημάτων που έχουν μολυνθεί με πετρέλαιο. Υπάρχουν πολλές βασικές στρατηγικές για την αποκατάσταση:

 Εκσκαφή εδάφους και μεταφορά σε σημείο απόρριψης μακριά από έτοιμα μονοπάτια για ανθρώπους ή ευαίσθητα οικοσυστήματα. Αυτή η τεχνική ισχύει επίσης για τη βυθοκόρηση λάσπης κόλπων που περιέχουν τοξίνες.
 Αερισμός των εδαφών στον μολυσμένο χώρο (με τον κίνδυνο δημιουργίας ατμοσφαιρικής ρύπανσης)
 Θερμική αποκατάσταση με εισαγωγή θερμότητας για την αύξηση των θερμοκρασιών κάτω από την επιφάνεια ώστε να εξατμίζονται χημικές προσμείξεις από το έδαφος για εξαγωγή ατμών.
 Βιοθεραπεία, που περιλαμβάνει μικροβιακή πέψη ορισμένων οργανικών χημικών. Οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται στη βιοαποκατάσταση περιλαμβάνουν τη γεωργία, τη βιοδιέγερση και τη αύξηση της βιομάζας του εδάφους με μικροοργανισμούς.
 Εξόρυξη υπόγειων υδάτων ή ατμών εδάφους με ενεργό ηλεκτρομηχανικό σύστημα, με επακόλουθη απομάκρυνση των ρύπων από το εκόρυγμα.
 Περιορισμός των ρύπων του εδάφους (όπως με κάλυψη ή επίστρωση στη θέση του).
 Φυτοθεραπεία ή χρήση φυτών (όπως ιτιά) για την εξαγωγή βαρέων μετάλλων.
 Μυκοθεραπεία ή χρήση μυκήτων για το μεταβολισμό των ρύπων και τη συσσώρευση βαρέων μετάλλων.
 Αποκατάσταση ιζημάτων μολυσμένων με πετρέλαιο με μικροφυσαλίδες αέρα.A. Agarwal, Y. Zhou, Y. Liu (2016) Remediation of oil contaminated sand with self-collapsing air microbubbles. Environmental Science and Pollution Research DOI: 10.1007/s11356-016-7601-5
 Έκπλυση με επιφανειοδραστικούς παράγοντες

 Παραπομπές 


Κατηγορία:Ρύπανση
Κατηγορία:Χημεία περιβάλλοντος