فناوری‌های نوین در تقابل با قاتلان پنهان خاک
آمار نشان می‌دهد که کشور ایران با وجود وسعت زیاد، با محدودیت منابع خاک برای تأمین امنیت غذایی مواجه است، اما این تازه اول ماجرا است؛ منابع گسترده آلوده‌کننده خاکی قاتلان پنهانی هستند که به‌راحتی هزاران هکتار از خاک مرغوب کشور را رو به نابودی برده‌اند.
خاک در هر جنبه‌ای از زندگی شامل غذا، آب، هوا و سلامت نقش دارد که بحران آن ضربه سختی به حیات در کره زمین وارد می‌کند. خاک بستر کشت محصولات کشاورزی، محل زندگی موجودات زنده، محل ذخیره آب و منشأ تأمین مصالح ساختمانی است. سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (فائو) تخمین می‌زند که تولید ۹۵ درصد غذای بشر به صورت مستقیم و غیرمستقیم با خاک در ارتباط است، به‌طوری که می‌توان خاک را ضلع سوم حیات دانست.
خاک از منابع تجدیدپذیر به شمار می‌رود، اما تشکیل هر سانتی‌متر خاک در شرایط مختلف آب‌وهوایی از ۱۰۰ تا ۱۰ هزار سال طول می‌کشد که این یعنی از بین رفتن و تخریب خاک طی طول عمر یک انسان قابل بازیابی نیست. بنابر گزارش فائو، نرخ فعلی تخریب خاک، ظرفیت نسل‌های آینده را برای تأمین بیشتر نیازهای اولیه خود در معرض خطر قرار داده است. کره زمین در هر پنج ثانیه چیزی معادل ارزش یک زمین فوتبال از خاک را از دست می‌دهد، در حالی که تشکیل یک سانتی‌متر از این خاک از دست رفته هزاران سال طول می‌کشد.
وسعت کشور ایران ۱۶۵ میلیون هکتار است که ۹۰ میلیون هکتار آن فاقد خاک است و این در حالی است که از ۷۶ میلیون هکتار دارای خاک تنها در ۱۸.۵ میلیون هکتار، کشاورزی انجام می‌شود. همه آمارها نشان می‌دهد که ایران با وجود وسعت زیاد، در بهترین شرایط با محدودیت منابع خاک برای تأمین امنیت غذایی مواجه است، اما این تازه اول ماجرا است. منابع گسترده آلوده‌کننده خاکی قاتلان پنهانی هستند که به‌راحتی هزاران هکتار از خاک مرغوب کشور را رو به نابودی برده‌اند.
در حقیقت، محدودیت منابع خاک در کنار آلوده‌کننده‌های این ضلع سوم حیات و نسبت نگران کننده تخریب به تجدید منابع خاکی، ممکن است به ششمین انقراض بزرگ که دانشمندان می‌توانند در تاریخ کره زمین ثبت کنند، منجر شود. سازمان ملل تخمین می‌زند که تا امروز بر اثر آلودگی‌های خاک، ۹۰ درصد گونه‌های گیاهی و ۴۰ درصد از موجودات بیولوژیکی ناپدید شده‌اند.
تخریبگران خاک!
عوامل طبیعی مانند سیل و طوفان می‌توانند موجب فرسایش خاک شوند، اما اگر قصد داریم انگشت اتهام را به سمت متهم اصلی نشانه رویم بهتر است نگاهی در آینه به خود داشته باشیم. به گفته فائو، فعالیت‌های انسان دلیل اصلی آلودگی خاک است. کشت بیش از حد و روش‌های کشاورزی وابسته به استفاده از علف‌کش‌ها، آفت‌کش‌ها و بهره‌برداری بیش از اندازه از کودهای شیمیایی در مزارع کشاورزی افزون بر به خطر انداختن سلامت غذایی محصولات، می‌تواند به ساختار خاک آسیب رسانده و باکتری‌های مفید خاک را از بین ببرد. به علاوه افزایش بی‌رویه شهرنشینی به جهت کمبود امکانات رفاهی و شغلی در روستاها پوشش گیاهی خاک را از بین برده، طی روند ساخت‌وساز خاک را فشرده کرده، در زهکشی خاک تداخل ایجاد کرده و می‌تواند موجب شکل‌گیری رواناب‌های سطحی شود.
از دیگر عوامل آلودگی خاک، ورود فاضلاب‌های تصفیه نشده کارخانه‌ها به خاک است. همچنین تصادفات، شکستن لوله‌های انتقال مواد نفتی، چرای بی‌رویه، از بین رفتن پوشش سطحی و گسترش مواد شیمیایی سمی ایجاد شده در پی فعالیت‌های معدنی و معدن‌کاری، مدیریت نادرست پسماند، فعالیت‌های صنعتی، فلزات سنگین، آلودگی‌های نفتی و در نهایت شوری خاک که به علت استفاده و بهره‌برداری نادرست از خاک اتفاق می‌افتد، از بارزترین مصادیق آلوده کننده خاک است که در صدر لیست عوامل تخریب خاک جای گرفته‌اند؛ به‌طور کلی می‌توان گفت آلودگی خاک به تفکیک فعالیت‌های کشاورزی، صنعتی و شهری دسته‌بندی می‌شود.
خط دفاعی بشر در برابر آلاینده‌ها، سنگر آلاینده‌ها شده است!
خاک نخستین خط دفاعی ما در برابر آلاینده‌ها است که وظیفه پالایش سموم را بر عهده دارد، اما زمانی که بار کاری اضافه بر خاک وارد می‌کنیم، دیگر نباید انتظار پالایش کارآمد سموم را داشته باشیم.
اگر میزان سموم بیش از ظرفیت خاک برای پالایش آن‌ها شود، این آلاینده‌ها به بخش‌های دیگر محیط زیست، مانند زنجیره غذایی نفوذ می‌کنند و در نهایت، به واسطه کاهش بازده و کیفیت محصول بر امنیت غذایی تأثیر می‌گذارد؛ افزون بر نفوذ غیرمستقیم آلاینده‌های خاک از طریق گیاهان به بدن انسان، به گفته کارشناسان فائو، تماس، استنشاق، یا خوردن رایج‌ترین روش‌های مستقیم جذب آلودگی‌های خاک به بدن انسان است.
خاکی که دود آلودگی‌اش به چشم انسان می‌رود
خاک آلوده به عناصر خطرناک مانند سرب، نیکل، آفت کش‌ها یا محصولات دارویی مانند مختل‌کننده‌های غدد درون‌ریز، می‌تواند خطر بیماری‌های مزمن از جمله مشکلات قلبی، سرطان، نارسایی کلیوی، بالا رفتن فشار خون و مشکلات دستگاه تنفسی را افزایش دهد. آنتی‌بیوتیک‌ها نیز می‌توانند در خاک نفوذ کنند و به شکل‌گیری باکتری‌های مقاوم در برابر دارو کمک کنند. بنابر گزارشی که توسط مجمع جهانی اقتصاد منتشر شد هر ساله ۷۰۰ هزار مرگ با باکتری‌های مقاوم در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها پیوند خورده‌اند، این در حالی است که این آمار با افزایش سالانه آلودگی‌های خاک با سرعت بالایی در حال افزایش است.
نقش فناوری‌های نوین در نجات خط دفاعی خاک
خاک پایه‌ای زیستی دارد و بستر کشت محصولات کشاورزی است. اگر خاک منطقه غیرقابل استفاده و آلوده شود، می‌تواند آلودگی محصولات کشاورزی را در پی داشته باشد که نتیجه آن اختلال در چرخه غذایی موجودات، آلودگی آب و محیط‌های دیگر و در نهایت انقراض گونه‌های زیستی است تا جایی که امروزه در هر ۱۰ دقیقه یک گونه در معرض خطر انقراض قرار دارد. امروزه روش‌های متنوعی برای کاهش آلودگی خاک، مانند فناوری نوین نانو ذرات، تکنیک زیست پالایی و تکنیک گیاه پالایی ارائه شده است.
فناوری نوین نانوذرات: نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد، افزودن نانورس به خاک‌هایی که در اثر نفوذ شیرابه‌ها آلوده شده‌اند، می‌تواند ضمن کاهش نفوذپذیری مخلوط، موجب کاهش غلظت فلزات سنگین، کاهش جذب آلاینده‌ها و بهبود عملکرد زیست محیطی خاک گردد.
نانو مواد با پایه آهن شامل اکسید آهن، آهن صفر، نانوذرات سولفید آهن و نانوذرات آهنی دو فلزی است. این نانوذرات می‌توانند انواع آلاینده‌های آلی نظیر آلکان‌ها، آلکان‌های کلرینه، بنزین‌های کلرینه، رنگ‌های آلی، نیترو آروماتیک‌ها، بی فنیل پلی‌کلرینه و آنیون‌های غیرآلی نظیر نیترات‌ها که کمتر سمی هستند و خطر کمتری دارند را احیا کنند.
تکنیک زیست‌پالایی: با بهره‌گیری از تکنیک زیست‌پالایی، تحرک آلاینده‌های فلزی کاهش یافته و از انتقال آن‌ها به داخل منابع آب زیرزمینی و یا اتمسفر جلوگیری می‌شود. زیست پالایی به عنوان راهکاری مناسب در جهت رفع آلودگی‌های زیست محیطی به دو روش درجا (In-Situ) و دگرجا (Ex-Situ) به وسیله فرآیندهای بیولوژیکی و توسط میکروارگانیزم‌ها (به‌خصوص باکتری، مخمر و قارچ) در خاک‌های آلوده صورت می‌پذیرد.
تکنولوژی زیست‌پالایی محیط را بهینه می‌سازد که میکروارگانیزم‌های اختصاصی بتوانند رشد کنند و حداکثر مقدار آلودگی را تخریب نمایند. کرم‌های خاکی ( Earthworm) می‌توانند در پالایش زیستی خاک‌های آلوده نفتی به‌ویژه زمانی که غلظت ( TPH) کل هیدروکربن‌های نفتی متوسط است (کمتر از ۴۰۰۰ میلی گرم بر کیلوگرم و غیرمرگ‌آور) راهکاری مفید باشند. در نتیجه تکنولوژی زیست پالایی را می‌توان به عنوان یکی از بهترین، عملی‌ترین و کم‌هزینه‌ترین روش‌های رفع آلودگی‌های نفتی در اکوسیستم‌های آبی و خشکی بیان کرد.
تکنیک گیاه‌پالایی: گیاه‌پالایی (Phytoremediation) تکنیک پالایشی است که شامل جذب، تغییر شکل، تجمع یا تصعید آلاینده‌ها با کمک گیاهان برای زدودن آلودگی‌های آب، خاک، هوا و آلودگی‌های نفتی است. گیاه‌پالایی فناوری جدیدی است که در آن از گیاهان مقاوم برای حذف یا کاهش غلظت آلاینده‌های آلی، معدنی و ترکیبات خطرناک محیط زیست از جمله فلزات سنگین، مواد نفتی و علف‌کش‌ها استفاده می‌شود. امروزه استفاده از گیاهان سبز بر اساس توانایی فوق‌العاده آن‌ها در انباشت عناصر و حذف ترکیبات مضر از محیط و متابولیزه کردن آن‌ها به ملکول‌های متنوع، کاربرد فراوانی دارد که فلزات سنگین و آلودگی‌های آلی، اهداف اصلی این تکنیک زیستی است.
منبع: ایمنا
