آلودگی خاک چه تاثیری بر زنجیره غذایی دارد؟

به‌عنوان یک کشاورز، شاید همیشه متوجه آن نشوید، اما خاک شما آرام‌آرام در کنار آب و مواد مغذی، آلاینده‌ نوظهورجذب می‌کند. این آلاینده‌ها، آلودگی خاک‌ کشاورزی را با خود به همراه دارند. آلودگی‌های نوظهور مانند باقی‌مانده‌های دارویی، مواد شیمیایی صنعتی، فلزات سنگین و میکروپلاستیک‌ها به‌طور فزاینده‌ای در خاک‌های کشاورزی در سراسر جهان یافت می‌شوند. این آلاینده‌ها اغلب نادیده گرفته می‌شوند زیرا بخشی از آزمایش‌های استاندارد خاک نیستند. با این حال، با گذشت زمان، می‌توانند به‌طور خاموش سلامت خاک را کاهش دهند، محصول را کم کنند و حتی وارد زنجیره غذایی شوند.

مطالعات اخیر مقیاس این مسئله را نشان می‌دهند. برای مثال، مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۵ در مجله Science منتشر شد، تخمین می‌زند که حدود ۱۴ تا ۱۷٪ از زمین‌های کشاورزی جهان، تقریباً ۲۴۲ میلیون هکتار با فلزات سنگین سمی مانند آرسنیک، کادمیوم و سرب آلوده شده‌اند. آلاینده جدید خاک تهدیدی برای اکوسیستم‌ها، ایمنی غذایی و سلامت انسان‌ها است و برآورد می‌شود که ۹۰۰ میلیون تا ۱.۴ میلیارد نفر در مناطق با ریسک بالا زندگی می‌کنند.

هدف این مقاله روشن کردن اثرات این آلاینده‌های نوظهور بر سلامت خاک است. ما بررسی خواهیم کرد که چگونه این مواد وارد خاک می‌شوند، چه تأثیری بر حاصلخیزی و ایمنی غذایی دارند و چه اقداماتی می‌توان برای حفاظت از زمین و محصولات انجام داد.

همچنین بخوانید:

♣ راهنمای جامع خاک | طبقه‌بندی، بافت و خواص انواع خاک‌ها

♣ ضدعفونی خاک چگونه انجام می شود؟

آلاینده‌های نوظهور خاک چیست؟

آلاینده‌ نوظهور خاک یا همان آلوده کننده خاک، موادی هستند که قبلاً به‌عنوان تهدید برای زمین‌های کشاورزی در نظر گرفته نمی‌شدند، اما اکنون به‌طور فزاینده‌ای در خاک یافت می‌شوند و نگرانی‌هایی ایجاد کرده‌اند. این مواد شامل چیزهایی مانند داروهای باقی‌مانده، مواد شیمیایی صنعتی، فلزات سنگین و حتی ذرات کوچک پلاستیک به نام میکروپلاستیک‌ها هستند.

 برخلاف آلاینده‌های معمول، انواع آلاینده جدید خاک اغلب در مقادیر کم ظاهر می‌شوند که شناسایی آن ‌ها سخت است، اما با گذشت زمان می‌توانند تجمع پیدا کرده و به سلامت خاک آسیب برسانند، حاصلخیزی را کاهش دهند و حتی وارد غذایی شوند که ما تولید می‌کنیم. به زبان ساده، آلاینده‌های نوظهور نوع جدیدی از تهدیدهای پنهان هستند که در صورت عدم کنترل، می‌توانند کیفیت خاک، محصولات و پایداری محیط زیست شما را به‌طور آرام و خاموش تحت تأثیر قرار دهند.

انواع آلاینده‌ نوظهور خاک کدامند؟

انواع آلاینده‌های نوظهور خاک به اشکال مختلفی وجود دارند که هرکدام به شیوه‌های متفاوتی بر زمین‌های کشاورزی تأثیر می‌گذارند. در این بخش، انواع اصلی این آلاینده‌ها را توضیح می‌دهیم تا شما بتوانید درک کنید چه عواملی ممکن است بر خاک و محصولات کشاورزی شما تأثیر بگذارد.

آلاینده‌ نوظهور که سبب آلودگی خاک می‌شوند عبارتند از:

• داروها و مواد شیمیایی دامپزشکی و انسانی
• فلزات سنگین
• مواد شیمیایی صنعتی پایدار
• میکروپلاستیک‌ها
• ترکیبات آلی پایدار
• سموم کشاورزی
• آلاینده‌های ناشی از پساب و لجن فاضلاب
• رسوبات جوی و آلاینده‌های هوابرد

الف) داروها و مواد شیمیایی دامپزشکی و انسانی

باقی‌مانده‌های آنتی‌بیوتیک‌ها، هورمون‌ها و داروهای دیگر معمولاً در کودها، فضولات دامی یا فاضلاب تصفیه‌شده یافت می‌شوند. زمانی که این مواد به مزارع اعمال می‌شوند، می‌توانند در خاک باقی بمانند و بر فعالیت میکروبی تأثیر بگذارند و احتمالاً از طریق محصولات کشاورزی یا دام وارد زنجیره غذایی شوند. با گذشت زمان، قرارگیری مکرر در معرض این مواد می‌تواند باعث کاهش باروری خاک شده و حتی به ظهور باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک کمک کند.

ب) آلاینده فلزات سنگین 

فلزات سنگین مانند سرب، کادمیوم، جیوه و آرسنیک به طور طبیعی در محیط وجود دارند، اما اغلب به دلیل فعالیت‌های صنعتی، کودهای آلوده یا آبیاری با آب آلوده افزایش می‌یابند. این فلزات می‌توانند در خاک و محصولات کشاورزی جمع شوند و خطرات بلندمدتی برای سلامت خاک و مصرف انسان ایجاد کنند. حتی مقادیر کوچک می‌توانند ساختار بیولوژیکی خاک را مختل کرده و دسترسی به مواد مغذی برای گیاهان را کاهش دهند.

مقاله مرتبط: حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب

ج) مواد شیمیایی صنعتی پایدار

این مواد که به “مواد شیمیایی ابدی” معروف هستند، بسیار مقاوم در برابر تجزیه می‌باشند. PFAS (مواد فلوروشیمیایی با زنجیره‌های طولانی و چندگانه) در محصولات صنعتی، کف‌های خاموش‌کننده آتش و برخی از بیوسلایدهای تصفیه‌شده یافت می‌شوند. وقتی وارد خاک می‌شوند، PFAS می‌توانند ده‌ها سال در خاک باقی بمانند و به تدریج آب و محصولات کشاورزی را آلوده کنند، که این امر آن‌ها را به یک نگرانی جدی برای ایمنی محیط زیست و امنیت غذایی تبدیل می‌کند.

د) آلاینده‌های نوظهور میکروپلاستیک‌ها

ذرات کوچک پلاستیکی که از فیلم‌های کشاورزی، مالچ‌ها یا ابزارهای فرسوده به خاک وارد می‌شوند، می‌توانند در طول زمان در خاک انباشته شوند. با اینکه این میکروپلاستیک‌ها کوچک هستند، می‌توانند ساختار خاک را تغییر دهند، بر نگهداری آب تأثیر بگذارند و حتی دیگر آلاینده‌ها را به عمق خاک منتقل کنند. تحقیقات هنوز در حال کشف اثرات بلندمدت آن‌ها بر اکوسیستم‌های خاک است.

ه) ترکیبات آلی پایدار (POPs)

این گروه شامل آفت‌کش‌ها و علف‌کش‌های قدیمی مانند DDT است که در برابر تجزیه طبیعی مقاوم هستند. حتی دهه‌ها پس از استفاده، POPها می‌توانند در خاک باقی بمانند، زندگی میکروبی را مختل کرده و به آرامی وارد محصولات کشاورزی شوند. پایداری آن‌ها باعث می‌شود که مدیریت آن‌ها به‌ویژه دشوار باشد.

و) سموم کشاورزی (آفت‌کش‌ها، قارچ‌کش‌ها، علف‌کش‌ها)

اگرچه این مواد شیمیایی برای محافظت از محصولات کشاورزی طراحی شده‌اند، استفاده زیاد یا ترکیب سموم مختلف می‌تواند باقی‌مانده‌هایی در خاک به‌جا بگذارد. این باقی‌مانده‌ها به میکروارگانیسم‌های مفید آسیب می‌زنند، باروری خاک را کاهش می‌دهند و می‌توانند در گیاهان انباشته شده و کیفیت محصول و سلامت خاک را در بلندمدت تحت تأثیر قرار دهند.

مقاله مرتبط: انواع سموم مفید در کشاورزی

ز) آلاینده‌های ناشی از پساب و لجن فاضلاب

فاضلاب تصفیه‌شده و لجن فاضلاب معمولاً به عنوان کود به زمین‌های کشاورزی اعمال می‌شوند. اگرچه این مواد مغذی را تأمین می‌کنند، اما می‌توانند داروها، ترکیبات آلی و مواد شیمیایی صنعتی را به خاک منتقل کنند. بدون نظارت صحیح، این آلاینده‌های نوظهور می‌توانند به تدریج انباشته شوند، ترکیب خاک را تغییر دهند و آلودگی خاک را رقم زده و محصولات کشاورزی را آلوده کنند.

ح) رسوبات جوی و آلاینده‌های هوابرد

آلاینده‌ها تنها از طریق اعمال مستقیم وارد خاک نمی‌شوند. مواد شیمیایی، گرد و غبار و ذرات ریز می‌توانند از طریق هوا از سایت‌های صنعتی، ترافیک یا مزارع مجاور به زمین‌ها منتقل شوند. با گذشت زمان، این رسوبات هوابرد می‌توانند به آلودگی خاک کمک کنند و شناسایی و مدیریت آن‌ها دشوار باشد.

اثرات آلاینده‌‌‌‌های نوظهور برکشاورزی چیست؟

وقتی از آلودگی خاک حرف می‌زنیم، معمولاً فقط به کود و سموم فکر می‌کنیم. اما واقعیت این است که خاک‌های امروزی با مواد پنهانی مثل داروها، فلزات سنگین، میکروپلاستیک‌ها و مواد شیمیایی صنعتی آلوده می‌شوند. این آلاینده‌ها به‌تدریج خاک را ضعیف می‌کنند، حاصلخیزی زمین را کاهش می‌دهند و سلامت انسان، حیوان و محیط‌زیست را تهدید خواند کرد.

برخی از مهم‌ترین اثرات آلاینده‌های نوظهور بر کشاورزی عبارت‌اند از:

• کاهش حاصلخیزی خاک: مواد شیمیایی و فلزات سنگین باکتری‌ها و قارچ‌های مفید خاک را از بین می‌برند و چرخه طبیعی مواد مغذی را مختل می‌کنند.
• افت کیفیت و کمیت محصولات: آلاینده‌ها جذب ریشه گیاه می‌شوند و رشد آن را کند می‌کنند، در نتیجه میزان برداشت کاهش می‌یابد و محصولات کیفیت کمتری دارند.
• ورود آلاینده‌ها به زنجیره غذایی: بسیاری از این مواد از طریق گیاهان وارد بدن انسان و حیوان می‌شوند و می‌توانند در طول زمان مشکلات سلامتی ایجاد کنند.
• تغییر ساختار خاک: وجود میکروپلاستیک‌ها و مواد شیمیایی پایدار باعث می‌شود خاک توانایی نگهداری آب و مواد مغذی را از دست بدهد.
• کاهش مقاومت گیاهان در برابر بیماری‌ها: خاک آلوده سیستم ایمنی طبیعی گیاه را تضعیف می‌کند و آن را در برابر آفات و بیماری‌ها آسیب‌پذیرتر می‌سازد.
• آلودگی منابع آب زیرزمینی: آلاینده‌ها از خاک به عمق زمین نفوذ کرده و در نهایت باعث آلودگی چاه‌ها و منابع آبی می‌شوند.
• تهدید تنوع زیستی: خاک سالم خانه هزاران موجود ریز است. با از بین رفتن این موجودات، تعادل طبیعی اکوسیستم کشاورزی از بین می‌رود.

چگونه پاکسازی خاک از آلاینده‌های نو ظهور انجام می گیرد؟

مدیریت آلودگی خاک‌های کشاورزی با تصفیه خاک، فرآیند احیای خاک آلوده برای استفاده ایمن (مانند کشاورزی) است. برای آلاینده‌های نوظهور مثل داروها، فلزات سنگین، ترکیبی از روش‌ها استفاده می‌شود. این شامل زیست‌پالایی (استفاده از گیاهان مثل آفتابگردان و میکروب‌ها) برای تجزیه یا جذب آلودگی، و روش‌های مکانیکی یا شیمیایی مانند شستشوی خاک یا حرارت‌دهی برای حذف مواد مقاوم است.

راهکارهای عملی روزمره و نوآورانه برای کاهش خطر آلودگی خاک

جهت کاهش خطر آلودگی خاک و پیشگیری از جذب آلاینده نوظهور، اقدامات عملی و نوآورانه‌ای وجود دارد. این راه‌حل‌ها از انتخاب منابع اولیه سالم تا استفاده از زیست‌فناوری‌های ساده را در بر می‌گیرند و به طور مؤثر می‌توانند از خاک ما محافظت کنند. راهکارهای نوآورانه شامل موارد زیر هستند.

1. انتخاب منابع مطمئن برای کود دامی: قبل از استفاده از کود دامی، درباره سابقه مصرف داروها و آنتی‌بیوتیک‌ها در دام‌ها تحقیق کنید تا از ورود باقیمانده‌های دارویی به خاک جلوگیری شود.
2. استفاده از نوارهای حائل گیاهی: کاشتن نوارهایی از گیاهان مقاوم در اطراف مزارع می‌تواند به عنوان یک سد عمل کرده و آلاینده‌ها را به دام انداخته و از ورود آن‌ها به خاک اصلی مزرعه جلوگیری کند.
3. تناوب زراعی با گیاهان جاذب آلاینده: کشت متناوب گیاهانی مانند آفتابگردان، کنف یا خردل می‌تواند به تدریج با جذب آلاینده‌ها از خاک، سطح آلودگی را کاهش دهد.
4. کمپوست‌سازی اصولی برای تجزیه داروها: به جای استفاده مستقیم، با اعمال روش‌های علمی و اصولی، کود دامی را کمپوست کنید تا باقی‌مانده‌های دارویی و شیمیایی موجود در آن تجزیه شوند.
5. کاهش مصرف پلاستیک در کشاورزی: استفاده از مالچ‌های طبیعی یا قابل تجزیه به جای پلاستیک، خطر ورود میکروپلاستیک‌ها به خاک را کاهش می‌دهد.
6. استفاده از قارچ‌های میکوریزا برای تثبیت فلزات سنگین: این قارچ‌های همزیست ریشه‌ای می‌توانند فلزات سنگین موجود در خاک را به شکلی تغییر دهند که قابل جذب توسط گیاه نباشند و از ورود آن‌ها به زنجیره غذایی جلوگیری کنند.

در جدول زیر، می توانید مقایسه ای بین راهکارهای عملی برای کاهش آلودگی خاک ببینیم:

کلام آخر:

آلودگی خاک‌ کشاورزی توسط انواع آلاینده‌ نوظهور که وارد زنجیره غذایی می‌شوند، حاصلخیزی خاک را کاهش می‌دهند. برای مقابله با معضل آلاینده جدید خاک، بهترین راهکار پیشگیری است. اقداماتی چون انتخاب منابع مطمئن کود دامی و کاهش مصرف پلاستیک جلوی ورود آلودگی را می‌گیرد. در کنار آن، روش‌هایی مانند زیست‌پالایی و استفاده از قارچ‌های میکوریزا برای تثبیت فلزات، به تدریج خاک را احیا می‌کنند. صنایع آرال شیمی، کود و قارچکش ارگانیک و دوستدار محیط زیست ارائه می دهد. اگروسیب و پراکسیدین کشاورزی، نه تنها موجب آلودگی خاک نمی شود، بلکه با اکسیژن رسانی به خاک موجب تقویت ریشه های گیاه و افزایش مواد مغذی خاک می شود.