تجزیه سموم ، حشره کشها و سایر مواد شیمیائی ساختگی در خاکهای زراعی
میکروبهای خاک نقش مهمی در تجزیه موادی که در خاک وارد می شوند به عهده دارند. مواد آلی طبیعی نظیر برگهای درختان، بقایای جانوران به راحتی تجزیه می شوند. معهذا، در عصر صنعتی کنونی بسیاری از مواد شیمیائی نظیر آفت کش های کشاورزی، پلاستیک به مقدار زیاد در خاک وارد می شود. بسیاری از این مواد شیمیائی ساختگی در برابر عمل تجزیه کنندگی میکروبها مقاوم هستند. معروفترین مثال حشره کش د.د.ت است. هنگامیکه این حشره کش اول بار به کار گرفته شد نتیجه خوبی از خود نشان داد بطوریکه با یک بار مصرف اثر حشره کشی آن به مدت طولانی باقی می ماند، ولی به زودی دریافتند که این قبیل مواد شیمیائی به علت محلول بودن در چربی در نواحی خاصی از زنجیره غذائی متراکم می گردد. عقاب ها و سایر پرندگان طعمه خوار با تغذیه از مواد غذائی آلوده شده د.د.ت را در بافتهای خود متراکم کرده و در نتیجه اختلالات تولید مثلی پیدا می کنند (تخم ها پوسته نرمی پیدا کرده و جوجه تولید نمی گردد). همه مواد شیمیائی ساختگی مانند.د.ت پایا نیستند. برخی از این مواد از پیوندهای شیمیائی و واحدهای کوچکتری که توسط آنزیم های باکتریها تجزیه می شوند ساخته شده اند ولی تغییرات کوچک در ساختمان شیمیائی می تواند آنها را به صورت مواد تجزیه ناپذیر در آورد. مثال در این مورد دو علف کش دو- چهار- د (علف کش چمن) و دو-چهار- پنج ت (درختچه کش) است. افزایش یک اتم کلر به ساختمان دو-چهار- د برای طولانی کردن حیات این ماده در خاک از چند روز تا زمان نامحدود کافی است.( منبع 5 و 1 )
تجزیه سموم در خاک
مهمترین فرایندهای مسئول تجزیه و فروسائی سموم در خاک را به سه گروه تجزیه نورانی (Photodecomfosition )، تجزیه کاملا شیمیایی و فروسائی یا فساد میکروبی می توان تقسیم نمود که با همین ترتیب، نقش فراینده ای در تباهی سموم در خاک دارند. هریک از این مکانیسم ها ممکن است به تنهایی عمل نمایند ولی تجزیه و فسادی که در خاک رخ می دهد نتیجه عملکرد اقلا دو مکانیسم از سه فرایند فوق است که همزمان به وقوع پیوندد.
تجزیه میکروبی سموم، در بند فعالیت میکروارگانیسم ها در خاک بوده و عواملی که در فراوانی و فعالیت آنها مؤثر است بر تجزیه و تباهی سموم
در خاک نیز حاکم می باشد. این عوامل عبارتند از درجه حرارت، وجود مواد آلی و رطوبت مناسب. میکروبهای خاک، سمومی را که منشاء آلی دارند به عنوان بنخان انرژی جهت فرایند های زیستی به کار می برند و بدین ترتیب در طبیعت سموم، دگرگونی ایجاد می کنند. چون توانایی میکروارگانیسم ها برای تجزیه و فساد سموم به تدریج ایجاد شده و افزایش می یابد، لذا در مواردی که سمومی برای اولین بار به خاک افزوده شده اند، میکروبها در فرسایی این ترکیبات ناتوان بوده و اگر غلظت سموم زیاد نباشد، به تدریج فرایندهای تجزیه و فساد همزمان با سازگاری میکروبها به ترکیبات جدید، آغاز شده و ادامه می یابد. بدیهی است برای اینکه ملکول های سموم بتوانند جذب یاخته میکروبها گردند، بایستی به صورت محلول باشند.
د.د.ت (D.D.T ) یکی از سمومی است که از نظر آلودگی محیط زیست، مورد توجه فراوان می باشد. این سم مانند سایر سموم کلر، بسیار مقاوم بوده و تجزیه آن در خاک به D.D.D منجر می شود که خود نیز مقاوم می باشد. هر دو ماده می توانند در چربیها ذخیره شوند و از نقطه نظر تغذیه فرآورده های دامی، زیانبار باشند. آلدرین نیز سرنوشت مشابهی در خاک دارد، زیرا پس از اکسید شدن به دیلدرین تبدیل می شود که از سمیت یکسانی برخوردار است. تجزیه D.D.T و D.D.D در شرایط بی هوازی بسیار سریع بوده و معمولا پس از چند ماه فقط یک تا دو درصد از آن باقی می ماند، در صورتیکه در شرایط هوازی، بیش از 70 درصد از D.D.T پس از شش ماه به همان صورت اولیه باقی مانده و فقط چهار درصد به D.D.D تبدیل شده است. بنابراین با مغروق ساختن خاک می توان سرعت تبدیل و تجزیه د.د.ت را در خاک افزایش داده و آلودگی آنرا مهار کرد. در حدود 26 گونه میکروبی توانایی تجزیه و تبدیل D.D.T را به D.D.D دارند.
برخی از ویژگیهای د.د.ت در پیش بینی رفتار آن در زیست بوم اهمیت دارد. مثلا حلالیت زیاد د.د.ت در چربیها و قابلیت انحلال ناچیز آن در آب، سبب می شود که این سم در لیپیدها و در نتیجه گیاهان و جانوران انباشتگی یابد. از طرفی بقایای آن بسیار پایدار بوده و نیم عمر آن در حدود بیست سال است. فشار بخار آن نیز به میزان کافی بالا بوده و مستقیما وارد جو می شود. بنابراین آب، خاک، هوا و دنیای موجودات زنده، همه مخزن مناسبی برای انباشتن د.د.ت است.
مصرف د.د.ت از آغاز سال 1970 در بسیاری از کشورها ممنوع شده است و با وجود اینکه آنچه از د.د.ت در موجودات زنده یافت می شود، از 3 درصد تولید سالیانه تجاوز نمی کند ولی همین مقدار ناچیز زیانهای غیر قابل جبرانی به پرندگان، ماهی ها و انسان وارد ساخته و خسارات حاصله نیز در سطح جهانی گزارش شده است.
میکروبهای خاک نقش مهمی در تجزیه موادی که در خاک وارد می شوند به عهده دارند. مواد آلی طبیعی نظیر برگهای درختان، بقایای جانوران به راحتی تجزیه می شوند. معهذا، در عصر صنعتی کنونی بسیاری از مواد شیمیائی نظیر آفت کش های کشاورزی، پلاستیک به مقدار زیاد در خاک وارد می شود. بسیاری از این مواد شیمیائی ساختگی در برابر عمل تجزیه کنندگی میکروبها مقاوم هستند. معروفترین مثال حشره کش د.د.ت است. هنگامیکه این حشره کش اول بار به کار گرفته شد نتیجه خوبی از خود نشان داد بطوریکه با یک بار مصرف اثر حشره کشی آن به مدت طولانی باقی می ماند، ولی به زودی دریافتند که این قبیل مواد شیمیائی به علت محلول بودن در چربی در نواحی خاصی از زنجیره غذائی متراکم می گردد. عقاب ها و سایر پرندگان طعمه خوار با تغذیه از مواد غذائی آلوده شده د.د.ت را در بافتهای خود متراکم کرده و در نتیجه اختلالات تولید مثلی پیدا می کنند (تخم ها پوسته نرمی پیدا کرده و جوجه تولید نمی گردد). همه مواد شیمیائی ساختگی مانند.د.ت پایا نیستند. برخی از این مواد از پیوندهای شیمیائی و واحدهای کوچکتری که توسط آنزیم های باکتریها تجزیه می شوند ساخته شده اند ولی تغییرات کوچک در ساختمان شیمیائی می تواند آنها را به صورت مواد تجزیه ناپذیر در آورد. مثال در این مورد دو علف کش دو- چهار- د (علف کش چمن) و دو-چهار- پنج ت (درختچه کش) است. افزایش یک اتم کلر به ساختمان دو-چهار- د برای طولانی کردن حیات این ماده در خاک از چند روز تا زمان نامحدود کافی است.( منبع 5 و 1 )
تجزیه سموم در خاک
مهمترین فرایندهای مسئول تجزیه و فروسائی سموم در خاک را به سه گروه تجزیه نورانی (Photodecomfosition )، تجزیه کاملا شیمیایی و فروسائی یا فساد میکروبی می توان تقسیم نمود که با همین ترتیب، نقش فراینده ای در تباهی سموم در خاک دارند. هریک از این مکانیسم ها ممکن است به تنهایی عمل نمایند ولی تجزیه و فسادی که در خاک رخ می دهد نتیجه عملکرد اقلا دو مکانیسم از سه فرایند فوق است که همزمان به وقوع پیوندد.
تجزیه میکروبی سموم، در بند فعالیت میکروارگانیسم ها در خاک بوده و عواملی که در فراوانی و فعالیت آنها مؤثر است بر تجزیه و تباهی سموم
در خاک نیز حاکم می باشد. این عوامل عبارتند از درجه حرارت، وجود مواد آلی و رطوبت مناسب. میکروبهای خاک، سمومی را که منشاء آلی دارند به عنوان بنخان انرژی جهت فرایند های زیستی به کار می برند و بدین ترتیب در طبیعت سموم، دگرگونی ایجاد می کنند. چون توانایی میکروارگانیسم ها برای تجزیه و فساد سموم به تدریج ایجاد شده و افزایش می یابد، لذا در مواردی که سمومی برای اولین بار به خاک افزوده شده اند، میکروبها در فرسایی این ترکیبات ناتوان بوده و اگر غلظت سموم زیاد نباشد، به تدریج فرایندهای تجزیه و فساد همزمان با سازگاری میکروبها به ترکیبات جدید، آغاز شده و ادامه می یابد. بدیهی است برای اینکه ملکول های سموم بتوانند جذب یاخته میکروبها گردند، بایستی به صورت محلول باشند.
د.د.ت (D.D.T ) یکی از سمومی است که از نظر آلودگی محیط زیست، مورد توجه فراوان می باشد. این سم مانند سایر سموم کلر، بسیار مقاوم بوده و تجزیه آن در خاک به D.D.D منجر می شود که خود نیز مقاوم می باشد. هر دو ماده می توانند در چربیها ذخیره شوند و از نقطه نظر تغذیه فرآورده های دامی، زیانبار باشند. آلدرین نیز سرنوشت مشابهی در خاک دارد، زیرا پس از اکسید شدن به دیلدرین تبدیل می شود که از سمیت یکسانی برخوردار است. تجزیه D.D.T و D.D.D در شرایط بی هوازی بسیار سریع بوده و معمولا پس از چند ماه فقط یک تا دو درصد از آن باقی می ماند، در صورتیکه در شرایط هوازی، بیش از 70 درصد از D.D.T پس از شش ماه به همان صورت اولیه باقی مانده و فقط چهار درصد به D.D.D تبدیل شده است. بنابراین با مغروق ساختن خاک می توان سرعت تبدیل و تجزیه د.د.ت را در خاک افزایش داده و آلودگی آنرا مهار کرد. در حدود 26 گونه میکروبی توانایی تجزیه و تبدیل D.D.T را به D.D.D دارند.
برخی از ویژگیهای د.د.ت در پیش بینی رفتار آن در زیست بوم اهمیت دارد. مثلا حلالیت زیاد د.د.ت در چربیها و قابلیت انحلال ناچیز آن در آب، سبب می شود که این سم در لیپیدها و در نتیجه گیاهان و جانوران انباشتگی یابد. از طرفی بقایای آن بسیار پایدار بوده و نیم عمر آن در حدود بیست سال است. فشار بخار آن نیز به میزان کافی بالا بوده و مستقیما وارد جو می شود. بنابراین آب، خاک، هوا و دنیای موجودات زنده، همه مخزن مناسبی برای انباشتن د.د.ت است.
مصرف د.د.ت از آغاز سال 1970 در بسیاری از کشورها ممنوع شده است و با وجود اینکه آنچه از د.د.ت در موجودات زنده یافت می شود، از 3 درصد تولید سالیانه تجاوز نمی کند ولی همین مقدار ناچیز زیانهای غیر قابل جبرانی به پرندگان، ماهی ها و انسان وارد ساخته و خسارات حاصله نیز در سطح جهانی گزارش شده است.
دیدگاه ها