المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية



النفايات وتلوث التربة  
  
1007   08:46 صباحاً   التاريخ: 2023-11-02
المؤلف : د. حسان صديق / د. نائل يسري
الكتاب أو المصدر : كيمياء البيئة
الجزء والصفحة : ص 274-277
القسم : علم الكيمياء / الكيمياء الصناعية / كيمياء البيئة /

تستقبل التربة كميات كبيرة من الفضلات، حيث أن معظم ثاني أوكسيد الكبريت المتحرر من احتراق الوقود الحاوي على الكبريت يستقر على سطح التربة. تتحول أكاسيد النتروجين الجوي إلى نترات في الغلاف الجوي، والنترات في النهاية تتموضع على التربة. تمتص التربة غاز NO وغاز NO2 حيث تتأكسد هذه الغازات إلى نترات في التربة. يتحول أحادي أكسيد الكربون إلى CO2 ويمكن أن يتحول إلى كتلة عضوية من قبل البكتيريا والفطور الموجودة في التربة. توجد جزيئات الرصاص المتحررة من عوادم السيارات بمستويات مرتفعة على سطح التربة الموازية للطرق المزدحمة بالمواصلات بالإضافة إلى المستويات المرتفعة من الرصاص المتحررة من مناجم الرصاص. فالتربة هي مستقبل للعديد من النفايات الضارة الموجودة في أماكن جمع النفايات والبحيرات الملوثة ومصادر أخرى.

في بعض الحالات، تُمارس عملية زراعة الأرض الحاوية على نفايات عضوية خطرة كوسيلة للتخلص وتحلل هذه الملوثات حيث تنتقل المواد المتفككة إلى التربة، وتقوم الكائنات الحية المجهرية في التربة بتفكيكها. كما قد تقدم مياه المجاري وأوحال مياه المجاري المخصبات للتربة.

 قد تلوث المركبات العضوية المتطايرة VOC مثل البنزن والتولوين وثلاثي كلورو ميتان وثلاثي كلورو إيتان في المناطق الصناعية خاصة في البلدان التي لا تتبع تعليمات صارمة للحد من التلوث، إحدى مصادر التلوث الأكثر شيوعاً هي تسرب الخزانات تحت الأرض حين تبنى مواقع جمع النفايات بصورة غير صحيحة.

مثلاً تملك قياس مستويات بولي كلور بي فينيل polychlorinated PCBS biphenyls في التراب أرشيف في إنكلترا لعدة عقود، حيث حدثت زيادة معدلات التلوث بهذه المركبات بشكل حاد بدءا من عام 1940 ووصل التلوث ذروته عام 1970، بعد ذلك تناقص التلوث بسرعة ليعود إلى مستوياته الأولية عام 1940. هذا التناقص في التلوث كان مصحوباً في تغير التوزيع إلى كلورينات أعلى highly chlorinated PCBS، ويعود ذلك إلى التطاير والنقل بعيد المدى لـ PCBS الأكثر تطايراً. حيث لوحظ تجمعات PCBS في القطب الشمالي البعيد ومناطق القطب الشمالي الثانوي، حيث تتطاير هذه المركبات في المناخ الحار لتتكاثف في المناطق الأبرد.

يُعتقد أن بعض هذه المركبات العضوية الملوثة ترتبط مع الدبال أثناء عملية تشكله humification التي تحدث في التربة، وهذا يؤدي وبشكل كبير لإزالة سمية هذه المكونات أي تخفيض أو إزالة تأثيرها الملوث. قد يحدث كذلك ربط الملوثات مع

الدبال، أو مع مركبات تملك تركيب شبيه بتركيب الدبال كمكونات فينولية وأنيلينية. مثل هذه المركبات يمكن أن ترتبط وبشكل كبير برابطة مشتركة إلى جزيئات الدبال خلال فعل الأنزيمات الميكروبية. وتعرف بعد الارتباط بالفضلات المرتبطة، كما أنها تملك مقاومة كبيرة للاستخلاص بالمحلات العضوية وللإجراءات التي تعمل على إزالة البقايا غير المرتبطة من المكونات الملوثة الأساسية، هذه المكونات من الفضلات المرتبطة تكون مقاومة للتفكيك الحيوي والكيميائي.

تستقبل التربة كميات هائلة من مبيدات الحشرات كنتيجة حتمية لرش المحاصيل بالمبيدات، تحدد نواتج تفكك هذه المبيدات على التربة تأثيرها على البيئة ، مع الأخذ بعين الاعتبار العوامل التالية إدمصاص المبيدات على التربة إرتشاح المبيدات إلى الماء، مقدار تلوث الماء بهذه المبيدات، تأثيرها على الكائنات الحية المجهرية والحياة الحيوانية في التربة، احتمال تفككها إلى مركبات أكثر سمية.

كما يؤدي إدمصاص هذه المبيدات على التربة دوراً رئيسياً في سرعة ودرجة التحلل (التفكك)، حيث تتأثر درجة الإدمصاص والسرعة وحد التفكك النهائي بالعوامل الأخرى، مثل الإنحلالية و التطاير و الشحنة والقطبية والتركيب الجزيئي والحجم.

تنتج عدة تأثيرات عن إدمصاص المبيدات الحشرية على مكونات التربة، في بعض الأحيان، يعاق التحلل بفصل هذه المبيدات عن الأنزيمات البكتيرية المسببة للتحلل، بينما يحدث العكس في ظروف أخرى. كما قد يحفز الإدمصاص التفاعلات الكيميائية المسببة للتحلل، كما أن فقدان المبيدات بالتطاير أو الترشيح معدوم، وقد تنخفض سمية المبيدات على النباتات بإدمصاصها على التربة حيث تشارك عدة قوى لربط المبيد على جزيئات التربة منها قوى الإدمصاص الفيزيائي، وتتضمن قوى فاندر فالس الناشئة من تفاعلات diple-dipole بين جزيئة المبيد وشحنة جزيئات التربة، ويعد التبادل الشاردي بشكل خاص فعالاً في ربط المركبات العضوية الكاتيونية، مثل مبيد الباراكوات، إلى جزئيات التربة الأنيونية   تتحول بعض جزيئات المبيدات المعتدلة إلى شارجبات نتيجة حدوث برتنة، والتي ترتبط على شكل بروتون إيجابي، تُعد آلية ارتباط الهيدروجين وسيلة أخرى لربط المبيدات بالتربة الرابطة الهيدروجينية)، في بعض الحالات تعمل المبيدات على الاقتران على شكل جزيئات خارجية مع المعادن في التربة المعدنية.

الطرائق الأساسية الثلاث لتحطم المبيدات الحشرية هي التفاعلات الكيميائية والتفكك الفيزيائي والطريقة الأكثر أهمية هي التحلل البكتيري، حيث ينتج تفكك المبيدات الحشرية عن التفاعل بين هذه الطرائق الثلاث، حيث لوحظ التفكك الكيميائي في التربة بعد تعقيم الصلصال من البكتيريا، على سبيل المثال، لوحظ التأثير التحفيزي للصلصال على تفاعل إماهة المبيد المعروف بأحد الأسماء التجارية

(Etrolene, or trichlorometafos, Trolene, Ronnel,)

o,o-dimethyl-o-2,4,5-trichlorophenylthiophosphate

 

تحدث الكثير من تفاعلات الإماهة الكيميائية الصرفة في التربة. تتحطم العديد من المبيدات الحشرية بفعل التفاعلات الكيميائية الضوئية، وهي عبارة عن تفاعلات كيميائية تحدث بامتصاص الضوء، وغالباً ما ينتج عن التفاعلات الكيميائية الضوئية إيزوميرات للمركبات التي تعمل كمبيد قُدمت العديد من الدراسات التي طبقت التفاعلات الكيميائية الضوئية على المبيدات في الماء أو على أفلام رقيقة. لكن في أغلب الأحيان تبقى التفاعلات الكيميائية الضوئية للمبيدات في التربة أو على سطح النباتات مسألة تخمين.

 

 




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .