محتوى الأسمدة الفوسفاتية والمخلفات العضوية من بعض العناصر الثقيلة وأثرها في تلوث التربة ونبات الحنطة (.Triticum aestivum L)

محتوى الأسمدة الفوسفاتية والمخلفات العضوية من بعض العناصر الثقيلة وأثرها في تلوث التربة ونبات الحنطة (.Triticum aestivum L)

شغل موضوع التلوث على اختلاف أنواعه أذهان عدد كبير من سكان العالم في السنين الأخيرة وخاصة في الدول الصناعية لما له من آثار في صحة الإنسان وآثاره المستقبلية في بيئة الحياة من شتى الجوانب . واهتمت الدول المتقدمة بمشكلة التلوث في وقت مبكر قياسا بغيرها من الدول الأخرى ، فعلى سبيل المثال أنشأت الولايات المتحدة الأمريكية وكالة حماية البيئة سنه ۱۹۷۰ التي أخذت (United State of Environment Protection Agency (USEPA على عاتقها اتخاذ القرارات لحماية البيئة الأمريكية من التلوث ومتابعة تنفيذها ، وقد تبنى العراق دراسة موضوع التلوث في وقت متأخر بعد أن ازدادت المشاريع الصناعية وازداد فيها استعمال الأسمدة والمبيدات في الزراعة، مما جعل الباحثين والمسؤولين يولون اهتماما كبيرا لتلوث البيئة .

محتوى الأسمدة الفوسفاتية والمخلفات العضوية من بعض العناصر الثقيلة وأثرها في تلوث التربة ونبات الحنطة (.Triticum aestivum L)

 على الرغم من الدور الكبير الذي تؤديه الأسمدة الكيميائية في رفع خصوبة التربة وزيادة إنتاجية المحاصيل الزراعية ، إذ أكد المختصون أن %٥٠% من الزيادة الحاصلة في الإنتاج الزراعي يرجع إلى استخدام الأسمدة الكيميائية (2004 ,.Modaihsh et al) . وخاصة الفوسفاتية منها تعمل عند أضافتها إلى التربة على إحداث تراكمات مختلفة من العناصر الغذائية الضرورية مثل الفسفور والضارة منها والمتمثلة بالعناصر الثقيلة مثل الكادميوم والكروم والنيكل والرصاص والزئبق وغيرها في التربة وذلك لارتفاع نسبها في الصخور المستخدمة في صناعة الأسمدة الفوسفاتية (Concentrated Super Phosphate (CSP وخاصة سماد السوبر فوسفات المركز.

صور العناصر الثقيلة (Pb,Ni,Cr,Cd ) في الترب

 الكادميوم الكلي

أ نكتشف الكادميوم عام ۱۸۱۷ من قبل العالم Stromeyer في مدينة كونتك الألمانية ضمن الشوائب الموجودة في كربونات الزنك ولم يستخدم في الصناعة حتى نهاية القرن التاسع عشر، إذ استخدم في صناعة الصبغات و بديلا عن الزنك في الحرب العالمية الأولى (2004 ,OSHA)، أن معدل تركيز الكادميوم في القشرة الأرضية حوالي ۲ ،۰ ملغم كغم وفي الترب ۰۰۰۱ – ۰،۷۰ ملغم كغم (1979, Lindsay) وبينما ذكرت (1998) APHA أن معدل تركيز الكادميوم في القشرة الأرضية ١٦، ٠ ملغم كغم وفي الترب ٠،١ ٠،٥ ملغم كغم تربة ، ويوجد الكادميوم في التربة بصور متعددة هي الذائب في محلول التربة والمتبادل أو الممتز adsorbed على سطوح التربة المعدنية والمرتبط مع المادة العضوية ومترسب على هيئة رواسب نقية أو خليطة ويدخل في تركيب المعادن الأولية أو المعادن الثانوية (1991, Shuman)، وأشار (1979), Lindsay إلى أن الكادميوم في الترب يوجد بأشكال وصور متعددة وأن معادن الكادميوم من أكاسيد وكربونات و سيليكات وفوسفات وكبريتات تتحدد إذابتها بدرجة تفاعل التربة ( (pH) وضغط غاز ثنائي أوكسيد الكربون والتسميد الفوسفاتي.

الكروم الكلي

أكتشف الكروم من قبل العالم الفرنسي لويس نيكولاس فوكولين عام ۱۷۷۹ وسمي بالكروم من كلمة كروما وتعني لوناً لخصائص أملاحه الملونة.

+2 يوجد الكروم في الطبيعة بحالات أكسدة مختلفة من + ٢ إلى + ٦ ويوجد بأشكال معقدات آيونية موجبة (Cr(OH وسالبة Cro و Cro وتعد صيغة Cr3 Chromic أكثر إستقراراً من صيغة Cr) Chromate) ، وأن معظم معادن الكروم توجد على هيئه كرومايت مثل معدن FeCr2O وقد يحل أيون Fe3 و AL3 محل أيون 3 Cr ليكون معادن أخر وتتميز معادن الكرومايت بأنها مقاومة للتجوية في حين معادن الكر ومات ( CrO ) متوسطة الحركة وتتعرض إلى عمليات الامتزاز بفعل معادن الطين والاكاسيد المتأدرته . وأن سلوك مركبات الكروم في التربة تتحدد بدرجة تفاعل التربة ومحتوى التربة من الطين والمادة العضوية وجهد الأكسدة.

النيكل الكلي

النيكل (Ni) فلز أبيض فضي بمظهر ذهبي خفيف وهو أحد المواد المغناطيسية في درجة حرارة الغرفة (1995 ,McGrath ) . يرجع استخدام هذا العنصر لعام ٣٥٠٠ ق .م .

بعد عنصر النيكل العنصر الرابع والعشرون من حيث الوفرة في القشرة الأرضية و يشكل % من وزن القشرة الأرضية ويعد العنصر الخامس من حيث وزن القشرة الأرضية بعد الحديد والأوكسجين والمغنيسيوم والسيلكون وهو أحد العناصر الانتقالية transition metals والذي لا يذوب في الماء أو القواعد ولكنه يذوب في الحوامض المخففة (2006) Cempel and Nikel). يمتلك النيكل حالات تأكسد ثنائية 2 Ni وهي الحالة المستقرة لمركبات النيكل الطبيعية ولكن حالات التأكسد الأخرى له (۱۰) و + ١ و ٣ و ٤ ) أقل ثباتان واستقرارا – Coogan et al 1989. هنالك تشابه عام في توزيع النيكل و الكوبلت والحديد في القشرة الأرضية و يختلف مصدر Kabata -Pendias and Pendias )2001( الصخور وتكوينها في محتواها من النيكل فقد أشار إلى أن صخور Ultramafic وهي إحدى أنواع الصخور النارية التي تضم مجموعة صخور Dunites و Peridotites و Pyroxenite ذات محتوى من النيكل ١٤٠٠ – ٢٠٠٠ ملغم كغم والصخور المتحولة Intermediat rooks ذات تركيز أقل ٥٥٥ ملغم كغم وأقل ما يمكن في الصخور الحامضية Acid rooks – ملغم كغم أما بالنسبة للصخور الرسوبية تمتاز بأنها ذات محتوى Argillaceous Sediments فأن صخورها Sedimentary rooks عال و من النيكل ( ٤٠ – ٩٠ ملغم كغم ( قياسا ن ببقية أنواع الصخور الرسوبية الأخرى Limestones Shals ٥٠ ٧٠ ملغم كغم ) والصخر الرملي Sandstons.

الرصاص الكلي

يعبر التركيز الكلي للعناصر الثقيلة عن مفهوم يشمل جميع أشكال العنصر من الصور الذائبة والمرتبطة مع الغرويات المعدنية والعضوية ويتأثر هذا التركيز بالعوامل العديدة التي يمكن أن تتحكم بقدرة التربة على تجميع وتخزين العناصر فيها منها حجم دقائق التربة والتركيب المعدني وعمق التربة والتغيرات الفصلية هذا فضلا عن العوامل البيئية التي تساهم بشكل كبير جدا . في تغير محتوى العناصر الثقيلة في الترب ) 2000,Iskandar) . أن معدل تركيز الرصاص في القشرة الأرضية حوالي ١٦ ملغم كغم ويتراوح تركيزه في الترب بين ٢ إلى ۲۰۰ ملغم كغم ( 1979 Lindsay) والترب التي تحتوي على مستويات أعلى من ذلك تكون محصورة في المناطق التي توجد فيها ترسبات معدنية حاوية على الرصاص وفي مثل هذه الترب يكون محتوى )Mengel and Kirkby )1982( الأفاق السطحية لها أكثر من ۳۰۰۰ ملغم كغم تربة.

ومعادن الرصاص الموجودة في الترب أما أن تكون بهيئة أكاسيد مثل (PbO (yellow (PbO (red التي تكون أكثر ذائبية قياساً ببقية المعادن حتى عند 8 pH وفي حين هيدروكسيد الرصاص ) )2(Pb (OH يكون أكثر ثباتا و استقرارا عند 8 (pH) أما مركبات كربونات الرصاص (PCO 3(cerussite و (Pb3 (CO3) (0) (C التي تحدد ذائبيتها بنشاط أيون الهيدروجين في المحلول (pH) وضغط غاز ثنائي أوكسيد الكربون (CO2 فضلا إلى معادن الرصاص الأخرى والتي تكون بشكل كبريتات وفوسفات ، وبصورة عامة يمكن ترتيب انخفاض ذائبية معادن الرصاص عند 7.5 = (pH) وفق الآتي ( 1979 ,Lindsay).

محتوى الأسمدة الفوسفاتية والعضوية من العناصر الثقيلة

 1- الأسمدة المعدنية

لابد من القول بأن للأسمدة الكيميائية دورا فعالا . في النهضة الزراعية على مستوى العالم ولا تخلو أي زراعة من دون إضافة الأسمدة الكيميائية المعدنية . ويؤكد المختصون أن ٥٠% من الزيادة الناتجة في الإنتاج الزراعي ترجع إلى استخدام الأسمدة الكيميائية (2004, Modaihsh et al) فبجانب سهولة استخدامها نجد أنها تقوم بالتعويض السريع لنقص العناصر الغذائية في التربة واستجابة النبات أليها بسهولة مما ينعكس ذلك على تحسين الإنتاج كما ونوعا .

2- المخلفات العضوية

يعد التسميد العضوي حجر الأساس لرفع القيمة الإنتاجية للأراضي الزراعية والإقلال من التلوث البيئي الناتج من الإسراف في استخدام الأسمدة المعدنية ( الكيميائية ). وأن الاهتمام بالتسميد العضوي يعد من الأمور المهمة في الزراعة الحديثة لاسيما في الترب الرملية الفقيرة بالمواد العضوية مما يتطلب الأمر إضافة المواد العضوية إليها وقد يلجأ بعض المزارعين في استخدام المخلفات الحيوانية أو مخلفات الصرف الصحي أو مخلفات المدن التي تحتوي على عناصر ثقيلة بكميات مختلفة قد تتراكم بالتربة وتؤدي إلى الإضرار بالتربة والحيوان ، لأن استخدام تلك المخلفات يجب أن لا تبنى على قواعد عامة بل على اعتبارات خاصة بتلك المخلفات . )Abou Seeda eta 1992والتربة  والمح

شروط ومواصفات الأسمدة المعدنية

إن الإسراف في استخدام الأسمدة الكيميائية المعدنية نتيجة عدم الوعي للمخاطر الناتجة من الملوثات الموجودة في الأسمدة المعدنية والمتمثلة بالعناصر الثقيلة مما تسبب في تراكمها في – التربة والنبات ومن ثم انتقالها إلى الإنسان ويأتي الضرر من إضافة الأسمدة النتروجينية إلى التلوث بايوني النترات و النتريت اللذين يصلان عن طريق مياه الري أو الصرف الصحي وتختزنه بعض الثمار أو الأوراق في أنسجتها بنسبة عالية منه وتنتقل عبر السلاسل الغذائية للإنسان فتسبب فقر الدم عند الأطفال وسرطان البلعوم والمثانة عند الكبار ( Vassilev and 1997 Yordanov). أما الضرر الناتج من استخدام الأسمدة الفوسفاتية هو احتوائها على تراكيز عالية من الرصاص والكادميوم وقد أثبتت الدراسات خطورة هذه العناصر على صحة الأطفال والبالغين.

شروط ومواصفات المخلفات العضوية

إن استخدام المخلفات العضوية يجب أن لا يبنى على قواعد خاطئة في الاستخدام وبصورة عشوائية دون مراعاة الآثار السلبية الناتجة من تراكم العناصر الثقيلة نتيجة إضافة المخلفات العضوية إلى التربة وانتقالها إلى البيئة . لذا وضعت العديد من المنظمات العالمية حدود عليا لتركيز العناصر الثقيلة في المواد العضوية منها منظمة حماية البيئة الأمريكية United State of عام ۱۹۹۷ اعتمادا على السعة التبادلية ) USEPA) Environment Protection Agency الأيونية الموجبة للتربة ( CEC).