În zilele noastre, poluarea solului a devenit o problemă gravă care afectează atât mediul, cât și sănătatea umană. Aceasta este cauzată de activități industriale, agricultură intensivă, gestionarea necorespunzătoare a deșeurilor și urbanizarea rapidă. Substanțele chimice toxice, metalele grele și poluanții organici persistă în sol, reducând din calitate și fertilitate.

Ce este poluarea solului?

Este o problemă majoră în ceea ce privește mediul, care apare atunci când concentrația de poluanți de la suprafață devine atât de mare încât dăunează biodiversității terestre și pune în pericol sănătatea, în special prin intermediul alimentelor. Activități precum creșterea animalelor și agricultura intensivă folosesc substanțe chimice, pesticide și îngrășăminte care poluează terenul, la fel cum se întâmplă cu metalele grele și alte substanțe chimice naturale și artificiale.

Este important să înțelegem că toate solurile conțin compuși care sunt dăunători/toxici pentru oameni și alte organisme vii. Cu toate acestea, concentrația unor astfel de substanțe în solul nepoluat este suficient de scăzută pentru a nu reprezenta o amenințare pentru ecosistem. Atunci când concentrația uneia sau mai multor astfel de substanțe toxice este suficient de mare pentru a provoca daune organismelor vii, se spune că solul este contaminat.

Tipuri de poluare

În funcție de proveniența și tipul substanțelor care contaminează solul, poluarea poate fi clasificată în mai multe categorii.

Poluarea industrială

Deșeurile industriale reprezintă una dintre cele mai semnificative surse de poluare a solului. Acestea includ poluanți industriali proveniți din diverse sectoare, cum ar fi industriile de extracție a cărbunelui și mineralelor, fabricile de celuloză și hârtie, producția de fertilizatori chimici, rafinăriile de petrol, fabricile de zahăr, tăbăcăriile, distileriile, industria textilă, siderurgia, producția de fertilizatori, pesticidele, industria farmaceutică, sticla, cimentul și multe altele.

Poluanții industriali degradează proprietățile biologice ale solului, în special datorită cantităților mari și a naturii artificiale a substanțelor. Substanțele chimice periculoase pot pătrunde în lanțul trofic, contaminând apa și solul, perturbând procesele biochimice normale și cauzând efecte negative semnificative asupra organismelor vii, inclusiv asupra oamenilor.

Poluarea urbană

Deșeurile urbane reprezintă o altă sursă majoră de poluare a solului. Aceste deșeuri includ atât reziduuri comerciale și domestice, cât și resturi provenite din canalizare. Printre acestea se numără gunoiul menajer, materialele plastice, sticla, conservele metalice, fibrele, hârtia, cauciucurile, deșeurile stradale, reziduurile de combustibil, frunzele, containerele, vehiculele abandonate și aparatele electrocasnice.

Poluarea urbană este la fel de nocivă ca și cea industrială, având un impact de mari proporții, iar deșeurile se descompun foarte lent, agravând problema poluării solului.

Poluarea biologică a solului se referă la contaminarea cu organisme precum bacterii, viruși și paraziți,  atât de oameni, cât și de animale, și au potențial patogen. Aceste organisme ajung în sol ca parte integrantă a diferitelor tipuri de deșeuri, inclusiv deșeuri menajere, alimentare sau industriale.

Cantitățile mari de astfel de deșeuri au un impact grav asupra calității solului. Este important de remarcat că aplicarea intensivă pe o perioadă îndelungată a îngrășămintelor provenite de la ferme poate cauza daune serioase.

Toate aceste forme de poluare afectează profund solul, conducând la diverse procese de degradare, inclusiv eroziune, modificarea compușilor organici, contaminarea, compactarea, salinizarea, reducerea biodiversității, alunecări de teren și inundații. Ca urmare a acestor fenomene, anumite terenuri pot fi excluse din ciclul agricol.

Care sunt poluanții care contaminează solul?

Există mai multe surse de poluare a solului. Unii dintre cei mai periculoși poluanți ai solului sunt xenobioticele – substanțe care nu se găsesc în mod natural în natură și care sunt sintetizate de către om. Termenul „xenobiotic” are rădăcini grecești – „Xenos” (străin) și „Bios” (viață). Mai multe xenobiotice sunt cunoscute ca fiind cancerigene. Mai jos este prezentată o ilustrație care detaliază principalii poluanți din sol.

Diferitele tipuri de poluanți:

Metale grele

Prezența metalelor grele (cum ar fi plumbul și mercurul, în concentrații anormal de mari) în soluri poate face ca acesta să devină foarte toxic pentru oameni.

Metale toxice care cauzează poluarea solului

Aceste metale pot proveni din mai multe surse , cum ar fi activitățile miniere, activitățile agricole, deșeurile electronice (e-deșeuri) și deșeurile medicale.

Hidrocarburi aromatice policiclice

Hidrocarburile aromatice policiclice (adesea abreviate HAP) sunt compuși organici care:

1. Conțin numai atomi de carbon și hidrogen.
2. Conțin mai mult de un inel aromatic în structura lor chimică.

Printre exemplele comune de HAP se numără naftalina, antracenul și fenalena. Expunerea la hidrocarburi aromatice policiclice a fost legată de mai multe forme de cancer. Acești compuși organici pot provoca, de asemenea, boli cardiovasculare la om.

Poluarea solului din cauza HAP-urilor poate fi cauzată de prelucrarea cocsului (cărbunelui), de emisiile vehiculelor, de fumul de țigară și de extracția petrolului de șist.

Deșeuri industriale

Unii dintre poluanții comuni ai solului care pot proveni din deșeurile industriale sunt:

• Solvenți industriali clorurați
• Dioxinele sunt produse în urma fabricării pesticidelor și a incinerării deșeurilor.
• Plastifianți/dispersanți
• Bifenili policlorurați (PCB)

Industria petrolieră generează multe deșeuri de hidrocarburi petroliere. Unele dintre aceste deșeuri, cum ar fi benzenul și metilbenzenul, sunt cunoscute ca fiind de natură cancerigenă.

Pesticide

Pesticidele sunt substanțe (sau amestecuri de substanțe) care sunt utilizate pentru a ucide sau a inhiba dezvoltarea dăunătorilor. Printre tipurile comune de pesticide utilizate în agricultură se numără

1. Erbicide – utilizate pentru a ucide/controla buruienile și alte plante nedorite.
2. Insecticide – utilizate pentru a ucide insectele.
3. Fungicide – utilizate pentru a ucide ciupercile parazite sau pentru a inhiba creșterea acestora.

Cu toate acestea, răspândirea neintenționată a pesticidelor în mediu (cunoscută în mod obișnuit sub numele de „deriva pesticidelor”) ridică o serie de probleme de mediu, cum ar fi poluarea apei și a solului.

Erbicide

• Triazine – sunt o clasă de compuși organici cu un inel format din trei atomi de carbon și trei atomi de azot. Sunt folosite frecvent în agricultură ca erbicide, cel mai cunoscut fiind atrazina.
• Carbamați – esteri ai acidului carbamic, fiind utilizați în principal ca insecticide. Acești compuși acționează prin inhibarea unei enzime esențiale în sistemul nervos al insectelor.
• Amide – derivați ai acizilor carboxilici, unde gruparea –OH a acidului este înlocuită cu un grup –NH₂. Amidele au aplicații diverse, de la medicamente la producerea de materiale plastice.
• Acizi fenoxialchilici – derivați ai acizilor carboxilici cu o structură ce include un inel aromatic (fenol) legat de o catenă alchilică. Sunt folosiți ca erbicide sistemice, cum ar fi 2,4-D, care controlează buruienile.

• Acizi alifatici – acizi organici care conțin lanțuri de atomi de carbon ne-aromatici. Cel mai cunoscut acid alifatic este acidul acetic (oțet). Sunt esențiali în chimia organică și au multiple utilizări industriale.

Insecticide

• Organofosfați – o clasă de compuși chimici care conțin fosfor și sunt folosiți frecvent ca insecticide. Acționează prin inhibarea acetilcolinesterazei, o enzimă esențială în funcționarea sistemului nervos al insectelor, dar pot fi toxici și pentru oameni.
• Hidrocarburi clorurate – compuși organici care conțin atomi de carbon și hidrogen la care sunt atașați atomi de clor. Sunt folosiți ca pesticide (ex: DDT) sau în industrie, dar sunt persistente în mediu și pot avea efecte negative asupra sănătății și ecosistemelor.
• Compuși care conțin arsenic – acești compuși, care includ arsenicul în structura lor chimică, au fost folosiți în trecut ca pesticide și erbicide, dar mulți dintre ei sunt extrem de toxici pentru oameni și mediul. Din acest motiv, utilizarea lor este strict reglementată sau interzisă.
• Piretru – un insecticid natural extras din florile de crizantemă. Este relativ sigur pentru oameni și animale, având un efect rapid asupra insectelor prin blocarea funcțiilor sistemului nervos. Este adesea folosit ca alternativă mai puțin toxică la alte pesticide.

Fungicide

• Compuși care conțin mercur – aceștia includ substanțe care au mercur în structura lor chimică, cum ar fi mercurul metilic sau clorura de mercur. Au fost utilizați în trecut în agricultură, medicină și industrie, dar din cauza toxicității lor ridicate și a efectelor devastatoare asupra sănătății umane și mediului, utilizarea lor este acum strict reglementată sau interzisă.
• Tiocarbamați – derivați ai carbamaților, având un atom de sulf în structură. Tiocarbamații sunt utilizați în principal ca erbicide și fungicide, fiind eficienți în combaterea buruienilor și a bolilor plantelor.
• Sulfat de cupru – substanță chimică anorganică folosită pe scară largă ca fungicid și algicid. Este eficient în controlul bolilor plantelor cauzate de fungi și este utilizat și pentru a combate algele din corpurile de apă. Deși este relativ eficient, expunerea excesivă la cupru poate fi toxică pentru mediu și organismele acvatice.

Aceste substanțe chimice prezintă mai multe riscuri pentru sănătatea oamenilor. Printre exemplele de pericole pentru sănătate legate de pesticide se numără bolile sistemului nervos central, bolile sistemului imunitar, cancerul și malformațiile congenitale.

Efectele poluării solului asupra plantelor și animalelor

Poluarea solului are efecte devastatoare asupra sănătății și fertilității acestuia, iar una dintre cele mai grave consecințe este scăderea disponibilității nutrienților esențiali pentru plante. Acest fenomen duce la o serie de probleme care afectează atât plantele, cât și ecosistemele și agricultura. Solurile poluate nu mai pot furniza elementele nutritive necesare, cum ar fi azotul, fosforul și potasiul. Fără acești nutrienți, plantele nu pot realiza fotosinteza și alte procese metabolice esențiale, ceea ce le încetinește creșterea și le face mai vulnerabile la boli și dăunători.

Plantele cultivate în soluri poluate pot acumula concentrații mari de poluanți din sol printr-un proces cunoscut sub numele de bioacumulare. Atunci când aceste plante sunt consumate de către erbivore, toți poluanții acumulați urcă în lanțul trofic. Acest lucru poate duce la pierderea/extincția multor specii de animale dezirabile. De asemenea, acești poluanți pot ajunge în cele din urmă în vârful lanțului trofic și se pot manifesta sub formă de boli la om.

Efectele poluării asupra ființelor umane

Oamenii pot fi afectați de poluarea solului prin inhalarea gazelor emise de solurile care se deplasează în sus sau prin inhalarea materiei care este perturbată și transportată de vânt din cauza diverselor activități umane de pe sol. Poluarea solului poate cauza o varietate de probleme de sănătate, începând cu dureri de cap, greață, oboseală, erupții cutanate, iritații ale ochilor și putând duce la afecțiuni mai grave, cum ar fi blocajul neuromuscular, afecțiuni renale și hepatice și diverse forme de cancer.

Efectele poluării asupra ecosistemului

Deoarece contaminanții volatili din sol pot fi purtați în atmosferă de vânt sau se pot infiltra în rezervele de apă subterane, poluarea solului poate contribui direct la poluarea aerului și a apei.

De asemenea, poate contribui la ploile acide (prin eliberarea în atmosferă a unor cantități uriașe de amoniac). Solurile acide sunt inospitaliere pentru mai multe microorganisme care îmbunătățesc textura solului și ajută la descompunerea materiei organice. Astfel, efectele negative ale poluării solului au un impact și asupra calității și texturii solului.

Randamentul culturilor este foarte afectat de această formă de poluare. În China, peste 12 milioane de tone de cereale (în valoare de aproximativ 2,6 miliarde USD) sunt considerate improprii pentru consumul uman din cauza contaminării cu metale grele (conform studiilor efectuate de China Dialogue).

Acestea sunt rezultatele activităților industriale, agricole și urbane necontrolate, care introduc în sol substanțe chimice toxice și metale grele. Impactul negativ al poluării solului asupra lanțului alimentar și surselor de apă subterană subliniază necesitatea unor măsuri de reducere a poluării solului imediate și eficiente pentru remedierea acestei probleme.