سؤال هفتگی: اقدامات پیشگیری و کنترل آلودگی ناشی از فلزات سنگین و خطرات آن؟

آلودگی ناشی از فلزات سنگین عمدتاً از این فلزات سنگین نشأت می‌گیرد: سرب، مس، جیوه، بیسموت، کادمیوم، آرسنیک، کروم، فلور و نیکل. سرب به سیستم‌های مختلفی مانند اعصاب، خون، دستگاه گوارش، سیستم قلبی-عروقی و دستگاه ادراری آسیب می‌زند؛ همچنین متابولیسم بدن را به شدت تحت تأثیر قرار داده و منجر به کاهش سطح کلسیم، روی و آهن در بدن می‌شود. برای دفع نیمی از سرب موجود در استخوان‌ها، ۲۰ سال زمان لازم است. لوازم آرایشی روشن‌کننده حاوی جیوه، می‌توانند باعث اگزمای تماسی، بثورات قرمز و تاول شوند و پس از بهبودی، رنگ پوست صورت تیره‌تر شود. آرایشی‌های حاوی سرب می‌توانند باعث جوش، قرمزی، لایه‌برداری پوست، درماتیت آلرژیک، سرطان پوست و آسیب به ظاهر پوست شوند. مصرف طولانی‌مدت بیسموت موجود در رژلب به صورت تصادفی، می‌تواند به کبد و کلیه‌ها آسیب برساند. کروم باعث تحریک و حساسیت پوست می‌شود و منجر به بروز قرمزی، ورم و زخم‌های پوستی می‌گردد ； دود و گرد آن، آسیب قابل توجهی به دستگاه تنفسی وارد می‌کند و می‌تواند باعث ایجاد زخم در غشای مخاطی بینی، التهاب گلو، پنومونی و زخم‌های گوارشی شود. مسمومیت با فلوئور، یک بیماری مزمن است که با ظهور لکه‌های دندانی ناشی از فلوئور و بیماری استخوانی ناشی از فلوئور خود را نشان می‌دهد ； میزان بالای کروم و نیکل می‌تواند به اندام‌های داخلی و سیستم عصبی آسیب برساند و تجزیه آن‌ها دشوار است. روش‌ها و ویژگی‌های مدیریت: شامل روش‌های مدیریت مهندسی، بیولوژیکی، شیمیایی و کشاورزی است. اثرات مدیریت فنی کامل و پایدار است، اما پیاده‌سازی آن پیچیده، هزینه‌های مدیریتی بالا دارد و می‌تواند منجر به کاهش حاصلخیزی خاک شود ； مدیریت زیستی اجرای آن ساده، هزینه کمی دارد و خسارت کمتری به محیط زیست وارد می‌کند، اما کارایی آن رضایت‌بخش نیست ； کارایی و هزینه روش‌های شیمیایی متوسط است، اما به راحتی دوباره فعال می‌شوند ； روش‌های مدیریت کشاورزی قابل اجرا و کم هزینه هستند، اما دارای چرخه زمانی طولانی و اثربخشی چندانی نیستند. بنابراین، با توجه به ویژگی‌های مختلف آلاینده‌ها و الزامات مربوط به کارایی، مدت زمان لازم برای پاکسازی و هزینه‌های مربوطه، باید مناسب‌ترین روش پاکسازی انتخاب شود. روش‌های پاکسازی از طریق استحکام شیمیایی، اغلب دارای مشکل عدم تضمین پایداری کارایی در بلندمدت هستند؛ اما فناوری ترمیم از طریق پیوندهای مولکولی که امروزه مورد توجه زیادی قرار گرفته، می‌تواند این مشکل را به خوبی حل کند. این روش، به عنوان روشی ایده‌آل با کارایی بالا، هزینه کم و زمان پاکسازی کوتاه، مطرح خواهد شد.

۱. منابع اصلی فلزات سمی: منابع اصلی آلودگی حیوانات آبزی توسط فلزات سمی را می‌توان به دو دسته خارجی و درونی (تجمع زیستی) تقسیم کرد؛ منابع آلودگی خارجی شامل غذا، کیفیت آب، لایه‌های بستری، هوا و داروها می‌باشد. ۱.۱ آلودگی غذای دام‌ها با مواد شیمیایی سمی: در پرورش صنعتی و گسترده امروزی، در سیستم‌های پرورش با کنترل دقیق، معمولاً به غذای دام‌ها افزودنی‌های دارویی برای تسریع رشد آن‌ها و پیشگیری از بیماری‌ها اضافه می‌شود؛ استفاده بیش از حد از این افزودنی‌ها منجر به باقی ماندن مواد سمی و عوارض جانبی در دام‌های آبزی می‌شود. علاوه بر این، در فرآیند کشت مواد اولیه غذایی گیاهی، لازم است مقداری سم کشتنی شود که منجر به باقی‌ماندن سموم در محصولات کشاورزی می‌شود. بنابراین، غلاتی که به عنوان غذای ماهی‌ها استفاده می‌شوند و همچنین پوسته و ساختارهای خارجی آن‌ها، نیز حتماً حاوی مقداری سم باقی‌مانده خواهند بود. ۱.۲ آلودگی مواد شیمیایی سمی در آب‌ها: آب نه تنها دچار آلودگی‌های بیولوژیکی است، بلکه مشکلات جدی آلودگی شیمیایی نیز در آن وجود دارد. منبع اصلی آلودگی فلزات سنگین در آب‌ها، فاضلاب‌های صنعتی و خانگی بدون تصفیه است ； نشت روغن از کشتی‌های نفتی و شسته شدن سموم کشاورزی توسط باران در رودخانه‌ها، هر دو می‌توانند باعث ته‌نشین شدن فلزات سنگین مانند جیوه و رادیوم در بستر آب‌ها شوند. آلودگی آب توسط فلزات سنگین بسیار پیچیده است؛ مواد غیرآلی رایج شامل فلزات سنگینی مانند جیوه، سرب، مس، روی، آرسنیک، باریم و همچنین ترکیباتی مانند سیانید و فلوئورید می‌باشند. ماهی‌ها تمام عمر خود را در آب می‌گذرانند؛ آبی که در فرآیند تنفس وارد بدنشان می‌شود، حاوی مقادیری فلزات سنگین است و این فلزات از طریق دهان وارد چرخه خونی بدن می‌شوند. همچنین، سطح بدن ماهی نیز به راحتی می‌تواند فلزات سنگین را جذب کرده و وارد بدن آن‌ها کند. ۱.۳ آلودگی خاک توسط مواد شیمیایی سمی: مواد شیمیایی سمی موجود در خاک عمدتاً شامل عناصر فلزی سنگینی مانند جیوه، سرب، مس، منگنز، روی و آرسنیک هستند. مواد شیمیایی سمی موجود در خاک، عمدتاً از «سه پسماند» صنعتی، کودهای شیمیایی، کودهای کشاورزی، زباله‌ها و فاضلاب، همچنین مدفوعاتی که به درستی تصفیه نشده‌اند، نشأت می‌گیرند. به دلیل شستشو توسط باران، مقادیر زیادی از آلاینده‌های فلزات سنگین وارد خاک می‌شوند که به طور غیرمستقیم منجر به آلودگی محصولات آبزی به فلزات سنگین می‌گردد. ۱.۴ آلودگی هوا توسط مواد شیمیایی سمی در فرآیندهای تولید انسانی. در فعالیت‌های روزمره، گازهای زائد ناشی از سوختن سوخت‌ها وجود دارد؛ همچنین در فرآیندهای تولید صنعتی، فلزات سنگینی مانند جیوه، سرب، روی و آرسنیک وجود دارد. گازهای زائد صنعتی مانند آلومینیوم و باریم، وقتی به هوا تخلیه می‌شوند، به تدریج در اطراف پخش می‌شوند؛ سپس یا به طور طبیعی روی زمین فرود می‌آیند یا همراه با قطرات باران در خاک و آب‌ها رسوب کرده و باعث آلودگی می‌شوند. آلودگی غذا، هوا، آب و خاک مستقل از یکدیگر نیستند، بلکه با یکدیگر در ارتباط بوده و بر یکدیگر تأثیر می‌گذارند. مواد آلاینده در میان این چهار عامل با یکدیگر تبدیل و جابجا می‌شوند و به این ترتیب آلودگی چرخه‌ای در محیط زیست ایجاد می‌گردد؛ که منجر به آلودگی مستقیم یا غیرمستقیم محصولات آبزیان توسط مواد شیمیایی سمی می‌شود. 　　 ۲. خطرات ناشی از آلودگی با فلزات سنگین: سرب به سیستم‌های مختلفی مانند اعصاب، خون، دستگاه گوارش، سیستم قلبی-عروقی و دستگاه ادراری آسیب می‌رساند؛ همچنین متابولیسم بدن را به شدت تحت تأثیر قرار داده و منجر به کاهش سطح کلسیم، روی و آهن در بدن می‌شود. برای دفع نیمی از سرب موجود در استخوان‌ها، ۲۰ سال زمان لازم است. لوازم آرایشی روشن‌کننده حاوی جیوه، می‌توانند باعث اگزمای تماسی، بثورات قرمز و تاول شوند و پس از بهبودی، رنگ پوست صورت تیره‌تر شود. آرایشی‌های حاوی سرب می‌توانند باعث جوش، قرمزی، لایه‌برداری پوست، درماتیت آلرژیک، سرطان پوست و آسیب به ظاهر پوست شوند. مصرف طولانی‌مدت بیسموت موجود در رژلب به صورت تصادفی، می‌تواند به کبد و کلیه‌ها آسیب برساند. کروم باعث تحریک و حساسیت پوست می‌شود و منجر به بروز قرمزی، ورم و زخم‌های پوستی می‌گردد ； دود و گرد آن، آسیب قابل توجهی به دستگاه تنفسی وارد می‌کند و می‌تواند باعث ایجاد زخم در غشای مخاطی بینی، التهاب گلو، پنومونی و زخم‌های گوارشی شود. مسمومیت با فلوئور، یک بیماری مزمن است که با ظهور لکه‌های دندانی ناشی از فلوئور و بیماری استخوانی ناشی از فلوئور خود را نشان می‌دهد ； میزان بالای کروم و نیکل می‌تواند به اندام‌های داخلی و سیستم عصبی آسیب برساند و تجزیه آن‌ها دشوار است. ۳ روش‌های پیشگیری و کنترل آلودگی ناشی از فلزات سنگین: از آنجایی که استفاده از کودهای شیمیایی، آنتی‌بیوتیک‌ها، سولفامیدها و سایر داروها همچنان یکی از راهکارهای مهم برای پیشگیری از بیماری‌ها و آفات در گیاهان و جانوران، و همچنین تقویت رشد دام‌ها، طیور و محصولات کشاورزی است، استفاده ادامه‌دار از این مواد شیمیایی در بخش‌های کشاورزی، دامپروری و شیلات اجتناب‌ناپذیر است؛ علاوه بر این، انواع و مقادیر این مواد نیز به طور مداوم در حال افزایش است. آلودگی محیط زیست توسط «سه پسماند صنعتی» همچنان یک مشکل جدی است. بنابراین، برای حفاظت از محیط زیست و جلوگیری از آلودگی مواد غذایی حیوانی، لازم است اقدامات پیشگیرانه و کنترلی انجام شود. اقدامات اصلی را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد: ۳. لازم است به طور فعال با «سه نوع پسماند» صنعتی برخورد شود تا آلودگی ناشی از مواد شیمیایی سمی در مواد غذایی حیوانی از بین برود؛ شرکت‌ها و کارخانه‌های مربوطه باید به طور فعال فرآیندهای تولید خود را اصلاح کنند. حذف «سه پسماند صنعتی» در فرآیند تولید. همزمان، باید فعالیت‌های تحلیل محیط زیست و آزمایش‌های بهداشت مواد غذایی را به طور فعال انجام داد. ۳.۲ تقویت مدیریت تولید و استفاده از کودهای شیمیایی بسیار سمی؛ متوقف کردن استفاده از کودهای شیمیایی حاوی جیوه و آرسنیک. تلاش فعال برای توسعه انواع جدیدی از کودهای شیمیایی کشاورزی با کارایی بالا، سمیت کم و باقی‌مانده کم، به منظور کاهش میزان باقی‌مانده داروها در محصولات آبزی. ۳.۳ تقویت استفاده و مدیریت داروهای مورد استفاده در ماهی‌ها؛ تعیین قوانین لازم درباره نوع داروها، افرادی که از آن‌ها استفاده می‌کنند، روش‌های استفاده، دوزها و شرایط مصرف، جهت جلوگیری از سوءاستفاده. استفاده از آنتی‌بیوتیک‌هایی که به راحتی باعث ایجاد مقاومت می‌شوند، باید ممنوع شود. مدت زمان توقف استفاده از داروها مشخص شده است؛ پیش از صید محصولات دریایی، باید مدت زمان مشخصی برای توقف استفاده از داروها وجود داشته باشد. ۳.۴ ممنوعیت سوءاستفاده از افزودنی‌های غذایی: هنگامی که استفاده از افزودنی‌ها در تولید مواد غذایی ضروری است، باید عدم سمیت، بی‌خطر بودن و کیفیت تغذیه‌ای آن‌ها در اولویت قرار گیرد. باید تا حد امکان از افزودنی‌های غذایی استفاده نشود یا به حداقل رسانده شود. هنگام استفاده از افزودنی‌ها، باید استانداردهای بهداشتی مربوط به افزودنی‌های غذایی به طور دقیق رعایت شود و استفاده بیش از حد از آن‌ها کاملاً ممنوع است. ۳.۵ انجام فعالانه آزمایش‌های مربوط به آلودگی مواد غذایی حیوانی و باقی‌مانده سموم؛ رعایت دقیق مقررات مربوط به میزان مجاز مواد شیمیایی سمی در استانداردهای بهداشتی مواد غذایی کشور، به گونه‌ای که از این محدودیت‌ها تخطی نشود. باید نظارت بر میزان فلزات سنگین در ماهی‌ها و صدف‌ها تقویت شود؛ در صورتی که مشخص شود آب‌های خاصی دچار آلودگی شدید توسط ماهی‌ها و صدف‌ها هستند، باید صید، فروش و مصرف آن‌ها ممنوع گردد.

۱. منابع اصلی فلزات سمی: منابع اصلی آلودگی حیوانات آبزی توسط فلزات سمی را می‌توان به دو دسته خارجی و درونی (تجمع زیستی) تقسیم کرد؛ منابع آلودگی خارجی شامل غذا، کیفیت آب، لایه‌های بستری، هوا و داروها می‌باشد. ۱.۱ آلودگی غذای دام‌ها با مواد شیمیایی سمی: در پرورش صنعتی و گسترده امروزی، در سیستم‌های پرورش با کنترل دقیق، معمولاً به غذای دام‌ها افزودنی‌های دارویی برای تسریع رشد آن‌ها و پیشگیری از بیماری‌ها اضافه می‌شود؛ استفاده بیش از حد از این افزودنی‌ها منجر به باقی ماندن مواد سمی و عوارض جانبی در دام‌های آبزی می‌شود. علاوه بر این، در فرآیند کشت مواد اولیه غذایی گیاهی، لازم است مقداری سم کشتنی شود که منجر به باقی‌ماندن سموم در محصولات کشاورزی می‌شود. بنابراین، غلاتی که به عنوان غذای ماهی‌ها استفاده می‌شوند و همچنین پوسته و ساختارهای خارجی آن‌ها، نیز حتماً حاوی مقداری سم باقی‌مانده خواهند بود. ۱.۲ آلودگی مواد شیمیایی سمی در آب‌ها: آب نه تنها دچار آلودگی‌های بیولوژیکی است، بلکه مشکلات جدی آلودگی شیمیایی نیز در آن وجود دارد. منبع اصلی آلودگی فلزات سنگین در آب‌ها، فاضلاب‌های صنعتی و خانگی بدون تصفیه است ； نشت روغن از کشتی‌های نفتی و شسته شدن سموم کشاورزی توسط باران در رودخانه‌ها، هر دو می‌توانند باعث ته‌نشین شدن فلزات سنگین مانند جیوه و رادیوم در بستر آب‌ها شوند. آلودگی آب توسط فلزات سنگین بسیار پیچیده است؛ مواد غیرآلی رایج شامل فلزات سنگینی مانند جیوه، سرب، مس، روی، آرسنیک، باریم و همچنین ترکیباتی مانند سیانید و فلوئورید می‌باشند. ماهی‌ها تمام عمر خود را در آب می‌گذرانند؛ آبی که در فرآیند تنفس وارد بدنشان می‌شود، حاوی مقادیری فلزات سنگین است و این فلزات از طریق دهان وارد چرخه خونی بدن می‌شوند. همچنین، سطح بدن ماهی نیز به راحتی می‌تواند فلزات سنگین را جذب کرده و وارد بدن آن‌ها کند. ۱.۳ آلودگی خاک توسط مواد شیمیایی سمی: مواد شیمیایی سمی موجود در خاک عمدتاً شامل عناصر فلزی سنگینی مانند جیوه، سرب، مس، منگنز، روی و آرسنیک هستند. مواد شیمیایی سمی موجود در خاک، عمدتاً از «سه پسماند» صنعتی، کودهای شیمیایی، کودهای کشاورزی، زباله‌ها و فاضلاب، همچنین مدفوعاتی که به درستی تصفیه نشده‌اند، نشأت می‌گیرند. به دلیل شستشو توسط باران، مقادیر زیادی از آلاینده‌های فلزات سنگین وارد خاک می‌شوند که به طور غیرمستقیم منجر به آلودگی محصولات آبزی به فلزات سنگین می‌گردد. ۱.۴ آلودگی هوا توسط مواد شیمیایی سمی در فرآیندهای تولید انسانی. در فعالیت‌های روزمره، گازهای زائد ناشی از سوختن سوخت‌ها وجود دارد؛ همچنین در فرآیندهای تولید صنعتی، فلزات سنگینی مانند جیوه، سرب، روی و آرسنیک وجود دارد. گازهای زائد صنعتی مانند آلومینیوم و باریم، وقتی به هوا تخلیه می‌شوند، به تدریج در اطراف پخش می‌شوند؛ سپس یا به طور طبیعی روی زمین فرود می‌آیند یا همراه با قطرات باران در خاک و آب‌ها رسوب کرده و باعث آلودگی می‌شوند. آلودگی غذا، هوا، آب و خاک مستقل از یکدیگر نیستند، بلکه با یکدیگر در ارتباط بوده و بر یکدیگر تأثیر می‌گذارند. مواد آلاینده در میان این چهار عامل با یکدیگر تبدیل و جابجا می‌شوند و به این ترتیب آلودگی چرخه‌ای در محیط زیست ایجاد می‌گردد؛ که منجر به آلودگی مستقیم یا غیرمستقیم محصولات آبزیان توسط مواد شیمیایی سمی می‌شود. 　　 ۲. خطرات ناشی از آلودگی با فلزات سنگین: سرب به سیستم‌های مختلفی مانند اعصاب، خون، دستگاه گوارش، سیستم قلبی-عروقی و دستگاه ادراری آسیب می‌رساند؛ همچنین متابولیسم بدن را به شدت تحت تأثیر قرار داده و منجر به کاهش سطح کلسیم، روی و آهن در بدن می‌شود. برای دفع نیمی از سرب موجود در استخوان‌ها، ۲۰ سال زمان لازم است. لوازم آرایشی روشن‌کننده حاوی جیوه، می‌توانند باعث اگزمای تماسی، بثورات قرمز و تاول شوند و پس از بهبودی، رنگ پوست صورت تیره‌تر شود. آرایشی‌های حاوی سرب می‌توانند باعث جوش، قرمزی، لایه‌برداری پوست، درماتیت آلرژیک، سرطان پوست و آسیب به ظاهر پوست شوند. مصرف طولانی‌مدت بیسموت موجود در رژلب به صورت تصادفی، می‌تواند به کبد و کلیه‌ها آسیب برساند. کروم باعث تحریک و حساسیت پوست می‌شود و منجر به بروز قرمزی، ورم و زخم‌های پوستی می‌گردد ； دود و گرد آن، آسیب قابل توجهی به دستگاه تنفسی وارد می‌کند و می‌تواند باعث ایجاد زخم در غشای مخاطی بینی، التهاب گلو، پنومونی و زخم‌های گوارشی شود. مسمومیت با فلوئور، یک بیماری مزمن است که با ظهور لکه‌های دندانی ناشی از فلوئور و بیماری استخوانی ناشی از فلوئور خود را نشان می‌دهد ； میزان بالای کروم و نیکل می‌تواند به اندام‌های داخلی و سیستم عصبی آسیب برساند و تجزیه آن‌ها دشوار است. ۳ روش‌های پیشگیری و کنترل آلودگی ناشی از فلزات سنگین: از آنجایی که استفاده از کودهای شیمیایی، آنتی‌بیوتیک‌ها، سولفامیدها و سایر داروها همچنان یکی از راهکارهای مهم برای پیشگیری از بیماری‌ها و آفات در گیاهان و جانوران، و همچنین تقویت رشد دام‌ها، طیور و محصولات کشاورزی است، استفاده ادامه‌دار از این مواد شیمیایی در بخش‌های کشاورزی، دامپروری و شیلات اجتناب‌ناپذیر است؛ علاوه بر این، انواع و مقادیر این مواد نیز به طور مداوم در حال افزایش است. آلودگی محیط زیست توسط «سه پسماند صنعتی» همچنان یک مشکل جدی است. بنابراین، برای حفاظت از محیط زیست و جلوگیری از آلودگی مواد غذایی حیوانی، لازم است اقدامات پیشگیرانه و کنترلی انجام شود. اقدامات اصلی را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد: ۳. لازم است به طور فعال با «سه نوع پسماند» صنعتی برخورد شود تا آلودگی ناشی از مواد شیمیایی سمی در مواد غذایی حیوانی از بین برود؛ شرکت‌ها و کارخانه‌های مربوطه باید به طور فعال فرآیندهای تولید خود را اصلاح کنند. حذف «سه پسماند صنعتی» در فرآیند تولید. همزمان، باید فعالیت‌های تحلیل محیط زیست و آزمایش‌های بهداشت مواد غذایی را به طور فعال انجام داد. ۳.۲ تقویت مدیریت تولید و استفاده از کودهای شیمیایی بسیار سمی؛ متوقف کردن استفاده از کودهای شیمیایی حاوی جیوه و آرسنیک. تلاش فعال برای توسعه انواع جدیدی از کودهای شیمیایی کشاورزی با کارایی بالا، سمیت کم و باقی‌مانده کم، به منظور کاهش میزان باقی‌مانده داروها در محصولات آبزی. ۳.۳ تقویت استفاده و مدیریت داروهای مورد استفاده در ماهی‌ها؛ تعیین قوانین لازم درباره نوع داروها، افرادی که از آن‌ها استفاده می‌کنند، روش‌های استفاده، دوزها و شرایط مصرف، جهت جلوگیری از سوءاستفاده. استفاده از آنتی‌بیوتیک‌هایی که به راحتی باعث ایجاد مقاومت می‌شوند، باید ممنوع شود. مدت زمان توقف استفاده از داروها مشخص شده است؛ پیش از صید محصولات دریایی، باید مدت زمان مشخصی برای توقف استفاده از داروها وجود داشته باشد. ۳.۴ ممنوعیت سوءاستفاده از افزودنی‌های غذایی: هنگامی که استفاده از افزودنی‌ها در تولید مواد غذایی ضروری است، باید عدم سمیت، بی‌خطر بودن و کیفیت تغذیه‌ای آن‌ها در اولویت قرار گیرد. باید تا حد امکان از افزودنی‌های غذایی استفاده نشود یا به حداقل رسانده شود. هنگام استفاده از افزودنی‌ها، باید استانداردهای بهداشتی مربوط به افزودنی‌های غذایی به طور دقیق رعایت شود و استفاده بیش از حد از آن‌ها کاملاً ممنوع است. ۳.۵ انجام فعالانه آزمایش‌های مربوط به آلودگی مواد غذایی حیوانی و باقی‌مانده سموم؛ رعایت دقیق مقررات مربوط به میزان مجاز مواد شیمیایی سمی در استانداردهای بهداشتی مواد غذایی کشور، به گونه‌ای که از این محدودیت‌ها تخطی نشود. باید نظارت بر میزان فلزات سنگین در ماهی‌ها و صدف‌ها تقویت شود؛ در صورتی که مشخص شود آب‌های خاصی دچار آلودگی شدید توسط ماهی‌ها و صدف‌ها هستند، باید صید، فروش و مصرف آن‌ها ممنوع گردد.

آلودگی ناشی از فلزات سنگین، به معنای آلودگی محیط زیست که توسط فلزات سنگین یا ترکیبات آن‌ها ایجاد می‌شود، است. عمدتاً ناشی از عوامل انسانی مانند استخراج معادن، انتشار گازهای زائد، استفاده از فاضلاب برای آبیاری و استفاده از محصولات حاوی فلزات سنگین است. فعالیت‌های انسانی منجر به افزایش میزان فلزات سنگین در محیط زیست شده است؛ این میزان فراتر از حد طبیعی بوده و باعث کاهش کیفیت محیط زیست می‌شود. منبع اصلی آلودگی ناشی از فلزات سنگین، آلودگی صنعتی است؛ پس از آن، آلودگی ناشی از ترافیک و زباله‌های خانگی قرار دارد. آلودگی‌های صنعتی عمدتاً از طریق پسماندها، فاضلاب‌ها و گازهای زائد وارد محیط زیست می‌شوند و در بدن انسان‌ها، حیوانات و گیاهان تجمع می‌یابند؛ این امر منجر به آسیب‌های جدی به محیط زیست و سلامت انسان می‌شود. کنترل آلودگی‌های صنعتی را می‌توان با استفاده از روش‌های فنی و اقدامات مدیریتی انجام داد تا میزان آلاینده‌ها کاهش یابد و در نهایت به استانداردهای مشخصی دست یافته شود. همچنین باید از آلودگی فلزات سنگین در چای نیز جلوگیری کرد ； آلودگی ترافیکی عمدتاً ناشی از انتشار گازهای خروجی خودروها است، **برای آن مجموعه‌ای از روش‌های مدیریتی وضع شده است، مانند: استفاده از بنزین حاوی اتانول، نصب فیلترهای تصفیه گازهای خروجی خودروها و غیره.** ； آلودگی زندگی عمدتاً ناشی از زباله‌های خانگی است؛ مانند باتری‌های فرسوده، لامپ‌های شکسته، لوازم آرایشی استفاده‌نشده، ظروف رنگی و غیره. در مورد آلودگی ناشی از فلزات سنگین، اگر منبع آن‌ها را کنترل کنیم، می‌توانیم تا حدی این آلودگی را کاهش دهیم. 　　 تحلیل‌های کارشناسان نشان می‌دهد که در حال حاضر، فرآیندها، تجهیزات و توسعه فناوری در شرکت‌های تولیدکننده پلاستیک در کشور ما عقب‌مانده است؛ این موضوع یکی از دلایل اصلی آلودگی شدید است. همچنین، مدیریت نامناسب، حمایت‌های منطقه‌ای و کمبود آگاهی مردم نسبت به محیط زیست، آلودگی را تشدید کرده‌اند؛ بنابراین، اقدام فوری برای کنترل این وضعیت ضروری است. شرکت‌های تولیدکننده باید به آینده نگاه کنند، از محیط زیست حمایت کنند و تنها با استفاده از افزودنی‌های سازگار با محیط زیست، می‌توان صنعت PVC را به شکلی سالم و پایدار توسعه داد. کنترل و رفع منابع آلودگی خاک، اقدامات اساسی برای جلوگیری از آلودگی است. توانایی خاک در تصفیه آلاینده‌ها، معادل یک ظرفیت پردازشی مشخص است. کنترل منابع آلودگی خاک، یعنی کنترل مقدار و سرعت ورود آلاینده‌ها به خاک، تا از طریق فرآیندهای تصفیه طبیعی آن، باعث آلودگی خاک نشود. ۱) کنترل و رفع انتشار «سه پسماند» صنعتی
۲) تقویت نظارت و مدیریت مناطق آلوده شده خاک
۳) استفاده مناسب از کودهای شیمیایی و سموم کشاورزی
۴) افزایش ظرفیت خاک و بهبود توانایی تصفیه آن
۵) ایجاد شبکه‌ای از سیستم‌های نظارتی برای بررسی دوره‌ای کیفیت محیط خاک در مناطق مختلف، تهیه پرونده‌های سیستماتیک، تعیین آلاینده‌های اولویت‌دار خاک و روش‌های استاندارد برای آزمایش آن‌ها؛ در این زمینه می‌توان با الگوبرداری از توصیه‌های سازمان‌های بین‌المللی و شرایط کشور، اهداف مربوط به آلودگی محیط خاک را تعیین کرده و بر اساس اولویت‌ها، تحقیقات و اقدامات لازم را انجام داد.

آلودگی ناشی از فلزات سنگین، به معنای آلودگی محیط زیست که توسط فلزات سنگین یا ترکیبات آن‌ها ایجاد می‌شود، است. عمدتاً ناشی از عوامل انسانی مانند استخراج معادن، انتشار گازهای زائد، استفاده از فاضلاب برای آبیاری و استفاده از محصولات حاوی فلزات سنگین است. فعالیت‌های انسانی منجر به افزایش میزان فلزات سنگین در محیط زیست شده است؛ این میزان فراتر از حد طبیعی بوده و باعث کاهش کیفیت محیط زیست می‌شود. میزان خطر آن بستگی به غلظت و شکل شیمیایی فلزات سنگین در محیط، مواد غذایی و ارگانیسم‌ها دارد. آلودگی ناشی از فلزات سنگین عمدتاً در آلودگی آب مشاهده می‌شود و بخشی دیگر آن در جو و پسماندهای جامد وجود دارد. در اوایل آوریل ۲۰۱۱، اولین برنامه ویژه دوره «دوازدهم» کشورمان – یعنی «برنامه دوازدهم برای مقابله جامع با آلودگی ناشی از فلزات سنگین» – با تأیید رسمی شورای دولتی مواجه شد؛ این برنامه در تلاش است تا پنج نوع فلز سنگین را تحت کنترل درآورد. فلزات سنگین می‌توانند در بدن انسان با پروتئین‌ها و انواع آنزیم‌ها واکنش‌های شدیدی داشته باشند و باعث از بین رفتن فعالیت آن‌ها شوند؛ همچنین ممکن است در برخی از اندام‌های بدن تجمع یابند. اگر میزان این فلزات از حد تحمل بدن فراتر رود، می‌تواند منجر به مسمومیت حاد، نیمه‌حاد یا مزمن در بدن شود و خطرات زیادی برای انسان ایجاد کند. به عنوان مثال، بیماری‌هایی مانند بیماری میناماتا (ناشی از آلودگی جیوه) و بیماری درد استخوان‌ها (ناشی از آلودگی کادمیوم)، همگی ناشی از آلودگی توسط فلزات سنگین هستند. 　　فلزات سنگین به طور گسترده‌ای در جو، آب‌ها، خاک و موجودات زنده یافت می‌شوند، در حالی که لجن‌های بستری اغلب خزانه‌هایی برای فلزات سنگین و پناهگاه نهایی آن‌ها هستند. هنگام تغییر شرایط محیطی، حالت فلزات سنگین موجود در گل و لای تغییر کرده و آزاد می‌شوند که منجر به آلودگی می‌گردد. فلزات سنگین قابل تجزیه زیستی نیستند، اما دارای ویژگی تجمع زیستی هستند و می‌توانند مستقیماً بر موجودات عالی، از جمله انسان‌ها، تأثیر منفی بگذارند. کارشناسان می‌گویند که آلودگی خاک توسط فلزات سنگین غیرقابل برگشت است؛ خاک‌های آلوده دیگر ارزش تصفیه ندارند و تنها راه جلوگیری از این مشکل، تغییر گونه‌های گیاهی کشت‌شده است. خطرات اصلی: آلودگی محیط زیست. از نظر آلودگی محیط زیست، فلزات سنگین عبارتند از جیوه، کادمیوم، سرب و همچنین «فلزات شبه‌سنگین» مانند آرسنیک که دارای سمیت بالایی برای موجودات زنده هستند. پنج ماده که بیشترین آسیب را به بدن انسان وارد می‌کنند عبارتند از: سرب، جیوه، آرسنیک و کادمیوم. این فلزات سنگین در آب قابل تجزیه نیستند؛ پس از مصرف توسط انسان، سمیت آن‌ها افزایش می‌یابد و با سایر سموم موجود در آب ترکیب شده و مواد آلی با سمیت بیشتری تولید می‌کنند. 　　آلودگی خاک را می‌توان با استفاده از گیاهان مقاوم در برابر فلزات سنگین اصلاح کرد؛ همچنین می‌توان از آن برای ساخت پارک‌های تفریحی و سایر مناطق غیرکشاورزی استفاده نمود. در ایالات متحده نمونه‌هایی از این کار وجود دارد؛ در آن، پسماندهای مسی تونگلینگ در استان آنهوی با همکاری استرالیا، از طریق روش اصلاح گیاهی مورد استفاده قرار گرفته و نتایج مثبتی حاصل شده است. 　　فلزات سنگین معمولاً با غلظت‌های طبیعی در طبیعت یافت می‌شوند، اما به دلیل افزایش فعالیت‌های انسانی مانند استخراج، فرآوری و تولید تجاری این فلزات، فلزاتی مانند سرب، جیوه، کادمیوم و کبالت وارد هوا، آب و خاک شده و منجر به آلودگی شدید محیط زیست می‌گردند. آسیب به بدن انسان: فلزات سنگین که در حالت‌ها یا شکل‌های شیمیایی مختلف وجود دارند، پس از ورود به محیط زیست یا اکوسیستم‌ها، در آنجا باقی می‌مانند، تجمع می‌یابند و جابجا می‌شوند و منجر به ایجاد خطرات می‌گردند. فلزات سنگینی که همراه با فاضلاب دفع می‌شوند، حتی در غلظت‌های پایین نیز می‌توانند در جلبک‌ها و لجن‌های بستر دریاچه‌ها تجمع یابند؛ سپس توسط سطح بدن ماهی‌ها و صدف‌ها جذب شده و باعث افزایش غلظت آن‌ها در زنجیره غذایی می‌شوند و در نتیجه منجر به آلودگی محیط زیست می‌گردند. مانند بیماری میناماتا در ژاپن، این بیماری نیز به دلیل وجود جیوه در فاضلاب‌های تولید شده توسط صنعت ساخت سودآلکالی، و پس از تبدیل آن به جیوه آلی توسط فرآیندهای زیستی، ایجاد می‌شود ； همچنین، بیماری دردناک ناشی از کادمیوم است که توسط صنایع تولید روی و صنایع الکتروپلاسمینگ کادمیوم آزاد می‌شود. سرب موجود در گازهای خروجی خودروها، از طریق فرآیندهایی مانند پخش شدن در جو وارد محیط زیست می‌شود؛ این امر باعث افزایش قابل توجه غلظت سرب در سطح زمین شده است. در نتیجه، میزان جذب سرب توسط بدن انسان‌های امروزی حدود ۱۰۰ برابر بیشتر از انسان‌های دوران باستان است که این امر به سلامت بدن آسیب می‌رساند. فلزات سنگین آسیب شدیدی به بدن انسان وارد می‌کنند. موارد رایج عبارتند از: جیوه: پس از بلعیده شدن، مستقیماً به کبد می‌رود و خسارات شدیدی به مغز، اعصاب و بینایی وارد می‌کند. در آب طبیعی، وجود ۰.۰۱ میلی‌گرم در هر لیتر آب، می‌تواند باعث مسمومیت انسان شود. 　　کادمیوم: باعث فشار خون بالا و بیماری‌های قلبی-عروقی می‌شود ； خراب کردن استخوان‌ها و کبد و کلیه‌ها، و باعث نارسایی کلیوی می‌شود. سرب: یکی از فلزات سنگینی است که سمیت بالایی دارد؛ هنگامی که وارد بدن شود، دفع آن بسیار دشوار است. می‌تواند مستقیماً به سلول‌های مغزی انسان، به‌ویژه سیستم عصبی جنین، آسیب برساند و منجر به کم‌هوشی مادرزادی شود.
کبالت: می‌تواند باعث آسیب‌های رادیواکتیو در پوست شود. 　　وانادیوم: به قلب و ریه‌ها آسیب می‌رساند و باعث اختلال در متابولیسم کلسترول می‌شود. 　　آنتیموان: همراه با آرسنیک می‌تواند جواهرات نقره‌ای را به رنگ قرمز زغالی درآورد و باعث آسیب تشعشعی به پوست شود. 　　ثالیوم: باعث نوروپاتی چندگانه می‌شود. 　　منگنز: مصرف بیش از حد آن می‌تواند باعث پرکاری تیروئید شود. می‌تواند به اندام‌های مهم نیز آسیب برساند. 　　آرسنیک: یکی از اجزای زرنیخ است؛ بسیار سمی بوده و می‌تواند باعث مرگ سریع انسان شود. مواجهه طولانی‌مدت با مقادیر کم، منجر به مسمومیت مزمن می‌شود. علاوه بر این، خاصیت سرطان‌زایی نیز دارد. 　　هر یک از این فلزات سنگین می‌تواند باعث سردرد، سرگیجه، بی‌خوابی، فراموشی، اختلالات روانی، درد مفاصل، سنگ‌های کلیوی و سرطان شود. 　　در سال‌های اخیر، موارد آلودگی ناشی از فلزات سنگین به طور مکرر رخ داده است؛ از مواردی مانند میزان سرب بالای خون کودکان در هونان، تا میزان سرب بالای صدها کودک در فنگشیانگ، شانشی، و همچنین آلودگی «سبد مواد غذایی» به فلزات سنگین. اخیراً، روزنامه «نانفانگ ویکند» گزارش داده که در دستگاه‌های آب‌ساز نیز آلودگی ناشی از فلزات سنگین وجود دارد؛ این امر نشان می‌دهد که آلودگی فلزات سنگین بر محیط زندگی ما تأثیر گذاشته است. در درها و پنجره‌های پلاستیکی که معمولاً استفاده می‌شوند نیز، آلودگی با سرب، یک فلز سنگین، وجود دارد. درها و پنجره‌های پلاستیکی جزو محصولات فلزی PVC هستند؛ سیستم‌های ثبات‌بخش حرارتی مورد استفاده در این محصولات عمدتاً شامل نمک‌های سرب، تین‌های آلی، کلسیم-روی و ثبات‌بخش‌های ترکیبی آن‌ها می‌باشد. به دلیل کارایی خوب استابیل‌کننده‌های یونی سرب، این مواد در حال حاضر پرکاربردترین استابیل‌کننده‌ها در تولید درها و پنجره‌های پلاستیکی در کشور ما هستند؛ اما به دلیل سمیت سرب، حتی اگر مستقیماً با بدن انسان در تماس نباشند، همچنان تهدیدی برای محیط زیست و سلامت انسان محسوب می‌شوند. در منطقه آمریکای شمالی، استفاده از تثبیت‌کننده‌های سربی در درها و پنجره‌های PVC سخت ممنوع است. سند شماره ۱۹۹۶-۴۸ وزارت بهداشت کانادا، و همچنین سندهای شماره ۹۶-۱۵۰ و ۴۴۲۶ کمیته ایمنی محصولات مصرفی ایالات متحده، در این زمینه قوانین مشخصی را تعیین کرده‌اند. اما مشکل آلودگی ناشی از استابیلیزاتورهای روی در کشور ما هنوز مورد توجه قرار نگرفته است. روش‌های پیشگیری و کنترل: کنترل و رفع منابع آلودگی خاک
کنترل و رفع منابع آلودگی خاک، اقدامات اساسی برای جلوگیری از آلودگی است. توانایی خاک در تصفیه آلاینده‌ها، معادل یک ظرفیت پردازشی مشخص است. کنترل منابع آلودگی خاک، یعنی کنترل مقدار و سرعت ورود آلاینده‌ها به خاک، تا از طریق فرآیندهای تصفیه طبیعی آن، باعث آلودگی خاک نشود. 　　۱) کنترل و حذف انتشار «سه پسماند» صنعتی: ترویج گسترده چرخه بسته و فرآیندهای بدون سم، جهت کاهش یا حذف انتشار آلاینده‌ها. بازیابی و پردازش «سه پسماند» صنعتی برای تبدیل ضرر به سود. «سه نوع پسماند» تولید شده باید تصفیه شوند و میزان و غلظت آلاینده‌ها به‌طور دقیق کنترل گردد تا با استانداردهای مربوطه همخوانی داشته باشند. 　　۲) تقویت نظارت و مدیریت مناطق آبیاری با فاضلاب
در مناطقی که از فاضلاب برای آبیاری استفاده می‌شود، باید نظارت بر کیفیت آب مورد استفاده برای آبیاری تقویت شود؛ تا بتوان مواد آلاینده موجود در آب را از نظر ترکیب، میزان و پویایی آن‌ها شناسایی کرد. همچنین باید از ورود مواد آلاینده‌ای که به سختی قابل تجزیه هستند و باقی‌مانده‌های آن‌ها، به دلیل آب وارد خاک شوند و باعث آلودگی خاک شوند، جلوگیری کرد. 　　۳) استفاده مناسب از کودهای شیمیایی و سموم کشاورزی: استفاده از سموم کشاورزی بسیار سمی و دارای باقی‌مانده زیاد ممنوع یا محدود شده؛ باید از سموم کشاورزی با کارایی بالا، سمیت کم و باقی‌مانده کم استفاده کرد، همچنین باید از روش‌های کنترل بیولوژیکی نیز استفاده شود. به عنوان مثال، استفاده از کودهای شیمیایی که اگرچه باقی‌مانده کمی دارند، اما حاد و سمی هستند، ممنوع است. استفاده از کودهای شیمیایی حاوی کلر آلی با باقی‌ماندگی بالا ممنوع است. بر اساس ویژگی‌های آفت‌کش‌ها، آن‌ها را به شیوه‌ای مناسب استفاده کرده و بازه‌های ایمنی برای استفاده از آفت‌کش‌ها تعیین نمایید. با استفاده از روش‌های پیشگیری و کنترل جامع، باید هم از تهدیدات بیماری‌ها و آفات برای محصولات کشاورزی جلوگیری کرد و هم خطرات ناشی از سموم کشاورزی برای محیط زیست و سلامت انسان را به حداقل رساند. 　　۴) افزایش ظرفیت خاک و بهبود توانایی تصفیه خاک: افزایش میزان مواد آلی در خاک، افزودن ماسه برای بهبود کیفیت خاک، و افزایش تعداد و انواع کلوئیدهای موجود در خاک؛ این امر منجر به افزایش توانایی خاک در جذب مواد مضر و مقدار جذب شده از سوی خاک می‌شود، و در نتیجه فعالیت مواد آلاینده در خاک کاهش می‌یابد. کشف، جداسازی و کشت گونه‌های جدید میکروارگانیسم‌ها برای تقویت فرآیند تجزیه زیستی، یکی از مراحل بسیار مهم در افزایش توانایی تصفیه خاک است. 　　۵) ایجاد شبکه‌ای از سیستم‌های نظارتی برای بررسی دوره‌ای کیفیت محیط خاک در مناطق تحت پوشش، تهیه پرونده‌های سیستماتیک، و تعیین آلاینده‌های اولویت‌دار خاک و روش‌های استاندارد برای آزمایش آن‌ها. در این زمینه، می‌توان با الگوبرداری از توصیه‌های سازمان‌های بین‌المللی مرتبط و با توجه به شرایط کشور، اهداف مربوط به آلودگی محیط خاک تعیین کرد و بر اساس اولویت‌ها، بررسی‌ها، تحقیقات و اقدامات لازم را انجام داد. 　　اقدامات پیشگیری و کنترل آلودگی خاک
۱) استفاده از مواد بهبودکننده
هدف اصلی استفاده از مواد بهبودکننده، تسریع فرآیند تجزیه مواد آلی و محکم کردن فلزات سنگین در خاک است؛ برای مثال، افزودن مواد آلی می‌تواند سرعت تجزیه سموم در خاک را افزایش داده و میزان باقی‌مانده سموم را کاهش دهد. 　　 استفاده از مهارکننده‌های جذب فلزات سنگین (مواد بهبوددهنده)، یعنی افزودن موادی مانند آهک، فسفات‌ها و سیلیکات کلسیم به خاک، تا با آلاینده‌های فلزی واکنش داده و ترکیبات نامحلولی تشکیل دهند؛ این کار باعث کاهش توانایی حرکت فلزات سنگین در خاک و گیاهان موجود در آن می‌شود. این روش اثر مهاری موقتی دارد؛ اما در صورت استفاده طولانی‌مدت، منجر به تجمع آلاینده‌ها می‌شود. همچنین، با تغییر شرایط، فلزات سنگین دوباره قابل حل می‌شوند؛ بنابراین تنها در مناطقی که آلودگی کمتری دارند، قابل استفاده است. 　　۲) کنترل وضعیت اکسیداسیون-احیای خاک: کنترل شرایط اکسیداسیون-احیای خاک نیز یکی از اقدامات مهم برای کاهش آسیب‌های ناشی از آلودگی توسط فلزات سنگین است. بر اساس تحقیقات، از مرحله جوانه‌زنی تا بلوغ در برنج، مقادیر زیادی از اجزای غیرآلی به سمت خوشه منتقل می‌شوند. آبگرفتگی می‌تواند جذب کادمیوم توسط برنج را به طور قابل توجهی مهار کند، در حالی که خشک شدن خاک، جذب کادمیوم توسط برنج را تسریع می‌کند. 　　عناصر سنگین همگی می‌توانند با هیدروژن سولفید موجود در خاک واکنش داده و رسوبات سولفیدی تشکیل دهند. بنابراین، تقویت مدیریت محلول‌های آبی می‌تواند به طور مؤثری خطرات ناشی از فلزات سنگین را کاهش دهد. اما برخلاف آن، در آرسنیک با کاهش پتانسیل اکسیداسیون-احیای خاک، سمیت آن افزایش می‌یابد. 　　۳) تغییر سیستم کشت: با تغییر روش‌های کشت خاک، می‌توان شرایط محیطی خاک را تغییر داد و از آسیب‌های ناشی از برخی مواد آلاینده جلوگیری کرد. تبدیل زمین‌های خشک به زمین‌های آبی؛ سرعت تجزیه DDT و BHC در زمین‌های خشک کند بوده و تجمع آن‌ها قابل توجه است ； سرعت تجزیه DDT در شالیزارها افزایش می‌یابد؛ استفاده از این ویژگی برای اجرای روش چرخش کشت در زمین‌های آبی و خشک، راهکاری مؤثر برای کاهش یا رفع آلودگی‌های کشاورزی است. 　　۴) شخم عمیق خاک: حذف آلاینده‌های موجود در خاک، به‌ویژه آلاینده‌های سنگین فلزی که در خاک تجمع یافته و رشد و نمو گیاهان را مختل می‌کنند. روش اساسی پیشگیری و کنترل، حذف کامل لایه‌های خاک آلوده و جایگزینی آن با خاک تازه است تا آلاینده‌ها از بین بروند. اما اگر آلودگی منطقه‌ای باشد، استفاده عملی از روش جایگزینی خاک واقع‌بینانه نیست. 　　شخم زدن لایه‌های خاک، یعنی استفاده از شخم عمیق برای مخلوط کردن لایه‌های بالایی و پایینی خاک، تا میزان آلاینده‌ها در لایه سطحی خاک کاهش یابد. این روش مقدار خاک حرکت‌یافته کمتری دارد، اما در مناطقی با آلودگی شدید مناسب نیست. 　　۵) استفاده از روش‌های مهندسی اکولوژی کشاورزی: تولید بذرهای غیرخوراکی، کشت گیاهان صنعتی یا گونه‌های خاص در خاک‌های آلوده، تا مسیرهای ورود مواد آلاینده به زنجیره غذایی کاهش یابد. یا از برخی گیاهان، جانوران و میکروارگانیسم‌های خاص برای جذب یا تجزیه سریع مواد آلاینده موجود در خاک استفاده می‌شود تا خاک پاکسازی شود. 　　۶) مدیریت فنی: استفاده از اصول فیزیکی (مکانیکی) و فیزیکوشیمیایی برای تصفیه خاک‌های آلوده؛ روش‌های اصلی شامل جداسازی، شستشو، پردازش حرارتی و روش‌های الکتروشیمیایی است. این روش، کامل‌ترین، پایدارترین و ریشه‌ای‌ترین راهکار برای مقابله با آلودگی خاک محسوب می‌شود. اما سرمایه‌گذاری زیادی نیاز دارد و برای مناطق کوچک با آلودگی شدید مناسب است. 　　در سال‌های اخیر، به کارگیری فناوری‌های مربوط به سایر حوزه‌های صنعتی، به‌ویژه فناوری‌های مدیریت آلودگی فاضلاب و هوا، در فرآیند مدیریت آلودگی خاک، راه‌های جدیدی برای پژوهش در زمینه مدیریت آلودگی خاک ایجاد کرده است؛ مانند فناوری جداسازی مغناطیسی، روش جایگزینی غشاهای یونی مثبت و منفی، و راکتورهای زیستی. اگرچه اکثر آن‌ها در مرحله آزمایش و کاوش هستند، اما جذب و تبدیل فعال فناوری‌ها و مواد جدید، با هدف کاهش هزینه‌های مدیریتی در حالی که کارایی آن حفظ می‌شود و کاربرد عملی پروژه‌ها افزایش می‌یابد، اهمیت عملی قابل توجهی دارد. 　　۷) تعیین میزان باقی‌مانده مجاز کودهای شیمیایی کشاورزی: این میزان، حاصل ضرب «حداکثر میزان مصرف روزانه مجاز» کودهای شیمیایی کشاورزی (میزان مصرف مجاز بر حسب کیلوگرم در روز؛ که با مقدار ADI نشان داده می‌شود) در ضریب ایمنی (که معمولاً برابر ۱/۱۰۰ است) خواهد بود. 　　میزان مجاز باقی‌مانده = ADI × وزن بدن (کیلوگرم) / ضریب غذایی

ویژگی‌های اصلی آلودگی توسط فلزات سنگین: گستردگی وسیع منطقه آلوده شده، مدت زمان طولانی ادامه آلودگی، پنهان بودن آلودگی، عدم قابلیت تجزیه توسط موجودات زنده، و امکان تجمع مداوم آن در بدن موجودات زنده از طریق زنجیره غذایی؛ حتی ممکن است به ترکیبات متیلی سمی‌تر تبدیل شده و باعث آسیب به برخی از موجودات در زنجیره غذایی شود، یا در نهایت در بدن انسان تجمع کرده و به سلامتی آسیب برساند. روش‌ها و ویژگی‌های مدیریت: شامل روش‌های مدیریت مهندسی، بیولوژیکی، شیمیایی و کشاورزی است. اثرات مدیریت فنی کامل و پایدار است، اما پیاده‌سازی آن پیچیده، هزینه‌های مدیریتی بالا دارد و می‌تواند منجر به کاهش حاصلخیزی خاک شود ； مدیریت زیستی اجرای آن ساده، هزینه کمی دارد و خسارت کمتری به محیط زیست وارد می‌کند، اما کارایی آن رضایت‌بخش نیست ； کارایی و هزینه روش‌های شیمیایی متوسط است، اما به راحتی دوباره فعال می‌شوند ； روش‌های مدیریت کشاورزی قابل اجرا و کم هزینه هستند، اما دارای چرخه زمانی طولانی و اثربخشی چندانی نیستند. بنابراین، با توجه به ویژگی‌های مختلف آلاینده‌ها و الزامات مربوط به کارایی، زمان لازم برای پاکسازی و هزینه‌های مربوطه، باید مناسب‌ترین روش پاکسازی انتخاب شود. روش‌های پاکسازی از طریق پایدارسازی شیمیایی اغلب دارای مشکل عدم تضمین پایداری کارایی در بلندمدت هستند؛ اما فناوری ترمیم از طریق پیوندهای مولکولی که امروزه مورد توجه زیادی قرار گرفته است، می‌تواند این مشکل را به خوبی حل کند. این روش، به عنوان روشی ایده‌آل با کارایی بالا، هزینه کم و زمان پاکسازی کوتاه، مطرح خواهد شد

واقعاً راهکار خوبی برای جلوگیری از آلودگی ناشی از فلزات سنگین وجود ندارد؟ کمتر استفاده کنید، کمتر؛ ترجیحاً اصلاً استفاده نکنید.

منابع فلزات سنگین بسیار متنوع هستند و به طور سنتی می‌توان آن‌ها را به منابع صنعتی و کشاورزی تقسیم کرد. با تسریع فرآیند شهرنشینی در کشورمان، منابع آلودگی جدیدی که متفاوت از گذشته و مختص شهرها هستند، نیز پدید آمده‌اند. منابع فلزات سنگین به شرح زیر هستند: منابع صنعتی: انرژی مورد استفاده در صنایع عمدتاً از زغال‌سنگ و نفت تأمین می‌شود و این منابع، منابع اصلی آلودگی محیط زیست توسط فلزات سنگینی مانند جیوه، سرب، کادمیوم، کروم و آرسنیک هستند. در فرآیندهای تولید صنعتی مانند استخراج، خرد کردن، ذوب، آهنگری، فرآوری و حمل و نقل، آلودگی ناشی از فلزات سنگین در مقادیر زیادی ایجاد می‌شود. فاضلاب‌ها و پسماندهای تولید شده مستقیماً وارد آب‌ها و خاک می‌شوند؛ همچنین فلزات سنگین موجود در گازهای آلاینده نیز از طریق رسوب، وارد خاک و سایر محیط‌ها می‌شوند. در نتیجه، غلظت فلزات سنگین در محیط زیست به طور جدی بالاتر از حد مجاز می‌شود. منابع کشاورزی: در تولیدات کشاورزی، استفاده نامناسب از آب فاضلاب برای آبیاری، سموم کشاورزی و کودهای با کیفیت پایین، از راه‌های مهم آلودگی توسط فلزات سنگین هستند. به عنوان مثال، در مورد کودهای فسفاتی، ترکیب سنگ‌های فسفاتی مورد استفاده برای تولید این کودها پیچیده است و حاوی مقادیر زیادی فلزات سنگین مانند روی، کروم، نیکل، مس، کادمیوم و سرب می‌باشد. بنابراین، در صورت استفاده نامناسب، ناخالصی‌های فلزی موجود در کودهای با کیفیت پایین می‌توانند مستقیماً منجر به آلودگی خاک شوند. منابع شهری: شهرها به‌تدریج به یکی از منابع مهم آلودگی توسط فلزات سنگین تبدیل شده‌اند؛ فرآیندهای آلودگی عمدتاً شامل تخلیه لجن حاصل از پردازش فاضلاب، نشت مایعات ناشی از زباله‌ها، استفاده از بنزین حاوی سرب و ترافیک خودروها می‌باشد. لجن تولید شده در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب حاوی مقادیر زیادی فلزات سنگین است؛ اگر بدون پردازش مستقیماً در خاک ریخته شود یا برای آبیاری استفاده گردد، منجر به آلودگی ثانویه محیط خاک خواهد شد. فلزات سنگین موجود در خاکستر ناشی از سوزاندن زباله‌های شهری و در محلول‌های نفوذی حاصل از دفن زباله‌ها، معمولاً نیز به طور جدی فراتر از حد مجاز قرار دارند. احتراق بنزین حاوی سرب، یکی از منابع مهم آلودگی سرب در شهرها است؛ همچنین روی مورد استفاده در افزودنی‌های لاستیک‌های خودرو نیز باعث آلودگی خاک‌های شهری به روی می‌شود. آلودگی ناشی از حوادث زیست‌محیطی: در سال‌های اخیر، تعداد حوادث ناگهانی آلودگی محیط زیست به شدت افزایش یافته است و موارد آلودگی ناشی از فلزات سنگین سهم قابل توجهی از آن را تشکیل می‌دهند. رویدادهای ناگهانی زیست‌محیطی می‌توانند باعث ورود مقادیر زیادی فلزات سنگین به محیط در مدت زمان کوتاهی شوند و در نتیجه آلودگی شدیدی ایجاد کنند. از نظر شیمیایی، فلزات بر اساس چگالی‌شان به فلزات سنگین و فلزات سبک تقسیم می‌شوند. فلزاتی که چگالی آن‌ها بیشتر از ۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب است، معمولاً به عنوان فلزات سنگین شناخته می‌شوند؛ مانند: طلا، نقره، مس، سرب، روی، نیکل، کبالت، کروم، جیوه، کادمیوم و حدود ۴۵ فلز دیگر. در میان آن‌ها، ۵ نوع وجود دارد که بیشترین خطر را برای بدن انسان ایجاد می‌کنند: مانند سرب، جیوه، کروم، آرسنیک و کادمیوم. این فلزات سنگین در آب قابل تجزیه نیستند و با سایر سموم موجود در آب ترکیب شده و مواد آلی بسیار سمی‌تری تشکیل می‌دهند. سایر موادی که بر بدن انسان مضر هستند عبارتند از: آلومینیوم، کبالت، وانادیوم، آنتیموان، منگنز، قلع، تالیوم و غیره. آسیب‌های رایج ناشی از فلزات سنگین بر بدن انسان عبارتند از: سرب: که به سلول‌های مغزی آسیب می‌رساند و باعث سرطان و جهش ژنتیکی می‌شود. جیوه: پس از بلعیده شدن، مستقیماً به کبد می‌رود و باعث آسیب به سیستم عصبی، مغز و بینایی می‌شود. در آب طبیعی، وجود ۰.۰۱ میلی‌گرم در هر لیتر آب، منجر به مسمومیت شدید می‌شود. کروم: باعث بی‌حسی اندام‌ها و اختلالات روانی می‌شود. آرسنیک: باعث لکه‌دار شدن پوست و رویدادهای غیرطبیعی در لایه روپوست می‌شود. کادمیوم: باعث فشار خون بالا و بیماری‌های قلبی-عروقی می‌شود ； از بین بردن کلسیم استخوان‌ها و باعث اختلال در عملکرد کلیه‌ها می‌شود. آلومینیوم: انباشت طولانی‌مدت، باعث کاهش هوش در کودکان می‌شود ； کاهش حافظه در افراد میانسال ； موجب زوال عقل و مشکلات مشابه در سالمندان می‌شود. کبالت: می‌تواند باعث آسیب رادیواکتیو به پوست شود. وانادیوم: به قلب و ریه‌ها آسیب می‌رساند و باعث اختلال در متابولیسم کلسترول می‌شود. آنتیموان: همراه با آرسنیک می‌تواند جواهرات نقره‌ای را به رنگ قرمز زغالی درآورد و باعث آسیب تشعشعی به پوست شود. سلنیوم: در صورت مصرف بیش از حد، باعث بیماری لرزش پاها می‌شود. ثالیوم: باعث بروز نوروپاتی چندگانه می‌شود. منگنز: مصرف بیش از حد آن می‌تواند باعث پرکاری تیروئید شود. قلع: همراه با سرب، یکی از جزئیات مهم در «جیو»های باستانی بود؛ پس از ورود به معده، منجمد شده و به صورت تکه‌هایی درمی‌آمد که فرد را تا مرگ غرق می‌کردند.

درباره وضعیت نظری آلودگی توسط فلزات سنگین در آلودگی محیط زیست و اقدامات پیشگیرانه و کنترلی آن [خلاصه مطلب] با رشد سریع اقتصاد کشورمان و افزایش جمعیت، وسعت خاک‌های آلوده نیز به تدریج در حال افزایش است. بر اساس آمارهای ناقص، از سال ۱۹۸۰ تا ۱۹۹۸، وسعت خاک‌های آلوده به حدود یک‌پنجم کل وسعت زمین‌های کشاورزی رسیده است. شایان توجه است که مشکل آلودگی محیط زمین در اثر تخلیه «سه پسماند» صنایع روستایی کشورمان، در مناطقی که صنایع روستایی در آن‌ها رشد یافته‌اند، به شدت وجود دارد. بر اساس بررسی‌ها، در میان آلودگی‌های محیط زیست خاک کشورمان، آلودگی ناشی از فلزات سنگین مانند مس و جیوه، خطرناک‌تر است؛ در برخی مناطق، ساکنان دچار علائم «درد استخوان» شده‌اند. علاوه بر این، استفاده کشاورزی از لجن موجود در فاضلاب‌های شهری، نگهداری و دفع زباله‌های شهری، خرده‌سنگ‌های معدنی و پسماندهای سمی، استفاده گسترده از کودها، سموم کشاورزی و پوشش‌های زمین کشاورزی، و آلودگی خاک در امتداد جاده‌ها به هیدروکربن‌های چندحلقه‌ای و سرب، تهدیدات جدی برای محیط خاک ایجاد می‌کنند. بنابراین، مطالعه‌ی دقیق ویژگی‌ها و قوانین تغییرات مواد آلاینده‌ی مختلف در محیط خاک، از جمله جابجایی، تبدیل، تجزیه و باقی ماندن آن‌ها، و یافتن راهکارهای پیشگیرانه و درمانی کارآمد و اقتصادی، همچنین تقویت قوانین و مدیریت برای حفاظت از منابع خاک، یک وظیفه‌ی پیچیده و دشوار است. 【کلیدواژه‌ها】 آلودگی محیط زمین، آلودگی توسط فلزات سنگین و روش‌های اصلاح و پیشگیری از آن. با رشد سریع اقتصاد کشورمان و افزایش جمعیت، مساحت خاک‌های آلوده نیز به تدریج در حال افزایش است. بر اساس آمارهای ناقص، از سال ۱۹۸۰ تا ۱۹۹۸، مساحت خاک‌های آلوده در سراسر کشور سال به سال افزایش یافت و تا سال ۱۹۹۸، حدود یک‌پنجم کل مساحت زمین‌های کشاورزی را تشکیل می‌داد. شایان توجه است که مشکل آلودگی محیط زمین‌های کشاورزی ناشی از تخلیه «سه پسماند» در صنایع روستایی کشورمان. در مناطقی که صنعت در روستاها و شهرهای کوچک توسعه یافته است، آلودگی محیط زیست خاک در برخی نواحی بسیار جدی است. بر اساس بررسی‌ها، در میان آلودگی‌های محیط زیست خاک کشورمان، آلودگی ناشی از فلزات سنگین مانند مس و جیوه، خطرناک‌تر است؛ در برخی مناطق، ساکنان دچار علائم «درد استخوان» شده‌اند. علاوه بر این، استفاده کشاورزی از لجن موجود در فاضلاب‌های شهری، نگهداری و دفع زباله‌های شهری، خرده‌سنگ‌های معدنی و پسماندهای سمی، استفاده گسترده از کودها و سموم کشاورزی و پوشش‌های زمین کشاورزی، و همچنین آلودگی خاک در امتداد جاده‌ها به دلیل حضور هیدروکربن‌های چندحلقه‌ای و سرب، تهدیدات جدی برای محیط خاک ایجاد می‌کنند. بنابراین، مطالعه‌ی دقیق ویژگی‌ها و قوانین تغییرات مواد آلاینده‌ی مختلف در محیط خاک، از جمله جابجایی، تبدیل، تجزیه و باقی ماندن آن‌ها، و یافتن راهکارهای پیشگیرانه و درمانی کارآمد و اقتصادی، همچنین تقویت قوانین و مدیریت برای حفاظت از منابع خاک، یک وظیفه‌ی پیچیده و دشوار است. محیط خاک یکی از اجزای مهم سیستم محیطی زمین است و جایگاه فضایی ویژه‌ای دارد؛ سطح بالایی آن به لایه جو و بیوسفر متصل است و سطح پایینی آن به لایه سنگی و آب‌های زیرزمینی متصل می‌شود. بنابراین، محیط خاک به پیچیده‌ترین و فراوان‌ترین منطقه برای انواع فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی، واکنش‌های سطحی، تبادل مواد و انرژی، و فرآیندهای جابجایی و تبدیل تبدیل می‌شود؛ همچنین یک سیستم زیرمحیطی است که در قبال تغییرات محیطی حساسیت بالاتری دارد و اطلاعات فراوانی ارائه می‌دهد. این سیستم نقش مهمی در تثبیت و کاهش تأثیرات تغییرات محیطی در کل سیستم سطح زمین ایفا می‌کند. دقیقاً به دلیل پیچیدگی محیط خاک، آلودگی خاک مانند آلودگی هوا و آب به راحتی قابل تشخیص نیست. گاهی اوقات، آلودگی خاک تنها زمانی که مواد آلاینده موجود در خاک از طریق زنجیره غذایی وارد بدن حیوانات و انسان‌ها شده و باعث مسمومیت آن‌ها می‌شود، شناسایی می‌گردد؛ در این زمان، آلودگی خاک اغلب به شدت جدی شده است. در سال ۱۸۷۷، حادثه آلودگی ناشی از معدن مس آشیوا در استان توچیگی ژاپن رخ داد؛ فاضلاب حاوی مس تولید شده توسط این معدن، زمین‌های کشاورزی اطراف را آلوده کرد و باعث آسیب به هزاران هکتار از خاک و محصولات کشاورزی شد و منجر به کاهش شدید تولید شد. این یک نمونه کلاسیک از آلودگی محیط زمین در دوران اولیه است. محیط خاک همچنین نقش مهمی در تصفیه، پایدارسازی و کاهش تأثیرات منفی ایفا می‌کند. محیط خاک دارای توانایی پاکسازی قوی و ظرفیت محیطی بالایی است؛ انسان‌ها از دیرباز از آن به عنوان مکانی طبیعی برای تصفیه فضولات حیوانات، پسماندهای آلی و زباله‌ها استفاده کرده‌اند. سیستم‌های مختلف پردازش خاک مانند آبیاری با فاضلاب و استفاده از لجن در کشت، نیز نشان‌دهنده استفاده آگاهانه و هدفمند از عملکردها و ظرفیت‌های محیطی خاک هستند. با این حال، توانایی‌های پاکسازی، تثبیت و کاهش تأثیرات مخرب در محیط خاک محدود است؛ اگر مقدار و سرعت ورود مواد آلاینده به محیط خاک، از توانایی‌های خودپاکسازی و ظرفیت جذب خاک فراتر رود، محیط خاک دچار آسیب جدی خواهد شد ； و هنگامی که محیط خاک آلوده شود، نه تنها تصفیه خاک خود دشوار و زمان‌بر است، بلکه مواد آلاینده از طریق راه‌های مختلف به جو، آب و محیط زیست حیوانی منتقل شده و «آلودگی فرعی» ایجاد می‌کنند. از آنجایی که چرخه‌های بیوژئوشیمیایی عناصر مختلف در محیط خاک، نه تنها شامل چرخه‌های عناصر مغذی است، بلکه شامل چرخه‌های مواد آلاینده مانند فلزات سنگین و سموم شیمیایی نیز می‌شود، لذا چرخه‌های بیوژئوشیمیایی عناصر در محیط خاک، هم تأثیرات مثبتی بر کل اکوسیستم زمین و انسان‌ها دارد و هم تأثیرات منفی. چرخه زیست‌زمین‌شناختی عناصر سنگین موجود در خاک و آفت‌کش‌های شیمیایی، همواره یکی از حوزه‌های کلیدی تحقیقات در زمینه محیط‌زیست خاک بوده است. خاک، به عنوان یک نوار تثبیت‌کننده مهم در سیستم محیط زمینی، می‌تواند مواد آلاینده موجود در جو و آب را جذب و در خود نگه دارد؛ اما اگر مقدار مواد آلاینده وارد شده به خاک از توانایی خودخالی‌سازی آن فراتر رود، آلودگی ناشی از تجمع طولانی‌مدت این مواد بسیار جدی خواهد بود. به عنوان مثال، فلزات سنگین معمولاً در خاک به راحتی با آب شسته نمی‌شوند و توسط میکروارگانیسم‌های خاک نیز تجزیه نمی‌گردند؛ به همین دلیل این فلزات اغلب ابتدا در محیط خاک تجمع می‌یابند. برخی از فلزات سنگین نیز در خاک می‌توانند به اشکالی با سمیت بیشتر تبدیل شوند و سپس از طریق زنجیره غذایی و سایر راه‌ها وارد بدن حیوانات، گیاهان و حتی انسان‌ها می‌شوند. در مراحل اولیه تجمع آلاینده‌ها در محیط خاک، معمولاً هیچ نشانه‌ای وجود ندارد و شناسایی و تشخیص آن‌ها برای انسان‌ها دشوار است؛ اما وقتی که آلودگی به حدی خطرناک می‌رسد که علائم آن ظاهر می‌شود، رفع آن بسیار دشوار خواهد بود. آلودگی خاک به فلزات سنگین در ژاپن در دهه‌های پنجاه و شصت قرن بیستم، تا به امروز راه‌حل مؤثری برای رفع آن وجود ندارد. کودهای شیمیایی موجود در محیط خاک، می‌توانند از طریق تبخیر، گسترش و جابجایی وارد جو شوند و باعث آلودگی هوا شوند؛ یا از طریق جابجایی و گسترش در آب (از جمله رسوبات و فرسایش خاک) وارد آب‌ها شوند و باعث آلودگی آب‌ها گردند. این امر در نهایت منجر به گسترش کودهای شیمیایی در سراسر جهان می‌شود. مردم حتی باقی‌مانده‌های سم DDT را که مدت‌ها پیش استفاده از آن ممنوع شده بود، در یخ‌های حلقه قطبی یافته‌اند؛ این امر نشان می‌دهد که آلاینده‌های ناشی از چرخه بیوژئوشیمیایی خاک، مدت‌ها پیش در تمام گوشه و کنار جهان پخش شده‌اند. این مواد مضر مانند فلزات سنگین و آفت‌کش‌های شیمیایی، به راحتی از طریق زنجیره غذایی در بدن موجودات زنده تجمع می‌یابند و به جانوران، گیاهان و انسان‌ها آسیب می‌رسانند. بنابراین، باید به‌خوبی از دوجانبه‌بودن تأثیر چرخه‌های بیوژئوشیمیایی محیط خاک بر انسان آگاه شویم، از جنبه‌های مثبت آن استفاده کنیم و از جنبه‌های منفی آن جلوگیری نماییم. از ظرفیت محیطی و توانایی خودتصفیه خاک برای کاهش و مدیریت برخی از مشکلات آلودگی فعلی استفاده کنیم؛ در عین حال، باید به خطرات بالقوه ناشی از آلودگی خاک نیز توجه داشته باشیم. در جلوگیری از آلودگی محیط زیست، تنها از طریق ساماندهی جامع کل سیستم محیطی سطح زمین، از جمله محیط خاک، می‌توان به راه توسعه پایدار برای حل مشکلات مختلف زیست‌محیطی دست یافت. شناسایی مواد آلاینده خاک و تحلیل منابع آن‌ها، پایه و اساس مهمی برای اجرای اقدامات کنترل آلودگی خاک است. تحلیل آلاینده‌های محیط زمین و منابع آلودگی، به تعیین نوع آلودگی، میزان آن، رویدادهای آلودگی و آلاینده‌های اصلی کمک می‌کند؛ این امر پایه و اساس مدیریت علمی و کنترل آلودگی خاک است. بر اساس ویژگی‌های آلاینده‌های محیط خاک، این آلاینده‌ها را می‌توان به آلاینده‌های آلی، آلاینده‌های غیرآلی، آلاینده‌های رادیواکتیو و آلاینده‌های ناشی از باکتری‌های بیماری‌زا تقسیم کرد. ملوثات غیرآلی اصلی در محیط خاک، به سه دسته اصلی شامل ملوثات فلزات سنگین، ملوثات اسیدی-بازی و کودهای شیمیایی تقسیم می‌شوند. در میان آن‌ها، آلاینده‌های فلزات سنگین یکی از دشوارترین نوع آلاینده‌ها در خاک هستند که عمدتاً از طریق آب‌های آلوده مزارع برای آبیاری و ته‌نشین شدن گازهای زائد کارخانه‌های فرآوری فلزات سنگین وارد خاک می‌شوند. فلزات سنگین دارای حالت پایداری هستند، تجزیه نمی‌شوند و به راحتی در خاک تجمع می‌یابند؛ بنابراین مدیریت آن‌ها از نظر هزینه‌های لازم و همچنین آسیبی که به خاک وارد می‌شود، بسیار دشوار است. کادمیوم، جیوه، سرب، مس و غیره از آلاینده‌های رایج هستند. منابع آلودگی محیط زیست خاک عمدتاً ناشی از فعالیت‌های انسانی هستند و بر اساس ماهیت آن‌ها، به منابع آلودگی صنعتی، کشاورزی، زیستی، ترافیکی، رادیواکتیو و زندگی‌محور تقسیم می‌شوند. به دلیل پیچیدگی آلاینده‌ها، تنوع منابع آلاینده، ساختار ویژه خاک، مکانیسم‌های پیچیده آلودگی خاک، انواع مختلفی از آلودگی‌ها، و همچنین ویژگی‌های برجسته‌ی آن‌ها، نوع‌های متعددی از آلودگی خاک وجود دارد. بر اساس نوع آلاینده‌ها، آلودگی محیط زمینی را می‌توان به آلودگی توسط مواد آلی، آلودگی توسط فلزات سنگین، آلودگی توسط عناصر رادیواکتیو و آلودگی توسط میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا تقسیم کرد. فلزات سنگین معمولاً از طریق رسوبات در آب‌ها و جو وارد خاک می‌شوند؛ پسماندهای صنعتی یکی از منابع مهم فلزات سنگین هستند. فلزات سنگین عمدتاً شامل جیوه، کادمیوم، مس، روی، کروم، نیکل و کبالت می‌باشند. فلزات سنگین توسط میکروارگانیسم‌ها قابل تجزیه نیستند و می‌توانند در بدن موجودات زنده تجمع یابند؛ بنابراین، هنگامی که خاک دچار آلودگی با فلزات سنگین شود، فرآیندهای تصفیه طبیعی و روش‌های مداخله‌ای برای پاکسازی آن بسیار دشوار خواهد بود. علاوه بر این، فلزات سنگین می‌توانند در بدن موجودات زنده تجمع یابند و در نتیجه خطرات بالقوه‌ای برای انسان‌ها ایجاد کنند. آلودگی توسط فلزات سنگین امروزه به یک موضوع کلیدی در مطالعات آلودگی خاک تبدیل شده است. بر اساس راه‌های آلودگی، آلودگی محیط زمینی را می‌توان به انواع آلودگی ناشی از آب، آلودگی هوا، آلودگی ناشی از فعالیت‌های کشاورزی و آلودگی ناشی از پسماندهای جامد تقسیم کرد. پسماندهای جامد معمولاً به مواد جامد و گلی که در فرآیندهای تولید و زندگی دور ریخته می‌شوند، اشاره دارد؛ از جمله پسماندهای صنعتی، زباله‌های شهری، و ذرات جامدی که از فاضلاب‌ها و گازهای خروجی جدا می‌شوند. آلاینده‌های موجود در مقادیر زیادی از پسماندهای جامد که روی سطح خاک تلنبار شده‌اند، با بارش باران وارد خاک شده و باعث آلودگی می‌شوند. پسماندهای جامد حاوی فلزات سنگین، مواد شیمیایی سمی، روغن‌ها، باکتری‌ها و غیره هستند. ویژگی آلودگی ناشی از پسماندهای جامد، آلودگی نقطه‌ای است که در آن آلاینده‌ها از محل تخلیه یا دفن، به صورت تشعشعی به اطراف گسترش می‌یابند. آلودگی محیط زمین دارای دو خطر اصلی است: (۱) خطرات ناشی از آلودگی زمین بر کشاورزی؛ زمین مهم‌ترین منبع تولید در کشاورزی و منبع تأمین غذا برای انسان‌هاست. آلودگی زمین‌های کشاورزی به طور مستقیم بر رشد گیاهان و سلامت و کیفیت زندگی انسان‌ها تأثیر می‌گذارد؛ بنابراین، آلودگی زمین‌های کشاورزی همواره یکی از انواع آلودگی خاک بوده که مورد توجه قرار گرفته است. هنگامی که غلظت آلاینده‌ها به سطح مشخصی می‌رسد، محصولات کشاورزی دچار خسارت می‌شوند که منجر به کاهش چشمگیر تولید یا حتی مرگ آن‌ها می‌گردد. به عنوان مثال، فلزات سنگین مانند مس پس از جذب توسط گیاهان، در ریشه‌های آن‌ها تجمع می‌یابند و به ندرت به بخش‌های هوایی گیاه منتقل می‌شوند. این امر باعث افزایش بیش از حد غلظت فلزات سنگین در ریشه‌های گیاه می‌شود و گیاه قبل از رسیدن به بلوغ، مسموم شده، خشک شده یا حتی می‌میرد. اگر آلاینده‌ها در زمان برداشت محصولات کشاورزی هنوز در محدوده‌ای قرار داشته باشند که گیاهان بتوانند تحمل کنند، گیاهان همچنان می‌توانند رشد کنند؛ اما سلول‌ها، بافت‌ها یا اندام‌های خاصی از گیاه مسموم شده‌اند. مصرف چنین محصولات کشاورزی، مستقیماً باعث مسمومیت بدن انسان می‌شود. (۲) آلودگی محیط زمین و سلامت انسان: هرگاه آلودگی محیط زمین ایجاد شود، تأثیرات قابل توجهی بر سلامت انسان خواهد داشت. از یک سو، هنگام تجزیه آلاینده‌های آلی در خاک، ممکن است گازهای بدبویی تولید شود که حسات انسان را به شدت آزار می‌دهند؛ علاوه بر این، هنگام تجزیه برخی مواد آلی، گازهای سمی نیز تولید می‌شود که بر حیوانات، گیاهان و انسان‌ها مضر است ； از سوی دیگر، فلزات سنگین و برخی مواد آلی موجود در خاک نیز می‌توانند در بدن گیاهان تجمع یابند و از طریق زنجیره غذایی بر سلامت حیوانات و انسان‌ها تأثیر بگذارند. عناصر فلزی در طبیعت به وفور یافت می‌شوند و فلزات برای بقای موجودات زنده و انسان‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. به عنوان مثال، عنصر آهن یک عنصر ضروری برای ساخت هموگلوبین است؛ کاهش غلظت آهن در خون منجر به کم‌خونی ناشی از کمبود آهن می‌شود. روی می‌تواند اشتها را افزایش دهد، رشد و نمو را تسریع کند؛ همچنین دارای عملکردهای فیزیولوژیکی مهمی است و قدرت بازسازی بافت‌های آسیب‌دیده را افزایش داده و سرعت التیام بافت‌ها را بالا می‌برد. کمبود روی در بدن، منجر به کاهش فعالیت اسید روی می‌شود و باعث سوءتغذیه، از بین رفتن حس بویایی و چشایی، کاهش بینایی، کم‌خونی، بزرگ شدن کبد و طحال، و نارس بودن اندام‌های تولیدمثلی می‌گردد. همچنین می‌تواند باعث بیماری‌های قلبی-عروقی نیز شود. عناصر فلزی یکی از اولین عناصری بودند که اجداد بشر از آن‌ها استفاده کردند، اما به دلیل مقیاس کوچک فلزکاری در دوران باستان، به ندرت منجر به آلودگی گسترده توسط فلزات سنگین می‌شد. با پیشرفت فنون استخراج و فلزکاری و صنعت مدرن در جوامع بشری، آلودگی ناشی از فلزات سنگین به یکی از آلودگی‌های بسیار جدی و دشواربرطرف‌شدن تبدیل شده است. در میان حوادث «هشت آلودگی بزرگ» که حدود دهه ۱۹۵۰ رخ دادند، بیماری میناماتا در کیوشو، چروک‌های استخوانی در تویاما و بیماری‌های تنفسی در یومیتسو، همگی ناشی از آلودگی با فلزات سنگین بودند. در محیط خاک، منابع آلودگی ناشی از فلزات سنگین عمدتاً از بخش‌های معدنکاری، صنعت، کشاورزی و حمل‌ونقل نشأت می‌گیرند: (الف) منابع آلودگی ناشی از معدنکاری: در فرآیند استخراج فلزات سنگین در معادن، عدم تصفیه یا تصفیه نامناسب پسماندهای معدنی، باعث آلودگی محیط خاک توسط فلزات سنگین می‌شود. همچنین، استفاده از آب مورد نیاز برای شستشوی سنگ‌ها بدون تصفیه و دفع مستقیم آن نیز می‌تواند منجر به آلودگی خاک توسط فلزات سنگین شود. علاوه بر این، گرد و غبار ناشی از استخراج معادن نیز با سقوط در جو، باعث آلودگی خاک توسط فلزات سنگین می‌شود. ویژگی منابع آلودگی ناشی از فعالیت‌های معدنی این است که از محل استخراج سنگ‌های معدنی شروع شده، در جهت حمل و نقل سنگ‌ها، در جهت جریان آب و در جهت باد، گسترش می‌یابند؛ بنابراین مساحت آلوده‌شده نیز بزرگ است. (۲) منابع آلودگی صنعتی: به طور کلی، در تمامی صنایع صنعتی، پسماندهای فلزات سنگین تولید می‌شود. در میان این صنایع، صنایع فلزکاری، رنگ‌آمیزی، فرآوری، شیمیایی و سایر صنایعی که به طور گسترده از فلزات به عنوان مواد خام یا وسایل تولید استفاده می‌کنند، جزو صنایعی هستند که دچار آلودگی شدید فلزات سنگین می‌باشند. ویژگی‌های اصلی منابع آلودگی صنعتی عبارتند از: غلظت بالای مواد آلاینده، ترکیب پیچیده، و دشواری در کنترل آن‌ها. اکثر مواد آلاینده‌ای که توسط منابع آلودگی صنعتی تولید می‌شوند، می‌توانند مستقیماً بر ساکنان اطراف تأثیر بگذارند. همچنین، مدیریت نامناسب «سه پسماند» می‌تواند منجر به آلودگی محیط زمینی شود. (۳) منابع آلاینده کشاورزی: آلودگی ناشی از فلزات سنگین در منابع آلاینده کشاورزی عمدتاً از کودهای شیمیایی و سموم کشاورزی و همچنین آب‌های آلوده برای آبیاری ناشی می‌شود. کودهای شیمیایی و سموم کشاورزی حاوی مقادیر کمی فلزات سنگین هستند که با استفاده از آن‌ها، وارد محیط خاک مزارع می‌شوند ； آب‌های فاضلاب حاوی فلزات سنگین نیز در آبیاری زمین‌های کشاورزی، منجر به آلودگی خاک توسط فلزات سنگین می‌شود. مواد آلاینده به رشد محصولات کشاورزی آسیب می‌رسانند و بر عملکرد تولید تأثیر می‌گذارند. ورود محصولات کشاورزی غنی از فلزات سنگین به زنجیره غذایی، بر سلامت انسان تأثیر می‌گذارد. ویژگی اصلی منابع آلودگی کشاورزی این است که محیط اصلی آلوده شونده، خاک زمین‌های کشاورزی است؛ خاک‌های اطراف این زمین‌ها نیز تحت تأثیر قرار می‌گیرند و این امر تأثیر مستقیمی بر سلامت انسان‌ها دارد. (۴) منابع آلودگی ناشی از ترافیک: منابع آلودگی ناشی از ترافیک، به مواد زائدی اطلاق می‌شود که در فرآیند حمل و نقل، به‌ویژه در حمل و نقل جاده‌ای، تولید می‌شوند؛ این مواد حاوی فلزات سنگین هستند و باعث آلودگی خاک مناطق اطراف توسط فلزات سنگین می‌شوند. بنزین مورد استفاده در خودروها معمولاً حاوی سرب، یک فلز سنگین، است و با انتشار گازهای خروجی، منجر به آلودگی ناشی از سرب در دو طرف جاده‌ها می‌شود. ویژگی آلودگی ترافیکی این است که در دو طرف جاده‌ها پخش می‌شود و ملوث اصلی آن سرب است. در محیط خاک، ویژگی‌های آلودگی توسط فلزات سنگین را می‌توان به دو بخش تقسیم کرد: یکی ویژگی‌های خود فلزات سنگین در محیط خاک است ； دوم، تفاوت‌های آن با ویژگی‌های محیط‌هایی مانند آب و جو: (الف) تغییرات شکل آن نسبتاً پیچیده است ； (۲) سمیت حالت آلی بیشتر از حالت غیرآلی است ； (۳) سمیت با وضعیت اکسیداسیون و نوع ترکیب مرتبط است ； (۴) اشکال مختلف جابجایی و تبدیل در محیط ； (۵) غلظت برای اثرات سمیت بیولوژیکی پایین است ； (۶) تجمع و غنی‌سازی در بدن ارگانیسم‌ها ； (هفت) در محیط خاک، به راحتی قابل تشخیص نیست ； (۸) در محیط زیست تجزیه و از بین نمی‌رود ； (۹) بروز فرآیند سمیت مزمن در بدن انسان ； (۱۰) توزیع محیط خاک دارای ویژگی منطقه‌ای است. آلودگی‌های رایج ناشی از فلزات سنگین مضر شامل آلودگی جیوه، کادمیوم، سرب و کروم است. فلزات سنگین، دسته‌ای از آلاینده‌ها هستند که خطرات بسیار زیادی برای محیط زیست ایجاد می‌کنند. فلزات سنگین مدت زمان طولانی‌ای در خاک باقی می‌مانند و گیاهان یا میکروارگانیسم‌ها به سختی می‌توانند آن‌ها را تجزیه کنند. همچنین، انباشت بیش از حد فلزات سنگین در بخش‌های قابل خوردن گیاهان، می‌تواند به راحتی از طریق زنجیره غذایی به انسان‌ها یا حیوانات منتقل شده و خطرات جدی برای سلامت انسان‌ها ایجاد کند. نحوه حذف آلاینده‌های فلزات سنگین در محیط خاک، به یک مشکل بین‌المللی تبدیل شده است. در حال حاضر، روش‌های اصلی برای ترمیم آلودگی ناشی از فلزات سنگین، شامل روش‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی است؛ اما اکثر این روش‌ها هنوز در مرحله آزمایش و شبیه‌سازی قرار دارند. روش‌های اصلی ترمیم فیزیکی برای آلودگی توسط فلزات سنگین عبارتند از: روش تغییر خاک، روش شستشو، روش ترمیم الکتریکی، روش پردازش حرارتی و غیره. این روش‌ها برای مدیریت خاک‌هایی با وسعت کم و آلودگی کم مناسب هستند؛ اما برای خاک‌هایی با وسعت زیاد و آلودگی شدید، نیاز به مصرف نیروی کار و منابع مالی فراوان است و همچنین می‌تواند منجر به تخریب ساختار خاک، کاهش حاصلخیزی آن و آلودگی مجدد شود. روش‌های اصلی ترمیم شیمیایی برای آلودگی ناشی از فلزات سنگین عبارتند از: روش پتانسیل اکسیداسیون-کاهش، روش استفاده از مواد شیمیایی، و روش‌های فرآوری/ثبات‌سازی. هزینه این روش‌ها متوسط است و برای بهبود مناطق با آلودگی متوسط مناسب هستند، اما در صورت استفاده نادرست، می‌توانند باعث آلودگی دومی شوند. فناوری بازسازی توسط گیاهان، روش جدیدی برای مدیریت محیط زیست است که در سال‌های اخیر به سرعت توسعه یافته است؛ این روش دارای مزایایی مانند هزینه کم، سبز بودن و سازگاری با محیط زیست است و اغلب به عنوان «بازسازی سبز» شناخته می‌شود. ترمیم گیاهی معمولاً به فناوری استفاده از گیاهان با تجمع بالای فلزات سنگین برای جذب فلزات سنگین موجود در خاک‌های آلوده اشاره دارد. مطالعات و کاربردهای مربوط به ترمیم میکروبی خاک‌های آلوده به فلزات سنگین، گزارش‌های کمی دارد و تنها در سال‌های اخیر توجه گسترده‌ای را به خود جلب کرده است. رستوراسیون میکروبی خاک آلوده به فلزات سنگین عمدتاً از طریق روش‌های جذب زیستی و اکسیداسیون-کاهش زیستی انجام می‌شود؛ روش اول، روشی برای جذب فلزات سنگین توسط موجودات زنده است، در حالی که روش دوم، روشی است که از میکروارگانیسم‌ها برای تغییر وضعیت اکسیداسیون-کاهش یون‌های فلزات سنگین به منظور کاهش سطح آن‌ها در محیط زیست و آب‌ها استفاده می‌کند. 【منابع】 چن جیان، «بیوتکنولوژی محیطی»، انتشارات صنایع سبک چین؛ دای شوگوی، «شیمی محیطی»، انتشارات آموزش عالی؛ هوانگ گوچیانگ، لی لینگ، لی شین‌گانگ، «ترمیم درجایی آلودگی خاک»، مجله پیشرفت‌های علوم محیطی؛ لیو پی‌تونگ، چن یی‌چیو، «مقدمه‌ای بر علوم محیطی»، انتشارات آب و برق؛ وانگ هونگ‌چی، لیو شین‌هوی، لی گوئوشه، «علوم محیطی خاک»، انتشارات آموزش عالی؛ ژانگ ژونگ‌شیان، «محیط زیست و شیمی سبز»، انتشارات دانشگاه چینگهوا

آلودگی ناشی از فلزات سنگین، به معنای آلودگی محیط زیست که توسط فلزات سنگین یا ترکیبات آن‌ها ایجاد می‌شود، است. عمدتاً ناشی از عوامل انسانی مانند استخراج معادن، انتشار گازهای زائد، استفاده از فاضلاب برای آبیاری و استفاده از محصولات حاوی فلزات سنگین است. فعالیت‌های انسانی منجر به افزایش میزان فلزات سنگین در محیط زیست شده است؛ این میزان فراتر از حد طبیعی بوده و باعث کاهش کیفیت محیط زیست می‌شود. منبع اصلی آلودگی ناشی از فلزات سنگین، آلودگی صنعتی است؛ پس از آن، آلودگی ناشی از ترافیک و زباله‌های خانگی قرار دارد. آلودگی‌های صنعتی عمدتاً از طریق پسماندها، فاضلاب‌ها و گازهای زائد وارد محیط زیست می‌شوند و در بدن انسان‌ها، حیوانات و گیاهان تجمع می‌یابند؛ این امر منجر به آسیب‌های جدی به محیط زیست و سلامت انسان می‌شود. کنترل آلودگی‌های صنعتی را می‌توان با استفاده از روش‌های فنی و اقدامات مدیریتی انجام داد تا میزان آلاینده‌ها کاهش یابد و در نهایت به استانداردهای مشخصی دست یافته شود. همچنین باید از آلودگی فلزات سنگین در چای نیز جلوگیری کرد ； آلودگی ترافیکی عمدتاً ناشی از انتشار گازهای خروجی خودروها است، **برای آن مجموعه‌ای از روش‌های مدیریتی وضع شده است، مانند: استفاده از بنزین حاوی اتانول، نصب فیلترهای تصفیه گازهای خروجی خودروها و غیره.** ； آلودگی زندگی عمدتاً ناشی از زباله‌های خانگی است؛ مانند باتری‌های فرسوده، لامپ‌های شکسته، لوازم آرایشی استفاده‌نشده، ظروف رنگی و غیره. در مورد آلودگی ناشی از فلزات سنگین، اگر منبع آن‌ها را کنترل کنیم، می‌توانیم تا حدی این آلودگی را کاهش دهیم. 　　 تحلیل‌های کارشناسان نشان می‌دهد که در حال حاضر، فرآیندها، تجهیزات و توسعه فناوری در شرکت‌های تولیدکننده پلاستیک در کشور ما عقب‌مانده است؛ این موضوع یکی از دلایل اصلی آلودگی شدید است. همچنین، مدیریت نامناسب، حمایت‌های منطقه‌ای و کمبود آگاهی مردم نسبت به محیط زیست، آلودگی را تشدید کرده‌اند؛ بنابراین، اقدام فوری برای کنترل این وضعیت ضروری است. شرکت‌های تولیدکننده باید به آینده نگاه کنند، از محیط زیست حمایت کنند و تنها با استفاده از افزودنی‌های سازگار با محیط زیست، می‌توان صنعت PVC را به شکلی سالم و پایدار توسعه داد. کنترل و رفع منابع آلودگی خاک، اقدامات اساسی برای جلوگیری از آلودگی است. توانایی خاک در تصفیه آلاینده‌ها، معادل یک ظرفیت پردازشی مشخص است. کنترل منابع آلودگی خاک، یعنی کنترل مقدار و سرعت ورود آلاینده‌ها به خاک، تا از طریق فرآیندهای تصفیه طبیعی آن، باعث آلودگی خاک نشود. ۱) کنترل و رفع انتشار «سه پسماند» صنعتی
۲) تقویت نظارت و مدیریت مناطق آلوده شده خاک
۳) استفاده مناسب از کودهای شیمیایی و سموم کشاورزی
۴) افزایش ظرفیت خاک و بهبود توانایی تصفیه آن
۵) ایجاد شبکه‌ای از سیستم‌های نظارتی برای بررسی دوره‌ای کیفیت محیط خاک در مناطق مختلف، تهیه پرونده‌های سیستماتیک، تعیین آلاینده‌های اولویت‌دار خاک و روش‌های استاندارد برای آزمایش آن‌ها؛ در این زمینه می‌توان با الگوبرداری از توصیه‌های سازمان‌های بین‌المللی و شرایط کشور، اهداف مربوط به آلودگی محیط خاک را تعیین کرده و بر اساس اولویت‌ها، تحقیقات و اقدامات لازم را انجام داد.