نام فایل : آلودگی کادمیوم در خاک و گیاه

فرمت : .ppt

تعداد صفحه/اسلاید : 44

حجم : 3 مگابایت

به نام خدا

آلودگی کادمیوم در خاک و گیاه



مقدمه

هر گونه تغییر در خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب، هوا، خاک و مواد غذایی که بر سلامت محیط زیست و فعالیت های انسان و سایر جانداران اثر نامطلوب داشته باشد، آلودگی نامیده می شود.
به طور کلی ماده آلاینده، ماده ای است که دارای غلظتی بیش از حد طبیعی باشد به طوری که روی موجودات زنده اثر نامطلوب داشته باشد و یا در جایی واقع شود که به طور معمول نباید در آنجا قرار بگیرد.
انواع آلاینده ها
1)آلاینده های آلی
این آلاینده ها در ترکیب خود حداقل دارای یک اتم کربن هستند. برخی مانند متان حالت گازی داشته و یک اتم کربن دارند برخی مانند بنزوآپیرن در ساختمان خود بیش از 20 اتم کربن دارند. از مهمترین آلاینده ها آلی می توان به موارد زیر اشاره نمود.
هیدروکربن های آروماتیک پلی کلرینه
بی فنیل های پلی کلرینه
هیدروکربن های سوختی ( قابل اشتعال )
حلال های آلی کلره مانند تری کلرواتیلن
ترکیبات آروماتیک کلره
آفت کش ها
مواد قابل انفجار
برخی عوارض آلاینده های آلی در انسان

بی فنیل های پلی کلرینه موجب عوارض کبدی و اثرات سوء بر سیستم ایمنی بدن و نارسایی در غده تیروئید می شوند.
قرار گرفتن در معرض نفت به مدت طولانی باعث عوارض کلیوی و استخوانی در انسان می گردد.
قرار گرفتن در معرض بنزن به مدت کم موجب خواب آلودگی، سرگیجه، بیهوشی و حتی مرگ می گردد.

2-آلاینده های غیر آلی
این آلاینده ها شامل فلزات سنگین و عناصر رادیو اکتیو می باشند.

فلزات سنگین
در تقسیم بندی شیمیایی، عناصر فلزی به سه گروه تقسیم می شوند:
فلزات: دسته ای از عناصر شیمیایی هستند که جامد براق ایجاد کرده و هادی خوب گرما و الکتریسیته هستند. این تعریف شامل همه فلزات نمی شوند. مثلاً جیوه یک فلز مایع است.
شبه فلزات: دسته ای از عناصر شیمیایی هستند که دارای ویژگی حد واسط فلزات و غیر فلزات می باشند مثل ژرمانیم و تالیم.
فلزات سنگین: عناصری هستند که دارای وزن اتمی 54/63 تا 59/200 گرم بر مول بوده و وزن مخصوص آنها بیشتر از 4 گرم بر سانتیمتر مکعب می باشند. اغلب به علت این که غلظت فلزات سنگین کمتر از یک درصد است آنها را جزء عناصر کمیاب طبقه بندی می کنند.

به علت پیچیدگی در تعریف شیمیایی، فلزات بر اساس رفتار و اثرات در فرآیندهای بیولوژیکی به سه دسته تقسیم شده اند:
فلزات غیر سمی با اثرات بیولوژیکی ناشناخته که شامل سزیوم، استرانسیم، روبیدیم و تیتانیوم می باشند. این فلزات توسط گیاهان و جانوران جذب شده و گاهی در سلول ها تجمع می یابند.
فلزات سمی که عملکرد بیولوژیکی ناشناخته ای دارند و شامل نقره، کادمیوم، طلا، قلع، جیوه، تیتانیوم، سرب، آلومینیوم و شبه فلزهایی مثل آرسنیک، ژرمانیوم، آنتیموان و سلنیوم می باشند.
فلزاتی که دارای عملکرد بیولوژکی شناخته شده اند و به طور متداول مورد استفاده موجودات زنده قرار می گیرند و شامل سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، منگنز، آهن، مس و روی می شوند.
منابع فلزات سنگین
این عناصر از دو راه کلی زیر به خاک وارد می شوند:
1)هوادیدگی سنگ های معدنی
2)فعالیت های انسانی
منایع آلاینده ناشی از فعالیت های انسان شامل موارد زیر است:
الف) ذوب و استخراج فلزات
ب) فعالیت های صنعتی
ج) رسوبات اتمسفری
د) فاضلاب ها
ه) فعالیت های کشاورزی مثل استفاده از آفت کش های حاوی فلزات سنگین، کود و مواد بهساز خاک و حشره کش ها

امروزه در اکثر کشور های صنعتی برای غلظت عناصر سنگین حد مجاز تعیین شده است. ولی به علت این که غلظت مجاز این عناصر در کشور های مختلف یکسان نبوده و دامنه تغییرات بین حداقل و حداکثر غلظت گاهی به 100 برابر هم می رسد، این مساله قابل تعمیم نیست. غلظت مجاز چند آلاینده مهم فلزی و دامنه غلظت آنها در خاک در جدول زیر آمده است. غلظت مجاز و دامنه غلظت چند فلز سنگین در خاک



عناصر سنگین در رفتار بیوشیمیایی خود معمولاً از عناصر ضروری تقلید می کنند. مثلاً نیکل از کبالت، کادمیوم از روی، سرب از کلسیم و سلنیم از گوگرد تقلید می کنند.
عوارض سمیت فلزات سنگین در انسان
فلزات سنگین موجب تشکیل رادیکال های آزاد و در نتیجه تنش اکسایشی می شوند. همچنین باعث جایگزینی با فلزات ضروری در آنزیم ها و پیگمان ها می گردند در نتیجه موجب تغییر تنوع زیستی و نامناسب شدن محیط برای رشد گیاه می شوند. از جمله عوارض این فلزات می توان به موارد زیر اشاره کرد:
سلنیوم موجب ناراحتی های گوارشی، شکنندگی ناخن ها، ریزش مو و مشکلات عصبی می شود.
آرسنیک سمی و سرطان زا می باشد.
کبالت در بافت ریه بسیار محلول بوده و موجب آسم، بی اشتهایی و تنگی نفس می شود.
کادمیوم باعث بیماری مزمن ریوی و سرطان و بیماری های ایتای ایتای (در ژاپن) می شود.
محققین در سال 1970 عامل سندرم ایتای ایتای در دهكده ژاپني در كنار رودخانه tintsu مربوط به آبیاری مزارع برنج توسط آب های آلوده به کادمیم تشخیص دادند. اين بيماري دردناك بر استخوان ها و مفاصل زنان پير اثر گذاشته و موجب مرگ تعدادي از آنها شد.


کادمیوم

کادمیوم با مقدار معمول 06/0 تا 1/1 میلی گرم در کیلوگرم متحرک ترین عنصر سنگین در خاک محسوب می شود و برای بیشتر موجودات زنده سمی بوده و میزان آن 20-2 بار بیشتر از سایر فلزات سنگین دیگر است.کادمیوم بیشتر از سایر عناصر واسطه محلول بوده و در خاک به صورت محلول به فرم کاتیون دو ظرفیتی باقی می ماند و پنجمین فلز سمی برای مهره داران و چهارمین فلز برای گیاهان آوندی است.

خصوصیات شیمیایی کادمیوم
....