xenobiotické chemikálie

přítomnost látek v půdě, které nejsou přirozeně produkovány biologickými druhy, je velkým veřejným zájmem. Mnoho z těchto tzv. xenobiotika (z řečtiny xenos, „cizí“ a bios, „život“) chemických látek bylo zjištěno, že karcinogeny, nebo se může akumulovat v prostředí s toxickými účinky na ekosystémy (viz tabulka hlavních půdních znečišťujících látek). Přestože expozice člověka těmto látkám je primárně inhalací nebo pitnou vodou, půdy hrají důležitou roli, protože ovlivňují pohyblivost a biologický dopad těchto toxinů.

The abundance of xenobiotic compounds in soil has been increased dramatically by the accelerated rate of extraction of minerals and fossil fuels and by highly technological industrial processes. Většina kovů byla obvykle nalezena ve velmi nízkých celkových koncentracích v nedotčených vodách-z tohoto důvodu jsou často označovány jako stopové kovy. Rychlé zvyšování koncentrací stopových kovů v životním prostředí je obvykle spojeno s vývojem vykořisťovatelských technologií. Tento druh náhlé změny vystavuje biosféry na riziko destabilizace, protože organismy, které vyvinul v podmínkách s nízkou koncentrací kovu přítomny nebyly vyvinuty biochemické dráhy schopné detoxikační, že kov, kdy je přítomen ve vysokých koncentracích. Stejná linie uvažování platí pro organické toxické sloučeniny.

základní mechanismy toxicity cizorodých látek není zcela znám, ale konsensus existuje, pokud jde o význam těchto procesů pro interakce toxických kovů s biologických molekul: (1) posunutí o toxický kov živin minerálů (například vápníku) vázán na molekuly, (2) komplexace toxický kov s molekuly, které účinně blokuje molekuly z účasti v biochemii organismu a (3) změna konformace z molekuly, která je důležitá pro jeho biochemickou funkci. Všechny tyto mechanismy souvisejí se složitou tvorbou mezi toxickým kovem a biomolekulou. Naznačují, že silné komplexotvorné látky pravděpodobně vyvolávají toxicitu tím, že narušují normální chemii biomolekul.

ne všechny znečišťující látky v půdě jsou xenobiotické sloučeniny. Problémy s produkcí plodin v zemědělství se vyskytují, když se nadměrná slanost (akumulace soli) vyskytuje v půdách ve vyprahlém podnebí, kde rychlost odpařování překračuje rychlost srážek. Jak půda zaschne, ionty uvolněné minerálním zvětráváním nebo zavedené solnou podzemní vodou mají tendenci se hromadit ve formě uhličitanu, síran, chlorid, a jílové minerály. Protože všechny Na+ (sodíku) a K+ (draslíku) a mnoho Ca2+ (kalcium) a Mg2+ (hořečnaté) soli-chlorid, sulfid, uhličitan, jsou snadno rozpustné, je tato sada kovové ionty, které nejvíce přispívá k zasolování půd. Při dostatečně vysokých koncentracích představují soli riziko toxicity z Na+, HCO3 – (hydrogenuhličitanu) a Cl− (chloridu) a interferují s absorpcí vody rostlinami z půdy. Toxicita z B (Bor) je také běžná kvůli akumulaci minerálů obsahujících Bor v suchém půdním prostředí.

trvalé využívání vodního zdroje pro zavlažování zemědělské půdy ve vyprahlé oblasti vyžaduje, aby aplikovaná voda nepoškodila půdní prostředí. Zavlažovací vody jsou také solné roztoky; v závislosti na jejich konkrétní zdroj a postwithdrawal léčby, zejména solí přítomných v závlahové vody nemusí být kompatibilní s suite minerálů přítomných v půdách. Využití plodin vody a hnojiv má za následek koncentraci solí v půdě; v důsledku toho se bez pečlivého řízení zavlažované půdy mohou stát fyziologickým roztokem nebo vyvinout toxicitu. Rozšířeným příkladem nebezpečí toxicity vyvolané zavlažováním je akumulace No3 – (dusičnanů) v podzemních vodách způsobená nadměrným vyluhováním dusíkatých hnojiv zemědělskou půdou. Lidské děti užívající vysoké-dusičnan podzemní vody jako pitné vody může smlouvu methemoglobinemii („blue baby syndrome“), protože přeměna NO3− toxický NO2− (dusitanů) v trávicím traktu. Nákladné čištění podzemních vod je v současné době jediným možným řešením, když tento problém nastane.