土壌汚染
生体化学物質
生物種によって自然に産生されない土壌中の物質の存在は、大きな社会的関心事です。 これらのいわゆる異種生物学的(ギリシャのxenos、”stranger”、およびbios、”life”から)化学物質の多くは、発癌物質であることが判明しているか、生態系への毒性作用を伴う環境 これらの物質への人間の曝露は主に吸入または飲料水によるものであるが、土壌はこれらの毒素の移動性および生物学的影響に影響を及ぼすた
route to environment | |
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Metals | |
antimony (Sb) | metal products, paint, ceramics, rubber |
beryllium (Be) | metal alloys |
cadmium (Cd) | galvanized metals, rubber, fungicides |
chromium (Cr) | metal alloys, paint |
copper (Cu) | metal products, pesticides |
lead (Pb) | automobile parts, batteries, paint, fuel |
mercury (Hg) | chlor-alkali products, electrical equipment, pesticides |
nickel (Ni) | metal alloys, batteries |
selenium (Se) | electronic products, glass, paint, plastics |
silver (Ag) | metal alloys, photographic products |
thallium (Tl) | metal alloys, electronic products |
zinc (Zn) | galvanized metals, automobile parts, paint |
Industrial wastes | |
chlorinated solvents | industrial cleaning and degreasing activities |
dioxins | waste incineration |
lubricant additives | industrial and commercial operations |
petroleum products | industrial and commercial operations |
plasticizers | plastics manufacturing |
polychlorinated biphenyls | electrical and chemical manufacturing |
Pesticides | |
aliphatic acids | herbicides |
amides | herbicides |
benzoics | herbicides |
carbamates | herbicides |
dinitroanilines | herbicides |
dipyridyl | herbicides |
phenoxyalkyl acids | herbicides |
phenylureas | herbicides |
triazines | herbicides |
arsenicals | insecticides |
carbamates | insecticides |
chlorinated hydrocarbons | insecticides |
organophosphates | insecticides |
pyrethrum | insecticides |
copper sulfate | fungicides |
mercurials | fungicides |
thiocarbamates | fungicides |
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. ほとんどの金属は、典型的には、自然のままの水域で非常に低い総濃度で発見された—このため、彼らはしばしば微量金属と呼ばれています。 環境の跡の金属の集中の急速な増加は搾取的な技術の開発に一般につながれます。 この種の突然の変化は、存在する金属の低濃度の条件下で開発された生物は、高濃度で存在するときにその金属を解毒することができる生化学的経路を開発していないため、生物圏を不安定化のリスクにさらす。 推論の同じ行は、有機毒性化合物に適用されます。
生体外化合物の毒性の根底にあるメカニズムは完全には理解されていませんが、毒性金属と生物学的分子との相互作用に対する以下のプロセ: (1)生体分子に結合した栄養鉱物(例えば、カルシウム)の毒性金属による変位、(2)生体分子が生物の生化学に関与するのを効果的にブロックする生体分子と毒性金属の錯体化、および(3)その生化学的機能に重要な生体分子の立体配座の改変。 これらのメカニズムのすべては、有毒な金属と生体分子との間の複合体形成に関連している。 彼らは、強力な複合体形成者が生体分子の正常な化学を妨害することによって毒性を誘発する可能性が高いことを示唆している。
すべての土壌汚染物質が異種生物学的化合物であるわけではありません。 農業における作物生産の問題は、蒸発速度が降水速度を超える乾燥した気候の土壌で過剰な塩分(塩の蓄積)が発生した場合に遭遇する。 土壌が乾燥するにつれて、ミネラル風化によって放出されたイオン、または生理食塩水の地下水によって導入されたイオンは、炭酸塩、硫酸塩、塩化物、およ すべてのNa+(ナトリウム)およびK+(カリウム)および塩化物、硫化および炭酸塩の多くのCa2+(カルシウム)およびMg2+(マグネシウム)塩は容易に溶けるので、土 十分に高い濃度で、塩はNa+、HCO3-(重炭酸塩)およびCl-(塩化物)からの毒性の危険を提起し、土からの植物による水通風管と干渉します。 B(ほう素)からの毒性は乾燥した土の環境のほう素含んでいる鉱物の蓄積のためにまた共通です。
乾燥した地域で農地を灌漑するための水資源の持続的な使用は、適用された水が土壌環境に損傷を与えないことを必要とする。 灌漑用水はまた塩の解決である;特定の源およびpostwithdrawal処置によって、灌漑用水で現在の特定の塩は土で現在の一連の鉱物と互換性がないかもしれない。 水および肥料の穀物の利用は土の塩の集中の効果をもたらします;その結果、注意深い管理なしで潅漑された土は塩になるか、または毒性を開発で 灌漑による毒性有害性の広範な例は、農業土壌を通じた窒素肥料の過剰浸出によって引き起こされる地下水中のNO3-(硝酸塩)蓄積である。 飲料水として高硝酸塩の地下水を受け取っている人間の幼児は消化管の有毒なNO2(亜硝酸塩)へのno3の変形のためにメトヘモグロビン血症(”青い赤ん坊シンドローム”)を引き締めることができます。 高価な地下水処理は、現在、この問題が発生したときに可能な唯一の救済策です。