تلوث التربة بالمبيدات

تمثل التربة أحد عناصر البيئة المهمة ففيها تنمو جميع المحاصيل التي تعد المصدر الرئيس للطاقة بحد ذاتها بيئة معقدة جداً تضم في حبيباتها العديد من مجتمعات الكائنات الحية. وهي في نفس الوقت عرضة لبقاء وترسب العديد من المبيدات التي تتراكم فيها لتلوثها ومن اهم مصادر تلوث التربة بالمبيدات ما يأتي: -

۱) معاملة التربة بالمبيدات

في السنوات التي أعقبت اكتشاف مبيدات الكلور العضوية تم استخدام كميات كبيرة منها في معاملة التربة للقضاء على الآفات ولرخص ثمنها وبقائها لفترة طويلة دون الحاجة الى اعادة المعاملة ثانية فأن كميات كبيرة منها قد استخدمت بشكل غير مدروس وتفوق كثيراً الكميات الموصى بها ونتيجة لهذه السياسة فأن الأراضي التي كانت تزرع بكثافة أصبحت اليوم من أكثر الاراضي تلوثا بتلك المبيدات.

۲) رش المحاصيل بالمبيدات

أن رش الأجزاء الخضرية من المحاصيل بالمبيدات لاتصل جميعها الى الهدف المقصود بعملية الرش حيث أن كمية كبيرة منها تسقط على الأرض وتقدر في احيان كثيرة ب 50% من الكمية المرشوشة على النباتات. ففي تجربة أجريت لتحديد كمية المبيد التي تصل الى التربة وجد أن 43% من مبيد الـ methoxychlor المرشوشة على محصول الجت سقطت على الأرض. أن معظم المبيدات التي تسقط على الأرض جراء عمليات الرش المختلفة تبقى على السطح العلوي للتربة والتي تتحلل بطريقة أسرع من تلك التي تتغلغل بداخل التربة. كذلك اشارت العديد من التقارير الى ان متبقيات مبيدات الكلور العضوية كانت أكثر في ترب البساتين وحقول الخضراوات من بقية الترب.

٣) الأمطار والغبار

في السنوات الأخيرة أصبح من المؤكد أن الجو يحوي متبقيات من مبيدات الكلور العضوية والتي تأتي عن طريق التبخر او محمولة على التيارات الهوائية خاصة المبيدات المجهزة بشكل مساحيق تعفير. حيث تتركز هذه المتبقيات وتتجمع على ذرات الغبار أو قطرات الرطوبة الجوية لتسقط بعد ذلك الى الأرض مع المطر والغبار ففي انكلترا مثلاً وجد ان أكبر كمية من الـ د. د. ت التي وجدت في مياه الأمطار وصلت الى 210 جزء بالمليون وقد سجلت نفس الكمية ايضاً في الولايات المتحدة الأمريكية.

٤) بقايا المحاصيل والحيوانات

أن كميات قليلة من مبيدات الكلور العضوية يمكن أن تبقى في الأنسجة النباتية والحيوانية. الا ان هذه الكميات تختلف باختلاف نوع المحصول ونوع الحيوان. فمثلاً أن محاصيل الحبوب كانت تحوي متبقيات المبيدات بمعدل ۰٫۰۲ جزء بالمليون بينما كانت كمية المبيد في المحاصيل الجذرية بمعدل ۰٫۲ جزء بالمليون. كذلك الحال بالنسبة للحيوانات اللافقرية والكائنات الدقيقة التي تعيش في التربة، وفي نفس الوقت يمكن القول أن النباتات والحيوانات تلعب دوراً لابأس به في ازالة متبقيات المبيدات من التربة ايضاً، فقد اشارت نتائج احدى الدراسات الى أن هايفات الفطر تستطيع أن تأخذ 10% من كمية الديلدرين أو ال د.د.ت الموجود في التربة.

كميات المبيدات في التربة

يتضح مما سبق ان كميات لا بأس بها من المبيدات تصل الى التربة بصورة مباشرة أو غير مباشرة لذلك فان التربة هي الاخرى تعتبر مخزناً بيئياً كبيراً لمتبقيات المبيدات، ويمكن القول ان معظم متبقيات المبيدات التي وجدت في التربة خلال عمليات المسح المختلفة كانت تعود اما الى المبيدات الحشرية والفطرية غير العضوية مثل الزرنيخ والنحاس والرصاص او انها تعود الى المبيدات الحشرية من مجموعة الكلور العضوية. اضافة الى وجود كميات قليلة جدا من متبقيات مبيدات الفسفور العضوية، كذلك اظهرت عمليات المسح ان أكبر كمية من متبقيات المبيدات وجدت في ترب البساتين حيث بلغت متبقيات ال د.د.ت منها أكثر من 250 جزء بالمليون مقارنة ببقية انواع الترب الزراعية ويرجع ذلك الى رش البساتين بحوالي 6 مرات خلال الموسم الواحد وأكثر من نصف الكميات المرشوشة فقط على الارض.

العوامل المؤثرة في بقاء المبيدات في التربة

وتضم ما يأتي: -

١) الطبيعة الكيمياوية للمبيدات: وتضم مجموعة العوامل المؤثرة في ثبات المبيدات ومنها: -

أ- التبخر Volatility

تعد مبيدات الـكلور العضوية غير متبخرة عند درجة حرارة الجو الاعتيادية الا انه وجد ان هناك ارتباطاً بين الضغط البخاري للمبيد ودرجة ثبات المبيد في التربة. وقد اشارت احدى الدراسات الى ان الالدرين أكثر تبخراً من الـ heptachlor والآخر أكثر تبخراً من الـ dieldrin والـ د.د.ت كذلك وجد ان تبخر المبيد من التربة يزداد بزيادة التركيز والرطوبة النسبية ودرجة حرارة التربة وحركة الهواء فوق سطح التربة ومقدار الرطوبة في التربة.

ب) الذوبان Solubility 

ان قابلية المبيدات للذوبان تعد من العوامل المهمة في تحديد درجة بقاء المبيدات في التربة. ان معظم مبيدات الكلور العضوية تعد غير ذائبة نسبياً في الماء ولكن بالرغم من ان المبيدات الذائبة هي التي يتم غسلها من التربة سريعاً الا ان الذوبان والغسل من التربة ليست دائماً مرتبطة مع بعض.

ج) التركيز Concentration

يختلف تركيز متبقيات المبيدات في التربة بدرجة كبيرة ولكن من الملاحظ ان الجرعات الكبيرة تختفي نسبياً بصورة بطيئة مقارنة بالجرعات الصغيرة. هذا الاختلاف قد يرجع الى تفاعلات تحطيم المبيدات في التربة والتي تعتمد على تركيز المبيد في التربة.

د) صور تجهيز المبيد Formulation

يتم عادة تجهيز المبيدات بأكثر من صورة منها مساحيق التعفير والمساحيق القابلة للبلل والمركزات القابلة للاستحلاب وغيرها من صور التجهيز وقد وجد ان الصور القابلة للذوبان في الماء تكون أسرع في عملية الغسيل من التربة مقارنة بالمبيدات المجهزة بصورة زيوت قابلة للاستحلاب في الماء.

كذلك وجد ان المبيدات تبقى طويلاً في التربة عند وجودها بصورة محببات مقارنة بالمستحلبات والاخيرة تبقى فترة اطول في التربة مقارنة بالمحاليل فيما تختفي بسرعة المبيدات المجهزة بشكل مساحيق تعفير ومساحيق قابلة للبلل.

۲) نوع التربة   Type of Soil

بصورة عامة تبقى المبيدات فترة اطول وتكون اقل سمية للحشرات في الترب الثقيلة الغنية بالمواد العضوية. حيث اظهرت نتائج احدى الدراسات ان ادمصاص مبيدي الالدرين والاندرين كان قليلاً في التربة الرملية ثم ازدادت الكمية المدمصة في الترب الطينية المزيجية. وفي دراسة اخرى وجد ان لتركيب التربة تأثيراً على فترة بقاء المبيدات فيها حيث اظهرت نتائج الدراسة ان تركيب التربة يؤثر على مساميتها حيث ان بقاء اللندين اظهر ارتباطا بمسامية التربة.

٣) المادة العضوية في التربة Organic Matter Content

تعد المادة العضوية في التربة من العوامل المهمة في التأثير على بقاء المبيدات في التربة وتتراوح نسبة المادة العضوية في التربة بين اقل من 1% الى 50% وجميع الدراسات تشير الى انه كلما زادت المادة العضوية في التربة زادت فترة بقاء المبيدات فيها.

٤) المحتوى الطيني للتربة Clay Content

يمثل الطين العامل المهم الآخر بعد المادة العضوية في تحديد فترة بقاء المبيدات في التربة وقد اظهرت نتائج العديد من الدراسات انه كلما زادت نسبة الطين في التربة زادت فترة بقاء المبيدات فيها وذلك راجع الى زيادة المساحة السطحية لادمصاص جزيئات المبيد عليها في الترب الطينية عنها في بقية انواع الترب.

٥) حموضة التربة Soil Acidity

ان تركيز ايون الهيدروجين في التربة يؤثر بلا شك على عملية تحلل المبيدات في التربة من خلال تأثير درجة الـ PH على ثبات معادن الطين، القدرة على تبادل الايونات او على نسبة حدوث التحلل الكيمياوي والبكتيري الا انه لا يوجد دليل على ان لدرجة ال PH تأثيراً مباشراً على تحديد فترة بقاء المبيدات في التربة. الا ان نتائج بعض الدراسات اظهرت ان تحلل الى د.د.ت وال BHC كان سريعاً في التربة القلوية عند PH 9,5. اما مبيدات الفسفور العضوية فقد اظهرت حساسية أكثر للتغير في درجة ال PH مقارنة بمبيدات الكلور العضوية.

٦) درجة الحرارة Temperature

ان فقدان المبيدات من التربة يتم عادة اما عن طريق التدهور الكيمياوي او عن طريق التحلل البكتيري والتبخر وجميع هذه العمليات تتأثر بدرجة الحرارة حيث عند درجة الحرارة المنخفضة تتم هذه العمليات ببطء شديد وبذلك تقل كمية المبيدات المفقودة من التربة. ففي دراسة لمعرفة تأثير درجة الحرارة على نسبة الفقد من مبيد الـ heptachlor من التربة وجد انه لم يفقد اي شيء من المبيد عند درجة الانجاد وعند درجة 6م تراوحت نسبة الفقد بين 16 – 27 % من الجرعة المضافة للتربة فيما وصلت نسبة الفقد الى 86-98 % عند درجة حرارة 46م.

۷) رطوبة التربة Soil Moisture

ان التأثير الرئيس للمحتوى الرطوبي للتربة على بقاء المبيدات في التربة يستند على تأثير الرطوبة على ادمصاص المبيدات على مختلف اجزاء التربة حيث تتنافس جزيئات الماء مع المبيدات على مواقع الادمصاص لأنها جزيئات قطبية تدمص بقوة على حبيبات التربة بينا في التربة الجافة تكون هناك جزيئات قليلة من الماء تتنافس على مواقع الادمصاص في حبيبات التربة مع المبيدات مما سبق تبين ان المبيدات لا تبقى لفترة طويلة في التربة الرطبة بينها نزداد فترة بقائها في الترب الجافة.

الاخطار الناجمة عن تلوث التربة بالمبيدات

من الطبيعي ان يكون لمتبقيات المبيدات في التربة تأثير على الكائنات الحية التي تعيش في التربة والتي يمكن اجمالها في النقاط الآتية: -

١) التأثير على الكائنات الدقيقة في التربة Effect on Soil Microrganisms

تعمل متبقيات المبيدات على التأثير على نشاط الكائنات الدقيقة في التربة مما يقلل من خصوبة التربة، الا ان بعض الدراسات اشارت الى وجود زيادة في اعداد الكائنات الدقيقة في الترب الحاوية على كميات كبيرة من متبقيات مبيدات الكلور العضوية وقد يرجع ذلك الى استفادة تلك الكائنات من مصادر الكاربون المتوفرة في تلك المبيدات فيما اظهرت دراسات اخرى عدم تأثير مبيدات الكلور العضوية على الكائنات الدقيقة في التربة الا انه يمكن القول ان هناك اختلافاً في درجة حساسية الكائنات الدقيقة لمتبقيات المبيدات المختلفة حيث ان الفطريات اكثر حساسية من البكتريا للعديد من مبيدات الكلور العضوية.

۲) التأثير على اللافقريات  Effect on Soil Invertebrate

تعد بعض لا فقريات التربة آفات مهمة وتلعب متبقيات المبيدات دوراً لابأس به في القضاء عليها، الا انها في نفس الوقت تشكل خطراً على العديد من المفترسات الموجودة في التربة كالاكاروسات والخنافس وعديدات الارجل وكذلك التأثير على اللافقريات المحللة للمواد العضوية في التربة وفي النهاية التأثير على خصوبة التربة، كذلك فان استمرار تعرض اللافقريات الى جرعات غير قاتلة من المبيدات يؤدي في كثير من الاحيان الى ظهور سلالات مقاومة من جهة وكذلك التأثير على الكفاءة التناسلية لهذه الكائنات بالزيادة او النقصان بما يؤدي الى اختلال التوازن الطبيعي وتوليد ضغط مباشر على النظام البيئي للتربة.

٣) الدخول في السلسلة الغذائية Entery Into Food Chains 

 تشكل التربة البيئة التي تنمو فيها النباتات والتي تمثل الغذاء لمعظم الكائنات الحية بصورة مباشرة او غير مباشرة اضافة الى انها تشكل المحيط الذي تعيش فيه مجموعة كبيرة من الكائنات الحية، ففي احدى الدراسات وجد ان هناك كمية كبيرة من متبقيات مبيد ال د.د.ت في ديدان الارض الموجودة في ترب سبق معاملتها بال د.د.ت وتتفق الكثير من الدراسات على ان الكميات الموجودة من بقايا المبيدات في انسجة لا فقريات التربة التي تزيد كثيراً عن الكميات الموجودة في التربة المحيطة بها. هذه اللافقريات تعد غذاء رئيساً لأنواع عديدة من الطيور والثدييات والتي عند تناول كميات كافية منها سينتقل جزء من متبقيات المبيدات الى اجسامها هذه الكائنات قد يتم افتراسها من قبل كائنات اخرى وهكذا تدخل متبقيات المبيدات في السلسلة الغذائية.

٤) تسمم النبات Phytotoxicity

هناك العديد من الدراسات التي تؤكد ان متبقيات مبيدات الكلور العضوية لها تأثير كبير على نمو النباتات وان الكميات الكبيرة من متبقيات المبيدات في التربة تكون مؤذية للنبات والاعراض الناتجة عن التسمم بالمبيدات تختلف باختلاف نوع المحصول وهي تتراوح بين النمو الضعيف وظهور التبقعات والذبول والتقزم وبين الموت في بعض الاحيان. هذه الاعراض تعتمد ايضا على مستوى تلوث التربة بالمبيدات.

وسائل مكافحة تلوث التربة بالمبيدات

تشكل متبقيات مبيدات الكلور العضوية الملوثات الاكثر شيوعاً في التربة وعلى الرغم من تحديد استخدام هذه المبيدات بشكل كبير. الا انها مازالت تستخدم لمكافحة بعض الآفات الموجودة في التربة ولغرض مكافحة تلوث التربة بالمبيدات فانه يمكن اتباع ما يأتي: -

۱) طرق الاستخدامMethods of Application

ان العديد من مشاكل التلوث الناتجة عن استخدام المبيدات ذات الاثر الباقي لفترة طويلة كانت نتيجة عدم الاهتمام في كيفية استخدام هذه المواد حيث عوملت بها مساحات كبيرة جداً ودون تمييز، الا ان التطور الذي واكب انتاج آلات الرش والتعفير أصبح بالإمكان استخدام المبيدات مثلا بطريقة الرش بالحجم المتناهي بالصغر دون الحاجة الى استخدام الماء اضافة الى استخدام كميات قليلة من المبيدات في عمليات المكافحة، كذلك لابد من مراعاة التوقيت المناسب بعملية الرش وربط ذلك بتعيين الحد الاقتصادي الحرج للآفة واستخدام مبيدات سريعة التحلل والتخلي عن فكرة الابادة للآفات في برامج المكافحة يمكن ان تخفف من مسألة التلوث.

۲) التشريعات والقوانين Legislation

لقد أصبح من الضروري اليوم ان تقوم السلطات والمنظمات المعنية بموضوع التلوث اصدار العديد من القوانين والتعليمات التي تنظم عملية استخدام وتداول المبيدات بما يقلل من التلوث، فمثلاً في الولايات المتحدة الامريكية لا يمكن للشركات المنتجة للمبيدات من تسويق منتجاتها مالم تقدم ما يثبت عدم تأثير تلك المبيدات على البيئة إذا استخدمت بالشكل الموضح في علامة المبيد. علاوة على اصدار تعليمات بمنع استخدام بعض المبيدات مثل ال د.د.ت.

٣) الزراعة Cultivation

في حالة تلوث الطبقة السطحية من التربة بمتبقيات المبيدات يفضل عدم حرثها وزراعتها مع استخدام مبيدات الادغال لإزالتها حيث أن هذه العملية تعمل على تسريع عملية اختفاء المبيدات عن طريق التبخر والتحلل الضوئي، حيث أن الحراثة تعمل على خلط المبيدات بالتربة مما قد يعيق عملية تحللها لفترة أطول.

٤) الغمر أو الري   Flooding or Irrigation

بالنسبة للأراضي الملوثة بالمبيدات يفضل غمرها بالمياه أو وضعها تحت نظام ري كثيف حيث أن هذه العملية تساعد في غسل التربة من متبقيات المبيدات ففي احدى الدراسات وجد ان غمر الأرض بالماء مع تلقيحها بالبكتريا اللاهوائية من نوع Aerobacter aerogenes ادى الى خفض كمية الـ د.د.ت الموجودة في التربة بشكل كبير ولكن قسماً من هذه المبيدات قد يتسرب الى المياه الجوفية.

٥) أضافة بعض المواد Addition of Materials

أظهرت العديد من الدراسات أن أضافة الكاربون المنشط الى التربة ادى الى خفض نشاط متبقيات المبيدات حيث أن اضافة ١١٢ - ٤٤٨ كغم/ هكتار من الكاربون المنشط ادى الى ازالة سمية الكلوردين نتيجة عمل الكاربون المنشط كمادة مدمصة. أن كمية الكاربون المضافة تعتمد على كمية المبيدات في التربة، نوع التربة والمحصول المزروع في التربة.

٦) تحفيز النشاط المايكروني   Stimulating Microbial Activity

تعد الكائنات الحية الدقيقة أحد العوامل المهمة في تدهور المبيدات في التربة لذلك فأن محاولة تسريع عملية التدهور عن طريق ادخال الكائنات الدقيقة الى التربة أو تشجيع نموها بإضافة البيئة أو المواد المناسبة لها يسرع من عملية تدهور واختفاء المبيدات من التربة.

۷) استخدام كيمياويات بديلة  Alternative Chemicals

تتوفر في الوقت الحاضر العديد من المبيدات التي تتحلل بسرعة والتي يمكن استخدامها كبديل لمبيدات الكلور العضوية وكذلك أمكانية البحث عن مشابهات لمبيدات الكلور العضوية التي يمكن أن تتحلل بسرعة كبديل لمبيدات نفس المجموعة.