Toprak Kirliliği

Toprak kirliliği, bilindiği gibi temizlenmesi en zor, bazen de hiç mümkün olmayan tehlikeli bir ortam teşkil eder. Bilinçsizce yapılan ilaçlama ve gübreleme, kaliteli ve birinci sınıf toprakların yerleşim ve endüstri için kullanıma açılması, toprak kirliliğini hızlandırmıştır. Toprağın yapısı bilinmeden yapılan gübreleme ve zararlılara karşı yapılan mücadelede kullanılan tarım ilaçlarının fazlası bitki ve canlılara zarar verdiği gibi, yağmur suları ile içme ve kullanma ile yeraltı suyuna karışmakta hatta denizlere kadar ulaşarak kirlilik oluşturmaktadır. Sanayi atıklarının ve evsel atıkların karıştığı sularla sulanmış topraklar ise, kimyasal kirliliklerle karşı karşıya kalırlar. Erozyonla çok miktarda tarıma elverişli toprak kaybı söz konusudur. Verimli toprağın yok olmasından dolayı tarımsal üretimdeki düşüş, kalite bozulması, besin zincirindeki eksikliklerin yanısıra erozyonla taşınan topraklar denizlerde ve akarsularda bulanıklık oluşturarak su içi ekolojik dengeyi etkilemektedir. Arazinin iyi ağaçlandırılmaması, orman yangınları, ormanların kaçak olarak kesilerek tarım alanı haline getirilmesi erozyona sebep olmakta, bu da su kirliliğini oluşturmaktadır.

Toprak Kirliliğine Sebep Olan Faktörler

Tarımsal Alanlara Ağır Metal Girdileri

Toprak, hava ve su gibi kirleticiler alıcı bir ortamdır. Tarım alanlarında amacına uygun olmayan faaliyetlerle kirlenmenin yanısıra belediyelerce şehir çöplerinin verimli tarım arazilerinde depolanması, sanayi bölgelerindeki katı ve sıvı atıkların toprağa bırakılması ve maden yataklarının toprak üzerinde bırakılması ile radyoaktif atıkların toprağa verilmesi sonucunda ağır metaller toprağa karışabilmektedir.

Özellikle kurşun, kadminyum, krom, bakır, nikel, civa ve çinko belli başlı ağır metaller olup, toprağın doğal karakterini değiştirebilmekte ve mikroorganizmaları etkilemektedir.

Tarım alanlarına depo ve deşarj edenlerin toprağın taşıyabileceği ağır metal yüklerini dikkate alarak arıtma ve iyileştirme yapmaları gerekir.

Toprakta bulunan ağır metaller ve sınır değerleri

Kuru Toprakta	Topraktaki Sınır Değer (mg/kg)
Pb (Kurşun)	100
Cd (Kadminyum)	3
Cr (Krom)	100
Cu (Bakır)	100
Ni (Nikel)	50
Hg (Civa)	2
Zn (Çinko)	300

Gübreler

Kimyasal gübre ve tarım ilacı uygulamaları da toprağın zamanla niteliklerini kaybetmesine yol açmaktadır. Toprak yapısını bilmeden bilinçsizce yapılan kimyasal gübrelerle gübreleme, bitkisel verimin düşmesinden başka, ileride toprak yapısının değişmesine de yol açabilir. Toprağın verimini arttırmak için yapılan gübrelemenin yol açtığı sorunlar iki grupta toplanabilir:

a-Toprağı Tanımadan Yapılan Gübreleme:

1- Toprağı tanımadan ve analiz ettirmeden yapılan gübrelemeler, gereğinden fazla gübre kullanılarak ürünün gübreden yeterince yararlanamamasına,

2- Yanlış gübre cinsi kullanarak bitkilerde yanmalara ve kurumalara ve sonuç olarak ürünün azalmasına,

3- Yanlış cins ve aşırı miktarda gübre kullanımı toprağın pH'ının normalden uzaklaşarak özelliğinin bozulmasına,

4- Mikroorganizma yaşamının olumsuz yönde etkilenerek toprağın bozulmasına,

5- Uygun olmayan zamanlarda ve yanlış toprak derinliğine verilerek ürün randımanının artması ve eksilmesi,

6- Topraktaki bitki-besin maddesi dengesinin bozulmasına neden olmaktadır.

b- Gereğinden Fazla Gübrelemenin Çevreye Etkileri:

1- Fazla miktarda azotlu gübre kullanılması sonucu topraktan yıkanmalarla içme suları ve akarsularda nitrat miktarı artabilmektedir.
2- Fosforlu gübrelerin yüzeysel akışlarla taşınması sonucu içme suları ve diğer akarsuların fosfat kapsamları yükselebilmektedir.
3- Fazla miktarda nitrojenli gübrelerle gübrelenmiş topraklardaki bitkilerde nitrozamin gibi kanserojen maddeler oluşmakta, özellikle yaprakları yenen marul ve ıspanak gibi bitkilerde zararlı nitrat ve nitrit birikmeleri olmaktadır.

Tarım İlaçları | Pestisidler

a- Pestisidlerin Tanımı

Pestisidler; bitki hastalıkları, zararlı böcekler ve zararlı otlar gibi tarımsal ürünlerin azalmasına sebep olabilecek çeşitli etmenlere karşı kullanılan kimyasal bileşiklerin hepsine birden verilen genel bir isimdir. Pestisidlerin etki ettiği unsurların başlıcaları şunlardır: Böcekler, kemirgenler, akarsular, mantarlar, bakteriler, nematotlar, kuşlar, salyangozlar, yabancı bitki ve otlar, büyük ve küçük baş hayvanların dış parazitler vb.

Dünya Sağlık Teşkilatı (WHO) ile Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Teşkilatı (FAO) bitki koruma ilacını, "istenmeyen bitki ve canlıları kontrol altında tutmak veya önlemek için kullanılan madde veya maddeler karışımıdır" şeklinde tanımlamaktadır.

b- Pestisidlerin Faydaları

Dünya nüfusunun hızla artmasına karşılık, gıda maddelerinin üretiminde önemli bir gelişmenin olmaması bütün ülkeleri üretimi arrtırmak problemiyle karşı karşıya bırakmıştır. Tarım ürünlerini zararlı böcekler, çeşitli hastalıklar ve yabancı otlardan korumak ve açlık tehlikesini önlemek için tarımsal mücadele de pestisidlerden yararlanmak kaçınılmaz bir zaruret haline gelmiştir.

Tarım alanları dışında pestisidler, orman ağaçlarındaki çeşitli zararlılara karşı, su kanallarında akışı engelleyen veya demiryolu ulaşımını güçleştiren yabancı otlara karşı da kullanılmaktadır.

c- Pestisidlerin Sınıflandırılması

Halen 300 kadar sentetik organik pestisid bilinmektedir. Bunlardan çıkılarak çeşitli ad ve formülasyonda 10 000'in üstünde ticari pestisid preparatı hazırlanmıştır. Sayıları ve formülasyonları çok olmasına rağmen, pestisidler kimyasal formüllerine veya kullanma amaçlarına göre birkaç ana gruba ayrılır.

Kimyasal formüllerine göre pestisidler:

1) Klorlanmış hidrokarbonlar
2) Klorlanmış fenoksi asitler
3) Organofosfatlar
4) Karbomatlar

Kullanım amaçlarına göre pestisidler

1) Böceklere karşı kullanılanlar (insektisitler)
2) Mantarlara karşı kullanılanlar (fungisitler)
3) Otlara karşı kullanılanlar (herbisitler)
4) Kemirgenlere (sıçan, fare, sincap gibi) karşı kullanılanlar (rodentisitler)
5) Yılanlara karşı kullanılanlar (mollusisitler)
6) Mikroskopik kurtlara karşı kullanılanlar (nematositler).

Uygulamaya ilk konulan en önemli klorlu pestisid, DDT (Diklorodifeniltrikoloretan)'dir.

DDT, 1874 yılında bir Alman kimyacısı olan Othmar Zeidler tarafından bulunmuş ve 65 yıl literatürde kalmıştır. Nihayet 1939 yılında, İsviçreli kimyacı Paul Meuler tarafından böcek öldürücüler araştırılırken, bunun böceklere karşı olağanüstü etkili olduğu görülmüştür. II. Dünya savaşından sonra da madde, tifüs, tifo, lekeli humma, kolera, malarya gibi salgın hastalıklara karşı uzunca bir süre kullanılmıştır. Milyonlarca ev ve birçok bataklık ilaçlanmıştır. Bütün bunların sonucu olarak da ilk sentezini yapan Alman kimyacısı Zeidler'e değil, insektisit (böcek öldürücü) özelliğini bulan İsviçreli kimyacı Meuller'e 1948 yılında Nobel ödülü verilmiştir.

1958 yılında Amerika Birleşik Devletlerindeki ünlü Mayo kliniğinde hemotoloji (kan hastalıkları) uzmanı olan Dr. Malcolm tarafından DDT'nin lösemiye, hodgkins hastalığına, anemiye ve çeşitli kan hastalıklarına ayrıca, karaciğer ve dalaktaki önemli enzimleri ve vitaminleri tahrip ederek karaciğer ihtihabı (hepatitist), siroz ve kansere neden olabileceği öne sürülmüştür.

A.B.D.'de çevre koruma örgütünün Nisan 1976'da yaptığı açıklamada, 23 pestisidden yalnız bir tanesinin kanserojen olmadığı belirtilmiş ve bu arada pek çok pestisid kullanımı yasaklanmıştır. Türkiye'de yaklaşık 200 tür pestisid kullanıldığı sanılmaktadır.

Pestisidler çevrede parçalanmadan uzun süre kalabilmekte ve kalıntıları toprak, su ve havadan bitkilere geçmekte ve buradan da gıda zinciri yolu ile hayvan ve insan tarafından alınarak dokularda birikmekte son derece zararlı etkiler yapabilmektedir. DDT çevrede geviş getiren hayvanların sinir sisteminden havasız (anaerobik) ortamda bir klor atomunun hidrojen atomu ile yer değiştirmesi (Dihidroklorinesyona uğrama) sonucu DDD (Diklor - Difenil -Dikloretan) denilen bileşiğe dönüşerek zararlı etkisini sürdürmektedir.

d- Pestisidlerin İnsan ve Çevreye Etkileri

Tarım sektöründe mücadele ve koruma amacı ile kullanılan pestisidler insan ve çevresini etkiler. Bu etkileme birkaç yolla olur.

1- Direkt Toksit Etkiler: Pestisidin direk etkisi insan vücuduna ilacın solunum, deri veya ağız yoluyla doğrudan girmesi sonunda olmaktadır, pestisidle bulaşmış besinin yenilmesi veya içilmesiyle zehirlenme meydana gelmektedir. Bu zehirlenmeye "akut zehirlenme" denir.

2- Sekonder Toksit Etkiler: Pestisid kalıntıları ihtiva eden bitkisel veya hayvansal besin maddelerini yemek suretiyle meydana gelen zehirlenmelerdir. Bunlara genelde "kronik zehirlenme" denir.

3- Gıda Türlerinde Azalma: Yoğun şekilde insektisit kullanılması sonunda böceklerle beslenen türlerin gıdası önemli ölçüde azalmaktadır. Herbisitlerin çok kullanıldığı yerlerde doğal haranın kısırlaştığı ve mesela; aracılığın bu kesimlerde terk edildiği görülmektedir.

4- Yaşama Ortamının Bozulması: Bitkiler, gıda olduğu kadar hayvanlara ve diğer bitkilere bir seçenek görevi de sağlamaktadır. Pestisidler bunların etkilerinin kısmen veya, tamemen bozulmalarına ve yaşam ortamlarının bozulmasına, türlerinin yok olmasına neden olur.

5- Rakip Türün Azalışı: Bir çok bitki ve hayvan, tabiatta diğer türlerle rekabet içinde olmaları nedeniyle ekosistemde miktarları sınırlanmaktadır. Bir türün pestisid ile ortamdan kaldırılışı veya azalışı onunla rekabette olan ve bu yüzden miktarı sınırlanan diğer bir türün artmasına sebep olur.

6- Pestisidlerin Toprağa Etkileri: Devamlı uygulamalar sonucu pestisidlerin topraktaki kalıntıları şu sorunlara yol açar:

Pestisid kalıntıları ile bulaşmış toprakta yetişen ürünler, bunları, bünyelerine alabileceklerinden az da olsa kalıntı ihtiva eder. Bu ürünlerin insanlar ve hayvanlar tarafından kullanılması ile kalıntılar beslenme zinciri içinde hareket etmiş olur. Bu da zararlı sonuçlar doğurur.

Kalıntılar, toprak mikroorganizmaların özellikle verimlilik için önemli olan bazı belirli grupların kısmen veya tamemen yok olmasına sebep olur.

Kalıntılar, toprak verimliliğini arttırmada önemli rol oynayan solucanlar gibi toprak makrofaunasının zarar görmesine neden olur.

Pestisidler, topraktan sızma yolu ile yeraltısularına ve buharlaşma ile atmosfere karışarak uygulama alanı dışındaki ortamlara zarar verebilir.

e- Kimyasal Pestisidlere Alternatifler: Halen kimyasal pestisidlerin yerini alabilecek çeşitli alternatifler araştırılmaktadır. Bu alternatiflerin başlıcaları şunlardır:

1- Biyolojik alternatifler: Biyolojik alternatiflerde zararlıları yok etmek için parazitler, predatorlar ve patojenler (hastalık çıkaran organizmalar) kullanılır.

2- Dayanıklı türden bitki yetiştirmek: Son zamanlarda bazı zararlılara ve hastalıklara dayanıklı bitkiler yetiştirilmiştir.

3- Çekiciler (cezbediciler) kullanılması: Böcekleri bitkilere çeken çeşitli kimyasal maddeler vardır. Böcekler besinlerini bu çekmeyle bulurlar.

4- Genetik kontrol: Bu metodla böcekler ışınla veya kimyasal olarak kısırlaştırılır.

5- Hormon kullanılması: Hormon kullanılması da iyi bir metot gibi görünmektedir. Bu amaçla kullanılan hormon, gençlik hormonudur. Gençlik hormonu verilen bir böcek gelişir ama hiç bir zaman olgunlaşamaz ve dolayısıyla çoğalamaz.

Kirli Su ve Arıtma Çamuru

Kanalizasyon suyu, besin maddeleri ve organik maddelerce zengin olduğundan toprak mikroorganizmalarının çoğunun artması üzerine olumlu etkide bulunur. Mekanik olarak temizlenmiş kanalizasyon suyu ile toprağın sulanması sonucunda biyolojik aktivitenin bir ölçüsü olan CO2 çıkışının iki katına kadar yükseldiği saptanmıştır. Bu durum topraktaki mikroorganizmaların sayısının çoğalmasının bir sonucudur. Özellikle topraktaki azotobakteri sayısı 10 katına kadar çıkabilmektedir. Arıtma çamuru ile gübreleme de topraktaki miroorganizma sayısını arttırıcı yönde uygulanması, toprak havalandırmasını kesintiye uğratıyor veya engelliyorsa toprak faunası üzerine olumsuz yönde etki yapar.

Endüstri atık suları, fazla miktarda iz elementleri ve özellikle canlılar için toksit maddeleri fazla içerdiklerinden toprak canlıları üzerinde olumsuz etkide bulunurlar. Kanalizasyon sularının pH değerleri ve tuz içerikleri de toprak canlılarının gelişmesine olumsuz yönde etki yapar.

Kanalizasyon suyu ve arıtma çamuru herşeyden önce toprağa bitki besin elementleri sağlayan maddedir. Arıtma çamuru ile gübreleme toprağın organik madde miktarını da arttırmakta ve toprağın fiziksel özellikleri üzerinde olumlu etki yapmaktadır.

Kanalizasyon suyu ve arıtma çamurunun bitki besin elementi sağlaması yanında bazı problemleri de birlikte getireceği gözden uzak tutulmamalıdır. Bunlardan biri, yetiştirilecek bitki türünün sınırlı olmasıdır. Ayrıca, toprakta pH değerinin, iz elementlerin ve bitkiye toksit olan maddelerin yükselmesi de söz konusudur.

Genellikle toprağın pH değeri, kanalizasyon artıklarının kullanılması ile yükselir. Kanalizasyon sularının pH değeri 7-8: biyolojik olarak arıtılmış kanalizasyon sularının pH değeri ise, 7.2 - 7.6 arasında değişmektedir. Arıtma çamurlarının pH değeri genellikle, 7-8 arasında bulunmaktadır ve toprağa etkileri de pH'ı yükseltici yöndedir.

Kanalizasyon suları çoğunlukla 400 mg/lt.'nin üzerinde çözünebilir tuzları içerebildiklerinden kanalizasyon suyu ve arıtma çamurunun tarımda kullanılmasının toprağa zarar verebileceği gözden uzak tutulmamalıdır. Bitkiler özellikle kanalizasyon sularında 500 mg/lt ye kadar varan Na ve Cl'a karşı duyarlıdırlar.

Bunların dışında kanalizasyon sularında daima artan oranlarda bulunan ve arıtma çamuru kuru maddesinin % 2'sine varabilen deterjanlar toprağa zararlı etkide bulunabilir.