Tarım toprakları ve ağır metaller

Metin Aydın

10.10.2023 - 10:11 Yayınlanma

10.10.2023 - 10:11 Güncelleme

4 Paylaşım

Toprak, kayaçların ve organik maddelerin ayrışmasıyla oluşan ürünlerin farklı oranlarda karışması sonucu şekillenen, su, mineraller ve organik maddelerle birlikte çözünebilir tuzlar ve iyonları içeren ve canlıların üzerinde hayatlarını sürdürebileceği bir ortam sağlayan doğal ve dinamik bir yapıdır. Bu yüzden toprak, önemli bir malzeme ve yaşam ortamı olarak kabul edilir. Ancak bu önemli yapı doğal ya da insan kökenli sebeplerden ötürü kirlenip kendisinden yararlanan canlılar için zararlı hale gelebilmektedir.
Hızlı sanayileşmeye ek olarak özellikle yirminci yüzyılın başından itibaren modern tarıma geçilmesi dünya genelinde çevre kirliliğinin artmasına neden olmuştur. Şehirleşme ve endüstrileşme sürecine bağlı olarak artan çevre kirliliği sebebiyle topraktaki kirlilik miktarı da artmış ve günümüzde canlılar için tehlikeli boyutlara ulaşmıştır. Toprak kirliliğinden özellikle besin zinciri yoluyla pek çok farklı organizmanın olumsuz etkileniyor olması, bu problemin ne kadar büyük olduğunu açık şekilde ortaya koymaktadır. Çevre ve toprak kirlenmesinin en önemli sebeplerinden bir tanesi ağır metallerdir.
Genel olarak topraklardaki ağır metal kirliliği, fosil yakıtların yanması, termik santraller, jeotermal santraller, tarım topraklarında atık veya kirli suların, gübre ve pestisitlerin kullanımı, madencilik atıkları ve çöp sahası filtreleme gibi insan kökenli uygulamalardan kaynaklanabileceği gibi, minerallerin doğal ayrışma süreci, erozyon, orman yangınları ve volkanik aktiviteler gibi sebeplerden de kaynaklanabilir. Tarım topraklarındaki ağır metal kirliliği, tarımsal ürünlerin güvenliğine yönelik artan endişeden dolayı kamuoyunun büyük ölçüde dikkatini çeken dünya genelinde bir çevre sorunu haline gelmiştir.
Dünya genelinde tarım topraklarındaki ağır metal kirliliği, telafi edilebilir bir ekolojik problem olmaktan çıkmış, hem dünya çapında bir sağlık sorunu hem de yılda 10 milyar ABD dolarını aşan bir ekonomik kayıp haline gelmiştir. Toprak kirliliğini dolaylı olarak etkileyen unsurlardan bir tanesi de tatlı suların, özellikle de tarımda kullanılan sulama sularının kirliliğidir.
Tatlı su kirliliğinin başlıca kaynakları, arıtılmamış endüstriyel atıkların ve tarım alanlarından gelen akışın tatlı sulara karışmasıdır. Atık sulardan içme ve kullanma sularına karışan ağır metaller, diğer toksik kimyasallar ile birlikte hem karıştıkları sularda yaşayan organizmalar için, hem de bu suların içme suyu ya da sulama suyu olarak kullanılması durumunda insanlar ve diğer canlılar için zararlı olabilmektedir. Günümüzde, gelişmekte olan ülkelerde kirlilik kökenli çevre sorunlarının yüzde 70-80’ini doğrudan ya da dolaylı olarak kirli sular oluşturmaktadır. Ağır metal kirliliği organik kirleticilerin aksine, örtülü, kalıcı ve geri döndürülemez nitelikte olup, yalnızca atmosfer, toprak ve su kütlelerinin kalitesini düşürmekle kalmaz, aynı zamanda besin zincirinde birikim yoluyla insanların ve diğer canlıların sağlığı için de büyük bir tehdit oluşturur.
Toprakta bulunan ağır metaller biyosferin geneli için risk oluşturur ve toprağın pH, renk, gözeneklilik ve doğal kimyası gibi özelliklerini değiştirerek toprağın kalitesini ve verimini olumsuz yönde etkiler.Ağır metallerin hareketi, sıcaklığa, yüzey sularının hareket hızına ve yönüne, hava kütlelerinin dolaşımına ve rüzgâr hızına bağlıdır. Son yıllarda tarım topraklarının atık su kullanarak sulanması, çamur uygulaması ve endüstriyel atık suların karışması gibi insan kökenli ağır metal kaynakları tarafından kirletilmesi gıda güvenliğini olumsuz etkilemektedir.
Yapılan çalışmalar, tarım bitkilerinin kontrollü bir şekilde kapalı alanlarda yetiştirilmesinin de ağır metal kontaminasyonu ve gıda güvenliği açısından mutlak bir çözüm olmadığını göstermiştir. Seralarda yetiştirilen sebzelerin de çoğunlukla insan kökenli kirlilik kaynakları ile kontamine olabildiği görülmüştür.
Toprağın ağır metaller bakımından iyileştirilmesi fiziksel, biyolojik, ekolojik ve kimyasal yaklaşımlarla gerçekleştirilebilmekle birlikte uygulanacak teknolojiler çevre dostu, hızlı ve uygun maliyetli olmalıdır.Yerel yönetimlerin de tarım alanlarını endüstriyel ağır metal kaynaklarından uzakta konumlandırmak için uygun arazi kullanım politikaları ile arazi kullanım değişiklikleri yapması gerekmektedir.
Ağır metaller organizmaya alındığında biyolojik olarak birikirler. Bu biyobirikim ağır metalin cinsine ve konsantrasyonuna bağlı olarak komplikasyonlara neden olabilmektedir. Bu sebeplerden dolayı özellikle mutlak toksik olan metallerin organizmaya girişi engellenmelidir. Çevresel ve biyolojik anlamda toksik kabul edilen ağır metaller ve metaloitler arasında As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb ve Zn sayılmaktadır. Yarılanma ömürleri oldukça uzun olan ağır metaller doğada parçalanmamaktadır. Ayrıca, toprakta, suda, sedimentte ve canlı dokularında birikebildiklerinden direkt olarak çevreden, ya da dolaylı olarak besin zinciri yoluyla alındığında insan sağlığı açısından tehdit oluşturabilmektedirler.
Çevre genelindeki insan kökenli ağır metal kaynakları büyük ölçüde madencilik, endüstriyel ve tarımsal faaliyetleri içerir. Bugün madencilik sektörü, özellikle Avrupa’da toplam ağır metal kirliliğinde yüzde 48’lik bir payla ön sıralarda yer almaktadır. Endüstriyel ve evsel kanalizasyon suları gibi atık suların deşarjı da ağır metallerin çevreye salınımına sebep olmaktadır. Kimyasal gübrelerin uygulanması ve fosil yakıtların yakılması da ağır metallerin insan kökenli olarak çevreye yayılmasına katkıda bulunur. Fosfatlı gübreler özellikle ağır metal kirliliğinde önem taşımaktadır.Otoyolların kenarlarındaki tarım toprakları yoğun araç trafiği yüzünden ağır metallerden etkilenmekte ve bu tip tarım arazilerinde Cd, Cr, Pb ve Zn konsantrasyonları önemli ölçüde artmaktadır.
Şehirlere ya da endüstriyel alanlara yakın bulunan tarlalarda kömürün yanması sırasında açığa çıkan kısmen uçucu olan As, Cd, Pb ve tamamen uçucu özellikte olan Hg tarım toprakları için büyük riskler oluşturmaktadır. Tarım topraklarında ağır metallerin sebep olduğu kirlilik sadece ürün verimi ve kalitesini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda mikrobiyal floranın bileşimini, boyutunu ve aktivitesini de değiştirir. Bu nedenle, ağır metaller toprak bozulmasının birincil kaynağıdır. Atmosfere salınan ağır metaller nihayetinde toprağa geri dönerek suların ve toprağın kirlenmesine sebep olur.
Ağır metaller çevrede kalıcı oldukları için ya biyotada birikirler ya da yer altı sularına sızarlar. Biyota ve yer altı sularının potansiyel olarak toksik ağır metallerle kontaminasyonu insan sağlığı için önemli etkilere sahiptir.
Su kütlelerinin, özellikle tarımda kullanılan sulama sularının ağır metallerle kirlenmesi, ağır metallerin çevresel kalıcılık, biyobirikim ve besin zincirlerinde biyomagnifikasyon özellikleri ve toksisiteleri nedeniyle dünya çapında önemli bir sorundur. Su kaynaklarının ağır metallerle kirlenmesi ve özellikle kirli suların tarımda kullanılması bitki, hayvan ve insan sağlığını olumsuz yönde etkileyen kritik bir çevre sorunudur. Sucul ekosistemlerdeki ağır metallerin özellikle bu sistemlerde yaşayan organizmalar üzerinde ciddi etkileri vardır. Ağır metallerce kirletilmiş sularda yaşayan canlılar besin zinciri yolu ile tüketildiklerinde, dolaylı yoldan insan ve hayvan vücuduna girip toksik etkiye neden olabilirler.
Bitkilerde ağır metaller bitkiye genellikle yaşadığı ortamdan su alırken su ile birlikte girerler. Bitki bünyesine giren ağır metaller, bitkilerde fizyolojik ve biyokimyasal süreçleri olumsuz anlamda etkileyerek toksisiteye sebep olmakta ve bu durum uzun vadede bitkinin ölümü ile sonuçlanabilmektedir. Ağır metaller büyük ölçüde insan kökenli kaynaklar tarafından çevreye yayıldıkları için çevre bilinci insanlara çocuk yaşlarda aşılanmalıdır. Endüstrilerden kaynaklanan atık sular, doğal su kütlelerine deşarj edilmeden önce etkin bir şekilde arıtılmalıdır.
Üretimde, ilaçların ve kimyasal gübrelerin kullanımı minimuma indirilmeli, bunun yerine daha doğal yollara başvurulmalıdır. Yine genel olarak çöplerin herhangi bir ön işlemden geçirilmeden büyük arazilerde depolanması yerine, atıklar ileri teknolojili geri dönüşüm sistemlerinden geçirilmeli ve zararları en aza indirilmelidir. Maden sahaları, nükleer tesisler ve tıbbi merkezlerden çıkan atıklar titizlikle arıtılmalı ve doğrudan doğaya bırakılmamalıdır. Şehirlerde kömür ve petrol gibi fosil yakıtlar ile ısınma minimuma indirilmeli, elektrik ve doğal gaz kullanılan taşıtlar yaygınlaştırılmalıdır. Yerel yönetimler tarım alanlarını şehir merkezlerinden ve endüstriyel alanlardan uzakta konumlandırmak için arazi kullanım politikası değişiklikleri uygulamalıdır. Tüm bahsi geçen önlemler yasal zorunluluklarla sağlanmalı, yapılacak hukuki düzenlemeler ve verilecek cezalar caydırıcı nitelikte olmalıdır. Son olarak asıl görevimizin kirli ortamların temizlenmesi değil, temiz ortamların kirletilmemesi olduğu unutulmamalıdır.

Önceki Sonraki