Bodenverschmutzung

Bodenverschmutzung kann durch Folgendes verursacht werden (nicht abschließende Liste)

• Mikroplastik
• Ölaustritte
• Bergbau und Aktivitäten anderer Schwerindustrien
• Zufällige Austritte können bei Aktivitäten etc. vorkommen.
• Korrosion von unterirdischen Lagertanks (einschließlich der Rohrleitungen, die zur Übertragung des Inhalts verwendet werden)
• Saurer Regen
• Intensive Landwirtschaft
• Agrarchemikalien, wie Pestizide, Herbizide und Düngemittel
• Petrochemikalien
• Industrieunfälle
• Straßenschutt
• Einleitung von kontaminiertem Oberflächenwasser in den Boden
• Munition, chemische Stoffe, und andere Kampfstoffe
• Abfallentsorgung
  • Öl- und Treibstoffverklappung
  • Nukleare Abfälle
  • Direkte Einleitung von Industrieabfällen in den Boden
  • Einleitung von Abwässern
  • Deponierung und illegale Ablagerung
  • Kohlenasche
  • Elektronikschrott

Die am häufigsten vorkommenden Chemikalien sind Erdölkohlenwasserstoffe, Lösungsmittel, Pestizide, Blei und andere Schwermetalle.

Jede Aktivität, die zu anderen Formen der Bodendegradation führt (Erosion, Verdichtung usw.), kann die Auswirkungen der Kontamination indirekt verschlimmern, indem die Bodensanierung mühsamer wird.

Historische Ablagerungen von Kohleasche, die für Wohn-, Gewerbe- und Industrieheizungen sowie für industrielle Prozesse wie die Erzverhüttung verwendet wurde, waren eine häufige Quelle der Kontamination in Gebieten, die vor etwa 1960 industrialisiert wurden. Kohle reichert während ihrer Entstehung Blei und Zink sowie in geringerem Maße auch andere Schwermetalle an. Wenn die Kohle verbrannt wird, werden die meisten dieser Metalle in der Asche konzentriert (die wichtigste Ausnahme ist Quecksilber). Kohleasche und -schlacke können genügend Blei enthalten, um als „charakteristischer gefährlicher Abfall“ zu gelten, der in den USA als mehr als 5 mg/l extrahierbares Blei unter Verwendung des TCLP-Verfahrens definiert ist. Zusätzlich zu Blei enthält Kohleasche typischerweise variable, aber signifikante Konzentrationen von polynuklearen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAHs; z.B. Benzo(a)anthracen, Benzo(b)fluoranthen, Benzo(k)fluoranthen, Benzo(a)pyren, Indeno(cd)pyren, Phenanthren, Anthracen und andere). Diese PAK sind bekannte Humankarzinogene, und die zulässigen Konzentrationen dieser Stoffe im Boden liegen typischerweise bei etwa 1 mg/kg. Kohleasche und -schlacke lassen sich durch das Vorhandensein von gebrochen weißen Körnern im Boden, grauem, heterogenem Boden oder (Kohleschlacke) blasigen, blasigen, kieselsteingroßen Körnern erkennen.

Gereinigter Klärschlamm, in der Industrie als Biosolids bekannt, ist als „Dünger“ umstritten. Da er ein Nebenprodukt der Abwasserreinigung ist, enthält er in der Regel mehr Schadstoffe wie Organismen, Pestizide und Schwermetalle als andere Böden.

In der Europäischen Union erlaubt die Richtlinie über die Behandlung von kommunalem Abwasser die Ausbringung von Klärschlamm auf Böden. Die Menge soll sich bis zum Jahr 2005 auf 185.000 Tonnen Trockenmasse verdoppeln. Dieser hat aufgrund des hohen Stickstoff- und Phosphatgehalts gute landwirtschaftliche Eigenschaften. In den Jahren 1990/1991 wurden 13% des Nassgewichts auf 0,13% der Landfläche versprüht; es wird jedoch erwartet, dass dies bis 2005 um das 15-fache ansteigen wird. Befürworter sagen, dass es notwendig ist, dies zu kontrollieren, damit pathogene Mikroorganismen nicht in Wasserläufe gelangen und um sicherzustellen, dass es keine Anhäufung von Schwermetallen im Oberboden gibt.

Pestizide und Herbizide

Ein Pestizid ist eine Substanz, die verwendet wird, um einen Schädling zu töten. Ein Pestizid kann eine chemische Substanz, ein biologischer Wirkstoff (wie ein Virus oder eine Bakterie), ein antimikrobielles Mittel, ein Desinfektionsmittel oder ein Gerät sein, das gegen einen beliebigen Schädling eingesetzt wird. Zu den Schädlingen zählen Insekten, Pflanzenpathogene, Unkräuter, Weichtiere, Vögel, Säugetiere, Fische, Nematoden (Fadenwürmer) und Mikroben, die mit dem Menschen um Nahrung konkurrieren, Eigentum zerstören, Krankheiten verbreiten oder übertragen oder eine Belästigung darstellen. Obwohl der Einsatz von Pestiziden Vorteile hat, gibt es auch Nachteile, wie z. B. die potenzielle Toxizität für Menschen und andere Organismen.

Herbizide werden eingesetzt, um Unkraut abzutöten, vor allem auf Gehwegen und Bahnstrecken. Sie ähneln den Auxinen und die meisten sind durch Bodenbakterien biologisch abbaubar. Eine Gruppe, die sich von Trinitrotoluol ableitet (2:4 D und 2:4:5 T), enthält jedoch die Verunreinigung Dioxin, die sehr giftig ist und schon in geringen Konzentrationen zum Tod führt. Ein weiteres Herbizid ist Paraquat. Es ist hochgiftig, wird aber im Boden durch die Wirkung von Bakterien schnell abgebaut und tötet die Bodenfauna nicht.

Insektizide werden eingesetzt, um landwirtschaftliche Betriebe von Schädlingen zu befreien, die die Ernte schädigen. Die Insekten schädigen nicht nur stehende, sondern auch gelagerte Feldfrüchte, und in den Tropen rechnet man damit, dass ein Drittel der Gesamtproduktion bei der Lagerung von Lebensmitteln verloren geht. Wie bei den Fungiziden waren die ersten Insektizide, die im neunzehnten Jahrhundert eingesetzt wurden, anorganisch, z. B. Pariser Grün und andere Arsenverbindungen. Seit dem späten achtzehnten Jahrhundert wurde auch Nikotin verwendet.

Heute gibt es zwei Hauptgruppen von synthetischen Insektiziden –

1. Zu den Organochlorinen gehören DDT, Aldrin, Dieldrin und BHC. Sie sind billig in der Herstellung, potent und persistent. DDT wurde ab den 1930er Jahren massiv eingesetzt, mit einem Spitzenwert von 72.000 Tonnen im Jahr 1970. Dann ging die Verwendung zurück, als die schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt erkannt wurden. Es wurde weltweit in Fischen und Vögeln gefunden und wurde sogar im Schnee in der Antarktis entdeckt. Es ist nur wenig wasserlöslich, aber sehr gut löslich in der Blutbahn. Es wirkt sich auf das Nerven- und Hormonsystem aus und bewirkt, dass den Eierschalen von Vögeln Kalzium fehlt, wodurch sie leicht zerbrechlich werden. Es wird für den Rückgang der Bestände von Greifvögeln wie Fischadler und Wanderfalke in den 1950er Jahren verantwortlich gemacht – sie erholen sich jetzt wieder. Neben der erhöhten Konzentration über die Nahrungskette ist bekannt, dass es über durchlässige Membranen eindringen kann, so dass Fische es über ihre Kiemen aufnehmen. Da es eine geringe Wasserlöslichkeit hat, bleibt es tendenziell an der Wasseroberfläche, so dass Organismen, die dort leben, am meisten betroffen sind. DDT, das in Fischen gefunden wurde, die Teil der menschlichen Nahrungskette waren, gab Anlass zur Besorgnis, aber die in Leber-, Nieren- und Hirngewebe gefundenen Werte lagen unter 1 ppm und in Fett bei 10 ppm, was unter dem Wert lag, der wahrscheinlich Schaden verursacht. Dennoch wurde DDT in Großbritannien und den Vereinigten Staaten verboten, um eine weitere Anreicherung in der Nahrungskette zu verhindern. Die US-Hersteller verkauften DDT weiterhin an Entwicklungsländer, die sich die teuren Ersatzchemikalien nicht leisten konnten und in denen es keine so strengen Vorschriften für den Einsatz von Pestiziden gab.

2. Organophosphate, z.B. Parathion, Methylparathion und etwa 40 weitere Insektizide sind im Inland erhältlich. Parathion ist hochgiftig, Methyl-Parathion ist weniger giftig und Malathion gilt allgemein als sicher, da es eine geringe Toxizität aufweist und in der Säugetierleber schnell abgebaut wird. Diese Gruppe wirkt, indem sie die normale Nervenübertragung verhindert, da die Cholinesterase daran gehindert wird, die Transmittersubstanz Acetylcholin abzubauen, was zu unkontrollierten Muskelbewegungen führt.

Kampfstoffe

Die Entsorgung von Munition und die durch die Dringlichkeit der Produktion bedingte mangelnde Sorgfalt bei der Herstellung von Munition können den Boden über längere Zeiträume kontaminieren. Es gibt nur wenige veröffentlichte Beweise für diese Art der Kontamination, was vor allem daran liegt, dass die Regierungen vieler Länder die Veröffentlichung von Material im Zusammenhang mit Kriegseinsätzen einschränken. Senfgas, das während des Zweiten Weltkriegs gelagert wurde, hat jedoch einige Standorte für bis zu 50 Jahre kontaminiert und die Erprobung von Anthrax als potenzielle biologische Waffe hat die gesamte Insel Gruinard kontaminiert.