การปนเปื้อนของโลหะหนักในดิน

การปนเปื้อนของโลหะหนักในดินคือการสะสมของโลหะและกึ่งโลหะที่เป็นพิษในดินในระดับที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม

Definition

การมีอยู่ของโลหะและกึ่งโลหะที่เป็นพิษในดิน ซึ่งโดยทั่วไปมาจากกิจกรรมของมนุษย์ ในความเข้มข้นที่เกินกว่าระดับพื้นหลังตามธรรมชาติ และสามารถก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต หรือปนเปื้อนห่วงโซ่อาหารและน้ำได้

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมแหล่งที่มา พฤติกรรม และผลกระทบของโลหะและกึ่งโลหะปริมาณน้อย เช่น ตะกั่ว แคดเมียม สารหนู โครเมียม และปรอทในดิน โดยกล่าวถึงวิธีการที่โลหะเข้าสู่ดินจากอุตสาหกรรม การทำเหมือง การจราจร และการเกษตร ปัจจัยที่ควบคุมชนิดทางเคมี การเคลื่อนที่ และชีวปริมาณออกฤทธิ์ของโลหะเหล่านั้น รวมถึงเส้นทางที่โลหะไปถึงผู้คนและระบบนิเวศ การประเมินและการฟื้นฟูพื้นที่ดินที่ปนเปื้อนโลหะเชื่อมโยงกับงานภาคสนามในวงกว้าง

Core questions

• แหล่งที่มาหลักของโลหะหนักในดินคืออะไร?
• อะไรเป็นตัวควบคุมการเคลื่อนที่และชีวปริมาณออกฤทธิ์ของโลหะในดิน?
• โลหะในดินเข้าถึงผู้คนและระบบนิเวศได้อย่างไร?
• เหตุใดความเข้มข้นของโลหะทั้งหมดจึงไม่เท่ากับความเสี่ยง?

Key theories

ชนิดทางเคมีของโลหะควบคุมพฤติกรรม

รูปแบบทางเคมีของโลหะ ซึ่งถูกควบคุมโดยค่า pH, ศักย์รีดักซ์, สารอินทรีย์ และพื้นผิวแร่ธาตุ เป็นตัวกำหนดความสามารถในการละลาย การเคลื่อนที่ และชีวปริมาณออกฤทธิ์ของโลหะได้มากกว่าความเข้มข้นรวมทั้งหมดเพียงอย่างเดียว

ความคงทนและการสะสม

ต่างจากสารมลพิษอินทรีย์หลายชนิด โลหะไม่สามารถย่อยสลายได้ แต่จะคงอยู่และอาจสะสมในดิน ดังนั้นการปนเปื้อนจึงคงอยู่นาน และการจัดการจึงมุ่งเน้นไปที่การตรึงหรือการกำจัดมากกว่าการย่อยสลาย

Clinical relevance

โลหะหนักในดินสามารถเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ได้จากการบริโภคดินและฝุ่น การดูดซึมเข้าสู่พืชผล และการชะล้างลงสู่น้ำ การทำความเข้าใจชนิดทางเคมีและการเคลื่อนที่ของโลหะเหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับการประเมินความเสี่ยงและการเลือกวิธีการกักเก็บหรือการทำความสะอาด

Evidence & guidelines

การประเมินดินที่ปนเปื้อนโลหะมักจะเปรียบเทียบการวัดที่คำนึงถึงชนิดทางเคมีกับค่าคัดกรองตามความเสี่ยง ซึ่งในที่นี้จะอธิบายเพื่อชี้แจงแนวปฏิบัติในการประเมิน ไม่ใช่เป็นมาตรฐานที่ตายตัว

History

การตระหนักถึงการปนเปื้อนโลหะเพิ่มขึ้นพร้อมกับการพัฒนาอุตสาหกรรมและเหตุการณ์การเป็นพิษที่สำคัญ ซึ่งนำไปสู่การศึกษาพฤติกรรมของโลหะในดินอย่างละเอียด และแนวทางที่อิงตามความเสี่ยงซึ่งคำนึงถึงชีวปริมาณออกฤทธิ์มากกว่าปริมาณรวมทั้งหมด

Seminal works

• alloway2013
• sparks2003
• manahan2017

Frequently asked questions

ทำไมโลหะหนักถึงอยู่ในดินได้นาน?

โลหะเป็นธาตุที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ ดังนั้นเมื่ออยู่ในดินแล้วก็จะคงอยู่ต่อไป โลหะสามารถเปลี่ยนได้เพียงรูปแบบทางเคมีหรือตำแหน่งเท่านั้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการจัดการดินที่ปนเปื้อนโลหะจึงมุ่งเน้นไปที่การตรึงหรือการกำจัดโลหะมากกว่าการย่อยสลาย

ระดับโลหะรวมที่สูงหมายถึงความเสี่ยงสูงเสมอไปหรือไม่?

ไม่จำเป็นเสมอไป ความเสี่ยงขึ้นอยู่กับปริมาณของโลหะที่อยู่ในรูปที่ละลายน้ำได้และมีชีวปริมาณออกฤทธิ์ ซึ่งถูกควบคุมโดยเคมีของดิน ดังนั้นโลหะที่ถูกยึดเกาะอย่างแน่นหนาอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงน้อยกว่าโลหะที่มีปริมาณน้อยกว่าแต่เคลื่อนที่ได้มากกว่า