الآث ـــ ار البيئية لمياه الصرف الزراعى ( اسمده ومبيدات )

1. الآثـــار البيئيةلمياه الصرف الزراعى(اسمده ومبيدات) أ.د / نبيل قنديل معهد بحوث الاراضى والمياه والبيئة E-mail: nabilkandil53@gmail.Com

2. إدارة المياه على مستوى الحقل • الصرف الحقلى هو المرادف الطبيعى للرى الحقلى .....حيث أن كلاهما أساسى بما يسمى بإدارة المياه على مستوى الحقل . ويعتبران من الممارسات الزراعية التى يقوم بها المزارع . • وعلى ذلك فإن إضافة الأسمدة النتروجينية على جرعات ....والإدارة الجيدة للتربة ...ومياه الرى (مثل التحكم فى كميات الرى المناسبة وكذا الصرف) .......يعمل على خفض الفاقد منها فى مياه الصرف.وتقليل التلوث فى المجارى المائية....... ويزيد من كفاءة استخدام مثل هذه الأسمدة .......والحفاظ على البيئة الزراعية من التلوث.

3. مخاطر إستخدام مياه الصرف الزراعى فى الـزراعه مخاطر الملوحة والقلوية.. تتراكم الأملاح فى منطقة إنتشار الجذور مما يؤدى إلى تقليل نفاذية التربة مما يتسبب فى ارتفاع منسوب الماءالأرضى ونمو الحشائش وانتشار الأمراض. . مخاطر صحية يتعرض الأنسان للبكتريا والميكروبات المرضية وكذلك تتلوث الأسماك والمنتجات الزراعية والغذائية بها بالإضافة إلى العناصر الثقيلة التى تسبب فى أمراض قد تؤدى إلى الوفاة.

4. مخاطر سمية.. =يؤدى إرتفاع نسبة عناصر البورون والكلوريد والصوديوم والعناصر الثقيلة بتركيزات تزيد عن الحدود المسموح بها مما يسبب إحتراق أوراق النبات وبالتالى تقليل إنتاجيته. = يؤدى إرتفاع النتروجين النتراتى فى مياه الرى إلى تأخير مرحلة النضج وترا كمه فى الاوراق. = تزداد سمية الأسماك بزيادة تركيز عنصر الزئبق حيث يعتبر من السموم المؤثرة على المخ والعصب الشوكى كما قد تحتوى الطيور وغيرها التى تتغذى على مساحيق الأسماك .على نسب أعلى من الزئبق

5. 1-الاسمدة الكيماويه

6. - تعتبر مصر من اكثر الدول العربية إستهلاكا للاسمدة الكيماويه وخاصة الأسمدة النيتروجنية والفوسفاتية والبوتاسيه بهدف زيادة الانتاج الزراعى . -تعتبر الاسمدة الكيماويه احد المصادر التى تسهم فى اضافة العناصر الثقيله الى البيئه الزراعيه بما تحويه كشوائب و التى يمكن ان تدخل فى السلسله الغذائية للانسان.

7. Chemical fertilizers(NPK) used in EG (ton/yr)

8. ويأتى الضرر البيئى من الإسراف فى أضافة الاسمدة النيتروجنية • إضافة هذه الأسمدة الى التربة بكميات تفوق إحتياج النبات وفى مواعيد غير مناسبة لمرحلة نمو النبات يؤدى الى غسيل النترات من قطاع التربة ويتوقف على عدة عوامل منها ( كمية مياه الرى – نظام الزراعة – كمية السماد – نوع التربة ) ويكون الفقد أكبر فى الاراضى الرملية عنه فى الاراضى الطينية. • التلوث بايونى النترات والنتريت اللذان يصلا عن طريق مياه الرى او الصرف ا لزراعى يؤدى إلى هدم توازن العناصر المغذيه للنبات الكائن فى التربة ويخلق بيئة غير متوازنة للنباتات النامية بالاضافة الى خلل فى التنوع البيولوجى فى التربة .

9. او تختزنه فى محاصيل الخضر فى الثمار أو الأوراق فى أنسجتها بنسبة عالية منه. وتنتقل النترات عبر السلاسل الغذائية للانسان فتسبب فقر الدم عند الاطفال وسرطان البلعوم والمثانة عند الكبار. • اضافة بعض العناصر الثقيله الى التربة او مياة الصرف مثل الكادميوم و الكوبالت و النيكل و الكروميوم والتى عادة ما تكون شوائب مصاحبة لانتاجها

10. الضرر البيئى من الإسراف فى إضافة الأسمدة الفوسفاتية • ترسيب بعض العناصر النادرة الموجودة فى التربة الزراعية التى يحتاجها النبات فى نموه وتحويلها الى مواد عديمة الذوبان فى الماء وغير صالحة لامتصاص النبات. • وقد بينت دراسات لمعهد بحوث الأراضى والمياه والبيئة احتواء الأسمدة الكيماوية على عناصر ثقيلة مثل الرصاص والكادميوم والنيكل والكوبالت • وكانت الأسمدة النتروجينية الاقل تلوثا. • وكان أعلى تركيز للرصاص والكادميوم فى الأسمدة البوتاسية • وأعلى تركيز للكوبالت و النيكل فى الأسمدة الفوسفاتية. • وتشير الابحاث ايضا الى خطورة هذه العناصر على صحة الأطفال والبالغين.

11. التلوث البيئى الناجم من صناعة الاسمدة النتروجينيه: • ينتج عنة تخزين غاز الامونيا والذى يعد من مخالفة شروط الامان البيئى حيث انها مادة سامة قابلة للانفجار . • توجد (10) أمراض تصيب الانسان نتيجة التعرض لجرعات زائدة من الامونيا منها: السكتة القلبية – نقص الاكسجين فى الدم – أرتفاع فى عدد كرات الدم البيضاء – جلطات فى شرايين الرئة – أختلال فى كفاءة المخ – احتراق فى الشفاه وفتحات الانف والقصبة الهوائية والبلعوم والجلد . • يتم استهلاك ما لا يزيد عن (10) مليون متر مكعب/سنوى من المياه العذبة للتبريد والتى تلقى فى المجارى المائية مسببا تلوث مائى يهدد التنوع الحيوى..

12. Case Study1

13. Fertilizers(3): N,P, and K. • Companies(11): A,B,C,D1,D2,E,F,G,H,I,J. • Products : 18 powder • Samples No. : 54 • Extraction methods: 3 • Aqua Regia, • AB- DTPA, and • Water. • Heavy Metals (4): Pb, Cd, Co, and Ni.

14. 1- Nitrogen fertilizers analyses Ammonium Nitrate(3) Urea (2)

15. Fig.( ) Heavy metals content in Ammonium nitrate fertilizers

16. Fig.( ) Heavy metals content in Ammonium nitrate fertilizers

17. Fig.( ) Heavy metals content in Ammonium nitrate fertilizers

18. Fig.( ) Heavy metals content in Urea fertilizers

19. Fig.( ) Heavy metals content in Urea fertilizers

20. 2-Phosphate fertilizers Fine Ordinary Super Phosphate(4). Coarse Ordinary Super Phosphate (4). Triple super Phosphate (1).

21. Fig.( ) Heavy metals content in Fine Ordinary Super Phosphate fertilizers

22. Fig.( ) Heavy metals content in Fine Ordinary Super Phosphate fertilizers

23. Fig.( ) Heavy metals content in Fine Ordinary Super Phosphate fertilizers

24. Fig.( ) Heavy metals content in Fine Ordinary Super phosphate fertilizers

25. Fig.( ) Heavy metals content in Coarse Ordinary Super Phosphate fertilizers

26. Fig.( ) Heavy metals content in Coarse Ordinary Super Phosphate fertilizers

27. Fig.( ) Heavy metals content in Coarse Ordinary Super Phosphate fertilizers

28. Fig.( ) Heavy metals content in Coarse Ordinary Super Phosphate fertilizers

29. Fig.( ) Heavy metals content in Triple Super Phosphate fertilizers

30. 3-Potash fertilizers. Potassium Chloride (2). Potassium Sulphate (2).

31. Fig.( ) Heavy metals content in Potassium Chloride fertilizers

32. Fig.( ) Heavy metals content in Potassium Chloride fertilizers

33. Fig.( ) Heavy metals content in potassium Sulphate fertilizers

34. Fig.( ) Heavy metals content in Potassium Sulphate fertilizers

35. Conclusion: • Extraction of aqua regia method gave the highest significant concentration in comparison of AB-DTPA and water extraction. • No significant differences were found between Extraction of AB-DTPA and water extract in case nitrogen and potash fertilizers.

36. A classification in descending order: - Pb : Potash > Phosphate > Nitrogen fertilizers. - Ni : Phosphate > Potash > Nitrogen fertilizers. - Cd : Potash > Phosphate > Nitrogen fertilizers. - Co : Phosphate > Potash > Nitrogen fertilizers.

37. Dominant pollutants: • Nitrogen fertilizers : Pb , Ni • Phosphate fertilizers : Cd • Potash fertilizers : Pb

38. In descending order of: • Pb > Co > Ni > Cdin Ammonium nitrate (NO3 NH4) fertilizer 33.5%. • Pb > Ni > Co > Cdin Urea fertilizer Co (NH2)2 46%. • Ni > Cd > Pb > Co in Phosphate fertilizers (fine and aggregate . • Cd > Co > Ni< Pbin Phosphate fertilizers (triple) 37%. • Cd > Pb > Ni > Co in Potash fertilizers (KCl and K2SO4,48-62%)

39. Environmental impacts of chemical fertilizers impurities on Soil and Crop

40. Soils:Sandy soil (low lime). loamy and clay loam soils (high lime). • Depth: 0-30 cm. • Crops: Wheat & maize • Years of cultivation: 5 & 10 and 20 Yr. • Elements:Pb , Cd , Ni, and Co.

41. Fig. (1 ) Total heavy metals content in the surface soil (0-30cm) of the sandy soil (low lime content).

42. Fig. (2) Total heavy metals content in the soil surface (0-30cm) of the loamy and clay loam soils (high lime content).

43. N, P K, Pb, Cd, Co and Ni can be arranged in the descending order as follow: • Sandy soils: (>20) years cultivation age> (10) years cultivation age> (<5) years cultivation age • Calcareous soils: (>20) years cultivation age> (10) years cultivation age> (<5) years cultivation age. • Calcareous soils were higher than the sandy one.

44. Fig. (3) Heavy metals contents in grains of maize & wheat growing in sand soil (low lime content).

45. Fig. (4) Heavy metals contents in grains of maize & wheat growing in loamy and clay loam soil (high lime content).

46. Period of cultivation hadincrease Conc. And its content in the plants grown thereon. • The available contents in sandy soil which exceeded the corresponding available ones in the calcareous soil. • Thus, the available content is the effective factor in determining these metal ions in plants.

47. Case Study2

48. تختزن بعض نباتات الخضر في انسجتها تختزن بعض نباتات الخضر في انسجتها نسبة عالية من ايونات النترات والنتريت نتيجة للتسميد النتروجينى المتعاقب وغير المرشد مثل (البنجر- الجزر- الكرنب- الفجل- الكرفس- الخس- السبانخ- الخيار- الفاصوليا الخضراء). مما يفقدها الطعم وتغير لونها ورائحتها(احمد اسلام 1999)

49. Vegetables plants had stored NO3&NO2 ions(mg/kg) in their tissues.

50. Case Study 3