استفاده از کود نیتروژن‌دار در کشاورزی، تهدیدی برای آب آشامیدنی

با توجه به مطالعه پژوهشگران، استفاده از کود نیتروژن‌دار در کشاورزی، باعث آلوده شدن آب رودخانه‌ها و دریاچه‌ها و سرایت آن به چاه‌های آب آشامیدنی در طی بیش از 80 سال شده است.

بر اساس مقاله‌ای که در مجله تحقیقاتی محیط زیست (1) منتشر شده، نشان ‌می‌دهد که غلظت بالای نیترات در رودخانه‌ها و دریاچه‌ها تا دهه‌ها باقی می‌ماند، حتی اگر کشاورزان استفاده از کود نیتروژن‌دار را متوقف کنند. پژوهشگران دریافتند که نیتروژن در خاک، منبعی بلند مدت برای آلودگی زمین و آب‌ها به شمار می‌آید.

ناندیتا باسو Nandita Basu ، استاد دپارتمان علوم زمین و محیط زیست و مهندسی عمران و محیط زیست، عضو انستیتو آب ( Water Institute ) دانشگاه واترلو (2) گفت: "این یک واقعیت است که نیتروژنی که در خاک ذخیره می‌شود، می‌تواند به عنوان منبعی از میزان بالای نیترات حتی مدت‌ها پس از استفاده نکردن از کود، در منطقه باقی بماند."

این مقاله برای نخستین‌بار با نشان دادن شواهدی از میزان بالای نیترات در منطقه رودخانه می‌سی‌سی‌پی (3) ایالات متحده، از این حقیقت علمی پرده برداشت.

این در حالی است که تصفیه آب آشامیدنی، ‌نیاز به سرمایه گذاری چند میلون دلاری دارد. Des Moines Water Works (4) بزرگ‌ترین مرکز تهیه آب آشامیدنی منطقه آیووا (5) در حال حاضر دست به اقدام قانونی علیه سه شهر بالادست رودخانه زده است، چراکه میزان سطح خطرناک نیترات آب بیش از دو برابر استاندارد آب آشامیدنی منطقه رسیده است.

باسو و گروه تحقیاتی‌اش به منظور آنالیز و گردآوری اطلاعات در مورد میزان نیتروژن خاک کشاورزی، بیش از دوهزار نمونه خاک سراسر رودخانه می‌سی‌سی‌پی را مورد آزمایش قرار دادند و به این نتیجه رسیدند که تجمعی از نیتروژن در خاک‌ کشاورزی منطقه یادشده، وجود دارد. تجمع نیتروژن در بسیاری از مناطق، در سطح زمین مناطق شخم‌زده آشکار نبود، بلکه 25 تا 100 سانتی‌متری زیر سطح خاک، تجمع نیترات یافت شد.

کیم ون متر Kim Van Meter ، دانشجوی دکترا دپارتمان علوم زمین و محیط زیست دانشکده علوم دانشگاه واترلو گفت: "با توجه به این فرضیه علمی دریافتیم که این تجمع نه‌تنها به‌دلیل افزایش استفاده از کود رخ داده، بلکه به‌دلیل کشت سویا و تغییرات در شیوه‌های خاک‌ورزی در طول 80 سال گذشته اتفاق افتاده است."

نتایج برآمده از این تحقیقات حاکی است که این میزان نیتروژن با استفاده در مزارع، در طول بیش از سه دهه به آبراه‌ها سرایت کرده است. نیتروژن شبیه فسفر، یک ماده غذایی محدود برای گیاهان است و زمانی که به‌عنوان کود در کشاورزی استفاده شود، می‌تواند به افزایش محصول کمک کند.

متأسفانه با افزودن نیتروژن بیش از حد به کود، و استفاده از کود در مزارع، باعث شده تا نیتروژن وارد آبراه‌ها شده و تهدیدی برای آب آشامیدنی منطقه به‌شمار رود. افزایش نیتروژن همچنین باعث شده تا کمبود اکسیژن روی دهد و زندگی جانداران دریایی به خطر بیفتد که در این مورد می‌توان به منطقه‌ای در خلیج مکزیک ( Gulf of Mexico's massive dead zone ) اشاره کرد. (منطقه‌ای در خلیج مکزیک که به دلیل ورود نیتروژن ناشی از منابعی همچون فاضلاب، زمین‌های کشاورزی باعث شده تا آب‌های این منطقه با کمبود اکسیژن روبه‌رو شود و در نتیجه از بین رفتن موجودات دریایی را به‌دنبال داشته باشد.)

گفتنی است، آب آشامیدنی با میزان بالای نیترات می‌تواند به‌عنوان مشکلات جدی برای سلامتی انسان‌ها به‌شمار آید، که از آن‌جمله می‌توان به سندرم بلوبیبی ( Methemoglobinemia ) (6) در نوزادان اشاره کرد. blue baby syndrome یا Methemoglobinemia یون نیتریت پس از ورود به سیستم گردش خون، آهن هموگلوبین را اکسید کرده و از ظرفیت II به ظرفیت III تبدیل می‌کند. در نتیجه هموگلوبین به مت هموگلوبین تبدیل می‌شود. مت هموگلوبین ظرفیت اکسیژن‌رسانی بسیار کمتری از هموگلوبین دارد و در نتیجه به بافت‌ها اکسیژن کافی نمی‌رسد. بعد از مدتی رنگ پوست (در ناحیه دور چشم و دهان) به تیرگی می‌گراید و از این‌رو به آن سندرم بلوبیبی می‌گویند. این عارضه نخستین نشانه مسمومیت با نیترات است و نوزادان زیر شش ماه، آسیب‌پذیرترین گروه سنی در این مورد هستند.

از آنجا که در طول دهه 1970، کشاورزان و سیاست‌گذاران به‌منظور کاهش مقدار نشت کود از زمین‌های کشاورزی به سمت آب‌های زیرزمینی و دریاچه‌های اطراف کارهایی انجام داده‌اند، با این حال در برخی از مناطق روستایی، سطح نیترات اندازه‌گیری شده به بیش از ده برابر میزان استاندارد رسیده است.

باسو گفت: "برای حل این مسئله نیاز به شیوه مدیریتی مناسب است تا بتوان به نتایج خوبی دست یافت. به‌طوری ‌که در سیاست‌های خود مسائلی مهم همچون میزان نیتروژن و دوره زمانی که می‌تواند روی سلامت انسان تأثیر‌گذار باشد، باید در نظر گرفت."/

فرحناز سپهری

منبع:

http://phys.org/

پی‌نوشت:

1- مجله تحقیقاتی الکترونیکی با امکان دسترسی آزاد، ( IOPscience ) که تحقیقات در جنبه‌های علوم زیست‌محیطی را پوشش می‌دهد.

2- University of Waterloo : یکی از دانشگاه‌های کانادا است که در شهر واترلو قرار دارد. دارای دانشکده محیط زیست،‌ علوم، ریاضیات، مهندسی، هنر و بهداشت کاربردی است. مجله مکلینز (یک مجله خبری هفتگی کانادایی است که به مسائلی مانند سیاست، فرهنگ رویدادهای جاری می‌پردازد.) در رتبه‌بندی خود از دانشگاه‌های کانادا، دانشگاه واترلو را به‌عنوان بهترین دانشگاه کانادا از نظر کیفیت برنامه درسی برگزیده است.

3- رود می‌سی‌سی‌پی: به‌عنوان بلندترین رود در آمریکا شناخته می‌شود و همچنین چهارمین رود بلند در دنیا است. این رود از کوه‌های راکی سرچشمه می‌گیرد و بعد از طی کردن یک مسیر شش‌هزار و 228 کیومتر به خلیج مکزیک سرریز می‌شود.

4- Des Moines Water Works : نقش کلیدی در فراهم کردن آب سالم و تمیز را در ایالت آیووا بر عهده دارد و در شهر دی‌موین پایتخت آیووا قرار دارد.

5- ایالت آیووا با تپه‌های شیب‌دار و دشت‌های مسطح مناسب کشاورزی، بین دو رودخانه می‌سی‌سی‌پی و میسوری واقع شده است. پایتخت و شهر مهم آن دی‌موین است.