Lecture-7 Contaminated soils (Pesticide contamination, Heavy metal contamination), Mined soils (Coal mined, Oil mined)

Contaminated soils (Pesticide contamination, Heavy metal contamination), Mined soils (Coal mined, Oil mined) [दूषित मिट्टी (कीटनाशक संदूषण, भारी धातु संदूषण), खनन की गई मिट्टी (कोयला खनन, तेल खनन)]:-

Contaminated Soils (दूषित मिट्टी):- Contaminated soil is soil whose physical, chemical or biological properties are adversely altered due to the accumulation of toxic substances, making it unsafe for crop production, soil organisms, animals, and humans.

(दूषित मिट्टी वह मिट्टी है जिसके भौतिक, रासायनिक या जैविक गुण विषाक्त पदार्थों के संचय के कारण प्रतिकूल रूप से परिवर्तित हो जाते हैं, जिससे यह फसल उत्पादन, मिट्टी के जीवों, जानवरों और मनुष्यों के लिए असुरक्षित हो जाती है।)

a. Pesticide Contaminated Soils (कीटनाशक संदूषित मिट्टी):-

Meaning (अर्थ):- Soils become pesticide-contaminated when persistent pesticides accumulate beyond safe limits due to indiscriminate and repeated use.

(मिट्टी कीटनाशक संदूषित तब होती है जब अंधाधुंध और बार-बार उपयोग के कारण स्थायी कीटनाशक सुरक्षित सीमा से अधिक मात्रा में जमा हो जाते हैं।)

Common Pesticides Involved (सामान्य कीटनाशक):-

Organochlorines (ऑर्गेनोक्लोरीन):- DDT, BHC, Aldrin (highly persistent)

[DDT, BHC, एल्ड्रिन (अत्यधिक स्थायी)]

Organophosphates (ऑर्गेनोफॉस्फेट):- Malathion, Parathion (मैलाथियन, पैराथियन)

Carbamates (कार्बामेट):- Carbaryl (कार्बैरिल)

Herbicides (शाकनाशी):- Atrazine, 2,4-D (एट्राज़ीन, 2,4-डी)

Sources (स्रोत):-

> Excessive pesticide application

(कीटनाशकों का अत्यधिक प्रयोग)

> Continuous monocropping

(लगातार एक ही फसल की खेती)

> Improper disposal of pesticide containers

(कीटनाशक कंटेनरों का अनुचित निपटान)

> Spray drift and runoff from fields

(खेतों से स्प्रे का बहाव और अपवाह) 

> Use of banned pesticides

(प्रतिबंधित कीटनाशकों का उपयोग)

Behaviour in Soil (मिट्टी में व्यवहार):-

> Adsorbed on clay and organic matter

(चिकनी मिट्टी और कार्बनिक पदार्थों पर अधिशोषित होना)

> Low biodegradability (especially organochlorines)

[कम जैव अपघटनीयता (विशेष रूप से ऑर्गेनोक्लोरीन)]

> Leaching into groundwater

(भूजल में रिसाव)

> Bioaccumulation in food chains

(खाद्य श्रृंखलाओं में जैव संचय)

Effects (प्रभाव):-

i. On Soil (मिट्टी पर):-

> Reduction in microbial population

(सूक्ष्मजीवों की संख्या में कमी)

> Inhibition of nitrogen fixation

(नाइट्रोजन स्थिरीकरण में अवरोध)

> Disturbance of nutrient cycling

(पोषक तत्व चक्र में गड़बड़ी)

ii. On Crops (फसलों पर):-

> Phytotoxicity

(पौध विषाक्तता)

> Reduced growth and yield

(वृद्धि और उपज में कमी)

> Residues in edible plant parts

(खाद्य पौधों के भागों में अवशेष)

iii. On Environment & Health (पर्यावरण और स्वास्थ्य पर):-

> Groundwater contamination

(भूजल प्रदूषण)

> Toxicity to non-target organisms

(गैर-लक्षित जीवों के लिए विषाक्तता)

> Carcinogenic and endocrine-disrupting effects

(कैंसरजनक और अंतःस्रावी-बाधित प्रभाव)

Management / Reclamation (प्रबंधन / पुनर्स्थापन):-

> Integrated Pest Management (IPM)

[एकीकृत कीट प्रबंधन (IPM)]

> Use of biodegradable pesticides

(जैव अपघटनीय कीटनाशकों का उपयोग)

> Organic farming and biopesticides

(जैविक खेती और जैव कीटनाशक)

> Phytoremediation (sunflower, mustard)

[पादप उपचार (सूरजमुखी, सरसों)]

> Soil washing and microbial degradation

(मृदा शोधन और सूक्ष्मजीव अपघटन)

> Strict regulation and monitoring

(सख्त नियमन और निगरानी)

b. Heavy Metal Contaminated Soils (भारी धातुओं से दूषित मिट्टी):-

Meaning (अर्थ):- Heavy metal contamination occurs when toxic metals accumulate in soil at concentrations harmful to living organisms.

(भारी धातुओं से दूषित मिट्टी तब होती है जब जहरीली धातुएँ मिट्टी में इतनी मात्रा में जमा हो जाती हैं जो जीवित प्राणियों के लिए हानिकारक होती हैं।)

Common Heavy Metals and their sources (सामान्य भारी धातुएँ और उनके स्त्रोत):-

Lead (Pb) (सीसा):- Batteries, paints, vehicular emissions

(बैटरी, पेंट, वाहनों से निकलने वाला धुआँ)

Cadmium (Cd) (कैडमियम):- Phosphate fertilizers (फॉस्फेट उर्वरक)

Mercury (Hg) (पारा):- Industrial waste (औद्योगिक अपशिष्ट)

Chromium (Cr) (क्रोमियम):- Tanneries (चमड़ा उद्योग)

Arsenic (As) (आर्सेनिक):- Mining, pesticides, groundwater (खनन, कीटनाशक, भूजल)

Sources (स्रोत):-

> Industrial effluents

(औद्योगिक अपशिष्ट)

> Mining and smelting

(खनन और धातु गलाने की प्रक्रिया)

> Sewage sludge application

(सीवेज कीचड़ का उपयोग)

> Fertilizers and pesticides

(उर्वरक और कीटनाशक)

> Urban waste disposal

(शहरी अपशिष्ट निपटान)

Behaviour in Soil (मिट्टी में व्यवहार):-

> Strongly adsorbed to clay minerals

(चिकनी मिट्टी के खनिजों से मजबूती से चिपक जाता है)

> Long persistence (non-degradable)

[लंबे समय तक बना रहता है (अपघटनीय नहीं)]

> Mobility increases in acidic soils

(अम्लीय मिट्टी में गतिशीलता बढ़ जाती है)

> Uptake by plants depends on pH and organic matter

(पौधों द्वारा अवशोषण pH और कार्बनिक पदार्थ पर निर्भर करता है)

Effects (प्रभाव):-

i. On Soil (मिट्टी पर):-

> Enzyme inhibition

(एंजाइम अवरोध)

> Reduced microbial activity

(सूक्ष्मजीव गतिविधि में कमी)

ii. On Crops (फसलों पर):- 

> Chlorosis and stunted growth

(क्लोरोसिस और बौनापन)

> Reduced photosynthesis

(प्रकाश संश्लेषण में कमी)

> Entry into food chain

(खाद्य श्रृंखला में प्रवेश)

iii. On Humans & Animals (मनुष्यों और पशुओं पर):-

> Kidney and liver damage

(गुर्दे और यकृत को नुकसान)

> Nervous system disorders

(तंत्रिका तंत्र विकार)

> Carcinogenic effects

(कैंसरकारी प्रभाव)

Management / Reclamation (प्रबंधन / सुधार):-

> Liming to reduce metal availability

(धातुओं की उपलब्धता कम करने के लिए चूने का प्रयोग)

> Organic amendments (FYM, biochar)

[जैविक संशोधक (शुष्क खाद, बायोचार)]

> Phytoremediation (hyperaccumulator plants)

[पादप उपचार (अति संचयक पौधे)]

> Immobilization using phosphates

(फॉस्फेट का उपयोग करके स्थिरीकरण)

> Soil replacement in severe cases

(गंभीर मामलों में मिट्टी बदलना)

Mined Soils (खनन से प्रभावित मिट्टी):- Mined soils are soils that are physically destroyed, chemically altered, and biologically degraded due to mining operations.

(खनन से प्रभावित मिट्टी वह मिट्टी होती है जो खनन कार्यों के कारण भौतिक रूप से नष्ट, रासायनिक रूप से परिवर्तित और जैविक रूप से खराब हो जाती है।)

a. Coal Mined Soils (कोयला खनन से प्रभावित मिट्टी):-

Characteristics (विशेषताएं):-

> Removal of topsoil

(ऊपरी मिट्टी का हट जाना)

> High stone and gravel content

(पत्थर और बजरी की अधिक मात्रा)

> Low organic matter

(कार्बनिक पदार्थ की कम मात्रा)

> Poor structure and water holding capacity

(कमजोर संरचना और जल धारण क्षमता)

> Often acidic due to pyrite oxidation

(पाइराइट ऑक्सीकरण के कारण अक्सर अम्लीय)

Major Problems (प्रमुख समस्याएं):-

> Acid Mine Drainage (AMD)

(अम्लीय खनन जल निकासी)

> Formation of sulfuric acid lowers soil pH

(सल्फ्यूरिक अम्ल के निर्माण से मिट्टी का पीएच स्तर कम हो जाता है)

> Heavy metal toxicity (Fe, Al, Mn)

[भारी धातुओं की विषाक्तता (फई, एल्युमीनियम, मैंगनीज)]

> Severe erosion

(गंभीर कटाव)

> Poor vegetation establishment

(वनस्पतियों का अपर्याप्त विकास)

Effects (प्रभाव):-

> Infertile land

(बंजर भूमि)

> Water pollution

(जल प्रदूषण)

> Loss of biodiversity

(जैव विविधता का नुकसान)

> Reduced agricultural productivity

(कृषि उत्पादकता में कमी)

Reclamation Measures (सुधार उपाय):-

> Topsoil replacement

(ऊपरी मिट्टी का प्रतिस्थापन)

> Liming to correct acidity

(अम्लता को दूर करने के लिए चूने का प्रयोग)

> Addition of FYM, compost, green manures

(गोबर की खाद, कम्पोस्ट और हरी खाद का प्रयोग)

> Afforestation with tolerant species

(सहनशील प्रजातियों के वृक्षारोपण)

> Grasses and legumes for stabilization

(स्थिरीकरण के लिए घास और दलहन)

b. Oil Mined Soils (तेल खनन से प्रभावित मिट्टी):-

Characteristics (विशेषताएं):-

> Presence of hydrocarbons

(हाइड्रोकार्बन की उपस्थिति)

> Hydrophobic soil surface

(जल विरोधक मिट्टी की सतह)

> Reduced aeration and permeability

(कम वायु संचार और पारगम्यता)

> Toxic to plants and microbes

(पौधों और सूक्ष्मजीवों के लिए विषैली)

Sources of Contamination (संदूषण के स्रोत):-

> Oil spills

(तेल रिसाव)

> Leakage from pipelines

(पाइपलाइनों से रिसाव)

> Drilling waste

(ड्रिलिंग अपशिष्ट)

> Improper disposal of oily sludge

(तैलीय कीचड़ का अनुचित निपटान)

Effects (प्रभाव):-

i. On Soil (मिट्टी पर):-

> Reduced microbial respiration

(सूक्ष्मजीवों के श्वसन में कमी)

> Loss of soil fertility

(मिट्टी की उर्वरता में कमी)

ii. On Crops (फसलों पर):-

> Seed germination failure

(बीज अंकुरण में विफलता)

> Root damage

(जड़ों को नुकसान)

> Crop mortality

फसल की मृत्यु)

Reclamation Measures (सुधार उपाय):-

> Bioremediation using oil-degrading microbes

(तेल अपघटन करने वाले सूक्ष्मजीवों द्वारा जैव उपचार)

> Phytoremediation

(पादप उपचार)

> Soil aeration and tillage

(मृदा वातन और जुताई)

> Addition of nutrients (N, P) to stimulate microbes

[सूक्ष्मजीवों को उत्तेजित करने के लिए पोषक तत्वों (N, P) का मिश्रण]

> Excavation in extreme cases

(अत्यधिक गंभीर मामलों में खुदाई)