Lexikon

olyan, szerves molekulákból álló szennyezőanyag, mely
1. természetes eredetű szerves molekulákból áll, de általában antropogén tevékenység eredményeképpen a természetes előfordulási helyétől eltérő helyen és nem a természetes koncentrációtartományban fordul elő a környezetben vagy
2. xenobiotikum, azaz a környezet természetes élővilága számára ismeretlen, szintetikusan előállított szerves molekula. A szerves szennyezőanyagok egy része a természetes szennyezőanyagokhoz hasonló módon viselkedik a környezetben, és a környezet élővilága vagy annak egyes tagjai is képesek a természetes anyagokhoz hasonlóan bánni velük (biodegradálni, tápanyagként vagy más módon hasznosítani). A xenobiotikumok egy része a természetes anyagokhoz való hasonlóságuk alapján felismerhető és kezelhető az élővilág egyes tagjai számára, ami jó esetben a xenobiotikum elbontásához, ártalmatlanításához vezet, más esetekben viszont nem várt káros hatások, ártalmas biológiai aktivitások jelentkezhetnek (hormonanalógok, allergén vegyületek, vagy a lgzőrendszeren keresztül®érzékenyítők). A xenobiotikumok nagyobb része bonthatatlan, káros hatású, a környezetben hosszú ideig fennmaradó, perzisztens vegyület, mely az ökoszisztéma egészére és az emberre nézve hosszútávú kockázatot jelent.

a szerves szennyezőanyagok biodegradációja a talajban, a talajban élő közösség működésének eredménye. Állatok, növények vagy mikroorganizmusok szoros együttműködése szükséges a szennyezőanyag-molekulák biológiai lebontásához. Ebben a komplex folyamatban vezető szerepük van a talaj-mikroorganiz;musok;nak. A biodegradálható szerves szennyezőanyagok mikrobiológiai folyamatai:
1. A vegyi anyag általános degradálódó képessége szerkezetétől, összetételétől, illetve biológiai hozzáférhetőségétől függ.
2. A talajban folyó biodegradáció mindig helyszín-specifikus, a jelenlévő mikrobaközösség minősége nagyban befolyásolja. Az adott szennyezőanyag biológiailag akkor bontható, ha a talajbiotában az evolúció során már kialakult a bontására képes enzimapparátus. Egyes szennyezőanyagok bontásához gyakran nem szükségesek különleges enzimek, mások viszont speciális enzimrendszer jelenlétét igénylik. Gyakran a talajban kis arányban előforduló fajok feldúsulása elegendő a szennyezőanyag szubsztrátként való hasznosulásához, más esetekben specifikus gén, vagy génkombináció szükséges.
3. A szerves vegyületnek fizikailag, kémiailag diszpergáltnak kell lennie vízben azért, hogy a mikroorganizmusok számára hozzáférhetőek legyenek. Ezt, a mikrobák által szintetizált detergens hatású vegyületek, az un. biotenzidek biztosítják.
4. Számos környezeti tényező van hatással a bontás intenzitására, például a hőmérséklet, a tápanyagok, a pH, és a redoxviszonyok.
5. Az oxigén mennyisége és forrása (levegő, NO₃, SO₄, CO₂, stb.) meghatározza a talajban lehetséges légzésformákat. A telítetlen talajban a talajlevegő szolgáltatja a légzéshez szüksége oxigént, a vízzel telített talajban a nitrátlégzés, a szulfátlégzés vagy a karbonátlégzés dominál. A vas is szolgálhat elektronakceptorként.
6. A szénhidrogének degradációja az oxidáción alapul, oxigén bevitele a molekulába az első lépés, melyet az oxigenáz enzimek végeznek aerob körülmények között. A mikroorganizmusok oxigénhez férését meghatározza a talaj típusa, a talajvízzel való telítettsége, és egyéb szubsztrátok jelenléte.
7. szénhidrogének hatására, azok bontása közben a gyorsan aktivizálódó mikroorganizmusok viszonylag rövid idő alatt felélik a mozgósítható foszfor- és nitrogén tápelemkészletet, s ezzel összefüggésben a degradáció mértéke is csökken. A limitáló hatás elkerülése érdekében ammónium-, foszfátsókat, karbamid-foszfátot, N-P-K műtrágyát adagolhatunk a szennyezett talajhoz.
8. A hőmérséklet befolyással van a szennyező szerves anyag fizikai állapotára, összetételére. talajban folyó biodegradációhoz szükséges hőmérséklet optimuma 20-30°C, de létezik lebontás igen szélsőséges körülmények között is. Alacsony hőmérséklet mellett megnő az olajszerű anyagok viszkozitása, vízoldhatósága és csökken az illékony frakciók párolgása. A hőmérséklet emelkedésével nemcsak a szennyezőanyag mobilitása növekszik meg, de a mikroorganizmusok aktivitása is nőhet.
9. A szerves szennyezőanyagok természetes koncentráció-csökkenése során szabad vagy oldott oxigénből 3-4 mg szükséges 1 mg telített szénhidrogén teljes oxidációjához, vagyis a teljes mennyiség CO₂-dá és vízzé alakításához.

a szerves szennyezőanyagok a talajban előfordulhatnak gáz- vagy gőzformában, vízben oldott vagy emulgeált formában és szilárd formában. A gáz és gőzformájú szennyezőanyag lehet a talajgázban, lehet a talajvízben oldva vagy a szilárd felülethez kötődve, szorpcióval. A folyékony halmazállapotú szennyezőanyagok is előfordulhatnak gőzformában vagy a talajnedvességben illetve a talajvízben oldva, folyadékfilm formájában, a szilárd fázishoz kötődve, vagy különálló fázisként, a talajvíz felületén. A szilárd fázisú szennyezőanyag szemcseméretétől és fizikai-kémiai tulajdonságaitól függően lehet a talajszemcsékhez keveredve vagy a talaj szilárd szemcséinek felületéhez kötve szorpcióval vagy a mátrixba kötődve különféle erőkkel, akár kovalens kötésekkel is, például a humuszba épülve. A talajszemcsék felületén tehát gázok, gőzök, folyadékok és szilárd szennyezőanya;gok egyaránt megkötődhetnek. A szennyezőanyagok fizikai kémiai tulajdonságaiktól függően valamilyen arányban megoszlanak a talajfázisok között, tehát ha van is domináns talajfázis, amihez kötődik/amiben oldódik, nem zárható ki a többi fázis szennyezettsége. A talajfázisok közötti megoszlás mértékét a megoszlási hányadosok adják meg.

a szerves szennyezőanyagok sorsa, terjedése, bomlása és hatásai a talajban az alábbiakkal jellemezhetőek:
1. A szerves szennyezőanyagok a talajban mineralizálódhatnak, ilyenkor belőlük energia termelődik, és C, N és P tartalmuk ismét felhasználhatóvá válik a növényEK számára;
2. kometabolizmussal olyan xenobiotikumok bomlanak, amelyeket a talajmikroorganizmusok enzimrendszerei úgy bontanak el, hogy közben nem termelnek belőle energiát.
3. A perzisztens szennyezőanyagok nem bomlanak egyáltalán, vagy csak részlegesen bomlanak le.
4. Egyes szerves szennyezőanyagok vagy metabolitjaik beépülnek a biomasszába, a talajmikroorganizmusok sejtjeibe vagy más talajlakó állatok vagy a növények szöveteibe.
5. Beépülhetnek a táphumuszba, ahonnan bizonyos feltételek között ismét mobilizálódhatnak.
6. Beépülhetnek a szerkezeti humuszba, ahonnan csak kis valószínűséggel mobilizálódhatnak.
7. Fosszilizálódhatnak, ezzel véglegesen kikerülhetnek az anyagkörforgalomból.

szerves szennyezőanyagok természetes koncentrációcsökkenése a talajban fizikai, kémiai és biológiai folyamatok eredményeképpen jön létre.
1. koncentráció-csökkentő fizikai folyamatok a talajban: terjedés, hígulás;
2. koncentrációcsökkentő fizikai-kémiai folyamatok a talajban: párolgás-lecsapódás, oldódás-kicsapódás, szorpció-deszorpció, megoszlás, stb.;
3. koncentrációcsökkentő kémiai folyamatok a talajban: hidrolízis során a szerves anyag reakcióba lép a vízzel és alkohol képződik, szubsztitúció során nukleofil ágenssel (anionnal) lép reakcióba a szerves anyag, elimináció során a szerves vegyület funkciós csoportjai leszakadnak, majd kettős kötés alakul ki, oxidáció/redukció során elektron transzport valósul meg a reakcióban résztvevő komponensek között;
4. koncentrációcsökkentő biológiai folyamatok a talajban: bioszorpció, biotenzidek hatására történő emulgeálás, részleges vagy teljes oxidáció, redukció, mineralizáció, stb.