Industrielle und landwirtschaftliche Aktivitäten setzen häufig Schadstoffe in die Umwelt frei, die die verschiedenen in einem Ökosystem lebenden Arten stören können. Von Toxizität bis Radioaktivität können Schadstoffe eine Vielzahl von Auswirkungen auf Organismen haben. Diese Auswirkungen hängen von der Art der Schadstoffe ab und davon, wie lange sie in der Umwelt verbleiben. Während die Umweltverschmutzung das Pflanzenleben in einem Ökosystem stark beeinträchtigt, nutzt die EPA Pflanzen, um Schadstoffe aus der Umwelt zu entfernen.
Quellen und Arten der Kontamination
Von der Versickerung auf Deponien über das Verschütten von Chemikalien bis hin zur illegalen Entsorgung kann die Bodenverschmutzung aus einer Vielzahl von Quellen stammen. Leider gelangen regelmäßig kleine Verschmutzungen in den Boden – oft ohne unser Wissen. Hinweise auf eine stetige, örtlich begrenzte Verschmutzung werden oft erst Jahre nach ihrem Auftreten festgestellt.
Ölunfälle gehören zu den bemerkenswertesten Bodenverschmutzungsereignissen, da sie häufig während ihres Auftretens entdeckt werden. Im September 2013 entdeckte ein Bauer, dass Öl unter seinem Weizenfeld in der Nähe von Tioga, North Dakota, aufstieg. Die Ölkatastrophe, bei der insgesamt etwa 20.000 Barrel ausgelaufen sind, wurde schließlich auf eine Pipeline im Besitz der Tesoro Corporation zurückgeführt. Öl- oder Petroleumverschüttungen sind gefährlich, da sie giftig, entzündlich und potenziell explosiv sind. Andere Arten von umweltverschmutzungsbedingten Gefahren, die von der EPA berücksichtigt werden, umfassen chemische Reaktivität und Radioaktivität.
Metallverunreinigungen und -effekte
Bodenverschmutzung ist laut EPA definiert als gefährliche Stoffe, die mit natürlich vorkommendem Boden vermischt werden. Diese künstlichen Schadstoffe sind entweder an Bodenpartikeln angelagert oder im Boden eingeschlossen. Die EPA kategorisiert diese Verunreinigungen entweder als Metalle oder organische Stoffe.
Arsen ist ein metallischer Schadstoff, der in mehreren Herstellungs- und Industrieprozessen verwendet wird, einschließlich solcher, die im Bergbau und in der Landwirtschaft durchgeführt werden. Wenn Pflanzen Arsen aufnehmen, kann es Stoffwechselprozesse stören und zum Zelltod führen.
Blei ist ein weiterer metallischer Schadstoff, der alle Arten von Organismen in einer Umwelt beeinträchtigen kann. Blei wird aus Kohlekraftwerken und anderen Verbrennungsprozessen in die Umwelt freigesetzt und kann auch als Schlacke, Staub oder Schlamm an Land abgelagert werden. Blei kann das Nervensystem von Tieren stören und ihre Fähigkeit, rote Blutkörperchen zu synthetisieren, beeinträchtigen. Diese Auswirkungen können dramatischer und tödlicher werden, wenn die Bleikonzentrationen in einer Umgebung zunehmen.
Organische Verunreinigungen und Auswirkungen
Die EPA befasst sich auch mit organischen Schadstoffen wie DDT oder Dieldrin, die nach dem Zweiten Weltkrieg häufig in der industriellen Produktion verwendet wurden. Von der EPA als persistente organische Schadstoffe (POPs) bezeichnet, verbleiben viele dieser Chemikalien noch lange nach ihrer ursprünglichen Verwendung in der Umwelt. Nach Angaben der EPA wurden POPs mit Populationsrückgängen, "Krankheiten oder Anomalien bei einer Reihe von Wildtierarten" in Verbindung gebracht. Diese Chemikalien haben auch mit "Verhaltensanomalien und Geburtsfehlern bei Fischen, Vögeln und Säugetieren in und um die Großen Seen" in Verbindung gebracht worden, sagte die EPA in einem Bericht über ihre Webseite.
Phytosanierung
Während Pflanzen durch Bodenverschmutzung stark beeinträchtigt werden können, verwendet die EPA sie tatsächlich, um kontaminierte Standorte zu reinigen – durch einen Prozess namens Phytoremediation. Die Phytoremediation wurde erstmals in den frühen 1990er Jahren getestet und verwendet Pflanzen, um Schadstoffe aus dem Boden oder dem Grundwasser zu entfernen, und wird heute an mehr als 200 Standorten in den Vereinigten Staaten eingesetzt. Bäume, die explizit zur Phytoremediation an einem Standort in Oregon gepflanzt wurden, nehmen toxische organische Verbindungen auf – basierend auf Gewebeprobenanalysen. „Der Erfolg der Bäume am Standort Oregon Poplar unterstützt die Vorstellung, dass die Phytoremediation eine innovative Technologie sein könnte, die landesweit in Betracht gezogen werden sollte“, berichtete die EPA. Die Bundesbehörde hat erklärt, dass sie dazu neigt, einheimische Arten für die Phytosanierung zu verwenden, weil sie dazu beiträgt, das Erbe der Flora wiederzubeleben, das durch menschliche Aktivitäten verloren gegangen ist.
