Zagađenje i zaštita zemljišta

Uvod Nauka koja se bavi izučavanjem zemljišta naziva se pedologija.

Zemljište je površinski rastresiti sloj Zemljine kore (litosfere), koji nastaje kao proizvod geološke

podloge uz učešće klimatskih faktora i živih bića. Zemljište je sastavni deo ekosistema i

nalazi sesmešteno između Zemljine površine i stena. Podeljeno je na horizontalne slojeve koji se

međusobno razlikuju po svojim fizičkim, hemijskim i biološkim karakteristikama i imaju različite

funkcije.

Ovаj površinski sloj Zemljine kore izmenjen je i stаlno se menjа pod uticаjem аtmosferskih i bioloških

fаktora (nаročito temperаture, vode, vаzdušnih pokretа i zemljine teže). Od živihorgаnizаmа, u procesu

stvаrаnjа zemljištа nаročito su znаčаjni biljni orgаnizmi, аli su pri tome znаčаjne i životinje. Ostаci

uginulih orgаnizаmа u rаzličitim fаzаmа rаzgrаdnje i minerаlizаcije ulаze u sаstаv zemljištа.

Kvalitetno zemljište ima oko 50% čvrstih materija (45% mineralnih i 5%organskih) i po 25% vode i

vazduha.

Sa gledišta humane ekologije i ekonomije, zemljište predstavlja jedan od osnovnih prirodnih resursa.

Čovek na zemljištu proizvodi hranu i bez njega ne može opstati. Međutim zemljište je ograničen resurs,

a potrebe savremenog čoveka za obradivim zemljištem sve više rastu.

Edafski faktori

 

Obuhvataju fizičke, hemijske i biološke osobine zemljišta i osobine stena na kojima se zemljište razvija.

Vrste stena: magmatske, sedimentne, metamorfne.

Zemljište (pedološki pokrivač) – tanak površinski sloj litosfere koji se odlikuje plodnošću.

Stvaranje i razvoj zemljišta:

1. Proces postepenog raspadanja matične stene

(termičko,fizičko, hemijsko raspadanje)

2.Proces koncentracije organskih supstanci

3.Proces migracije rastvorenih čestica ili koloida

Faktori koji utiču na razvoj i karakteristike zemljišta:

priroda matične stene

reljef

klima

vegetacija

čovek

Slojevi zemljišta

gornji horizont

srednji horizont

donji horizont

Za formiranje zemljišnog sloja od samo 2,5 cm poterbno je od 300 do 1.000 godina.

Fizičke i hemijske osobine zemljištaFizičke osobine: Hemijske osobine:

mehanički sastav (tekstura)strukturaporoznost (šupljikavost) vodni,vazdušni i toplotni režim boja,mehanički sastav:каmenje (10 – 7 mm)krupan,srednji i sitan šljunak (7

- 1 mm)krupan,srednji i sitan pesak (1 -

0,05 mm)krupan ,srednji i sitan prah

(0,05 – 0,001 mm ) мulj (0,001 mm)

hemijski sastav (оd elemenata najviše je kiseonika i silicijuma, а zatim аluminijuma, gvožđa, kalcijuma, magnezijuma i kalijuma)

pojedinačan sastav čvrste, tečne i gasovite faze

kiselost zemljisnog rastvora

Prostorni raspored zemljišta:

Zonalna:Lateralno zemljištePustinjsko zemljišteCrveniceSmeđe šumsko

zemljišteKiselo sivo šumsko

zemljišteCrnice

Azonalna:RegosoliLitosoliDiluvijalna zemljištaAluvijalna zemljštaRendzine Intrazonalna:HidromorfnaHalomorfna

Struktura zemljišta:mikrostrukture

(аgregati manji od 25 mm)

makrostrukture(аgregati оd 0,25 mm dо 10 mm)

Zemljišna makroflora Podzemni organi biljaka:

korenovi, krtole, lukovice, rizomi

Zemljišna mikroflora bakterije, aktinomicete, gljive, alge

Zemljišna makrofauna pauci, gliste, stonoge,

račići,puževi, insekti, glodari, bubojedi…

Zemljišna mikrofauna protozoe, nematode,

rotatorije…

Organske materije u zemljištu Učešće organskog dela u građi zemljišta je različito kod

različitih zemljišta. Organski deo čini kompleks složenih organskih materija koje se mogu podeliti grubo u dve grupe:

humificirane i nehumificirane organske materije.

Nehumicirane organske materije su izumrli nerazloženi ili polurazloženi ostaci biljaka, faune zemljišta i mikroorganizmi zemljišta.

Humificirane materije predstavljaju organske materije specifične prirode. Prema Tjurinu humusne materije u zemljištu mogu se naći u obliku humusnih kiselina,u obliku humata Ca, Mg, K, N i dr.

Značaj organskih materija u zemljištuZnačaj organske materije ogleda se pre svega što

je ona izvor mnogih biogenih elemenata.Takođe, značaj organske materije leži i u tome što

ona oslobađa energiju koja se koristi u radu mikroorganizama, povećava absorptivnu i pufernu sposobnost zemljišta.

Organska materija ima važnu ulogu u poboljšavanju strukture zemljišta, vodnih, vazdušnih i toplotnih osobina zemljišta, što sve sabrano poboljšava uslove za razvoj biljaka.

Organske materije u zemljištu-AZOT

Azot je jedan od elemenata neophodan za rastenje biljaka u relativno velikim količinama, jer je on makro-hranljivi elemenat.

Previsok sadržaj u zemljištu može da dovede do negativnih efekata u funkcionisanju zemljišta.

Višak azota se pojavljuje na mestima preterane upotrebemineralnih đubriva ili unošenja većih količina stajnjaka i drugih organskih đubriva ili otpadaka.

Zagađivanje azotom

Najvažniji efekat preterane upotrebe azotnih đubriva je povećanje koncentracije azotnih jedinjenja u drenažnoj vodi, koja otekne iz površinskog sloja zemljišta.

Postoji direktan štetan uticaj po zdravlje ljudi i životinja, kao i ekološki aspekt problema.

Stvaraju se nitriti koji su štetni i otrovni.Još jedan negativan efekat - dolazi do eutrofikacije

površinskih voda. Eutrofikacija – obogaćivanje vode hranljivim

elementima, dovodi do brzog rasta vodenih biljaka.

Određivanje azota u zemljištu

Pri proceni rezerve azota u zemljištu određuje se organski i ukupni azot u zemljištu.

Na osnovu ukupne količine azota u zemljištu ne može se pouzdano proceniti obezbeđenost biljaka ovim hranljivim elementom.

Poznavanje sadržaja azota u zemljištu od značaja je za pravilno doziranje azotnih mineralnih đubriva.

Stene

STENE ČINE ČVRST DEO ZEMLJINE KORE, A IZGRAĐENE SU OD JEDNOG ILI VIŠE MINERALA.

Stene mogu biti različitog porekla i sastava, a dele se u tri osnovne grupe:

MAGMATSKE (VULKANSKE), SEDIMENTNE (TALOŽNE) I METAMORFNE (PREOBRAŽENE).

Magmatske i sedimentne steneMAGMATSKE ili

vulkanske stene su najstarije i najrasprostranjenije stene na Zemlji.Nastale su hlađenjem magme , prvo u dubokim slojevima Zemlje, a zatim i na njenoj površini.Prepoznajemo ih po velikoj čvrstini i zrnastoj građi.

SEDIMENTNE STENE(taložne) nastaju očvršćavanjem nataloženih čestica peska, prašine i mulja (nastalih rastvaranjem drugih stena),ili ljušturica i kostura uginulih biljaka i životinja (algi,školjki,korala itd.)Osnovna odlika sedimentnih stena je slojevitost. Najrasprostranjenije stene su peščar i krečnjak.

Metamorfne steneMETAMORFNE STENE (PREOBRAŽENE) nastaju

promenom vulkanskih, sedimentnih ili starijih metamorfnih stena.Kada se navedene stene nađu u unutrašnjosti Zemlje, pod visokom temperaturom i pritiscima, one menjaju svoj izgled i osobine.U prirodi je čest KVARC koji nastaje promenom peščara, te MERMER koji nastaje promenom krečnjaka.

Reakcija zemljišta- pH zemljištaReakcija zemljišta predstavlja odnos koncentracije

H+ i OH- jona u zemljištu i označava se simbolom pH.

Ukoliko u rastvoru zemljišta prevladavaju H+ joni onda je zemljište kiselo, a ako prevladavaju OH- joni onda je ono alkalno, a ukoliko je podjednako H+ i OH- jona onda je zemljište neutralne reakcije.

Oznaka reakcije

pH Oznaka reakcije

pH

Vrlo jako kisela <4 Slabo alkalna 7,1-8

Vrlo kisela 4-4,9 Umereno alkalna 8-9

Umereno kisela 5-5,9 Jako alkalna 9,1-10

Slabo kisela 6-6,9 Vrlo jako alkalna >10

Neutralna 7 - -

•Pojedine biljne vrste za normalan razvoj zahtevaju određeni interval pH.•Najbolji uslovi za normalan porast i razviće gajenih biljaka je u intervalu pH 6 - 7,5 .•Aktivnost mikroorganizama takođe zavisi u velikom stepenu od reakcije zemljišta.

Reakcija zemljišta•Za povećanje proizvodnosti kiselih zemljišta neophodno je promeniti reakciju zemljišnog rastvora – neutralisati.•U reakciji zemljišta učestvuju zemljišni rastvor i čvrsta faza zemljišta (koloidi – čvrste čestice prečnika manjeg od 0,2 μm, koji su na prelazu između homogene i heterogene mešavine).

Reakcija zemljištaReakcija zemljišta predstvalja negativan

logaritam koncentracije vodonikovih jona u rastvoru:

pH=-log [ H⁺ ]Granične vrednosti pH za poljoprivredna zemljišta kreću se u intervalu od 3,5 do 9,5. U zavisnosti od stanja vodonikovih jona u

zemljištu postoje dva tipa kiselosti: 1. Aktivna 2.Potencijalna

Aktivna i potencijalana kiselostAktivnu kiselost čine

joni vodonika koji se nalaze u rastvoru zemljišta, a njihova količina zavisi od prisustva organskih i mineralnih kiselina i hidrolitički kiselih soli i stepena njihove disocijacije i određuje se u vodi.

Potencijalna kiselost je uslovljena adsorbovanim jonima vodonika i aluminijuma.

Ona predstavlja sposobnost zemljišta da se pri reagovanju sa rastvorima ponaša kao kiselina (sposobnost da izvajaju H+ jon).

Metode za određivanje kiselosti zemljištaPostoje različiti metodi za utvrđivanje kiselosti

zemljišta i svaki metod se odlikuje reaktivom koji se koristi za utvrđivanje kiselosti.

Reaktivi – neutralne i hidrolitički alkalne soli i baze : KCl, NaCl, BaCl2, NH4OH, Ca(OH)2...

Pri upoređivanju rezultata sa različitim reaktivima neutralne soli obično pokazuju malu kiselost, a baze neuporedivo veću.

Ukoliko je reaktiv alkalniji utoliko on potpunije neutrališe kiselost i dovodi reakciju zemljišnog rastvora do viših pH vrednosti.

Na osnovu izbora reaktiva postoje dva oblika zemljišne kiselosti:

1. Hidrolitička 2.Supstituciona (razmenljiva)

Hidrolitička kiselost se određuje tretiranjem zemljišta rastvorima jakih baza i slabih kiselina -CH3COONa(natrium-acetat)

Ovakva so naziva se hidrolitičko bazna jer pri njenoh hidrolizi nastaje bazna reakcija rastvora:

CH3COONa + H2O → CH3COOH+ NaOH

Supstituciona kiselost se javlja kao rezultat zamene H+ jona i Al3+ jona adsorbovanih koloida sa katjonima

rastvora soli, kojima se tretira zemljište.

Kad zemljište dođe u dodir sa rastvorom neutralne soli, npr. KCl, H+ joni prelaze u rastvor pri čemu se stvara HCl, a ekvivalentna količina kalijuma se adsorbuje na koloide.

Značaj reakcija zemljištaReakcija zemljišta je jedno od najvažnijih

svojstava. Ona bitno utiče na oslobađanje biljnih

hraniva, njihovu rastvorljivost i transport do korenovog sistema.

Zavisno od pH sredine može se predvideti nedostatak nekog hranjivog elementa u zemljištu.

Faktori koji utiču na plodnost zemljištaNajvažniji parametri koji određuju plodnost zemljišta su

uslovljeni klimatskim prilikama, agrofizičkim svojstvima zemljišta, njihovim mehaničkim, mineraloškim i hemijskim sastavom, potencijalnom rezervom hranljivih elemenata i rezervom humusa, intenzitetom mikrobioloških procesa itd.Klimatski faktori

Karakterišući toplotne uslove zemljišta, koristimo tri parametra: sumu temperatura višu od 10°C na dubini 0-20 cm, dužinu vegetacionog perioda na istoj dubini i dubinu i vremensko trajanje zamrznutosti zemljišta.Optimalni nivo vodno-vazdušnog režima je kombinacija optimalne vlažnosti (oko 60% od retencionog kapaciteta) i prisustvo neophodne količine kiseonika u sastavu zemljišnog vazduha (12-15%).

Hranljivi elementi HumusHranljivi režim zemljišta za

razvoj biljaka se formira u zavisnosti od ukupnog sadržaja svih neophodnih hranljivih elemenata i količina njihovih pristupačnih formi.Važni biogeni elementi su podeljeni na makro i mikro elemente na osnovu količine neophodne za rast biljaka. Makroelementi su: N, P, K, Ca, Mg, i S, a mikroelementi: Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo i Co.

Humus je najbitniji deo organske materije zemljišta koja predstavlja neživu, amorfnu, koloidnu materiju u zemljištu nastalu mikrobnim razlaganjem biljnih i životinjskih ostataka koja je najrezistentnija frakcija organske materije u zemljištu.Humus je braon do crne boje, sastoji se od 60% ugljenika, 6% azota i male kolicine fosfora i sumpora.

Organska materijaOrganska materija u najvećoj meri određuje plodnost zemljišta i

njeno prisustvo je osnova za razlikovanje zemljišta od geološkog supstrata.Količina organskog ugljenika u konkretnom zemljištu je funkcija balansa između brzine odlaganja biljnih ostataka u, ili na zemljište, i brzine mineralizacije ugljenika iz biljnih ostataka posredstvom zemljišne faune i mikroflore.

Prema tome, očuvanje plodnosti svodi se na vraćanje iznesenog, odnosno zadovoljenje biljaka određenim elementima u skladu sa njihovim potrebama, radi očuvanja rezervi koje su zatečene pre njihovog gajenja.Mere popravke, mogle bi da se svedu na one osnovne, u smislu stvaranja humusa, održavanja nivoa pH vrednosti (merom kalcifikacije kao i drugih vrsta mera) i vraćanjem potrebnih količina lako pristupačnih elemenata potrebnih za gajene biljke (N, P, K).

Kada govorimo o potencijalnim izvorima i o načinu zagađenja zemljišta onda to zagađenje može dospeti putem: Zagađenja iz vazduha, atmosfere - emisije iz tehnoloških procesa, emisije usled

sagorijevanja fosilnih goriva, stambenih zgrada, emisije usled izduvnih gasova automobila,

emisije usled sagorevanja biomase, šuma i td. Zagađivači u obliku gasova, para, aerosola,

prašine dospevaju na površinu Zemlje spiranjem sa padavinama, a aerosoli i čestice direktno

sedimentacijom.

Zagađenja iz otpadnih voda - otpadne vode iz tehnoloških procesa, otpadne vode iz

domaćinstva, vode zagađene usled poljoprivredne delatnosti itd. Zagađivači prisutni u

tekućoj i podzemnoj vodi zagađuju zemljišta sa kojima je ta voda u dodiru.

Zagađenja čvrstim otpadom iz privrede, domaćinstva i poljoprivrede, što predstavlja jedan

od najznačajnijih načina zagađenja. Zemljište se zagađuje direktim unošenjem hemijskih

sredstava. Pesticidi se uključuju u lanac ishrane i dolazi do njihovog nakupljanja u

pojedinim tkivima. Prvo dolazi do nagomilavanja pesticida u biljkama. Zastupljenost im je

različita u različitim delovima biljaka, a to zavisi od vrste biljke i pesticida. Kasnije, preko

njih, ti pesticidi dospevaju do čoveka.

Osnovne mere zaštiteOsnovne mere zaštite podrazumevaju smanjenje

upotrebe zagađujućih materija u poljoprivredi i opšte smanjenje zagađivanja vazduha i vode. Dobro pripremljena sanitarna polja za deponije koje će na kraju svoje upotrebe biti zatrpane i razgrađene prirodnim putem, bez opasnosti po zemljište i podzemne vode, značajna su mera zaštite zemljišta. Često se i različita hemijska jedinjenja mogu koristiti za neutralizaciju zagađujućih materija u zemljištu. Veoma efikasan način zaštite zemljišta jeste upotreba bioloških mera– zasađivanje biljaka koje su u stanju da svojim telimа „upiju“ veliku količinu štetnih i otrovnih materija iz zemljišta.

Zaključak Zemljište je prirodno bogatstvo jedne zemlje,

neprocenjivo dobro celog čovečanstva i kao takvo ga moramo čuvati za buduća pokoljenja.

HVALA NA PAŽNJI!!!Zorana SubotinMarijana ivanovTeodora jevĐIĆ