A talajszennyezés, elsősorban az emberi gazdasági tevékenység miatt, ma már állandó. De ismert a talajok öntisztulásának fogalma is. Nézzük meg, mit jelent ez, milyen jellemzők és módok tud a talaj öntisztulni: aerob, anaerob, mineralizáció, nitrifikáció és humifikáció. És a talaj öntisztításának higiéniai jelentősége is.
Fogalom és jellemzők
Ha bizonyos mennyiségű mérgező vegyület felhalmozódik a talajban, annak kémiai összetétele megváltozik, a geokémiai környezet épsége megbomlik, a mikroflóra gátolódik. A talajból a felgyülemlett víz bejuthat az állatok és az emberek testébe, ami negatív hatással van az egészségre.
A talaj öntisztulása az a képessége, hogy a szerves eredetű anyagokat mineralizálja, azokat egészségügyi szempontból nem veszélyes, a növények által asszimilált szerves és ásványi formákká alakítja.
Bármilyen típusú talajban folyamatosan zajlanak biológiai, fizikai, kémiai és egyéb összetett folyamatok. A talajban lévő baktériumok, protozoonok és gombák képesek feldolgozni a szén-monoxidot, a peszticideket és más káros vegyületeket, lassan nem mérgező anyagokká alakítva azokat.
A talaj öntisztulásában a talajállatok is részt vesznek: rovarok, giliszták, cickányok, vakondok, alagutakat ásnak a talajba, keverik. A tisztítás sebessége függ az éghajlati viszonyoktól, a páratartalomtól és a hőmérséklettől - minél magasabb, annál gyorsabban megy végbe a folyamat, ezért a déli régiókban a föld gyorsabban megtisztul. A szennyezés mértéke és természete. Jelentős hatással van a vízelvezetés mértéke, a humuszréteg bioaktivitása, vastagsága, valamint a csapadékmennyiség és a párolgás aránya.
Öntisztító módszerek
A szerves anyagok ásványi formákká történő feldolgozása többféleképpen történik. Minden folyamatnak megvannak a maga kémiai és biológiai jellemzői, és eltérően megy végbe. A talajrétegben a szerves vegyületek lebomlása a benne nagy számban előforduló mikroorganizmusok hatására megy végbe. Ez a természetes folyamat aerob (oxigén részvételével) és anaerob módon is végbemehet, oxigént nem igénylő rothadó baktériumok segítségével.
Aerob módszer
A folyamat baktériumok hatására, oxigén részvételével megy végbe. A főként nitrogéntartalmú szerves anyagok egyszerű ásványi vegyületekké bomlanak. Ezt a folyamatot ammonifikációnak nevezik, jellemző rá, hogy a fehérjék aminosavakra, majd kénhidrogénné, indollá, ammóniává, szkatollá bomlanak, ezek az anyagok nitritté, majd nitráttá alakulnak, amit már a növények is fel tudnak venni. A folyamat magában foglalja a hő felszabadulását, amelyet a mikroorganizmusok abszorbeálnak. Az ammonifikációs folyamattal párhuzamosan zajlik a huminsavak szintézise, amelyek növelik a talaj termékenységét.
Anaerob módszer
Oxigén jelenléte nélkül fordul elő, a szerves anyagokat baktériumok is feldolgozzák. A folyamat az erjedéshez hasonlít, és az energia felszívódásával megy végbe, melynek eredményeként szerves alkoholok és savak, szén-dioxid, metán, hidrogén és egyéb, általában kellemetlen szagú gázok képződnek.
Öntisztító folyamatok
A talajba kerülő szerves anyagok először szervetlen vegyületekké és ásványi elemekké alakulnak, amelyeket aztán a növények táplálására használnak fel. A többi fokozatosan humuszgá alakul.
Mineralizáció
Ez a szerves vegyületek ásványi elemekké történő átalakításának folyamata. Az első szakasz a fehérjék, szénhidrátok és zsírok egyszerűbb vegyületekké - rendre ammóniává, szén-dioxiddá és vízzé, glicerinné és zsírsavakra - lebontásából áll.
Nitrifikálás
Az ammónia nitritté és salétromsavvá, majd nitráttá és salétromsavvá alakul. Ez a folyamat – a nitrifikáció – elérhetővé teszi a nitrogént minden olyan növény és mikroorganizmus számára, amely a sejtek táplálására és építésére használja.
Fordított folyamat is előfordul a talajban - denitrifikáció, ez a baktériumok tevékenységének eredménye, amelyek csökkentik az ammóniát a nitrátokból.A denitrifikáció kimeríti a talaj nitrogéntartalmát, ami csökkenti a növények számára elérhetőségét.
Humifikáció
Ez a szerves maradványok humuszanyaggá történő átstrukturálásának folyamatának utolsó szakasza, a folyamat a talaj felső rétegeiben megy végbe. A humifikáció olyan biokémiai reakciók összessége, amelyek a talajban élő mikroorganizmusok segítségével lejátszódnak, és ennek eredményeként specifikus huminsavak, fulvosavak és sóik, szerves savak, zsírsavak, szénhidrátok és szénvegyületek képződnek. A huminsavak, mint nagy polimertartalmú vegyületek, lassabban bomlanak le, mint más szerves vegyületek, ezért megmaradnak és felhalmozódnak a talajban, a humusz alapjává válva. Minél több a talajban, annál termékenyebbnek tekinthető.
Az aerob és anaerob baktériumok és gombák hatására képződő humusznak nagy agrotechnikai és egészségügyi jelentősége van. A humusz nem rothad, nem bocsát ki kellemetlen szagot és nem tartalmaz fertőző anyagokat.
Higiéniai érték
A talaj öntisztító folyamatai nemcsak a növények életéhez szükségesek, hanem az állatok és az emberek egészségének megőrzéséhez is. Az öntisztulás azzal kezdődik, hogy a benne található szerves maradványokat a kórokozókkal és féregpetékekkel együtt kiszűrik, majd biológiai, geokémiai reakciók hatására semlegesítik, megsemmisítik és lebontják. Így elveszítik a fertőzés lehetőségét. A talaj öntisztulása csökkenti a benne lévő fertőző kórokozók mennyiségét, a talajjal érintkezve terjedő kórokozókat, amelyek a növények és gyümölcsök zöld részein maradnak.
A két lebontási mód - aerob és anaerob - közül előnyösebb az aerob, amely mérgező vagy bűzös gázok, illetve a víz és a levegő tulajdonságait rontó anyagok felszabadulása nélkül megy végbe. Az aerob öntisztulási módszer jellemző a strukturált, levegőt és vizet jól felvevő talajokra.
Higiéniai és higiéniai szempontból kiemelten fontos, hogy a talaj képes felvenni és megkötni a szerves komponenseket, egyszerű anyagokra és ásványi elemekre bomlik. Ha a talaj nem rendelkezne ezzel a képességgel, a mikroorganizmusok és a növények élete lehetetlenné válna benne. Az öntisztulási folyamatok helyes és stabil lefolytatása érdekében szükséges, hogy a szerves és szintetikus maradékanyag-ellátás ne haladja meg a talaj öntisztulási képességét. Túllépéskor a szerves anyag nem mineralizálódik, hanem elrohad, mérgező gázokkal szennyezve a talajt és a levegőt.
