A litoszfra krnyezeti problmi A talaj fizikai kmiai

A litoszféra környezeti problémái

A talaj fizikai; kémiai és biológiai mállási folyamatok eredményeként, a kőzetek felaprózódásával jött létre, A talaj a bioszféra fontos része, A szilárd földkéreg legfelső, laza, termékeny takarója, Vegetáció számára növekedési tényező meghatározója, Víz, szerves anyagok mikrobiológiai úton – termőképessé teszik.

Öröklött szennyezések problémája 1. Az élelmiszerek védelme azoktól a potenciálisan veszélyeztető anyagoktól, amelyek a talajban felhalmozódnak, és többszörös láncmechanizmuson keresztül jutnak az emberi tápcsatornába (tápláléklánc), 2. A talajok védelme a további elsavanyosodástól, amelyet a savas ülepedés formájában a légkörből kiülepedő kén dioxid és nitrogén oxidok okoznak, 3. A talaj vízkészletének védelme a további elszennyeződésektől különösen a műtrágyából származó nitrogén és foszfátvegyületektől, illetve nehézfémsóktól, 4. A növényvédő és gyomirtó szerek ökológiailag elviselhető mértékének meghatározása, 5. A hulladéklerakók (depópiák), a korábbi ipari és katonai területek öröklött hulladékainak megszüntetése.

A talaj legfontosabb jellemzői A talaj háromfázisú polidiszperz rendszer; amely szilárd, cseppfolyós és légnemű anyagokat is tartalmaz. A talaj fizikai, kémiai és mikrobiológiai folyamatok bonyolult rendszerének az állandó színhelye, a mezőgazdaság meghatározó termelési tényezője, a legértékesebb része a humusz: a talaj specifikus szerves anyaga, az avar növényi és állati eredetű alkotórészeinek bomlásterméke; amely a nedvesség; a hő, a fény és az élőlények (mikroorganizmusok, gombák, talajlakó állatok stb, ) hatására keletkezik.

A humusz tartalmaz 1. avart, amely növényi részekből, levelekből áll, 2. korhadékot, amely még nem keveredett az ásványi anyagokkal, és amelyekben még felismerhetők a szerves részek; 3. televényt, amely ásványi anyagokkal kevert, felaprózott szerves anyag.

Szerves anyagai, óriásmolekulái az agyagszemcsékhez kapcsolódnak, összetett kolloid rendszert alkotnak, (talajkolloidok: a talaj 2 µm nél (0, 002 mm nél) kisebb méretű alkotórészei) Az ásványi kolloidok: n n Agyagásványok, vas , mangán , alumínium hidroxidok, Oxidhidroxidok, kolloid méretű ásványtörmelékek (finom kvarcpor; földpátpor; csillámpor, stb. ) Szerves kolloidok: n n humuszanyagok (huminsavak, huminanyagok), mikrobás eredetű poliszacharidok. Szerves ásványi komplexkolloidok: n a szerves és az ásványi kolloidok összekapcsolásával alakulnak ki.

A talaj fizikai és kémiai paraméterei talaj pórusmérete, vízfelvevő képessége, hőmérséklete, a talajban lévő víz és a levegő mennyisége, a talaj kémhatása, n < 4, 5 p. H erősen savanyú n 4, 5 5, 5 p. H – savanyú n 5, 5 6, 8 p. H gyengén savanyú n 6, 8 7, 2 p. H közömbös n 7, 2 8, 5 p. H gyengén lúgos n 8, 5 9, 0 p. H – lúgos n 9, 0 < p. H erősen lúgos a talaj kapillaritása.

Termékenység A talaj legfontosabb minősítőjegye Mérőszámai n Talajállapot: a feltalaj porozitásával, valamint a feltalaj nedvességviszonyával jellemzik n Hézagtérfogat művelés alatt nem álló talajok tömöttek, szemcsézettségük apró, kicsi a pórustérfogatuk, kevés levegőt és nedvességet tartalmaznak, termő talaj morzsás szerkezetű, pórustérfogata és oxigéntartalma nagy, elegendő nedvességet tartalmaz ahhoz, hogy a mikroorganizmusok és a mezőgazdasági haszonnövények életfolyamatai végbemehessenek.

A talaj öntisztulása nagy szerepe van a Nap sugárzásának és a talaj szemcsézettségéből adódó fajlagos felületnek (a szennyező anyagok fizikai, kémiai és biológiai hatások révén átalakulnak pl: a vízgőz, a gázok és a szaganyagok megkötődése) jelentős szerepe van a legkülönfélébb mikroorganizmusoknak is (hatásuk a kölcsönös szinergizmusban (egymás hatásának felerősítésében) és valódi szimbiózisban nyilvánul meg) – szénhidrátok szénsavvá és vízzé oxidálódnak jelentőségük abban áll, hogy a talajba kerülő hulladékok hosszan tartó folyamatok eredményeként ártalmatlan anyaggá alakulnak át, és ezáltal védik a települések levegőjét a bűztől és a vizeket a szennyeződésektől, elősegítik az ember környezetében feleslegesé váló anyagok végső, ártalmatlan elhelyezését, és közvetve részt vesznek a bioszféra ásványianyag forgalmában.

A talajt veszélyeztető tényezők A környezetvédelem elsődleges feladata, hogy a káros szennyező anyagoktól megóvja a talajt ezáltal elősegítse termőképességének megőrzését, a természetes életfolyamatok feltételeinek biztosítását. A talajt veszélyeztető tényezők: 1. természetes eredetűek: a talaj termőképessége a felszíntől lefelé haladva egyre csökken. A felső, legtermékenyebb talajréteget a víz és a szél lemoshatja, ha azt nem védi megfelelő növénytakaró. ERÓZIÓ!! 2. ember élettevékenységével járók.

Erózió Szűkebb értelemben a felszínen lefolyó víz felszínpusztító munkája. 1. lineáris erózió: amely a patakok; folyók (folyóvizek) felszínpusztítása, 2. areális erózió: amely során a csapadékvíz a talajfelszínt nagy kiterjedésben tarolja lejtőkön. Hatására a talajréteg elvékonyodik, a legértékesebb humuszos részeket a víz elszállítja.

Defláció Szélmozgások okozzák, Magyarországon évente kb. 50 millió m 3 talaj rendeződik át erózió következtében, leghatékonyabb védelem, ha mezőgazdasági kultúrákkal (évelő növények, erdők) telepítjük be a területeket.

Elsivatagosodás Az a folyamat; amely lakott száraz, félszáraz és félnedves területeken, elsősorban emberi tevékenységek hatására jön létre, a természetes növényzet és a talaj pusztulását, ezen keresztül az ökológiai rendszerek degradációját eredményezi, az ember számára a földhasználati lehetőségeket beszűkíti, súlyos esetben pedig mindenféle mezőgazdasági használatra alkalmatlanná teszi.

Talajkárosító hatás jelentkezhet 1. 2. 3. az épített környezet velejárójaként, kutatások, kísérletek mellékhatásaként, az emberi munkavégzés következményeként, 4. Közlekedés, turizmus természetes következményeként, 5. mezőgazdasági termelés miatt.

A mezőgazdaság talaj veszélyeztető hatása A mezőgazdaság alapvető termelő eszköze a talaj: a növények innen veszik fel a tápanyagokat, a vizet így a talaj a termelékenység hordozója. A vegyes kisparaszti gazdaság az ún. kis biológiai körfolyamatot jól hasznosítja (Ez a gazdálkodási forma gyakorlatilag nem szennyez; hacsak a gazdálkodó nem tárolja helytelenül a szerves trágyát. ) intenzív mezőgazdaság (Alapvetően a piac igényeit nézi, célja a növekvő szükséglet kielégítése ) n Különválik a növény és az állattenyésztés; a fajtaválasztékot a piac dönti el ez pedig nem mindig egyezik meg az adott területen optimálisan termeszthető növénnyel, tenyészthető állattal. A gazdaságon belül nincs meg a természetes biológiai ciklus, a felhasznált gépek egyrészt talajszennyező hatásúak; szennyezik a vizeket, károsítják a légkört. Az emberiség lélekszámának exponenciális növekedéséből adódó élelmiszerhiány leküzdése a mezőgazdaságban új módszerek alkalmazását tette szükségessé. Kialakult a nagyüzemi állattartás és növénytermesztés; amelynek egyik jellegzetessége a vegyi anyagok nagy mennyiségű felhasználása.

Vegyi anyagok felhasználása talajjavításra, talajfertőtlenítésre, növényi kártevők ellen talajvíz, és talajszennyezés A talajszennyezést befolyásoló tényezők: • a talajszint mélysége, • a csapadék mennyisége, • a talaj típusa, • a hatóanyag mennyisége, • a toxikus anyagok átalakulásának ideje, • a hatóanyag vízoldhatósága és illékonysága.

A szakszerű műtrágyázás rövid távon kedvező hatású növekednek a termésátlagok, megnövekszik a zöldnövény felület, amelynek légkörösszetétél javító hatása is van, a kedvező tápanyag ellátottság miatt a növény kevesebb vizet használ fel (öntözővíz megtakarítás), a termésátlagok növekedésével az élelmiszerhiány csökkenthető.

A szakszerűtlen műtrágyázás hosszú távú hatása Jellemző a szinergizmus jelensége; vagyis a hatóanyagok kombinációjával elért hatás erősebb az alkotórészek egyedileg kifejtett hatásánál.

Káros hatások 1. A műtrágyázott területeken a gyomnövények is jobban fejlődnek, amely szinte automatikusan megköveteli a gyomirtó szerek fokozott alkalmazását. A kemikáliák felhasználásának további növelése ökológiai szempontból erőteljesen megkérdőjelezhető. 2. A műtrágyázás hatására a növények beltartalmi értéke csökkenhet, minőségi paraméterei jelentős mértékben az elvárások alatt maradnak (pl: íz , illat , vitamin és színanyagok kialakulási folyamata nem megfelelő, vagy pl. bizonyos leveszöldségekben megnő a kedvezőtlen nítráttartalom). 3. Hasonló a helyzet a műtrágyák nitrogéntartalmával is, sőt a növények által meg nem kötött nitráttartalom a vizek és a kutak elnitrátosodását okozhatja. 4. A túlzott műtrágyázás a talaj elsavanyodását eredményezheti, mivel a kalcium kilúgozódik a talajból. 5. A túlzott műtrágya felhasználás kedvezőtlenül befolyásolja a talaj mikroelem háztartását. 6. A fölöslegesen a talajba került műtrágya nem csupán az ökológiai egyensúlyt veszélyezteti; hanem gazdasági károkat is okoz. 7. A műtrágyák alkalmazásával az ember beleavatkozik két fontos növényi tápanyag: a nitrogén és a foszfor globális körforgásába; felborítva ezzel a korábbi egyensúlyt.

A növényvédő szerekkel szembeni követelmények Szelektívek legyenek, A kórokozók csak egy szűk csoportját pusztítják el, A táplálékláncba ne kerüljenek be, Ne jelentsenek veszélyt hasznos vagy közömbös élőlényekre, Fontos az egészségügyi várakozási idő betartása!

Integrált növényvédelem 1. 2. 3. Nemcsak a kártevők irtására, hanem számuk mérséklésére vagy a kártétel elviselhetővé tételére törekszik. Főbb alkotói: tudatos növénytelepítés (pl. vetésforgó alkalmazásával a kártevők gazdanövényei évente új helyre kerülnek, így az új környezetben a kártevők kevésbé szaporodnak), biológiai védekezés alkalmazása, amely a természetes ellenségek támogatását jelentik (pl. madarak, hasznos rovarok; baktériumok), növénygenetikai manipulációk (pl: a fajtaválasztás, fajtanemesítés célja a betegségre kevésbé érzékeny fajok létrehozása).

Géntechnológia Az élőlények sejtjeinek, sejtszervecskéinek molekuláris genetikai módszerekkel történő manipulálása oly módon, hogy azok genetikai programjai megváltozzanak. A géntechnikai módszerek alkalmazásának előnyei: a módosított változatok a kiindulási termékeknél jobb élelmiszer ipari; vegyipari, gyógyszeripari stb, alapanyagok, enyhítik a harmadik világ éhezési gondját azáltal, hogy aszálytűrőbbek, a gombáknak és kártevőknek ellenállóbbak, rezisztensek a vírusokkal szemben, előállításuk és feldolgozásuk kevesebb energiát igényel, és kevesebb hulladékot termel.

A géntechnikai módszerek alkalmazásának káros hatásai: 1. a géntechnika nem zárt rendszerű, kevéssé ismert a természetbe juttatott idegen gének hatása, 2. hiányosak az ismeretek a genetikai fermentumok hatásáról, 3. a harmadik világ környezetébe való beavatkozás hatása jelenleg kiszámíthatatlan.

Öntözés a talaj ún. másodlagos szikesedését okozhatja, rövidtávon kedvező, hiszen növekszik a termésátlag, hosszú távon azonban kedvezőtlen, a túlzott öntözés hatására a talaj tömörödik szerkezete romlik, a tápanyagok kilúgozódnak, másodlagos szikesedés (a nagy mennyiségben felhasznált öntözővízben lévő sótartalom felhalmozódik) jön létre, a szikes talajok termőképessége rendkívüli mértékben csökken, a növényzet teljesen kipusztulhat.

Megoldás megfelelő lecsapolórendszerek kiépítse, az öntözési módszerek változtatása és a káros sók eltávolítása, kémiai javító anyagok alkalmazása, egy műveletben több részfolyamat elvégzése (ezzel elkerülhető, a nehéz mezőgazdasági gépek további talajtömörítése), A korszerű, környezetbarát technológia megtalálása.

Az ipar talaj veszélyeztető hatása 1. Ipari termelés hatására szennyezőanyagok légkörbe jutnak légkörből kimosódva savas eső hatására talajok elsavanyosodnak (az ilyen típusú talajok termőképessége csökken, tápanyagokat csak korlátozottan képesek felvenni), 2. Gázgyárak, kőolajfinomítók, forgalmas közlekedési csomópontok nagyvárosok környékén PAH, CH (kőolajvezetékek sérülése) szennyeződések 3. ipari üzemek, hulladéklerakók környékén nehézfémszennyezések

Egyéb talajszennyezések Közlekedés (gépkocsik kipufogógáz szennyezőinek kiülepedése a talajra), szintetikus mosószerek (detergensek) felhasználása, hulladékok elhelyezéséből adódó problémák (szilárd és folyékony hulladékok elhelyezésére ), elhagyott katonai területek speciális szennyező anyagai

A talajszennyezés elleni védekezés lehetőségei 1. preventív technológiák: kismértékűre csökkentik a talajba jutó szennyező anyagok mennyiségét (ide tartoznak a hulladékszegény ipari technológiák, valamint a vegyszermentes agrárágazatok), 2. létrejött talajszennyezési károk elhárítása (talajtisztítási eljárások tartoznak ide, amelyek megakadályozzák a szennyeződés továbbterjedését

Vegyszermentes mezőgazdaság bioélelmiszerek Célja: ökológiai és biológiai eszközökkel, ún. szelíd eljárásokkal a hosszú távon fenntartható, kiegyenlített mezőgazdasági rendszerek létrehozása, a biológiai növényvédelem egy adott területen a kártevők és ellenségeik harmonikus egységben élnek, cél az, hogy természetes módszerekkel megakadályozzák a kártevők túlszaporodását, a tápanyagot komposzttal, szerves trágyával, trágyalével pótolják; kőliszt, nyersfoszfor javítják a talajmikrobák életfeltételeit, Kőpor: sok nyomelemet, kovasavat és meszet tartalmaz megelőzi a gombás megbetegedéseket és a levéltetvek kártételét Biológiai növényvédelem: csalán és a zsurló

Talajvédelmi tervek talajvédelmi irányelvek alapján készült, egyes mezőgazdasági üzemek vagy községek területére vonatkoznak, tartalmazzák az adott helyen megvalósítandó műszaki, agronómiai és biológiai talajvédelmi módszereket és intézkedéseket. Az elszennyeződött területek a veszélyesség foka szerint 1: fokú: a szennyeződések terjedése közeli veszéllyel fenyeget, 2: fokú: a terület helyreállítást igényel, de a veszély mérsékelt, az azonnali beavatkozás nem szükséges, 3: fokú: a terület szennyezettsége csekély, nem igényel helyreállítást, a természeti erőforrásokat és az emberi egészséget nem veszélyezteti.

A talajszennyezési károk elhárítása A talaj kiemelése és a talajcsere. n a legradikálisabb módszer, és látszólag optimális megoldás. A szennyezett talajnak veszélyeshulladék tárolóba történő elszállítása azonban rendkívül drága, és csökken az ehhez szükséges lerakóhelyek száma is. A szennyezett talajok tisztítására szolgáló eljárások n n a talaj tisztítása a helyszínen, azaz in-situ tisztítás, a talaj kitermelése, tisztítása és a megtisztított talaj visszajuttatása, azaz ex situ tisztítás.

Ökológiai szempontból kíméletes módszerek 1. PAH (policiklkus aromás szénhidrogén)vegyületek lebontása speciális gombával, 2. nehézfémek átalakítása egyik oxidációs állapotból a másikba mikroorganizmusokkal, vagy átalakítása szerves komplex vegyületté, amely már vízben oldható amelynek eltávolításával a talaj toxikus jellege mérséklődik, 3. zöld növények alkalmazása: a szennyező anyagok környezetből történő eltávolítására (a szennyező anyagot felszívott növényeket a betakarítás után ártalmatlanítják, illetve a legkívánatosabb megoldásnál a növényekből az akkumulált szennyeződéseket visszanyerik és hasznosítják.