Ugrás a tartalomhoz

Talajvédelem

Dr. Farsang Andrea (2011)

8. fejezet - A technogén és antropogén talajok jellemzői

8. fejezet - A technogén és antropogén talajok jellemzői

Az eddigi talajtani kutatások elsősorban a természetes talajokra helyezték a hangsúlyt. De az urbanizáció, iparosítás, intenzív mezőgazdasági művelés vagy épp az infrastruktúra fejlesztése következtében egyre csökken a természetes talajok aránya, nő az átalakított, antropogén talajok területe. Éppen ezért elengedhetetlen e talajok vizsgálata is.

A városi (urbán) talajok olyan nem mezőgazdasági jellegű, urbán vagy szuburbán térségben elhelyezkedő, emberi tevékenység hatására módosult talajok, amelyek több mint 50 cm vastag olyan felszíni réteggel rendelkeznek, amelyet felszíni keveredés, feltöltés vagy szennyeződés eredményezett (Bockheim, 1974).

Az urbanizáció folyamán egyre több mesterséges felszín jön létre süllyedékek feltöltésével, kiemelkedések elhordásával (Spirn, 1984). A termőföld kivonása után a kivonás céljától függően különböző tereprendezéseket hajthatnak végre az adott területen. A feltöltések eredményeként a városokban és környékükön exkavációs (kimélyített), planírozott (elegyengetett) és akkumulációs (felhalmozódásos) morfológiai formák keletkeznek (Szabó, 1993). Ezek a formák sajátos, ún. urbic talajréteggel rendelkeznek, amely egy olyan felszíni szerves-ásványi réteg, amelyet feltöltés, keverés vagy ipari, városi hulladék eredményezett. Ez az urbic diagnosztikai horizont számos jellegzetes tulajdonsággal rendelkezik: rossz talajszerkezet, nagy műtermék-tartalom stb. (Stroganova, Prokofieva, 2002).

Lehmann és Stahr (2007) megkülönböztet belső antropogén, külső antropogén, valamint természetes antropogén talajokat. A belső antropogén talajokhoz egy város közigazgatási határán belül található, nem mezőgazdasági tevékenység hatására módosult és jelentős műtermék-tartalommal rendelkező talajok tartoznak. Külső antropogén talajokhoz sorolták azokat a talajokat, melyek a város közigazgatási határán kívül találhatóak, de a város életét elősegítő tevékenységek (pl. infrastruktúra kiépítése, bányászat) jelentős mértékben alakították. A természetes antropogén talajok csoportját pedig az igen fiatal városok bizonyos talajai alkotják.

Az antropogén talajokra jellemző, hogy vertikális profiljukban nagy eltéréseket mutatnak a természetes talajokhoz képest. A természetes talajok egyes szintjei között fokozatos az átmenet; az antropogén talajok rétegei a talaj származásától függően éles változásokat mutatnak textúrát, struktúrát, humuszkoncentrációt, pH-t, térfogattömeget, víztartókapacitást, termékenységet tekintve. Ezen talajtulajdonságok természetes állapottól való eltérése sok esetben a talajok funkcióvesztését eredményezhetik. A tereprendezések következtében végrehajtott talajelhordás, csonkítás pedig olykor az egész vertikális profilt megváltoztatja – akár az egész A és B genetikai szint is elhordásra kerülhet, csökkentve a talaj multifunkcionalitását. A humuszos réteg csonkolásával csökken a talaj tápanyagszolgáltató és víztartó képessége, szerekezetstabilitása, pufferképessége.

Az urbanizációnak, az antropogén tevékenységnek a talajtakaróra gyakorolt hatását Patterson (1976), Craul és Klein (1980) és Simpson (1996) az alábbiakban foglalták össze:

  • A talajrétegek eltűnése (pl. lefedés, elszállítás);

  • Nagyobb és kevésbé kiszámítható vertikális változékonyság;

  • Műtermékek magas részaránya;

  • A talaj szerkezetének átalakulása: tömörödöttség, szerkezetromlás, pórustércsökkenés, térfogattömeg-növekedés;

  • A talaj vízháztartásának módosítása, szellőzésének korlátozása;

  • A szervesanyag lebomlási sebességének és a növények számára felvehető tápanyagok mennyiségének változtatása. Jellemző az alacsony humusztartalom, amely nem kedves az aggregátum-képződésnek;

  • Változatos talajkémiai tulajdonságok (a szelvényen belül is);

  • Talaj szennyezése: szerves és szervetlen szennyezők felhalmozódása.

Az antropogén talajok osztályozása

A városi, antropogén osztályozása fiatal kutatási terület. Az osztályozás története 1847-ig nyúlik vissza, amikor Ferdinand Senft a városi, ipari és bányászati területek talajairól szóló könyvében először említette az antropogén városi talaj szót. Azóta több kísérletet született az antropogén talajok osztályozására: 1966-ban hierarchikus, négy szinttel (rend, alrend, csoport, alcsoport) rendelkező holland rendszer az elsők egyike volt; Avery 1980-ban az első városi talajokat tartalmazó nómenklatúrát hozta létre, 1983-ban pedig Keleberda és Drugov alakította ki a technogén talajokra a kilenc hierarchikus szintet elkülönítő osztályozási rendszerét (Puskás, 2008).

Az 1988-as FAO talajosztályozási rendszer a városi, antropogén talajokat az Anthrosol talajcsoportban különíti el, amelybe az ember által létrehozott vagy átalakított talajok tartoznak. Bennük az eredeti talajképző tényezők és szintek nem ismerhetők fel. Négy alosztályt különítenek el:

  • Aric Anthrosol, melynél csak a diagnosztikai horizont maradványai láthatók a mélyművelés következtében;

  • Cumulic Anthrosol több mint 50 cm vastag finom üledéket tartalmazó akkumulációs szinttel;

  • Fimic Anthrosol legalább 50 cm vastag zavart felszíni réteggel;

  • Urbic Anthrosol legalább 50 cm-es szeméttel, törmelékkel teli réteggel.

Nagy lépést jelentett a Német Talajtani Társaság városi talajokat kutató csoportjának a munkássága. A csoport tagjai (Blume, Lehmann, Rossiter stb.) javaslatot tettek a városi területek talajainak a WRB (2006)-ba való illesztésére.

A nemzetközileg elfogadott WRB (2006) talajosztályozási rendszer egy olyan 32 talajcsoportot tartalmazó diagnosztikai szemléletű rendszer, amely nem a talajok kialakulási folyamataira fekteti a hangsúlyt az osztályozásnál, hanem a folyamatok eredményeképpen létrejött diagnosztikai szintekre és tulajdonságokra; így pontosan definiált és számszerűsített paraméterek alapján lehet osztályozni a talajokat. A WRB (2006) két fő részből áll: egy 32, hierarchikus sorrendben megadott referenciacsoportból, valamint WRB Osztályozási Rendszerből. A rendszer az osztályozásnál előtag (Prefix) és utótag minősítőket (Suffix qualifiers) használ a talajok pontos meghatározására, osztályozására.

A városi és ipari területek antropogén talajai a WRB kulcs szerint Technosol csoportba tartoznak, feltéve, hogy három kritérium közül legalább egy teljesül:

  • Legalább 20%-ban tartalmaznak műterméket a talaj felső 100 cm-es rétegében vagy egy összefüggő, cementált rétegig, kőzetig;

  • Egybefüggő, vizet nem vagy csak lassan áteresztő réteget (un. geomembránt) tartalmaznak a felszíntől számított 100 cm-en belül;

  • Mesterséges kemény kőzetet tartalmaznak a felszíntől számított 100 cm-en belül, amely a talaj vízszintes kiterjedésének legalább 95%-ban jelen van.

A Technosolok jellemző diagnosztikai anyagai a műtermékek (8.1. ábra) (Artefacts), amelyek olyan szilárd vagy folyékony anyagok, amelyek ipari, kézműves tevékenységek eredményei; vagy emberi tevékenység által olyan mélységből felszínre hozott termékek, amelyek korábban nem voltak kitéve a felszíni folyamatoknak, és jelenleg más környezeti feltételek közé kerültek. Másrészt technosol anyag lehet a mesterséges kemény kőzet (Technic hard rock), amely ipari tevékenyég által eredményezett, a természetes anyagoktól eltérő tulajdonságú kemény anyag (pl. beton, aszfalt). Harmadrészt pedig ember által áthelyezett anyag (Human-transported material) is jelezheti a technosol jelleget: bármely szilárd vagy folyékony anyag, amelyet szándékos emberi tevékenység mozdított el a környező területekről (FAO, 2006).

A WRB (2006) az első olyan talajosztályozási rendszer, amelyben a városi és ipari területek talajai önálló csoportot alkotnak Technosol néven. Ebbe a csoportba azok a talajok tartoznak, melyeknek kialakulásokban, fejlődésükben az emberi hatás, technikai eredet játszott szerepet. A WRB (2006) kulcsban megadott előtag minősítők a Technosol talajok alcsoportjainak elkülönítésére szolgálnak, az utótag minősítők pedig egy adott tulajdonságra vonatkoznak (8.1, 8.2. táblázat).

8.1. táblázat - Példák a Technosoloknál alkalmazható előtag minősítőkre (FAO, 2006)

Előtag minősítőkJellemzésük
EkranicMesterséges kemény kőzet a felszíntől 5 cm-en belül kezdődik, a talaj legalább 95%-át lefedi
LinicA talajfelszíntől 100 cm-en belül kezdődő bármilyen geomembrán, amely összefüggő, rossz vízáteresztő képességű
UrbicOlyan réteg, amely 100 cm-en belül kezdődik, vastagsága legalább 20 cm, és műterméketartalma legalább 20%
FluvicA talajfelszín 40 cm-én belül legalább 25 cm vastag fluvic anyaggal rendelkező réteg
MollicA szelvény egy olyan réteggel rendelkezik, amely jól strukturált, sötét színű felszíni horizont, magas bázistelítettséggel és mérsékelten magas humusztartalommal (szervesanyag > 1%)

8.2. táblázat - Példák a Technosoloknál alkalmazható utótag minősítőkre (FAO, 2006)

Utótag minősítőkJellemzésük
CalcaricFelszíntől számítva 20–50 cm-en belül legalább 2% kálcium-karbonátot tartalmazó anyaggal rendelkezik a réteg
Ruptic100 cm-en belül diagnosztikai diszkontinuum (szemcseméret-eloszlásban, színváltozásban stb.), melyet nem pedogenezis eredményezett
ToxicTalajfelszíntől számítva 50 cm-en belül a réteg szerves vagy szervetlen anyagok toxikus koncentrációjával rendelkezik
HumicA finom talajfrakcióban lévő szerves széntartalom súlyozott átlagban megadva legalább 1% a talajfelszíntől számítva 50 cm-es mélységig
DensicTömörödöttség a felszíntől számítva 50 cm-es rétegen belül
ArenicA talajfelszíntől számítva 100 cm-en belül legalább 30 cm vastag vályogos finom homok vagy durvább szerkezetű réteg
ClayicA talajfelszíntől számítva 100 cm-en belül legalább 30 cm vastag agyag textúrájú réteg

8.1. ábra - Példa szelvények a technogén talajokra

Példa szelvények a technogén talajokra