Ugrás a tartalomhoz

"A" Tételű modul - Környezetvédelem

Szaktudás Kiadó Ház ZRt. (2008)

Szaktudás Kiadó Ház ZRt. a TÁMOP 4.1.2 pályázat keretein belül

7. fejezet - 7. Talaj és környezet

7. fejezet - 7. Talaj és környezet

Tartalom

Talajkárosító tényezők

Talaj fogalma: 3 fázisú multidiszperz rendszer, a földkéreg legfelső, termékeny takarója. Vastagsága néhány centimétertől néhány m-ig terjed, de teljesen hiányozhat is.

A talajképződés három legfontosabb alapfeltétele:

  • alapkőzet, mint a képződő talaj fő alapanyaga és hordozója,

  • víz (időszakos fagyhatár feletti hőmérséklet),

  • növényzet (egész évben, vagy a melegebb évszakokban).

A talaj funkciói: A társadalom egyre inkább veszi igénybe, a fenntartható fejlődés egyre inkább épít a talaj különböző funkcióira, amelyek közül legfontosabbak a következők (Forrás: Várallyay Gy., 1997b):

  • Feltételesen megújuló természeti erőforrás.

  • A többi természeti erőforrás (sugárzó napenergia, légkör, felszíni és felszín alatti vízkészletek, biológiai erőforrások) hatásának integrátora, transzformátora, reaktora. Ily módon biztosít életteret a talajbani élettevékenységnek, termőhelyet a természetes növényzetnek és termesztett kultúráknak.

  • primer biomassza-termelés alapvető közege, a bioszféra primer tápanyagforrása.

  • Hő, víz és növényi tápanyagok természetes raktározója.

  • A talajt (és terresztris ökoszisztémákat) érő, természetes vagy emberi tevékenység hatására bekövetkező stresszhatások puffer közege.

  • A természet hatalmas szűrő- és detoxikáló rendszere.

  • A bioszféra jelentős gén-rezervoárja, a biodiverzitás nélkülözhetetlen eleme.

  • Történelmi örökségek hordozója.

Az alapkőzetek

  • A magmás kőzetek A magma: a litoszférában elhelyezkedő, nagy nyomás alatt álló, izzón folyós, főleg szilikátos összetételű kőzetolvadék, ami a földkéreg minden anyagának ősforrása. A kéreg jelentős részét a magmás kőzetek alkotják. A magmás tevékenység a vulkanizmus és a plutonizmus együttese.

  • Üledékes kőzetek Aprózódás – (Mállás) – Szállítás – Felhalmozódás - Kőzetté válás Az üledékes kőzetek rendszerezése keletkezési körülményeik, szemcsenagyságuk és anyagi összetételük alapján:

  • vulkáni törmelékes üledékes kőzetek (piroklasztitok)

  • törmelékes üledékes kőzetek

  • vegyi és biogén kőzetek

  • vegyes típusú kőzetek.

Metamorf kőzetek

A kőzetmetamorfózis (=kőzetátalakulás) a már meglévő kőzetnek szilárd fázisban újabb kőzetekké való alakulását jelenti. A szilárd fázisban végbemenő átalakulás a Föld mélyében uralkodó fizikai és kémiai feltételek hatására következik be. A folyamat két legfontosabb tényezője a nyomás és a hőmérséklet. Elméletileg a metamorf folyamatok „zárt térben” játszódnak le, azaz a környezetükből nem vesznek fel, és nem is adnak le neki anyagokat. Gyakorlatilag azonban csekély mennyiségű oldószer (víz) is jelen van. Ha a metamorfózis során a kőzet ásványos összetétele nem változik izofázisos vagy izokémiai átalakulásról beszélünk (pl. mészkőből márvány lesz). Allofázisos vagy allokémiai az átalakulás, ha a folyamat során új ásványok keletkeznek, megváltozik az eredeti kőzet szerkezete és szövete is (pl. olivin tartalmú kőzetből szerpentinit keletkezik).

A termőföldek aránya a Földön, Európában, és Magyarországon:

A Föld szilárd részének mindössze 11% a termőföld. Az EU-15-ök átlaga közel 30%, de hazánkban ez az érték több mint 60%. A hazai természeti kincsek /erőforrások/ minimum negyede, de egyes szakértők szerint közel harmada a termőföld.

A talajképződés tényezői:

  • Földtani: az alapkőzetek mállása kihat a kifejlődött talajok tulajdonságaira

  • Domborzati: tengerszint feletti magasság, kitettség és lejtőhajlás révén

  • Éghajlati: fény beesési szöge, tengerektől való távolság, légkörzések rendszere

  • Vízrajzi: csapadék, vizek lefolyása, vízborítások rendszeressége

  • Biológiai: vegetáció összetétele, talajélet, árnyékolás, humuszképzés

  • Antropogén: erdőirtás, lecsapolás, talajművelés, szennyezés, savanyítás, öntözés, elszikesítés

A talajok kialakulása és alaptípusai

Zonális talajtípusok

Az ország legelterjedtebb talajféleségei a zonális barna erdőtalajok (kb. 40%), melyek a hűvösebb, csapadékosabb éghajlatú középhegységek és dombságok jellegzetes talajai.

Hat fő típusukat különítik el:

  • Ramann-féle barna erdőtalaj (barnaföld)

  • Agyagbemosódásos barna erdőtalaj

  • Pangóvizes barna erdőtalaj

  • Savanyú barna erdőtalaj

  • Kovárványos barna erdőtalajok

  • Csernozjom barna erdőtalaj

Intrazonális, vagy zonális közti talajok

A kőzethatású, vagy intrazonális talajok az alapkőzeteik tulajdonságát viselik magukon. A zonális hatások mindenütt jelen vannak, ezeknél azonban helyenként erősebben érvényesülnek az alapkőzet hatásai.

  • Rendzina talajok

  • Erubáz (fekete nyirok) talajok

Hidromorf talajok

Azonális, hidromorf talajaink kialakulásában a víz játssza a döntő szerepet. Ezek általában mély fekvésű, mocsaras területek talajai, ahol a talajvízszint magasan helyezkedik el.

  • Mocsári és ártéri erdőtalajok

  • Láptalajok

  • Rétláp talajok

  • Réti talajok

  • Szikes talajok

Váz és romtalajok

A váztalajokat a romtalajok között tartjuk nyilván. Jellemző rájuk, hogy kifejlődésüket valamilyen talajképző tényező megzavarta, vagy kifejlődésük után már leépültek. Általában nem foglalnak el nagyobb összefüggő területeket hazánkban (Nyírség, Somogy).

  • Homoktalajok

  • Öntéstalajok

A talaj és víz kapcsolata, vízformák a talajban

Árvíz, belvíz, túlnedvesedés => vízfelesleg

Szárazság, aszály => vízhiány(Forrás: Várallyay Gy., 2007)

A különféle szemcsefrakciókból álló talajszövet hézagait víz és levegő töltheti ki. Kétfázisú a talaj, ha a pórustérből a víz kiszorítja a levegőt. A vízben elnyelt nagymennyiségű levegőt ilyenkor nem vesszük figyelembe, pedig az oldott oxigén hosszabb ideig képes lehet biztosítani a gyökerek normális működését. Háromfázisú a talaj, ha abban víz és levegő külön pórusterekben helyezkedik el.

A talajdegradáció jelei:

  • Vízerózió, defláció

  • Savanyodás és annak következményei

  • Káros sófelhalmozódás, szikesedés

  • A talaj vízgazdálkodásának kedvezőtlen irányú megváltozása

  • Talajtömörödés, levegőtlen talajviszonyok

  • Talajélet romlása, vagy kedvezőtlen mikrobiológiai folyamatok beindulása (biológiai degradáció)

  • A talaj tápanyag szolgáltató képességének romlása

  • A talaj puffer kapacitásának csökkenése, káros anyagok, mérgek felhalmozódása

Termékenység: Az a képesség, hogy a talaj biztosítja a növényi élet talajökológiai feltételeit, a talajtulajdonságok összhatása határozza meg. Minden beavatkozás hat a talaj termékenységére.

Talajdegradáció: A talaj leromlása, minden olyan folyamat, melynek eredményeként a talaj termékenysége csökken.

Talajszennyeződés: A talajprofilban a természetes vagy mesterséges kémiai elemek koncentrációjának az emberi tevékenység hatására bekövetkező megnövekedése.

Magyarországon a legfontosabb degradációs folyamatok:

  • savanyodás

  • szikesedés, sófelhalmozódás

  • erózió (víz)

  • defláció (szél)

  • talajszerkezet leromlása, talajtömörödés

  • biológiai degradáció (kedvezőtlen mikrobiológiai folyamatok hatására csökken a szervesanyag-készlet)

  • a talaj pufferképességének csökkenése

  • talajmérgezés

Öntisztulás: A talaj - bizonyos határig - képes a talajba jutó szennyező anyagok kedvezőtlen hatását tompítani, megakadályozva azok oldódását, mozgását, s ezáltal felszíni vagy felszín alatti vizekbe jutását, illetve azok növény általi felvehetőségét, s ily módon a növény -> állat -> ember táplálékláncba kerülését.

Erózió:

A víz (fluviális erózió), a szél (eolikus erózió) és a jég (glaciális erózió) földfelszínre kifejtett káros hatását értjük rajta, lényege a felszín lepusztulása, elhordása.

Fő okai: Erdőirtás, helytelen talajhasználat, legeltetés

Becslések szerint hazánk lejtős területeiről víz által lehordott humuszos feltalaj évi átlagban mintegy 80-110 millió m3, az ezáltal bekövetkezett szervesanyag- és tápanyagveszteség pedig mintegy 1,5 millió tonna szerves anyag, 0,2 millió tonna N, 0,1 millió tonna P2O5 és 0,22 millió tonna K2O.

A vízerózió formái: a víz által okozott talajrombolás.

  1. Természetes: mindig zajlott, és zajlik

  2. Gyorsított (antropogén eredetű)

  3. Felszíni:

    • Csepp erózió: a vízcsepp energiájának a talaj felszínére gyakorolt romboló, tömörítő hatása

    • Lepel erózió: a lejtőn összefüggő lepelként lecsúszó víz talajszemcséket, kolloidokat, és tápanyagokat szállít magával

    • Barázdás: még átművelhető méretű (10-40cm) barázdák keletkeznek.

    • Árkos: 40 cm-nél mélyebb árkok jelennek meg a területen

  4. Bemosódásos (rejtett): A talaj felszínéről a mélyebb rétegek felé zajlik látens módon.

  5. Vízmosás: A táblát véglegesen kettéosztó több méter mély szakadékos árok (fej, torok katlan, láb, hordalékkúp).

A víz erózió számokban

Föld: 1,1 milliárd hektár

Európa: 115 millió hektár

Magyarország: 3 millió hektár

Talajerózió nagysága: Elhordott talaj/év/ha

  • Enyhe erózió: kisebb, mint 40t

  • Közepes erózió: 40-100t

  • Erős erózió: nagyobb, mint 100t

  • Talajpusztulás: 1 mm = 14 t

Tápanyagveszteség 0,75-2 t humusz vagy 1,2-3,5 t NPK műtrágya.

Terméscsökkenés 20-80%.

Talajaink vízgazdálkodása

Talajaink szervesanyag készlete

Magyarország talajainak erodáltsága

Defláció, a szél talajrombolása számokban Szél okozta talajpusztulás, homok- és láptalajokon jelentős.

Föld: 550 millió hektár

Európa: 42 millió hektár

Magyarország: 1-1,5 millió hektár

A talajaink érzékenysége savas terhelésekre

A talaj savanyodása

Különböző mértékű pufferkapacitással rendelkeznek, például CaCO3, a talaj pH-t nem engedi 6,5-nél alacsonyabb értékre. A legfőbb savanyítóhatás a gyökérlégzés. A növények a talajból több kationt vesznek fel, mint aniont: növény-COOH + K+ → növény-COOK + H+ A növény elhalásával a folyamat megfordul, így nem következik be savanyodás, de ha a növényt betakarítva elszállítjuk az adott talajról.

Antropogén savanyító hatások:

  • Nagy kéntartalmú fosszilis tüzelőanyagok égetéséből keletkező kén-dioxid, és abból származó kénsav.

  • A kipufogógázból származó NOx és az állati ürülékben található NH3-ból keletkező salétromsav

  • Kation hatóanyag-tartalmú műtrágyák

  • Magyarországon ezek következtében 2,3 millió ha-ra tehető a savanyú talajok kiterjedése

Következmények: káros anyagok oldódása, alumínium, nehézfémek, mikroorganizmusok tevékenysége gátlódik.

A savanyodásért felelős környezeti tényezők:

  • légköri szennyezések okozta savas kiülepedés és savas esők

  • műtrágyázás savanyító hatása

Talajaink érzékenysége:

  • Nem érzékenyek: karbonátos talajok

  • Érzékenyek: a csökkent karbonát tartalmú, semleges kémhatású talajok

  • Már nem érzékenyek: az erősen elsavanyodott talajok

A magyarországi talajok savasodással szembeni érzékenysége

A talaj tömörödését befolyásoló tényezők

Talajtényezők:

  • Talajszerkezet

  • Agyagásványok

  • Szervesanyagok

  • Kicserélhető kationok

  • Művelésmódok

  • Nedvességtartalom

  • Talajélet, és talajlakók száma

  • Tömörödési hajlam

Éghajlati tényezők:

  • Nedvességállapot változása

  • Víz halmazállapot változásai

  • Csapadékmennyiség, és intenzitás

  • Kipárolgás

Talajhasználat:

  • Vetésforgó

  • Gépesítettség színvonala

  • Művelési rendszer (hagyományos, forgatás nélküli)

  • Ápolás, növényvédelem

  • Betakarítás és szállítás

Másodlagos szikesedés:

A nátrium feldúsulása. Emberi tevékenység hatására is bekövetkezhet, elsősorban a helytelen öntözés hatására.

Hazánkban a Tiszántúl öntözött területein találunk másodlagosan szikesedett területeket (400 ezer ha). Szikesedés akkor következik be, ha a talajvíz mélysége a kritikus talajvízszint fölé emelkedik.

Kritikus talajvízszint: ahol a kilúgozási és sófelhalmozási folyamatok egyensúlyban vannak. Hazai körülmények között 1,5–4 m. Talajszerkezet leromlik, talajkolloidok peptizációja, szétiszapolódás, tömődöttség, levegőtlenség.

Talajszennyezés következményei:

  • Talaj funkcióiban zavarok

  • Talajökológiai feltételek romlása

  • Talajtermékenység csökkenése

  • Kedvezőtlen feltételek technológiai műveletek elvégzéséhez

  • Nagyobb természeti ráfordítások

  • Káros környezeti mellékhatások

Lényeges a talaj környezeti tűrőképességének ismerete, egy határérték, melynél a talajt érő környezeti terhelések még nem okoznak tartós termékenységcsökkenést.