Samooczyszczanie gleby: co to jest i jak przebiega proces, rodzaje i główne etapy

Zanieczyszczenie gleby, głównie z powodu działalności człowieka, trwa. Ale znane jest również coś takiego jak samooczyszczanie gleby. Zastanów się, co to oznacza, cechy i sposoby samooczyszczania gleby: tlenowe, beztlenowe, mineralizacja, nitryfikacja i humifikacja. Jak również higieniczne znaczenie, jakie nabiera samooczyszczająca się gleba.

Koncepcja i charakterystyka

Kiedy pewna ilość toksycznych związków gromadzi się w glebie, zmienia się jej skład chemiczny, naruszana jest integralność środowiska geochemicznego i tłumiona jest mikroflora.Z gleby nagromadzone mogą przedostać się do organizmów zwierząt i ludzi, co ma negatywny wpływ na zdrowie.

Samooczyszczanie gleby - jej zdolność do mineralizacji substancji pochodzenia organicznego, przekształcania ich w nieszkodliwe formy organiczne i mineralne, które są wchłaniane przez rośliny.

W glebie każdego rodzaju nieustannie zachodzą procesy biologiczne, fizyczne, chemiczne i inne złożone. Bakterie, pierwotniaki i grzyby w glebie mogą przetwarzać tlenek węgla, pestycydy i inne szkodliwe związki, powoli przekształcając je w substancje nietoksyczne.

Zwierzęta glebowe biorą również udział w samooczyszczaniu gleby: owady, dżdżownice, ryjówki, krety, kopią korytarze w ziemi i mieszają ją. Tempo oczyszczania zależy od warunków klimatycznych, wilgotności i temperatury - im wyższy, tym szybciej przebiega proces, dlatego w regionach południowych ziemia oczyszcza się szybciej.Skala i charakter zanieczyszczeń ma znaczenie. Istotny wpływ ma stopień drenażu, bioaktywność i grubość warstwy humusu, stosunek opadów do parowania.

Metody samooczyszczania

Przetwarzanie materii organicznej w formy mineralne odbywa się na kilka sposobów. Każdy proces ma swoją własną charakterystykę chemiczną i biologiczną i przebiega inaczej. Rozkład związków organicznych w warstwie gleby następuje pod wpływem licznie występujących w niej mikroorganizmów. Ten naturalny proces może przebiegać zarówno w warunkach tlenowych (z udziałem tlenu), jak i beztlenowych, przy pomocy bakterii gnilnych, które nie potrzebują tlenu.

Metoda aerobowa

Proces zachodzi pod wpływem bakterii, przy udziale tlenu. Substancje organiczne, głównie zawierające azot, rozkładają się na proste związki mineralne. Proces ten nazywa się amonifikacją, charakteryzuje się rozpadem białek na aminokwasy, następnie na siarkowodór, indol, amoniak, skatol, substancje te są przekształcane w azotyny, a następnie w azotany, które mogą być już wchłonięte przez rośliny.Proces przebiega z wydzielaniem ciepła, które jest pochłaniane przez mikroorganizmy. Równolegle z procesem amonifikacji syntetyzowane są kwasy humusowe, które zwiększają żyzność gleby.

Metoda beztlenowa

Występuje bez obecności tlenu, substancje organiczne są również przetwarzane przez bakterie. Proces przypomina fermentację, z pochłanianiem energii, w wyniku czego powstają organiczne alkohole i kwasy, dwutlenek węgla, metan, wodór i inne gazy, zwykle o nieprzyjemnym zapachu.

Procesy samooczyszczania

Substancje organiczne wnikające do gleby są najpierw przekształcane w związki nieorganiczne i pierwiastki mineralne, które są następnie wykorzystywane do żywienia roślin. Reszta stopniowo zamienia się w humus.

Mineralizacja

Jest to proces przekształcania związków organicznych w pierwiastki mineralne. Pierwszy etap to rozkład białek, węglowodanów i tłuszczów na prostsze związki – odpowiednio amoniak, dwutlenek węgla i wodę, glicerol i kwasy tłuszczowe.

Nitryfikacja

Amoniak jest przekształcany w azotyny i kwas azotawy, a następnie w azotany i kwas azotowy. Ten proces, nitryfikacja, udostępnia azot wszystkim roślinom i mikroorganizmom, które wykorzystują go do odżywiania i budowania komórek.

W glebie zachodzi również proces odwrotny - denitryfikacja, to efekt działania bakterii, które odzyskują amoniak z azotanów. Denitryfikacja wyczerpuje glebę w azot, zmniejszając jej dostępność dla roślin.

Humyfikacja

Jest to ostatni etap procesu przekształcania pozostałości organicznych w substancje humusowe, proces zachodzi w górnych warstwach gleby. Hummifikacja to zespół reakcji biochemicznych zachodzących przy pomocy mikroorganizmów glebowych, w wyniku których uzyskuje się określone kwasy humusowe, kwasy fulwowe i ich sole, kwasy organiczne, kwasy tłuszczowe, węglowodany i związki węgla.Kwasy huminowe, jako związki wysokopolimerowe, rozkładają się wolniej niż inne związki organiczne, dlatego pozostają i kumulują się w glebie, stając się podstawą próchnicy. Im więcej jest w glebie, tym jest bardziej żyzna.

Próchnica powstająca pod wpływem bakterii i grzybów tlenowych i beztlenowych ma duże znaczenie agrotechniczne i sanitarne. Humus nie gnije, nie wydziela nieprzyjemnego zapachu, nie zawiera zakaźnych patogenów.

Wartość higieniczna

Procesy samooczyszczania gleby są niezbędne nie tylko dla życia roślin, ale są ważne dla zachowania zdrowia zwierząt i ludzi. Samooczyszczanie zaczyna się od tego, że znajdujące się w nim pozostałości organiczne wraz z patogenami, jajami robaków są filtrowane i pod wpływem reakcji biologicznych, geochemicznych są neutralizowane, niszczone i rozkładane. W ten sposób tracą zdolność do infekowania.Samooczyszczanie gleby zmniejsza zawartość w niej zakaźnych patogenów, patogenów przenoszonych przez kontakt z glebą, które pozostają na zielonych częściach roślin i na owocach.

Spośród dwóch metod rozkładu - tlenowego i beztlenowego - preferowana jest aerobowa, która przebiega bez uwalniania toksycznych lub nieprzyjemnie pachnących gazów i substancji, które pogarszają właściwości wody i powietrza. Aerobowa metoda samooczyszczania jest typowa dla dobrze chłonnych powietrza i wody, ustrukturyzowanych gleb.

Biodegradacja materii organicznej przez populacje glebowe mikroorganizmów jest jednym z głównych mechanizmów samooczyszczania gleby ze związków naturalnych i syntetycznych stale do niej wnikających. Intensywność mineralizacji i humifikacji w dużej mierze zależy od liczby mikroorganizmów ulegających biodegradacji, temperatury i wilgotności gleby.

Zdolność gleby do wchłaniania i wychwytywania składników organicznych, rozkładania na proste substancje i pierwiastki mineralne ma ogromne znaczenie sanitarne i higieniczne. Gdyby gleba nie miała tej zdolności, życie w niej mikroorganizmów i roślin stałoby się niemożliwe. Aby procesy samooczyszczania przebiegały prawidłowo i stabilnie, konieczne jest, aby podaż pozostałości organicznych i syntetycznych nie przekraczała zdolności gleby do samooczyszczania. Po przekroczeniu materia organiczna nie ulega mineralizacji, lecz gnije, zanieczyszcza glebę i powietrze toksycznymi gazami.

Zalecane