Maaperän saastuminen, joka johtuu pääasiassa ihmisen taloudellisesta toiminnasta, on nykyään jatkuvaa. Mutta maaperän itsepuhdistumisen käsite tunnetaan myös. Mietitään, mitä se tarkoittaa, ominaisuuksia ja tapoja, joilla maaperä voi puhdistua itsestään: aerobinen, anaerobinen, mineralisaatio, nitrifikaatio ja humifikaatio. Ja myös hygieeninen merkitys, jonka maaperän itsepuhdistuminen saa.
Konsepti ja ominaisuudet
Kun tietty määrä myrkyllisiä yhdisteitä kerääntyy maaperään, sen kemiallinen koostumus muuttuu, geokemiallisen ympäristön eheys häiriintyy ja mikrofloora estyy. Maaperästä kertynyt vesi voi päästä eläinten ja ihmisten ruumiisiin, mikä johtaa kielteiseen terveyteen.
Maaperän itsepuhdistuminen on sen kykyä mineralisoida orgaanista alkuperää olevia aineita, muuttaa ne orgaanisiksi ja mineraalimuodoiksi, jotka eivät ole terveydellisesti vaarallisia ja jotka kasvit imeytyvät.
Kaikentyyppisessä maaperässä tapahtuu jatkuvasti biologisia, fysikaalisia, kemiallisia ja muita monimutkaisia prosesseja. Maaperässä olevat bakteerit, alkueläimet ja sienet voivat käsitellä hiilimonoksidia, torjunta-aineita ja muita haitallisia yhdisteitä ja muuttaa ne hitaasti myrkyttömäksi aineeksi.
Maaperän itsepuhdistumiseen osallistuvat myös maaperän eläimet: hyönteiset, lierot, räkät, myyrät, he kaivavat tunneleita maahan ja sekoittavat sitä. Puhdistuksen nopeus riippuu ilmasto-olosuhteista, kosteudesta ja lämpötilasta - mitä korkeampi se on, sitä nopeammin prosessi etenee, joten eteläisillä alueilla maa puhdistaa itsensä nopeammin. Pilaantumisen laajuus ja luonne. Kuivumisasteella, bioaktiivisuudella ja humuskerroksen paksuudella sekä sademäärän ja haihtumisen suhteella on merkittävä vaikutus.
Itsepuhdistusmenetelmät
Orgaanisen aineen prosessointi mineraalimuotoihin tapahtuu useilla tavoilla. Jokaisella prosessilla on omat kemialliset ja biologiset ominaisuutensa ja ne etenevät eri tavalla. Orgaanisten yhdisteiden hajoaminen maaperässä tapahtuu mikro-organismien vaikutuksesta, joita esiintyy siinä suuria määriä. Tämä luonnollinen prosessi voi tapahtua sekä aerobisesti (hapen mukana) että anaerobisesti, mädäntäbakteerien avulla, jotka eivät tarvitse happea.
Aerobinen menetelmä
Prosessi tapahtuu bakteerien vaikutuksen alaisena hapen mukana. Orgaaniset ainekset, pääasiassa typpeä sisältävät, hajoavat yksinkertaisiksi mineraaliyhdisteiksi. Tätä prosessia kutsutaan ammonifikaatioksi, sille on ominaista proteiinien hajoaminen aminohapoiksi, sitten rikkivetyksi, indoliksi, ammoniakiksi, skatoliksi, nämä aineet muunnetaan nitriiteiksi ja sitten nitraateiksi, jotka kasvit voivat jo imeä. Prosessi sisältää lämmön vapautumisen, jonka mikro-organismit absorboivat. Rinnakkain ammonifikaatioprosessin kanssa tapahtuu humushappojen synteesi, jotka lisäävät maaperän hedelmällisyyttä.
Anaerobinen menetelmä
Se tapahtuu ilman happea; myös orgaanista ainetta käsittelevät bakteerit. Prosessi muistuttaa käymistä ja tapahtuu energian imeytymisen yhteydessä, jolloin muodostuu orgaanisia alkoholeja ja happoja, hiilidioksidia, metaania, vetyä ja muita kaasuja, joilla on yleensä epämiellyttävä haju.
Itsepuhdistuvat prosessit
Maaperään tuleva orgaaninen aines muunnetaan ensin epäorgaanisiksi yhdisteiksi ja mineraalielementeiksi, joita sitten käytetään kasvien ruokinnassa. Loput muuttuvat vähitellen humukseksi.
Mineralisointi
Tämä on prosessi, jossa orgaaniset yhdisteet muunnetaan mineraalielementeiksi. Ensimmäinen vaihe koostuu proteiinien, hiilihydraattien ja rasvojen hajoamisesta yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi - vastaavasti ammoniakiksi, hiilidioksidiksi ja vedeksi, glyseroliksi ja rasvahapoiksi.
Nitrifikaatio
Ammoniakki muuttuu nitriiteiksi ja typpihapoksi, sitten nitraateiksi ja typpihapoksi. Tämä prosessi - nitrifikaatio - tuo typen kaikkien kasvien ja mikro-organismien saataville, jotka käyttävät sitä solujen ruokkimiseen ja rakentamiseen.
Käänteinen prosessi tapahtuu myös maaperässä - denitrifikaatio, tämä on seurausta bakteerien toiminnasta, jotka vähentävät ammoniakkia nitraateista.Denitrifikaatio kuluttaa maaperästä typpeä, mikä vähentää sen saatavuutta kasveille.
Humification
Tämä on viimeinen vaihe prosessissa, jossa orgaaniset jäämät rakennetaan uudelleen humusaineiksi; prosessi tapahtuu maaperän ylemmissä kerroksissa. Humification on joukko biokemiallisia reaktioita, jotka tapahtuvat maaperän mikro-organismien avulla ja jotka johtavat tiettyjen humushappojen, fulvohappojen ja niiden suolojen, orgaanisten happojen, rasvahappojen, hiilihydraattien ja hiiliyhdisteiden tuotantoon. Humiinihapot, korkeapolymeeriyhdisteet, hajoavat hitaammin kuin muut orgaaniset yhdisteet, joten ne jäävät ja kerääntyvät maaperään muodostaen humuksen perustan. Mitä enemmän sitä on maaperässä, sitä hedelmällisempänä sitä pidetään.
Aerobisten ja anaerobisten bakteerien ja sienten vaikutuksesta muodostuneella humuksella on suuri maataloustekninen ja sanitaarinen merkitys. Humus ei mätäne, ei tuota epämiellyttävää hajua eikä sisällä tartunta-aineita.
Hygieeninen arvo
Maaperän itsepuhdistusprosessit ovat välttämättömiä paitsi kasveille, myös eläinten ja ihmisten terveyden ylläpitämiselle. Itsepuhdistuminen alkaa siitä, että siinä löydetyt orgaaniset jäännökset sekä taudinaiheuttajat ja helmintien munat suodatetaan ja biologisten, geokemiallisten reaktioiden vaikutuksesta neutraloidaan, tuhoutuvat ja hajoavat. Siten he menettävät kykynsä saada tartunta. Maaperän itsepuhdistuminen vähentää tarttuvien taudinaiheuttajien pitoisuutta siinä, taudinaiheuttajia, jotka tarttuvat kosketuksissa maaperän ja jäävät kasvien ja hedelmien vihreisiin osiin.
Kahdesta hajoamismenetelmästä - aerobisesta ja anaerobisesta - aerobinen on parempi; se tapahtuu ilman myrkyllisten tai pahanhajuisten kaasujen ja veden ja ilman ominaisuuksia huonontavien aineiden vapautumista. Aerobinen itsepuhdistusmenetelmä on tyypillinen rakenteellisille maaperille, jotka imevät hyvin ilmaa ja vettä.
Maaperän kyky imeä ja siepata orgaanisia komponentteja, hajota yksinkertaisiksi aineiksi ja mineraalielementeiksi on saniteetti- ja hygieenisesti ensiarvoisen tärkeää. Jos maaperällä ei olisi tätä kykyä, mikro-organismien ja kasvien elämä siinä tulisi mahdottomaksi. Jotta itsepuhdistusprosessit etenivät oikein ja vakaasti, on välttämätöntä, että orgaanisten ja synteettisten jäännösten saanti ei ylitä maaperän kykyä itsepuhdistua. Ylittyessään orgaaninen aines ei mineralisoidu, vaan mätänee ja saastuttaa maaperän ja ilman myrkyllisillä kaasuilla.
