Degradacja gleb

Degradacja gleb

(fizyczna, chemiczna i

(fizyczna, chemiczna i

biologiczna)

biologiczna)

Gleba

Gleba

jest elementem środowiska

jest elementem środowiska

przyrodniczego, żywym lecz nie

przyrodniczego, żywym lecz nie

pomnażalnym, w którym przebiega wzrost i

pomnażalnym, w którym przebiega wzrost i

rozwój roślin stanowiących pokarm dla ludzi i

rozwój roślin stanowiących pokarm dla ludzi i

paszę dla zwierząt. Jej jakość zależy od

paszę dla zwierząt. Jej jakość zależy od

szeregu czynników wpływających na

szeregu czynników wpływających na

właściwości fizyko-chemiczne a głównie

właściwości fizyko-chemiczne a głównie



od składu granulometrycznego,

od składu granulometrycznego,



zawartości substancji organicznej i

zawartości substancji organicznej i



ilości przyswajalnych dla roślin składników

ilości przyswajalnych dla roślin składników

pokarmowych.

pokarmowych.

Wszelkie zmiany w środowisku glebowym,

Wszelkie zmiany w środowisku glebowym,

które wpływają na zmniejszenie tej aktywności

które wpływają na zmniejszenie tej aktywności

a tym samym obniżają produktywność gleb,

a tym samym obniżają produktywność gleb,

określa się mianem

określa się mianem

degradacji

degradacji

.

.

Poza funkcją produkcyjną gleba tworzy

Poza funkcją produkcyjną gleba tworzy

naturalny zbiornik retencyjny zasobów wodnych.

naturalny zbiornik retencyjny zasobów wodnych.

Dzięki żyjącym w glebie drobnoustrojom spełnia

Dzięki żyjącym w glebie drobnoustrojom spełnia

ona również ważną

ona również ważną

funkcję sanitarną

funkcję sanitarną

i

i

uczestniczy w niezbędnym dla ciągłości życia na

uczestniczy w niezbędnym dla ciągłości życia na

Ziemi procesie rozkładu (

Ziemi procesie rozkładu (

mineralizacji

mineralizacji

)

)

martwych resztek organicznych, wpływając w

martwych resztek organicznych, wpływając w

ten sposób na obieg pierwiastków w środowisku.

ten sposób na obieg pierwiastków w środowisku.

Dzięki właściwościom sorpcyjnym gleba spełnia

Dzięki właściwościom sorpcyjnym gleba spełnia

funkcję naturalnego filtra; pochłania m.in.

funkcję naturalnego filtra; pochłania m.in.

związki toksyczne.

związki toksyczne.

Struktura typów gleb w Polsce [%]

Struktura typów gleb w Polsce [%]

Formy i czynniki degradacji gleb:

Formy i czynniki degradacji gleb:

Zakwaszenie gleb i zniekształcenie ich właściwości chemicznych

Zanieczyszczenie atmosfery powodujące przenikanie do gleby

substancji kwaśnych – kwaśne opady atmosferyczne

Koncentracja nawożenia mineralnego i malejące

nawożenie naturalne i organiczne

Składowanie kwaśnych i kwasotwórczych odpadów

Niedostateczne wapnowanie gruntów

Wymywanie wapna z gleby

Mechaniczne zniekształcenie gruntów oraz niszczenie

gleby i szaty roślinnej

Składowanie odpadów

Górnictwo odkrywkowe, zapadliska,

wypiętrzenia na terenach górniczych

Zniekształcenie rzeźby terenu i pokrywy glebowej

Erozja wodna i wiatrowa

Eksploatacja kopalin (odkrywkowa, podziemna)

Wyrobiska i zwałowiska pokopalniane

Budownictwo mieszkaniowe, przemysłowe, drogowe

Wylesianie i rolnicze użytkowanie suchych i jałowych gruntów

Erozja wiatrowa i wodna

Wymywanie składników pokarmowych (wyjaławianie)

Rozkład próchnicy

Pustynnienie i stepowienie

Przesuszanie lub zawodnienie gruntów

Melioracje odwadniające (np. torfowisk, bagien)

Obniżenie poziomu wód gruntowych

Likwidowanie roślinności

Leje depresyjne ujęć wód podziemnych i górnictwa

Chemiczne zanieczyszczenie gleb

Przemysł: metale ciężkie (głównie Pb, Cd), węglowodory

Rolnictwo: niewłaściwe stosowanie nawozów mineralnych

i chemicznych środków ochrony roślin

Składowiska odpadów chemicznych i górniczych

Przedawkowanie soli w celu likwidacji śliskości jezdni

Zanieczyszczenie atmosfery

Szlaki komunikacyjne zmotoryzowane

Biologiczne zanieczyszczenie gleb

Przedawkowanie gnojowicy

Wprowadzenie do gleby obornika, fekalii, gnojowicy,

osadów ściekowych z naruszeniem zasad agrotechniki

Składowanie odpadów, głównie komunalnych

Czynniki degradujące można podzielić

Czynniki degradujące można podzielić

na:

na:

•

naturalne

naturalne

– zachodzące bez czynnego

– zachodzące bez czynnego

udziału człowieka

udziału człowieka

•

antropogeniczne

antropogeniczne

– powodowane

– powodowane

przez człowieka

przez człowieka

Degradacja naturalna spowodowana

Degradacja naturalna spowodowana

przez wodę, wiatr, lód lub mróz

przez wodę, wiatr, lód lub mróz

określana jest mianem degradacji

określana jest mianem degradacji

geologicznej i obejmuje głównie

geologicznej i obejmuje głównie

powierzchniową warstwę gleby.

powierzchniową warstwę gleby.

Rozpatrując najważniejsze typy szkodliwego

Rozpatrując najważniejsze typy szkodliwego

wpływu działalności ludzkiej na gleby

wpływu działalności ludzkiej na gleby

można ogólnie wyróżnić następujące typy

można ogólnie wyróżnić następujące typy

i kierunki przekształceń gleb:

i kierunki przekształceń gleb:

1)

1)

geomechaniczne:

geomechaniczne:

•

tworzenie terenów bezglebowych

tworzenie terenów bezglebowych

•

mechaniczne uszkadzanie pokrywy

mechaniczne uszkadzanie pokrywy

glebowej

glebowej

2.

2.

hydrologiczne:

hydrologiczne:

a)

a)

zawodnienie gleb

zawodnienie gleb

b)

b)

osuszanie gleb

osuszanie gleb

3.

3.

fizyczne:

fizyczne:

a)

a)

erozja wietrzna i wodna

erozja wietrzna i wodna

b)

b)

pogarszanie struktury gleby

pogarszanie struktury gleby

4.

4.

biologiczne:

biologiczne:

a)

a)

zmęczenie gleby

zmęczenie gleby

5.

5.

chemiczne:

chemiczne:

a)

a)

zakwaszenie gleb

zakwaszenie gleb

b)

b)

alkalizacja gleb

alkalizacja gleb

c)

c)

zasolenie gleb

zasolenie gleb

d)

d)

zanieczyszczenie gleb pierwiastkami śladowymi

zanieczyszczenie gleb pierwiastkami śladowymi

Zagrożenie gruntów w Polsce różnymi

Zagrożenie gruntów w Polsce różnymi

rodzajami erozji.

rodzajami erozji.

Rodzaj

Rodzaj

erozji

erozji

Ogółem

Ogółem

powierzchnia

powierzchnia

zagrożona

zagrożona

Według stopnia

Według stopnia

zagrożenia (w % pow.

zagrożenia (w % pow.

ogólnej)

ogólnej)

Erozja

Erozja

wietrzna

wietrzna

w tys.

w tys.

ha

ha

w %

w %

pow.

pow.

ogólne

ogólne

j

j

słaba

słaba

średnia

średnia

silna

silna

8843,

8843,

1

1

28,2

28,2

17,4

17,4

9,8

9,8

1,0

1,0

Erozja

Erozja

wodna

wodna

powierzch

powierzch

-niowa

-niowa

8744,

8744,

0

0

27,9

27,9

13,6

13,6

10,8

10,8

3,5

3,5

Erozja

Erozja

wąwozow

wąwozow

a

a

5685,

5685,

2

2

18,2

18,2

0,4

0,4

15,0

15,0

2,8

2,8

Erozja wietrzna

Erozja wietrzna

polega na wywiewaniu

polega na wywiewaniu

cząstek gleby, a następnie na ich

cząstek gleby, a następnie na ich

transporcie, sortowaniu, i osadzaniu. Ten

transporcie, sortowaniu, i osadzaniu. Ten

typ erozji może się rozwijać tylko wtedy,

typ erozji może się rozwijać tylko wtedy,

gdy gleba pozbawiona jest pokrywy

gdy gleba pozbawiona jest pokrywy

roślinnej. Zależnie od prędkości wiatru

roślinnej. Zależnie od prędkości wiatru

zachodzi erozja wietrzna przyziemna lub

zachodzi erozja wietrzna przyziemna lub

erozja silna, kiedy porwane cząstki

erozja silna, kiedy porwane cząstki

unoszone są wyżej, tworząc niekiedy

unoszone są wyżej, tworząc niekiedy

chmury pyłu.

chmury pyłu.

•

.

.

W Polsce najbardziej narażone na ten typ

W Polsce najbardziej narażone na ten typ

degradacji są gleby położone w centralnej i

degradacji są gleby położone w centralnej i

południowej części Niżu Środkowopolskiego

południowej części Niżu Środkowopolskiego

oraz wyżyny południowo-wschodnie i

oraz wyżyny południowo-wschodnie i

Przedgórze Sudeckie. Wynika to z faktu

Przedgórze Sudeckie. Wynika to z faktu

występowania tu gleb lekkich i pyłowych oraz z

występowania tu gleb lekkich i pyłowych oraz z

małej lesistości tych obszarów.

małej lesistości tych obszarów.

Oba typy erozji zmieniły w nieużytki wiele

Oba typy erozji zmieniły w nieużytki wiele

żyznych gleb na całym świecie. Ocenia się, że

żyznych gleb na całym świecie. Ocenia się, że

w wyniku tego procesu uległo zdegradowaniu,

w wyniku tego procesu uległo zdegradowaniu,

w stopniu uniemożliwiającemu produkcję rolną,

w stopniu uniemożliwiającemu produkcję rolną,

około

około

15 % gleb uprawnych świata.

15 % gleb uprawnych świata.

Pustynnienie

Erozja wodna

BIOLOGICZNE przekształcenia gleb:

BIOLOGICZNE przekształcenia gleb:

Zmęczenie gleb

Zmęczenie gleb

Może to być spowodowane gromadzeniem się

Może to być spowodowane gromadzeniem się

w glebie

w glebie

fitotoksyn

fitotoksyn

– specyficznych substancji

– specyficznych substancji

wydzielanych przez rośliny – lub też

wydzielanych przez rośliny – lub też

wyczerpywaniem się niektórych mikro – lub

wyczerpywaniem się niektórych mikro – lub

makroelementów z gleby, co jest efektem

makroelementów z gleby, co jest efektem

prowadzenia przez wiele lat upraw

prowadzenia przez wiele lat upraw

monokulturowych.

monokulturowych.

Tereny, na których występuje zjawisko

Tereny, na których występuje zjawisko

zmęczenia gleb, są na ogół mniej urodzajne

zmęczenia gleb, są na ogół mniej urodzajne

(spadek wielkości produkcji rolnej sięgać może

(spadek wielkości produkcji rolnej sięgać może

nawet do 25 %). Występują na nich grzyby

nawet do 25 %). Występują na nich grzyby

chorobotwórcze (

chorobotwórcze (

Aspergillus, Penicillum

Aspergillus, Penicillum

i inne),

i inne),

których toksyny uznaje się za kancerogenne.

których toksyny uznaje się za kancerogenne.

Zapobieganie tej formie degradacji gleb jest

Zapobieganie tej formie degradacji gleb jest

stosunkowo proste i polega na stosowaniu m.in.

stosunkowo proste i polega na stosowaniu m.in.

Odpowiedniego płodozmianu, prowadzeniu

Odpowiedniego płodozmianu, prowadzeniu

właściwego nawożenia (zwłaszcza

właściwego nawożenia (zwłaszcza

organicznego), wprowadzaniu roślin

organicznego), wprowadzaniu roślin

motylkowych (także jako nawóz zielony). Ocenia

motylkowych (także jako nawóz zielony). Ocenia

się, że degradacja spowodowana zmęczeniem

się, że degradacja spowodowana zmęczeniem

gleb obejmuje, w skali globalnej, obszar 1,5 mld

gleb obejmuje, w skali globalnej, obszar 1,5 mld

ha gruntów ornych.

ha gruntów ornych.

CHEMICZNE przekształcenia

CHEMICZNE przekształcenia

gleb:

gleb:

Do najbardziej charakterystycznych objawów

Do najbardziej charakterystycznych objawów

degradacji chemicznej gleb należy zaliczyć

degradacji chemicznej gleb należy zaliczyć

zakwaszenie lub alkalizację gleb, ich zasolenie

zakwaszenie lub alkalizację gleb, ich zasolenie

oraz zanieczyszczenie pierwiastkami śladowymi.

oraz zanieczyszczenie pierwiastkami śladowymi.

Objawem chemicznej degradacji gleby jest zmiana jej

Objawem chemicznej degradacji gleby jest zmiana jej

odczynu.

odczynu.

Zakwaszenie gleb jest zjawiskiem powszechnym. W

Zakwaszenie gleb jest zjawiskiem powszechnym. W

klimacie umiarkowanym, gdzie roczne opady przewyższają

klimacie umiarkowanym, gdzie roczne opady przewyższają

parowanie wody z gleby, istnieje naturalna tendencja do

parowanie wody z gleby, istnieje naturalna tendencja do

wymywania składników alkalicznych (Ca, Mg, K i Na) i

wymywania składników alkalicznych (Ca, Mg, K i Na) i

zakwaszania środowiska glebowego. O stopniu

zakwaszania środowiska glebowego. O stopniu

zakwaszenia decyduje także wiele innych czynników, z

zakwaszenia decyduje także wiele innych czynników, z

których za najważniejsze należy uznać właściwości skały

których za najważniejsze należy uznać właściwości skały

macierzystej i charakter szaty roślinnej.

macierzystej i charakter szaty roślinnej.

Bardzo istotną przyczyną zakwaszenia gleb jest

Bardzo istotną przyczyną zakwaszenia gleb jest

stosowanie fizjologicznie kwaśnych nawozów mineralnych.

stosowanie fizjologicznie kwaśnych nawozów mineralnych.

Bardzo groźną konsekwencją zakwaszenia gleb jest ubytek

Bardzo groźną konsekwencją zakwaszenia gleb jest ubytek

ważnych składników mineralnych, jak potas i magnez oraz

ważnych składników mineralnych, jak potas i magnez oraz

wzrost zawartości glinu i żelaza do poziomu toksycznego

wzrost zawartości glinu i żelaza do poziomu toksycznego

dla roślin.

dla roślin.

Znacznie mniej powszechnym zjawiskiem degradacji

Znacznie mniej powszechnym zjawiskiem degradacji

gleb jest ich alkalizacja. Może ona być wywołana

gleb jest ich alkalizacja. Może ona być wywołana

czynnikami naturalnymi (rodzaj skały macierzystej, duża

czynnikami naturalnymi (rodzaj skały macierzystej, duża

zawartość w roztworze glebowym łatwo rozpuszczalnych

zawartość w roztworze glebowym łatwo rozpuszczalnych

soli, zwłaszcza sodowych), ale znacznie częściej jej

soli, zwłaszcza sodowych), ale znacznie częściej jej

powodem są czynniki antropogenne. Na alkalizację

powodem są czynniki antropogenne. Na alkalizację

najbardziej narażone są gleby ośrodków miejsko –

najbardziej narażone są gleby ośrodków miejsko –

przemysłowych, gdzie pyły emitowane przez zakłady

przemysłowych, gdzie pyły emitowane przez zakłady

przemysłowe, paleniska indywidualne i inne źródła mają

przemysłowe, paleniska indywidualne i inne źródła mają

często odczyn zasadowy. Coraz częstszym źródłem

często odczyn zasadowy. Coraz częstszym źródłem

alkalizacji gleb miejskich i położonych w pobliżu tras

alkalizacji gleb miejskich i położonych w pobliżu tras

komunikacyjnych jest stosowanie alkalicznych związków

komunikacyjnych jest stosowanie alkalicznych związków

zwalczających śliskość dróg w zimie.

zwalczających śliskość dróg w zimie.

Jedną z najczęstszych form degradacji powierzchniowej
warstwy ziemi jest zasolenie gleb. Zjawisko to mogą
powodować przyczyny naturalne – w klimacie ciepłym,
gdzie parowanie z powierzchni ziemi przewyższa ilość
wody wprowadzoną do gleby wraz z opadami, istnieje
naturalny proces zwiększania się koncentracji łatwo
rozpuszczalnych soli w roztworze glebowym.

Innym przykładem chemicznej degradacji gleb jest ich

Innym przykładem chemicznej degradacji gleb jest ich

zanieczyszczenie pierwiastkami śladowymi.

zanieczyszczenie pierwiastkami śladowymi.

Zawartość cynku, ołowiu i miedzi w glebach w

Zawartość cynku, ołowiu i miedzi w glebach w

zależności od odległości od jezdni drogi

zależności od odległości od jezdni drogi

Odległość od

Odległość od

drogi w m

drogi w m

Głęb.

Głęb.

poboru

poboru

prób w cm

prób w cm

Zawartość w mg/kg s.m.

Zawartość w mg/kg s.m.

gleby

gleby

Zn

Zn

Pb

Pb

Cu

Cu

Trawnik między

Trawnik między

jezdniami

jezdniami

0-5

0-5

274,5

274,5

167,5

167,5

28,3

28,3

0,5

0,5

0-5

0-5

52,0

52,0

330,0

330,0

66,8

66,8

5

5

0-5

0-5

136,3

136,3

2,5

2,5

17,3

17,3

25

25

0-20

0-20

66,0

66,0

37,5

37,5

16,0

16,0

50

50

0-20

0-20

87,0

87,0

55,0

55,0

13,5

13,5

100

100

0-20

0-20

107,8

107,8

107,5

107,5

23,0

23,0

200

200

0-20

0-20

86,0

86,0

60,0

60,0

13,5

13,5

300

300

0-20

0-20

78,0

78,0

50,0

50,0

16,5

16,5

Z motoryzacją związana jest także emisja innych, oprócz

Z motoryzacją związana jest także emisja innych, oprócz

metali ciężkich, związków, które mogą zanieczyszczać

metali ciężkich, związków, które mogą zanieczyszczać

powierzchniową warstwę ziemi, takich jak np.

powierzchniową warstwę ziemi, takich jak np.

węglowodory aromatyczne.

węglowodory aromatyczne.

Kolejnym źródłem chemicznej degradacji gleb jest

Kolejnym źródłem chemicznej degradacji gleb jest

przemysł

przemysł

.

.

opady

skażone

szkodliwymi

substancjami

B

A

Woda
gruntowa

C

nawozy

środki
ochron
y
roślinodpadyścieki

Szkodliwe substancje lokują się w sposób

trwały w cząstkach gleby, tzw. agregatach

glebowych i są rozkładane przez bakterie i

grzyby

Źródła zanieczyszczenia gleb: A- pobieranie szkodliwych związków
przez rośliny; B- infiltracja zanieczyszczeń do wód gruntowych; C-
emisje związków gazowych z gleby

Ze względu na kierunki wykorzystania, wg kategorii

Ze względu na kierunki wykorzystania, wg kategorii

zanieczyszczenia metalami ciężkimi gleby możemy

zanieczyszczenia metalami ciężkimi gleby możemy

podzielić na:

podzielić na:



kategoria 0

kategoria 0

– gleby o naturalnej zawartości metali,

– gleby o naturalnej zawartości metali,

mogą być

mogą być

przeznaczone pod wszystkie uprawy ogrodowe i rolnicze;

przeznaczone pod wszystkie uprawy ogrodowe i rolnicze;



kategoria 1

kategoria 1

– gleby o podwyższonej zawartości metali,

– gleby o podwyższonej zawartości metali,

przeznaczone pod wszystkie uprawy z wyjątkiem

przeznaczone pod wszystkie uprawy z wyjątkiem

przeznaczonych dla dzieci;

przeznaczonych dla dzieci;



kategoria 2

kategoria 2

– gleby słabo zanieczyszczone, (mogą być

– gleby słabo zanieczyszczone, (mogą być

zanieczyszczone chemicznie; wyklucza się uprawę

zanieczyszczone chemicznie; wyklucza się uprawę

szpinaku,

szpinaku,

sałaty; dozwolona uprawa zbożowych, okopowych i

sałaty; dozwolona uprawa zbożowych, okopowych i

pastewnych;

pastewnych;



kategoria 3

kategoria 3

– gleby średnio zanieczyszczone;

– gleby średnio zanieczyszczone;

dopuszczalna

dopuszczalna

uprawa zbóż, roślin okopowych i pastewnych, pod

uprawa zbóż, roślin okopowych i pastewnych, pod

warunkiem

warunkiem

okresowej kontroli poziomu metali ciężkich;

okresowej kontroli poziomu metali ciężkich;



kategoria 4

kategoria 4

– gleby silnie zanieczyszczone; gleby takie

– gleby silnie zanieczyszczone; gleby takie

powinny być wyłączone z produkcji rolniczej; na glebach

powinny być wyłączone z produkcji rolniczej; na glebach

lepszych tej kategorii można uprawiać rośliny

lepszych tej kategorii można uprawiać rośliny

przemysłowe, tj.

przemysłowe, tj.

len, konopie, wiklinę;

len, konopie, wiklinę;



kategoria 5

kategoria 5

– gleby bardzo silnie zanieczyszczone;

– gleby bardzo silnie zanieczyszczone;

należy

należy

wyłączyć z produkcji rolniczej i poddać rekultywacji.

wyłączyć z produkcji rolniczej i poddać rekultywacji.

Pierwiastki śladowe są ponadto wprowadzane do gleby z

Pierwiastki śladowe są ponadto wprowadzane do gleby z

nawozami mineralnymi (nawozy fosforowe i wapienne),

nawozami mineralnymi (nawozy fosforowe i wapienne),

środkami ochrony roślin, ze ściekami komunalnymi i z

środkami ochrony roślin, ze ściekami komunalnymi i z

odpadami przemysłowymi, wykorzystywanymi przez

odpadami przemysłowymi, wykorzystywanymi przez

rolnictwo, a także z gnojowicą i obornikiem.

rolnictwo, a także z gnojowicą i obornikiem.

Zabiegi i przedsięwzięcia mające na celu ochronę i

Zabiegi i przedsięwzięcia mające na celu ochronę i

rekultywację gleb są uzależnione od wielu elementów,

rekultywację gleb są uzależnione od wielu elementów,

takich jak: czynniki zagrażające lub niszczące glebę,

takich jak: czynniki zagrażające lub niszczące glebę,

rodzaj i jakość środowiska danego obszaru, odporność

rodzaj i jakość środowiska danego obszaru, odporność

danej gleby na zanieczyszczenia itp. Należy pamiętać,

danej gleby na zanieczyszczenia itp. Należy pamiętać,

że każdy przypadek zagrożenia gleby musi być

że każdy przypadek zagrożenia gleby musi być

rozpatrywany indywidualnie. Indywidualnie muszą być

rozpatrywany indywidualnie. Indywidualnie muszą być

również dobrane środki przeciwdziałające zagrożeniu.

również dobrane środki przeciwdziałające zagrożeniu.

Ogólnie więc można powiedzieć, że wszystkie zabiegi

Ogólnie więc można powiedzieć, że wszystkie zabiegi

ochronne winny być wykonywane w pewnym

ochronne winny być wykonywane w pewnym

hierarchicznym porządku.

hierarchicznym porządku.