Zasolenie czynnikiem degradującym glebę
Zasolenie polega na gromadzeniu się w glebie rozpuszczalnych w wodzie soli. Woda paruje, a sole pozostają w glebie. Są to sole potasu, magnezu, wapnia, chloru, sodu, siarczany, węglany i dwuwęglany. Wzrost stężenia soli i jej akumulacja w glebach nawadnianych są szczególnie odczuwalne w regionach, gdzie występuje pora sucha z charakterystycznym brakiem opadów i silną ewaporacją.
Nieodpowiednie sposoby nawadniania gleb z wykorzystaniem wody o wysokiej zawartości soli powoduje ich wtórne zasolenie. Podstawowe błędy to: filtracja z otwartych kanałów i zbiorników, nawadnianie i zanieczyszczenie gleb wodami o wysokiej zawartości soli oraz produktami ubocznymi przemysłu; nierównomierne rozprowadzenie wody przez systemy nawadniające oraz nieodpowiednie odwodnienie gleb. Ponadto do akumulacji soli przyczynia się stosowanie nawozów i innych substancji, zwłaszcza na gruntach, gdzie jest prowadzona intensywna uprawa oraz mających słabą przepuszczalność i ograniczone możliwości wypłukiwania.
Zasolenie i akumulacja sodu najczęściej występują na terenach nawadnianych, gdzie suma opadów atmosferycznych jest niska, wskaźnik ewapotranspiracji (parowanie z komórek roślinnych plus parowanie z gruntu) jest określany jako wysoki. Nie bez znaczenia pozostają tu też właściwości granulometryczne gleby, które utrudniają wypłukiwanie soli. Na obszarach przybrzeżnych zasolenie wiąże się z nadmierną eksploatacją wód gruntowych, co jest wynikiem postępującej urbanizacji i industrializacji. Nadmierny pobór wód gruntowych obniża poziom normalnego zwierciadła wody i może doprowadzić do intruzji wody morskiej.
Zasolenie gleb następuje również wskutek wydobywania kopalin. Głównie dotyczy to, ale nie tylko, kopalni węgla kamiennego, w których wypompowuje się na powierzchnię wodę z odwadniania wyrobisk górniczych. W USA, Wielkiej Brytanii, Francji, Kanadzie i Niemczech problem zlikwidowano całkowicie zaprzestając wydobywania węgla w kopalniach stosujących zrzuty zasolonych wód do rzek. W Polsce, w zlewni Wisły zasolone wody kopalniane są odprowadzane przez zbiorniki retencyjno-dozujące. W zlewni Odry zrzut słonych wód z kopalń do Olzy jest regulowany w sposób hydrotechniczny. Wody z kopalń KGHM "Polska Miedź" są odprowadzane przez zbiornik retencyjno-dozujący "Żelazny Most", w zależności od przepływów w Odrze. Zakres stosowania metod hydrotechnicznych jest jednak ograniczony z uwagi na szczególne warunki hydrologiczne i brak zbiorników retencyjnych.
W Kalifornii np. w wyniku nawadniania i w konsekwencji odkładania się soli w glebie poważnemu uszkodzeniu uległo 20-30 mln ha ziem uprawnych. Każdego roku 250-500 tys. ha gleby jest traconych z powodu narastającego zasolenia. W Australii Zachodniej intensywne użyźnianie gleb powoduje wznoszenie się wód gruntowych i soli ku powierzchni, co prowadzi do tworzenia się pozbawionych życia słonych stawów. Zasolenie dotyka w tej części Australii obecnie 10% powierzchni uprawnej, co równa się 2 mln ha, w najbliższych dziesięcioleciach można się spodziewać, iż zjawisko będzie się nasilać.
Podobne procesy mają miejsce w Azji, na Półwyspie Iberyjskim, w krajach śródziemnomorskich. Środkowa Azja, Australia i środkowa Kalifornia także doświadczyły szybko postępujących procesów degradacji żyznej gleby. Problem dotyczy rolnictwa wielu krajów, m.in. w Indiach, Pakistanie, Egipcie, Włoszech, Grecji, Rumunii, Węgrzech, Holandii (zasolone poldery nie nadają się pod uprawę). W Unii Europejskiej szacuje się (wg różnej metodyki), iż powierzchnia gleb nadmiernie zasolonych wynosi ok. 1-3 mln ha.
W Polsce następuje zasolenie rzek, szczególnie Odry i Wisły oraz niektórych ich dopływów, tworząc bardzo istotny element zanieczyszczenia środowiska wodnego. Zasolenie skutecznie ogranicza gospodarcze wykorzystanie zasobów wodnych w niektórych regionach Polski, powodując przy tym szkody nie tylko w środowisku, ale i infrastrukturze technicznej.
Podwyższone zasolnie gleb w Polsce związane jest głównie z czynnikami antropogenicznymi. Powstaje w obszarach, gdzie utwory glebowe mają bezpośredni kontakt z solą lub wodami zasolonymi. Antropogenicznymi źródłami zasolenia gleb są składowiska i hałdy odpadów przemysłu sodowego oraz odpadów hutniczych i paleniskowych. Odpady złożone na hałdach i na składowiskach są ługowane wodami opadowymi, co powoduje, że część rozpuszczonych soli przechodzi w formie odcieku do gleb i wód powierzchniowych (przykładem zasolenia gleb spowodowanym działalnością przemysłu sodowego jest podwyższone zasolenie odnotowane w sąsiedztwie zwałów Zakładów Sodowych Solvay w Krakowie, oraz gleby w okolicy osadników Janikowskich Zakładów Sodowych Janikosoda). W ostatnich kilkudziesięciu latach wraz z rozwojem transportu drogowego i komunikacji samochodowej zostało rozwinięte następne źródło zasolenia. Szczególne znaczenie dla zasolenia gleb ma stosowanie soli w postaci mieszanki piaskowo-solnej, soli kamiennej lub roztworów solankowych w celu odśnieżenia czy odlodzenia dróg/chodników. Innym czynnikiem jest rolnictwo i stosowane w nim nawożenie mineralne, przez co wprowadzone są do gleb znaczne ilości soli zawierających azot, fosfor i potas. Jest ono szczególnie intensywne przy przedawkowaniu nawozów, lub niewłaściwym doborze ich składu. Zasolenie środowiska w dużym stopniu jest również związane z górnictwem oraz przetwórstwem soli. Wydobycie soli prowadzi się głównie metodą mokrą, czyli w postaci solanki wytwarzanej przez ługowanie soli z wyrobiska z wodą. W rejonach kopalń soli oraz zakładów produkujących lub przetwarzających sól kuchenną odnotowuje się podwyższoną zawartość soli w utworach przypowierzchniowych. Zanieczyszczenie środowiska solą może być spowodowanie nieszczelnością ciągów technologicznych oraz wyciekami solanki mającymi miejsce np. podczas awarii. Zagrożenie związane jest również z użyciem niewłaściwych technologii górniczych.
Istotnym czynnikiem wpływającym na zasolenie gleb są zasolone wody dołowe wypompowywane z kopalni surowców energetycznych, rud metali nieżelaznych oraz minerałów wykorzystywanych w przemyśle chemicznym.
Szkodliwy wpływ podwyższonego stężenia soli w glebie powoduje zmniejszenie dostępności dla roślin, zmianę stanu fizycznego cząsteczek wody oraz zakłócenie gospodarki jonowej w komórkach roślin.
Jej zawartość w glebie można określić w sposób pośredni poprzez pomiar jej koncentracji w roztworze glebowym na podstawie przewodnictwa jonowego zwanego również przewodnością właściwą. Jest to najczęściej wykorzystywany parametr przy badaniu zasolenia gleby, który to stopień możemy określać bezpośrednio w warunkach polowych, ponieważ metoda jest prosta i szybka, a także dostępne są przenośne konduktometry.
Jako wskaźnika zasolenia gleby używa się również procentowej zawartości soli w suchej masie utworów. Określa się ją na podstawie suchych pozostałości wyciągu wodnego.
Według klasyfikacji PTG (Polskiego Instytutu Towarzystwa Gleboznawczego) gleby słone klasyfikuje się w dwóch działach: Vi i VII.
Dział VI obejmuje gleby, które do miąższości 100cm zawierają poziom słony (salic). Poziom ten musi spełniać dwa warunki: grubość powyżej 15cm i stężenie łatwo rozpuszczalnych soli sodowych w roztworze glebowym przekraczające 0,2%.Systematyka gleb wyróżnia w tym dziale jeden rząd -VIA: gleby słono sodowe.
W dziale VI zawierającym gleby antropogeniczne również wyróżnia się typ gleb słonych: gleby antropogeniczne słone (typ VIIB 4). Są to gleby podobne do gleb z działu VI, jednak różnią się genezą zasolenia. Gleby te powstają na terenach zasalanych w wyniku działalności człowieka, głównie poprzez zanieczyszczenia przemysłowe oraz w wyniku oczyszczania zamarzniętych dróg w okresie zimowym za pomocą soli. Do gleb typu VIIB 4zalicza się te gleby, które do głębokości 125cm posiadają poziom słony o miąższości przekraczającej 15 cm z nagromadzeniem soli rozpuszczalnych w wodzie przekraczającym 2%.
Międzynarodowa klasyfikacja gleb (WBR) obejmuje 30 grup, które w przybliżeniu można traktować jako odpowiedniki typów w klasyfikacji Polskiego Towarzystwa Gleboznawczego. Grupy gleb słonych odpowiadają typom polskich gleb: solonchaks - słoneczniaki oraz solonetz - słońce i sołodzie.