Jak wiadomo istotnym elementem środowiska jest gleba. Jest ona bowiem źródłem składników pokarmowych, pełni istotną rolę w magazynowaniu wody niezbędnej do właściwego funkcjonowania organizmów. Dzięki procesom ewaporacji i transpiracji gleba uczestniczy pośrednio w odnawianiu czystej wody, a złożone procesy rozkładu i syntezy w środowisku glebowym są ważnym czynnikiem detoksykacji substancji szkodliwych. Wynika stąd, że degradacja gleby jest równocześnie miarą zniszczenia środowiska przyrodniczego.
Gleba to zewnętrza powłoka składająca się z cząstek mineralnych i organicznych, powietrza i wilgoci glebowej. W glebie, pod wpływem organizmów żywych zachodzi przemiana materii organicznej w mineralną i na odwrót. Substancje mineralne w glebie pochodzą z rozdrobnienia skały, organiczne są szczątkami roślin i zwierząt. Główną cechą gleby jest żyzność, czyli zdolność zaopatrywania roślin w wodę, tlen i składniki pokarmowe.
Pokrywa glebowa i jej zróżnicowanie na terenie Polski odzwierciedla w dużej mierze rzeźbę, podłoże geologiczne, stosunki hydrologiczne i często także działalność człowieka.
Pod względem przydatności rolniczej dominują gleby średniej jakości, które zajmują blisko 35% powierzchni gruntów ornych oraz gleby słabe. Gleby dobre i bardzo dobre stanowią ok.23% powierzchni gruntów ornych.
Polska leży w strefie gleb:
- brunatnych i bielicowych – około 82 %.
- czarnoziemy – około 1% - powstałe na lessach – Nizina Wielkopolska, Wyżyna Sandomierska, okolice Krakowa
Pozostałe grupy gleb zajmują małe powierzchnie:
- gleby bagienne (około 9%) – gleby słabe, złe, nieurodzajne, powstałe w wyniku nagromadzenia szczątków roślinności bagiennej w warunkach beztlenowych – tereny bagien nad Notecią, Warmią, Wieprzem
- mady (około 5%) – powstały na mułach rzecznych, występują w dolinach rzek, na Żuławach Wiślanych
- czarne ziemie (około 2%) – gleby żyzne, urodzajne, powstałe na terenach zabagnionych, ich czarne zabarwienie spowodowane jest duża zawartością próchnicy – okolice Wrocławia, Kujawy
- rędziny (około 1%) – gleby dość urodzajne, powstałe na skałach węglowych – Niecka Nidy, Polesie Lubelskie
Inne gleby:
- gleby górskie ( Karpaty, Sudety)
- gleby zdegradowane przez człowieka i przemysł (okręgi przemysłowe, aglomeracje miejskie)
W Polsce wprowadzono podział na sześć klas bonitacyjnych ( I – gleby bardzo dobre, VI – gleby złe). Najwięcej jest gleb średnich (IV klasa), a najmniej bardzo dobrych ( I klasa).
Gleby ulęgają degradacji na skutek:
- erozji wodnej – wymywanie
- erozji eolicznej – wywiewanie
- zatrucie metalami ciężkimi i substancjami toksycznymi
- zatrucie chemia roślinna
- stepowienie
- przesuszanie
Rozmiary przekształceń gleb zależą od ładunku i szkodliwości substancji toksycznych, ale nie tylko. Wiadomo, że działalność człowieka i substancje toksyczne w niejednakowym stopniu degradują różne gleby. Niszczenie ich uzależnione jest przede wszystkim od ich bio-geo-chemicznej odporności, czyli buforowości gleby. Gleby o dużej buforowości cechuje bogaty skład mineralogiczny, zasobność w składniki pokarmowe roślin, dobrze rozwinięty kompleks sorpcyjny, poprawne stosunki powietrzno-wodne oraz bogate życie biologiczne. Takie gleby z powodzeniem opierają się czynnikom niszczącym, chociaż i one muszą przed nimi kapitulować. Gleby ubogie, mało zasobne, zwłaszcza we frakcje koloidalne i próchnicze, łatwo się poddają degradacji i chemicznym przekształceniom. Jednak już żadnej gleby nic nie uchroni przed eksploatacyjnymi przekształceniami związanymi z wydobywaniem węgla brunatnego, siarki i innych minerałów.
Gleby w Polsce dzielą się na:
1. Gleby początkowego stadium rozwoju (inaczej inicjalne)- są one jakby na pograniczu gleby i skały, są bardzo słabo przeobrażone przez proces glebotwórczy. W zależności od podłoża na jakim są wykształcone wyróżnia się litosole i regosole. Najczęściej spotykane są w górach i na pokrywach sandrowych.
2. Gleby bielicoziemne- są grupą gleb z wyraźnie zaznaczoną strefą wmywania i wymywania. Gleby z tego rodzaju tworzą się najczęściej na glinach i piaskach pod roślinnością iglastą- lasy świerkowe i sosnowe. Pokrywają około 25% powierzchni w Polsce. W tej klasie gleb wyróżnia się gleby bielicowe, bielice właściwe, gleby rdzawe i płowe wyróżnione na podstawie stopnia zbielicowienia. Są mało produktywne, gdyż są bardzo kwaśne i ubogie w składniki biogenne.
3. Gleby brunatnoziemne - stanowią grupę kilku typów gleb brunatnych. Cechą charakterystyczną tych gleb jest poziom brunatnienia o rdzawym zabarwieniu. Gleby te uformowały się pod wpływem lasów mieszanych lub liściastych. Skałami macierzystymi dla gleb brunatnych na Niżu Polskim są utwory polodowcowe, zazwyczaj gliniaste lub ilaste, w południowej części Polski podłożem macierzystym dla gleb brunatnych są lessy i utwory lessopodobne. Wyróżnia się gleby brunatne właściwe i gleby brunatne kwaśne.
4. Czarnoziemy - charakteryzują się dużą miąższością poziomu próchnicznego (ponad 40 cm), w którym występuje 4 % próchnicy. Gleby te wytworzone są głównie na lessach lub na pyłowych utworach lessopodobnych, dlatego mają bardzo korzystne warunki wodno - powietrzne. Są one najbardziej urodzajnymi z punktu widzenia rolnictwa. Czarnoziemy występują płatowo wśród gleb brunatnych i płowych we wschodniej części Wyżyny Lubelskiej, na Wyżynie Małopolskiej, w okolicach Krakowa, na Płaskowyżu Głubczyckim.
5. Czarne ziemie - należą do gleb głęboko próchnicznych, podobnie jak i czarnoziemy. Wytworzone są na różnych podłożach, zarówno gliniastych, ilastych i piaszczystych. Powstawanie czarnych ziem wiąże się z naturalnym lub sztucznym obniżeniem zwierciadła wód gruntowych i przerwania procesów biogennych. W ich profilu występuje poziom glejowy. Przydatność rolnicza czarnych ziem uzależniona jest od podłoża i jego zasobności. Generalnie należą do gleb dobrych i bardzo dobrych. Występują na Kujawach, Pomorzu, Pojezierzu Zachodnim oraz w okolicy Wrocławia.
6. Gleby bagienne - należą do tej grupy gleby torfowe oraz mułowo - torfowe. Powstają w środowisku o dużym uwilgotnieniu spowodowanym stałym wysokim poziomem wód gruntowych. Grubość torfu może sięgać kilku metrów. Gleby bagienne występuję na Pojezierzach, w dolinie Biebrzy i Narwi, Bugu i Wieprza.
7. Mady - należą do gleb napływowych, powstają wskutek nagromadzenia się osadów wylewanych okresowo przez rzeki. Są zasobne w składniki pokarmowe dla roślin i wykorzystywane są pod uprawy rolnicze. Występują dość powszechnie na terenie Polski w dolinach rzek i mniejszych cieków wodnych.
8. Rędziny - należą do gleb płytkich i szkieletowych, ale są bogate w składniki biogenne łatwo dostępne dla roślinności, ich występowanie na obszarze Polski związane jest z wychodniami skał wapiennych. Występują na wyżynach oraz w Niecce Nidziańskiej.
Polska należy do krajów o ograniczonych zasobach gleb, a ponadto 63% gleb ornych to gleby lekkie, podatne na degradację. W latach 60. i 70. powierzchnia użytków rolnych zmniejszyła się o blisko 1,5 mln ha. W ostatnich latach średnie roczne straty gleb rolnych wynosiły około 60 tys. ha. Tak duża strata gleb połączona z ich degradacją może doprowadzić do tego, że za 250-300 lat całkowicie ulegnie likwidacji produkcja rolna w kraju.
Jednocześnie proces erozji gleb w Polsce obejmuje około 4 mln ha. Woda zmywa corocznie około 50 mln ton urodzajnej gleby, co odpowiada areałowi 1,5 tys. ha o miąższości 20cm. W sąsiedztwie kopalń, ujęć wód gruntowych i głęboko odwadnianych obiektów przemysłowych występuje silne obniżenie poziomu wód gruntowych na dużej powierzchni przyległych użytków rolnych. W skutek działalności górnictwa odkrywkowego i podziemnego uległo już przesuszeniu 220 tys. ha. Obniżenie poziomu wód gruntowych jest szczególnie groźne w Polsce centralnej. Gleby zniszczone przez przemysł i eksploatację kopalin przekraczają 150 tys. ha. Do tych dewastacji gleb coraz intensywniej dołącza się dewastacja chemiczna. Związki siarki, rtęci, cynku, azotu, arsenu, fluoru, sodu a zwłaszcza kadmu i ołowiu są przyczyną wielu chorób coraz częściej występujących u ludzi. Wspomnieć należy też o zwiększającym się zagrożeniu gleb przez skażenia radioaktywne. Objawy degradacji gleb, jako wynik nierozsądnej, krótkowzrocznej a często nieudolnej gospodarki zasobami przyrodniczymi, można pogrupować na :
przekształcenia geomechaniczne
przekształcenia hydrologiczne
skażenie gleb toksycznymi substancjami
zjawiska erozyjne
Przyczynami przekształceń geomechanicznych są:
zdejmowanie nadkładu ze złóż
roboty melioracyjne
składowanie odpadów
poeksploatacyjne deformacje powierzchni
prace wiertnicze, montażowe itp.
Ich następstwem jest tworzenie się wyrobisk, zwałowisk, zmiany w ukształtowaniu powierzchni gleby i strukturze geologicznej nadkładu, a także mechaniczne uszkodzenie pokrywy glebowej połączone zazwyczaj ze zmianą właściwości fizyko-mechanicznych skał glebotwórczych. W czasie eksploatacji podziemnych złóż np. wytapianie siarki, tworzą się wolne przestrzenie, które naciskane przez nadkład objawiają się na powierzchni terenu w formie niecek, osiadań. Osiadanie terenu nie tylko tworzy deformacje powierzchni, lecz również prowadzi do istotnych zmian w naturalnym układzie stosunków wodnych.
Zwałowiska powstające przy kopalniach czy hutach w ostatnich latach formowane są w płaskie kształty stołowe. Są one łatwe do rekultywacji i zagospodarowania. Zwałowiska stożkowe usypane w dawnych czasach, gdy nie brano pod uwagę możliwości ich rekultywacji, są trudne do zagospodarowania. Podlegają silniej erozji i sadzona na nich roślinność nie jest w stanie się utrzymać.
Wyrobiska zwane nieużytkami przemysłowymi są bardzo uciążliwe dla otoczenia. Są bowiem obce w krajobrazie, przez co szpecą jego estetykę a ponadto są łatwo rozwiewane przez wiatr i poddane silnej erozji wodnej.
Przekształcenia typu hydrologicznego spowodowane są głównie przez osuszanie nadkładu kopalni, a więc ukształtowanie nowej morfologii terenu wynikającej z tworzenia wysokich zwałowisk zewnętrznych i osadników, co bezpośrednio wpływa na całą hydrografię wokół kopalni.
Dla układów wodnych szczególnie groźne jest nadmierne wylesianie terenów, odwadnianie torfowisk, gytowisk, wszelkiego rodzaju oczek i zagłębień terenowych. Prowadzi to do zmiany cieków oraz obniżenia poziomu wód gruntowych. Konsekwencją tego są zmiany klimatyczne.
Innym czynnikiem naruszającym układy wodne gleb są melioracje osuszające. W Polsce w latach 70. było zmeliorowanych 6 mln ha gruntów. Ma to olbrzymi wpływ na wszelkiego rodzaju właściwości gleb, a zwłaszcza stosunki termiczne, powietrzne i biologiczne. Przykładem tego są tereny Wielkopolski gdzie zachodzi proces stepowienia, czego przyczyną było zachwianie bilansu wodnego w dolinie Warty i Noteci. Niedobór wody sięga na tym obszarze 2mln m3 rocznie.
Przekształcenia typu chemicznego są następstwem skażenia gleb różnymi toksycznymi substancjami. Powodem tego może być przemysł, jak też rolnictwo. Skażenie gleb siarką następuje przy jej eksploatacji, składowaniu i transporcie. Dodatkowo dochodzi tu skażenie dwutlenkiem siarki i siarkowodorem. Siarka w glebie podlega szybkim biochemicznym reakcjom dającym toksyczne produkty jak kwas siarkowy i hydrolizujące sole tego kwasu. W ekosystemach z glebami o małej pojemności sorpcyjnej i ubogich w życie organiczne powodują całkowitą degradację środowiska. Szczególnie uciążliwe dla gleb są emisje przemysłowych gazów i pyłów, które z opadami dostają się do gleby. Łącznie ich emisja sięga, bez dwutlenku węgla, 3 mln ton, a pyłów 5 mln ton. Szczególnie groźne dla gleb są emisje zwierające cynk, ołów, kadm, fluor, azot, chlor, węglowodory czy związki miedzi. Nadmiar pyłów z cementowni zawierających duże ilości (>50%) wapnia prowadzą do alkalizacji gleb co degraduje mikroflorę i faunę glebową. W wyniku skażeń chemicznych całkowitej degradacji uległo około 10 tys. ha gleb, a około 50 tys. ha jest poważnie zagrożone.
Niewiele wiadomo o skażeniach gleb pierwiastkami promieniotwórczymi, które może okazać się w przyszłości podstawowym zagrożeniem dla życia na niektórych obszarach. Zawartość izotopu węgla C-14 wzrosła ostatnio dwukrotnie, a jego działanie utrzyma się przez najbliższe 11 tys. lat. Najbardziej niebezpieczne dla środowiska są izotopy strontu Sr- 90, cezu Cs-137, jodu J-131, które gromadzą się w glebie w dużych ilościach na skutek długiego okresu rozpadu.
Do zanieczyszczeń chemicznych gleb przyczynia się również i rolnictwo, czego tradycyjnie cytowanym przykładem jest DDT. W glebach krąży on w stężeniu 0,000003 ppm, natomiast w organizmach żywych jego stężenie dochodzi do 25 ppm. Obecnie znanych jest około 150 tys. pestycydów, których stosuje się niekiedy do 30 kg na ha. Niebezpieczeństwo polega tu na kumulacji ich w glebie i późniejszym działaniu. Zakłócenia we właściwym funkcjonowaniu gleby mogą również powodować nawozy mineralne stosowane w niewłaściwych proporcjach, ilościach czy terminach. Szczególnie szkodliwe jest przeazotowanie gleb, co prowadzić może do eutrofizacji wód gruntowych i powierzchniowych.
Duże zagrożenie dla gleb niosą ze sobą zjawiska erozji. Jak wcześniej wspomniano około 4 mln ha gleb w Polsce podlega silnym procesom erozji czyli rozmywania i rozwiewania . Procesy te niszczą najbardziej urodzajną część gleby czyli poziom akumulacyjny, choć często erodowane są głębsze warstwy do skały macierzystej włącznie. Ogólnie procesy erozyjne dzieli się na dwa typy:
erozję wodną,
erozję wietrzną.
Wśród erozji wodnych wyróżniamy: powierzchniową, liniową i suflozję (podziemną). Powierzchniowa erozja polega na powolnym zmywaniu stoków oraz zamulaniu nieckowatych elementów rzeźby terenu. Wody unoszą znaczne ilości składników pokarmowych, co w przeliczeniu na nawozy wynosi około 60 tys. ton superfosfatu, 50 tys. ton soli potasowej, 70 tys. ton saletrzaku, i 80 tys. ton tlenku wapnia. Ulewne deszcze są szczególnie niebezpieczne, czego przykładem może być ulewa w Olsztynie w 1957r. podczas której opad wyniósł 70 mm/godz. Wymytych zastało wówczas 3 tys. kg próchnicy z 1 ha.
Erozja wodna powierzchniowa występująca równomiernie na całym stoku zwana jest liniową i stanowi wyższy stopień zagrożenia dla gleb. Suflozja jest specyficzną formą erozji polegającą na tworzeniu się pod powierzchnią ziemi pustych przestrzeni, które łącząc się tworzą dogodne miejsca do przepływu wód. Prowadzi to do tworzenia pieczar i korytarzy, których rozwój doprowadza do zapadnięcia gruntu.
Erozja wietrzna zwana eoliczną nie przybiera na naszych terenach takich rozmiarów jak w klimatach pustynnych. Swym zasięgiem obejmuje głównie gleby lekkie i pyłowe. Nasila się u nas w okresie wiosennym. Najczęściej występuje na wybrzeżu i prowadzi tam do powstawania wydm. Niekiedy procesy eoliczne przybierają katastrofalne rozmiary, czego przykładem są Stany Zjednoczone, gdzie całkowitemu zniszczeniu uległo 4 mln ha, A w jednym tylko roku zwianiu do morza uległo 700 mln ton najżyźniejszych cząstek gleby.
Czynników degradujących glebę wraz z rozwojem cywilizacji jest coraz więcej i musimy pamiętać o jej skutecznej ochronie, gdyż jest ona podstawowym ogniwem w środowisku naturalnym. Brak czystej niezdegradowanej gleby stanowi zagrożenie dla bytu ludzi na Kuli Ziemskiej
Poza opracowaniami kartograficznymi mamy także odpowiednie rejestry, zawierajšce informacje o ilociowym i jakociowym stanie pokrywy glebowej zarówno w skali kraju, jak też jednostek administracyjnych niższego rzędu (województwa, gminy, wsie). Systematycznie badany jest stan i zachodzšce zmiany właciwoci gleb. Przeciętna jakoć gleb Polski jest doć niska. W obrębie gruntów ornych tylko około 23% gleb uznać można za dobre lub bardzo dobre (klasy I IIIb), natomiast najsłabsze gleby (klasy V VI) zajmujš ponad 30% powierzchni. Jeszcze bardziej niekorzystnie przedstawia się układ klas jakoci gleb użytków zielonych (łšk, pastwisk), gdzie grunty klas I III zajmujš niespełna 15%, natomiast klas V VI aż 47%; klasa IV stanowi 38% powierzchni użytków zielonych. Ponad 65% powierzchni lenej to ubogie, piaszczyste siedliska borowe