Biodegradacja- (gr. bios - życie, łac. degradatio - obniżenie) to biochemiczny rozkład związków organicznych na związki proste, dokonywany za pośrednictwem organizmów żywych, m.in. bakterii, pierwotniaków, promieniowców, grzybów i glonów. Mechanizm tego procesu jest bardzo złożony i obejmuje wiele reakcji o charakterze chemiczno-biologicznym.

Kometabolizm- Niezależne współdziałanie dwóch organizmów, polegające na tym, że jeden z nich przypadkowo modyfikuje daną cząsteczkę nie odnosząc przy tym żadnych korzyści.

Zmieniona cząsteczka staje się wtedy dostępna dla drugiego organizmu, który odnosi korzyć z jej rozkładu. W ten sposób jest metabolizowane np.: DDT.

Czynniki wpływające na biodegradacje.

Wszystkie drobnoustroje wymagają obecności wody. Umożliwia ona ich migrację, zachowanie odpowiedniego ciśnienia osmotycznego i odczynu, a także dyfuzję związków odżywczych do wnętrza komórki oraz usuwanie gromadzących się w niej produktów metabolizmu. Gdy ciśnienie na zewnątrz komórki jest wyższe niż w jej wnętrzu, zakłócony zostaje proces wchłaniania wody niezbędnej do wzrostu drobnoustrojów. Mikroorganizmy wymagają także obecności składników pokarmowych. Są one również wrażliwe na działanie związków toksycznych, których obecność opóźnia lub całkowicie hamuje procesy mikrobiologiczne w glebie. Nie bez znaczenia pozostaje skład chemiczny i odczyn podłoża, umożliwiający aktywność enzymów, procesy transportu oraz rozpuszczalność i przyswajalność składników pokarmowych. Wiele gatunków bakterii może rozwijać się w zakresie pH od 4 do 9. Grzyby preferują natomiast kwaśny odczyn środowiska (pH 4-6). Organizmy glebowe różnią się od siebie termotolerancją oraz zapotrzebowaniem na tlen. Procesy biodegradacyjne mogą zatem zachodzić zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych. 

W celu przyspieszenia rozkładu można aplikować do gleby odpowiednie szczepy mikroorganizmów. Duży wpływ na szybkość biodegradacji mają również właściwości rozkładanego materiału: struktura jego powierzchni, grubość i kształt, obecność wiązań sieciujących, masa cząsteczkowa, długość łańcuchów, hydrofobowość, hydrofilowość, krystaliczność itp. Procesy biodegradacji można w znacznym stopniu przyspieszyć poprzez zwiększenie przyswajalności niepożądanych substancji. Przykładowo, bardziej podatne na biodegradację są polimery zawierające w łańcuchu głównym grupy wrażliwe na hydrolityczny atak mikroorganizmów, tj. grupy estrowe, karboksylowe, hydroksylowe, eterowe. 

Wskaźniki biodegradacji – ChZT-to parametr używany podobnie jak BZT do oceny stanu wody lub ścieków, interpretowany jako ilość tlenu potrzebna do utlenienia zawartych związków organicznych i nieorganicznych, Chemiczne zapotrzebowanie na tlen

BZT-to parametr używany w inżynierii środowiska odpowiadający zużyciu tlenu do utlenienia w warunkach aerobowych związków organicznych zawartych w ściekach (albo w wodzie) przy udziale mikroorganizmów, BZT5 oznacza pięciodniowy okres analizy, bo wtedy procesy te zachodzą najintensywnej, Biochemiczne zapotrzebowanie na tlen

RWO-oznaczenie rozpuszczonego węgla organicznego wykonano metodą spektrofotometryczną

TZT-to jest ilość tlenu potrzebną do całkowitego utlenienia pierwiastków wchodzących w skład danego związku organicznego; wskaźnik TZT wyraża się w mg 02 • mg-1 substratu. Porównanie wartości TZT z uzyskanymi eksperymentalnie wartościami ChZT, RWO i BZT5 dostarcza cennych informacji o efekcie rozkładu i wydajności biodegradacji. Teoretyczne Zapotrzebowanie Tlenu można obliczyć na podstawie równań stechiometrycznych:

Osad czynny – metoda, w której mikroorganizmy w procesach metabolicznych rozkładają zanieczyszczenia znajdujące się w ściekach.

Glukoza– organiczny związek chemiczny, monosacharyd (cukier prosty) z grupy aldoheksoz. Jest białym, drobnokrystalicznym ciałem stałym z roztworów wodnych łatwo krystalizuje. Jest bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie (nie zmienia pH roztworu). Ma słodki smak, nieco mniej intensywny od sacharozy.

Rafinoza – organiczny związek chemiczny z grupy węglowodanów będący trisacharydem zbudowanym z glukozy, fruktozy i galaktozy, według nomenklatury chemicznej nazywany jest galaktozylo--glukozylo—fruktofuranozydem.

Pirokatechina, C₆H₄(OH)₂ – organiczny związek chemiczny z grupy polifenoli, w którym dwie grupy hydroksylowe są przyłączone do pierścienia benzenowego w pozycji orto. Dobrze rozpuszcza się w wodzie, dając roztwory o odczynie kwaśnym.

 Kw.octowy-związek organiczny z grupy kwasów karboksylowych o wzorze CH₃COOH.

Gleba odznacza się zdolnością zatrzymywania i pochłaniania różnych składników. Zdolność tą nazywa się sorpcją.

W gleboznawstwie praktycznym utrzymuje się podział sorpcji na 5 rodzajów:

• sorpcja mechaniczna - polega na zatrzymywaniu cząstek zawiesin w mniejszych od nich przestworach glebowych; dzięki temu przesączająca się przez glebę woda jest oczyszczana nawet z takich drobnych zawiesin jak bakterie i dostaje się do warstw głębszych w stanie zdatnym do picia; może wpływać na powstawanie w glebie warstw słabo przepuszczalnych;

• sorpcja fizyczna - jest to zdolność do zatrzymywania na swej powierzchni gazów, par, zawiesin i mikroorganizmów z roztworów glebowych dzięki napięciu powierzchniowemu; sorpcja ta chroni składniki łatwo rozpuszczalne i łatwo przyswajalne od wypłukania w głąb; zwiększa właściwości chłonne gleby a w pewnych przypadkach ułatwia usuwanie szkodliwych substancji (chlorki);

• sorpcja wymienna - polega na wiązaniu przez koloidy glebowe jonów (głównie kationów) z roztworu glebowego z jednoczesnym wydzielaniem do roztworu równoważnych ilości innych jonów;

• sorpcja chemiczna - to powstawanie w glebie nierozpuszczalnych związków (soli) wskutek reakcji chemicznych; takie strącone sole jeśli nie podlegają procesom wymywania, są magazynowane w glebie;

• sorpcja biologiczna - to proces pobierania i zatrzymywania składników chemicznych z roztworu glebowego i powietrza przez drobnoustroje glebowe i korzenie roślin; sorbentami są żywe organizmy, które pobierają i zatrzymują jony w swych organizmach na okres ich życia; po obumarciu organizmy te ulegają rozkładowi, uwalniając pobrane składniki, które stają się przyswajalne dla roślin.

Kompleks sorpcyjny (sorbenty glebowe)– stosowane w gleboznawstwie określenie stałych (głównie koloidalnych) składnikówgleby – mineralnych, organicznych i organiczno-mineralnych – biorących w glebie udział w wymiennej sorpcji jonów z roztworu glebowego, w tym biogenów przekazywanych roślinom.

Koloidy glebowe są to cząsteczki o średnich poniżej 0,002 mm. Tworzą je minerały ilaste (krystaliczne minerały glinokrzemianowe grupy kaolinitu, montmorylonitu i illitu, krystaliczne uwodnione tlenki żelaza i glinu, minerały bezpostaciowe, próchnica oraz kompleksy ilasto - próchniczne)
Koloid składa się z:

• jądra (mieli) o budowie krystalicznej lub amorficznej oraz strukturze zbitej lub porowatej

• wewnętrznej powłoki jonów dodatnich lub ujemnych, które stanowią część składową jądra

• zewnętrznej powłoki jonów kompensujących o ładunku przeciwnym do jonów wewnętrznej powłoki

Kwasowość hydrolityczna gleb opisuje potencjalną kwasowość gleby i jest związana z jonami wodoru (H⁺) i glinu (Al³⁺) kompleksu sorpcyjnego i roztworu glebowego. Parametr ten stanowi miarę całkowitej kwasowość gleby.

FIZYKOCHEMICZNE WŁA ŚCIWO ŚCI GLEB

ODCZYN GLEB Odczyn jest określany przez stosunek jonów wodorowych, H+, do jonów wodorotlenowych OH-, na które dysocjuje woda. KWASOWOŚĆ I ZASADOWOŚĆ GLEB. BUFOROWE WŁA ŚCIWO ŚCI GLEBY. SORPCYJNE WŁA ŚCIWO ŚCI GLEB.

Skład chemiczny:

Si (krzem)	Al (glin)	Fe (żelazo)	Ca (wapń)	Mg (magnez)	K (potas)	N (azot)	P (fosfor)

Zakwaszenie gleby-wskaźników żyzności gleby jest odczyn, którego miarę stanowi pH. Gleby użytków rolnych powinny wykazywać wartość pH w granicach 5,0 do 7,0. Wartość pH poniżej 4,5 sygnalizuje niebezpieczeństwo degradacji gleby na skutek zakwaszenia. Zakwaszenie gleby może wynikać z warunków naturalnych jak i z działalności człowieka. Ponad 90% gleb w Polsce wytworzonych jest na kwaśnych skałach naniesionych przez lodowce. Na terenach tych następuje intensywne wymywanie składników zasadowych. Szczególnie narażone są na to zjawisko obszary o większej rocznej sumie opadów. Ponadto w niskich temperaturach, na skutek oddychania organicznego gleb następuje koncentracja dwutlenku węgla,  co wpływa na wzrost zakwaszenia. Zakwaszeniu sprzyjają również niektóre naturalne procesy przemian związków organicznych i związków azotu.

Procesy niszczące gleby

-Erozja - to mechaniczny proces niszczenia powierzchni Ziemi przez różne czynniki zewnętrzne. Rozróżniamy : 

-erozję wodną(spłukiwanie cząstek wody przez deszcz)
-erozję wietrzną (proces przenoszenia ziaren piasku i próchnicy gleb przez wiatr)

-zmienne stosunki wodne na danym obszarze. Jest to spowodowane przede wszystkim działalnością gospodarczą człowieka. Polega ono na nadmiernym osuszaniem danego terenu bądź jego nadmiernym nawadnianiem. 
-wydeptywanie ziemi przez człowieka bądź zwierzęta. Chodzi tutaj głównie o wypas bydła, szczególnie na górskich halach, gdzie twarde racice zwierząt niszczą strukturę podłoża gleby. 
-Degradacja gleb, to również spadek jej żyzności.
-skażenia przemysłowymi i komunikacyjnymi jak i również chemizacją rolnictwa. Skażenia przemysłowe i komunikacyjne dostają się do gleby przez powietrze lub za pośrednictwem wody.
-dewastację, w wypadku całkowitego zniszczenia gleb, któremu towarzyszy spustoszenie danego terenu. 

Rekultywacja gleb – działalność mająca na celu przywrócenie wartości użytkowej glebom zniszczonym przez przemysł, zwłaszcza górniczo-hutniczy. Polega ona na właściwym ukształtowaniu rzeźby terenu, poprawieniu właściwości fizycznych i chemicznych gleby, uregulowaniu stosunków wodnych, wzmacnianiu skarp, zbudowaniu dróg i niezbędnych obiektów gospodarczych lub turystycznych, zasianiu traw i innych niskopiennych roślin oraz zadrzewieniu połączonym z wysianiem odpowiednich grzybów itp. Obowiązek rekultywacji spoczywa na użytkowniku, który zniszczył glebę wykorzystując ją do celów pozarolniczych. Rekultywacja powinna być wykonana w ciągu 4 lat od ustania pozarolniczej eksploatacji gruntów.

- Techniczna :

- kształtowanie rzeźby terenu,

- osuszanie terenów podmokłych i nawadnianie obszarów przesuszonych,

- pokrycie terenów skażonych warstwą świeżej gleby,

- umacnianie skarp.

- Biologiczna :

- kształtowanie gleby i szaty roślinnej przez racjonale nawożenie i stosowanie odpowiednich upraw zwłaszcza roślin przyczyniających się do powstawania próchnicy.