Нацрт:Zagađenje zemljišta poljoprivrednom proizvodnjom

Step 4- Final maturing (end) (5012011856)

Zemljište predstavlja polifazni sistem koji se sastoji od čvrste, tečne i gasovite faze i živih organizama. Zemljište ili tlo predstavlja posebnu prirodnu tvorevinu koja obuhvata čvrst površinski sloj Zemlje, karakterističan za biosferu. Nastaje kao rezultat dejstva klimatskih (temperature, vode, vetra) i drugih fizičkih faktora i živih organizama na geološku podlogu Zemlje. Od živih organizama u procesu stvaranja zemljišta naročito su značajni biljni organizmi, mikroorganizmi kao i životinje.

• Čvrstu fazu čine mnogi minerali
• tečnu – voda sa rastvorenim razlilčitim materijalima,
• gasovitu – vazduh sa svojim sastojcima
• živi organizmi - predstavljaju mikroorganizmi, kao i svi drugi organizmi.

Nastanak zemljišta

Glavni članak: Pedologija (zemljište)

Zemljište nastaje kao proizvod pedogenetskih faktora (reljefa, matičnog supstrata, klime, organskog sveta i starosti terena). Faktori određuju pravac i intenzitet pedogenetskih procesa koji se odvijaju u zemljištu, a kao rezultat njihovog delovanja obrazuju se više ili manje plodna zemljišta. Svaki od ovih faktora, pod izvesnim uslovima, može imati dominantan uticaj.

Zagađenje

Naučnici koji se bave naukom o zemljištu upozoravaju na posledice koje se dešavaju širom sveta koje mogu biti katastrofalne a proističu iz degradacije zemljišta. Na globalnom planu navode se brojni negativni primeri: uništavanje tropskih šuma, požari u savanama, preterana ispaša u aridnim područjima, korišćenje pustinja u vojne svrhe, neadekvatno korišćenje zemljišta u mediteranskim područijima uz destruktivne oblike turizma, izgradnja naselja i gradova na plodnim zemljištima, pojava raznih oblika erozije zemljišta, zaslanjivanje, alkalizacija zemljišta, acidifikacija, kao i kontaminacija zemljišta materijama poreklom iz različitih bio- industrijskih izvora ( teški metali, pesticide, radionuklidi) i dr.

Vrste zagađenja

Broj i vrste zagađivača su neograničeni pošto se stalno menjaju zavisno od načina korišćenja prirodnih resursa, primenjenih tehnologija, urbanizacije, saobraćaja i dr.

Kriterijumi za klasifikaciju zagađujućih materija su različiti: izvor, hemijska ili fizička svojstva, efekti i sl.

Prema fizičkom stanju mogu se deliti na gasovita, čvrsta i tečna. Prema hemijskoj prirodi razlikujemo organske i neorganske zagađujuće materije.

Pri klasifikaciji zagađujućih materija prema osobinama mogu se uzimati u obzir različita svojstva kao što su: postojanost u živim organizmima, reaktivnost sa drugim materijama, rastvorljivosti u vodi, razgradljivosti pomoću živih organizama.

Zagađujuće materije mogu se podeliti i prema mestu upotrebe. Za neke zagađujuće materije je svojstveno da se koriste u industriji ( ugalj), poljoprivredni (pesticidi), transportu (fosilna goriva), urbanim sredinama (PVC), energetici (radioaktivno gorivo) i sl.

Degradacija zemljišta

Zemljišta se u prirodi sporo obrazuju, a u procesu degradacije brzo uništavaju. Korišćenjem zemljišta dolazi do poremećaja ravnoteže između pojedinih pedogenetskih faktora, a čovek svojom aktivnošću može da poveća ili smanji prirodnu otpornost zemljišta prema različitim vidovima njegove degradacije. Degradacija zemljišta se može definisati kao skup procesa uzrokovanih čovekovom aktivnošću, koji smanjuju sadašnji i budući potencijal zemljišta kao uslov opstanka živog sveta na našoj planeti. Izdvajaju se dva tipa degradacionih procesa:

• Degradacija odnošenjem (erozijom) zemljišta ( na manju ili veću udaljenost) i
• Degradacija zemljišta oštećenje in situ (unutar samog profila zemiljšta)

Osim tipa degradacije zemljišta veoma je važno definisati i stepen degradacije, odnosno da li je blag, umeren ili jak stepen.

5767-Linxia-Wanshou-Guan-erosion

Degradacija uzrokovana erozijom zemljišta

Deformacija terena usled zemljišta erozijom tj. premeštanjem zemljišnog materijala, razlikuju se:

• Erozija vodom
• Erozija vetrom

a posledice su gubitak površinskih delova zemljišta, deformacija terena usled pojave brazdaste i jaruzne erozije vodom, kao i pojava izduvina, greda, dina kao posledica erozije vetrom.

Degradacija zemljišta oštećenjem in situ

Posebno su značajna oštećenja svojstava zemljišta koja se odvijaju u samom profilu zemljišta, i to:

• Pogoršanje hemijskih procesa u zemljištu
• Pogoršanje fizičkih procesa u zemljištu
• Pogoršanje bioloških procesa u zemljištu

Uticaj poljoprivredne proizvodnje na zemljište

FarmlandAtMossLanding3600ppx4

Glavni štetni procesi koji se odigravaju u poljoprivrednom zemljištu su:

• kvarenje strukture
• antropogeno zbijanje zemljišta
• kontaminacija zemljišta.

Struktura se kvari u najvećoj meri zbog gubitka humusa iz zemljišta a posledica je smanjenog prometa orgaske materije, odnosno humusa kroz zemljište. Najbolji način za popravak strukture je unošenje organske materije u zemljište, pravilnom primenom agrohemikalija, pojednostavljenim sistemom obrade i drugo.

Antropogeno zbijanje zemljišta je posledica primene teških mašina, priključnih oruđa i vozila pod teretom, težeg mehaničkog sastava i sklonih zbijanju i povezano je sa činiocima kvarenja strukture.

Ensiladora. Vilarromarís, Oroso. 20091025 0017

Kontaminacija zemljišta je deo opšteg zagađenja životne sredine. Osnovni zagađivači zemljišta su u prvom redu agrohemikalije (đubriva i pesticidi). Od đubriva veliki problem su nitrati. Takođe u zagađivače spadaju teški metali (hrom, bakar, živa, nikal, olovo, cink), zatim radioaktivne materije, otpadne materije i rečni mulj ako se na poljoprivrednim površinama primenjuje više godina itd. Teški metali su sve prisutniji u poljoprivrednom zemljištu pa samim tim i u poljoprivrednim proizvodima pa shodno tome je neophodno poštovati granične vrednosti njihove prisutnosti uz zakonske sankcije za prekršioce.

Glavni zagađivači zemljišta

• Mineralna đubriva (naročito azotna)
• Organska đubriva
• Nitrati u biljkama
• Teški metali
• Kanalizacioni mulj
• Gradsko smeće
• Sredstva za zaštitu biljaka (herbicidi, fungicidi, insekticidi, rodenticidi)

Uloga organskih đubriva

Prevashodno u poboljšanju fizičkih, hemijskih i bioloških svojstava zemljišta. Od organskih đubriva koja su u širokoj primeni najvažniji je stajnjak (čvsti i tečni).
Preterana upotreba stajnjaka uslovljava suvišnu akumulaciju hraniva u zemljištu, utiče na umanjenje prinosa, remeti ravnotežu između pojedinih hraniva u zemljištu, povećava ispiranje rastvorljivih oblika hraniva itd. Sa druge strane pravilna upotreba stajnjaka, bilo da se radi o čvrstom ili tečnom, podrazumeva utvrđivanje njegove hranive vrednosti i potrebne doze za postizanje najveće ekonomske koristi od njegove primene i najmanjeg zagađenja za zemljište, podzemne vode i okolinu.

Nitrati

U biljkama su zapravo posledica prekomernog i nekontrolisanog unošenja azotnih mineralnih đubriva i velikih količina stajnjaka. Najveći deo nitrata (oko 70%) koji dospeva u ljudski organizam potiče iz povrća, dok znatno manji (oko 20%) potiče iz vode za piće. Po zdravlje čoveka veću opasnost čine nitriti jer oni veoma brzo reaguju sa hemoglobinom pri čemu nastaje methemoglobin koji ne vezuje i ne prenosi kiseonik. Najbolja ’’mera’’ za suzbijanje kontaminacije zemljišta, vode i biljaka azotom je rigorozna njegova upotreba uz obaveznu kontrolu proizvodne sposobnosti zemljišta i praćenje njegovog kretanja u zemljištu. U tom slučaju je azot slab uzrok kontaminacije.

Teški metali

Kontaminiraju zemljište i njihovo prisustvo u lancu ishrane je mnogo opasnije nego azot. Najveću brigu čoveku zadaju Cd, Pb, Cu, Zn, a u određenim slučajevima i neki manje značajni elementi mogu da budu priličan problem, kao na primer As, Ni, Fe itd. Neka mineralna đubriva sadrže u sebi u manjoj ili većoj meri izvesne mikroelemente ali i teške metale s tim što su teški metali najviše zastupljeni u fosfornim đubrivima sa najvećim sadržajem Cd i Pb.

Kontaminacioni mulj

Umweltbelastung durch Industrieöle in Industriebrache 2

Podrazumeva sve vrste taloga i mulja koji se dobijaju prilikom prečišćavanja otpadnih voda industrije i gradova u kanalima, taložnicima i šahtovima, u sebi sadrži u zavisnosti od porekla i znatne količine teških metala koji izazivaju zagađenje zemljišta i biljaka. U sebi može da sadrži i određene patogene, što upućuje na to da je potrebno kontrolisati upotrebu kontaminacionog mulja u biljnoj proizvodnji. Zbog toga je razrađen metod za sušenje mulja ’’kompostiranje mulja’’, koji se smatra melioracionim sredstvom za poboljšanje fizičkih svojstava zemljišta.

Gradsko smeće

može se koristiti kao đubrivo u biljnoj proizvodnji ali s obzirom da u sebi sadrži velike količine teških metala njegova upotreba u poljoprivredi je ograničena. Deponije gradskog smeća su ozbiljni zagađivači životne sredine a takođe i ’’divlje deponije’’ oko naseljenih mesta.

Sredstva za zaštitu biljaka

Herbicidi, fungicidi, insekticidi, rodenticidi kada se upotrebljavaju u propisanim dozama retko pokazuju toksičnost. Međutim, prilikom njihove zloupotrebe, odnosno primene velikih doza smatrajući zabludu da će efikasnija njihova primena biti, dolazi do kontaminacije zemljišta u dužem trajanju i sa čestim štetama na usevima koji se gaje.

Bundesarchiv Bild 183-N0119-0012, LPG Dürrweitzschen, Schädlingsbekämpfung

Dekontaminacija zagađenog zemljišta

Glavni članci: Nuklearni otpad i Radioaktivni otpad

Potreba za dekontaminacijom zemljišta najčešće se nameće na mestima gde su se nalazile deponije gradskog ili drugog otpada, u industrijskim zonama u kojima je došlo do većeg zagađivanja zemljišta, na zagađenim terenima pre podizanja stambenih naselja ili sportskih, rekreativnih objekata ili radi zaštite podzemnih voda od zagađivanja. Dekontaminacija zemljišta je skupa, često složena tehnološko-tehnička mera zbog čega se obično primenjuje samo na manjim, ograničenim površinama. Dekontaminacija zemljišta zavisno od tipa zemljišta i vrste zagađivača, od njegovih hemijskih i fizičkih osobina, može da se zasniva na: hemijskim, fizičkim i mikrobiološkim procesima ili na njihovoj kombinaciji.

Mere koje se mogu preduzeti radi otklanjanja opasnosti od zagađenog zemljišta mogu se svrstati u dve grupe:

• Dekontaminacija dela zagađene površine, i radi sprečavanja širenja zagađujućih materija u zavisnosti od njihove prirode, pa se zagađena površina može prekriti ili, što je teže i složenije, zagađeni sloj zemljišta izolovati.
• Dekontaminacija dela zagađene površine, i radi sprečavanja širenja zagađujućih materija u zavisnosti od njihove prirode, pa se zagađena površina može prekriti ili, što je teže i složenije, zagađeni sloj zemljišta izolovati.
• Prečišćavanje zemljišta, u zavisnosti od prirode zagađujuće materije i drugih okolnosti, može da se izvede bez uklanjanja zagađenog zemljišta, na tom mestu ili nakon vađenja, transporta i odlaganja na drugom mestu.

Postoji veći broj postupaka koji se koriste za dekontaminaciju zagađenog zemljišta. Efikasnost pojedinih postupaka zavisi u prvom redu od prirode, fizičkih i hemijskih osobina zagađivača i zemljišta. Postojeći postupci mogu se grupisati u četiri grupe:

• Pneumatske
• Termičke
• Biološke
• Metode koje se zasnivaju na ispiranju zemljišta

Pneumatski

Postupci su podesni za otklanjanje lako isparljivih jedinjenja iz zemljišta. Pomoću vakuum uređaja iz zemljišta se isisava vazduh obogaćen isparljivim materijama. Takav vazduh se zatim prečišćava pomoću filtera od aktivnog uglja. Efikasnost ovog postupka u velikoj meri zavisi od zemljišnih uslova.

Termička obrada

Zagađenog zemljišta primenjuje se radi razgradnje zagađivača. Postupak se zasniva na oksidaciji zagađivača na visokoj temperaturi, tj. na njegovom prevođenju u gasovito stanje, posle čega se naknadno razara. Ovaj metod se ne preporučuje za tretiranje zemljišta zagađenog teškim metalima.

Biološki postupci

Zasnivaju se na brzoj razgradnji organskih jedinjenja stvaranjem optimalnih uslova za aktivaciju postojeće populacije mikroorganizama ili primenom odgovarajućih vrsta mikroorganizama. Ovaj postupak se može primeniti na zemljištu u prvobitnom stanju, bez njegovog vađenja ili nakon njegovog vađenja, transporta i odlaganja u prizme. Prizme zagađenog zemljišta treba dobro izolovati da ne zagađuju podzemne vode i tretirati odgovarajućim mikroorganizmima. Homogenizacijom, aeracijom, dodavanjem hranljivih materija, obezbeđivanjem optimalne vlažnosti zemljišta, mešanjem i dr. treba obezbediti optimalne uslove za mikrobiološku aktivnost u zagađenom zemljištu. Ponekad se vazduh koji se oslobađa sa površine prizme usisava i prečišćava.

Metode koje se koriste za dekontaminaciju zemljišta a koje se zasnivaju na pranju i ispiranju (ekstrakcija) zagađivača iz zemljišta

Postupak se zasniva na ispiranju zagađivača zajedno sa česticama zemljišta na kojima se zagađivač apsorbovao. Ako je udeo gline u zemljištu velik, primena ovog postupka je otežana. Za povećanje efikasnosti ispiranja zagađivača mogu se primeniti određena sredstva: baze, kiseline, površinski aktivne materije, ili jedinjenja koja obrazuju helatne komplekse.

Postoje postupci saniranja zemljišta u kojima je ispiranje, ekstrakcija zagađivača povezana sa njihovom mikrobiološkom razgradnjom. Ovaj postupak na bazi ekstrakcije i mikrobiološke razgradnje se zasniva na upotrebi mikroemulzije koja deluje kao hemijski sunđer. Mikroemulzija podjednako uspešno rastvara hidrofilne i -lipofilne molekule. Postupak se sastoji u tome da se zemljište blago zagreje iznad sobne temperature i pomeša sa mikroemulzijom koja se sastoji od repičinog ulja, vode i tensid-a (površinski aktivna materija). Organska jedinjenja kao što su policiklični aromatični ugljovodonici (PAH) dobro se rastvaraju u uljanoj fazi mikroemulzije. Nakon toga se mikroemulzija iz zemljišta ispira vodom i zemljište se zaseje mikroorganizmima. Isprana, korišćena mikroemulzija se hladi i razdvaja na dva dela. U vodenoj fazi zaostaje tensid, koji se ponovo može koristiti za proizvodnju mikroemulzije. Ulje, zajedno sa zagađivačem (PAH), bez ostatka razlažu mikroorganizmi.

Vidi još

1. Poljoprivreda

1. Zagađenje

Literatura

1. Pedologija- Goran J. Dugalić, Boško A. Gajić,
2. Bioremedijacija zemljišta- Dragutin A. Đukić, Vsebolod T. Jemcev, Snežana S. Đorđević, Bojana D. Trifunović, Leka G. Mandić, Marijana I. Pešković
3. Erozija tla vodom pri različitim načinima obrade- Ivica Kisić, Ferđo Bašić, Anđelko Butorac, Milan Mesić, Othmar Nestroj, Mijo Sabolić, Agronomski fakultet Zagreb
4. Konzervacija zemljišta i voda- Prof. Dr Batrić Spalević, Poljoprivredni fakultet Zemun, Beograd 1997.