Degradacja
gleb
Degradacja
gleb
2
Pojęcie gleby
•
Naturalny twór wierzchniej warstwy
skorupy ziemskiej powstały ze
zwietrzeliny skalnej w wyniku
oddziaływania na tę zwietrzelinę
zmiennych w czasie organizmów i
czynników klimatycznych w
określonych warunkach reliefu
3
Pojęcie gleby
•
Złożony, ożywiony, dynamiczny twór
przyrody, w którym zachodzą ciągłe
procesy rozkładu i syntezy związków
mineralnych, organicznych oraz ich
przemieszczanie
•
Gleba odznacza się swoistymi cechami
morfologicznymi oraz właściwościami
fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi,
stwarzając warunki dla życia roślin i
zwierząt
4
Skład gleby
45% składniki nieorganiczne (piasek, drobne cząsteczki skał)
25% woda glebowa z rozpuszczonymi solami mineralnymi
(makroelementy:azot, fosfor, potas, wapń, magnez, siarka
oraz mikroelementy: bor, molibden, żelazo, mangan, cynk,
miedź, krzem)
25% powietrze glebowe (mniejsza zawartość tlenu niż w
atmosferze)
5% składniki organiczne
4,25% próchnica
0,50% korzenie roślin
0,25% organizmy glebowe (grzyby, glony, bakterie,
promieniowce, dżdżownice, owady i ich larwy, pająki,
mrówki, jaszczurki, myszy, chomiki)
5
Rodzaje gleb
Gleba bielicowa
, rozwinęły się one na piaskach
pradolin, sandrów i wydm śródlądowych, ich
charakterystyczną cechą jest biały górny poziom
ubogi w próchnicę zwany poziomem wymywania.
Gleba brunatna
, zawiera znaczną ilość próchnicy
i jest bogata w składniki pokarmowe dla roślin,
zajmują ponad połowę Polski – około 52%.
Rędzina
, zawierają dużo próchnicy i są
wytworzone ze skał bogatych w wapń (wapienie,
margle, gipsy)
Gleby górskie
, charakteryzują się słabym
poziomem próchnicy lub jego całkowitym
brakiem.
6
Rodzaje gleb
Czarnoziemy
, są najlepszymi glebami w naszym
kraju. Ich skałą macierzystą są lessy, gleby te
charakteryzują się bardzo dużą zawartością
próchnicy, której grubość dochodzi czasem nawet do
1 metra.
Czarne ziemie
(nie mylić z czarnoziemami), należą
też do bardzo urodzajnych gleb polskich. Powstały
na wskutek wysuszenia osadów jeziorowych i
bagien.
Mady
, są to specyficzne gleby gdyż nie są związane
ze skałą macierzystą. Jest to gleba bardzo żyzna
gdyż zawiera dużo próchnicy i składników
mineralnych.
Gleby bagienne
, występują na obszarach bagiennych
i nadmiernie uwilgoconych. Należą one do gleb
żyznych ale nie wykorzystuje się ich w rolnictwie.
7
Funkcje gleby
1)
Rezerwuar substancji odżywczych
dostępnych dla roślin kluczowy
komponent ekosystemów lądowych
2)
Rezerwuar zasobów wodnych,
niezbędnych dla życia roślin i
produkcji rolnej
3)
Zapobieganie zanieczyszczeniu wód
gruntowych (65% mieszkańców
Europy pozyskuje wodę do picia z
zasobów gruntowych)
8
Funkcje gleby
1)
Filtrowanie substancji toksycznych
(optymalne warunki: 99% pestycydów
przekształcana w związki nietoksyczne w
wierzchniej warstwie gleb ornych)
2)
Środowisko życia wielu organizmów
3)
Fizyczne podłoże dla rozwoju
infrastruktury
4)
Źródło surowców: piasek, glina, żwir, torf
5)
Źródło informacji kulturowych (okazy
paleontologiczne)
9
Trójfazowy układ gleby
Największą objętość zajmuje faza stała
gleby ok. 50%. Składa się ona z części
mineralnej i organicznej. Część mineralna
powstaje na skutek wietrzenia fizycznego
i chemicznego skały macierzystej, część
organiczna dzięki procesom biologiczno –
chemicznym. Udział kolejnych dwóch faz
ciekłej i gazowej jest różny i zależy od
czynników klimatycznych, lokalnych
układów ekologicznych.
10
Trójfazowy układ gleby
FAZA STAŁA
POROWATOŚĆ
11
Degradacja gleb
zmiany jej właściwości fizycznych,
chemicznych i biologicznych,
powodujące obniżenie lub zniszczenie
aktywności biologicznej gleby
Degradacja pogarsza stan higieniczny
środowiska, powoduje zmniejszenie
produktywności
12
Degradacja gleb
DEGRADACJA
BEZWZGLĘDNA
(RZECZYWISTA)
WZGLĘDNA
13
Degradacja bezwzględna
Objawia się trwałym
obniżeniem lub
zniszczeniem
aktywności biologiczno
– chemicznej gleby.
Następuje wyraźne
pogorszenie walorów
gleby, w tym
ekologicznych i
rolniczych. Można
wyróżnić 4 rodzaje
degradacji gleby
.
14
Degradacja bezwzględna
•
geotechniczna degradacja gleb
–
zewnętrzne zmiany na powierzchni,
występuje na terenie całego kraju
(szczególnie na terenach górniczych i
budowlanych)
•
fizyczna degradacja gleb
– zagęszczanie
masy glebowej, pogarszanie się struktury
gleby, nadmierne odwodnienie gruntów,
oddziaływanie zbiorników wodnych,
działanie erozyjne wody i wiatru
15
Degradacja bezwzględna
•
biologiczna degradacja gleb
– spadek
ilości i masy edafonu (organizmów
glebowych), wywołany pogorszeniem się
struktury gleby, jej wilgotności, stosunków
powietrznych lub pośrednio przez
niszczenie szaty roślinnej
•
chemiczna degradacja gleb
–
zakwaszenie lub nadmierna alkalizacja,
naruszenie równowagi jonowej, toksyczna
koncentracja metali ciężkich, siarki, fluoru
16
Degradacja względna
Przeobrażenie struktury, cech gleby, w
sposób stopniowy lub skokowy, bez
zmiany jej aktywności biologicznej, np.
zmiana kwasowości gleby od kwaśnej do
obojętnej stanowi poważny czynnik
degradujący dla lasu iglastego, ale jest
korzystna dla roślin uprawnych. W tym
przypadku produktywność gleby nie
zmienia się , a zmieniają się możliwości
jej użytkowania.
17
Stan degradacji gleb
18
Formy degradacji gleb
o
Zmiana sposobu użytkowania terenu,
zniekształcanie rzeźby terenu
o
Deformacja stosunków wodnych
o
Degradacja fizyczna: erozja,
pogarszanie struktury gleby,
mechaniczne zanieczyszczanie
o
Wyjałowienie gleby
o
Zakwaszenie i alkalizacja
o
Chemizacja gleby
19
Zmiana sposobu użytkowania
terenu
•
budownictwo mieszkaniowe
•
budowa dróg i autostrad
•
budowa lotnisk
•
budowa obiektów i urządzeń
przemysłowych
•
zajmowanie terenów pod ośrodki
rekreacyjne
Jest to głównie przyjmowanie terenów
na cele nierolnicze np.:
20
Deformacja stosunków
wodnych
Może wynikać zarówno z osuszania
jak i nawadniania. W profilu glebowym,
obniżenie stopnia uwilgotnienia
powoduje nadmierny
rozkład substancji
organicznej
i
zmniejszenie się zawartości
związków próchniczych
. W następstwie
obniżają się właściwości sorpcyjne w
stosunku do składników pokarmowych
roślin oraz zdolność magazynowania wód
opadowych.
21
Deformacja stosunków
wodnych
Najczęstsze przyczyny pustynnienia o
charakterze antropogenicznym:
•
przeznaczanie pod uprawę obszarów
leśnych
•
zwiększone zapotrzebowanie na opał
•
nadmierny wypas bydła
•
zbyt intensywna uprawa ziemi
•
zwiększone wykorzystanie wód
gruntowych
przesuszanie gleby zjawisko
pustynnienia
22
23
Deformacja stosunków
wodnych
ZAWODNIENIE GLEBY
– podnoszenie się
poziomu wód gruntowych (trwałe lub
sezonowe)
•
pogarsza warunki tlenowe funkcjonowania
gleby
•
zwiększa ryzyko ugniatania
•
istotny czynnik powstawania zasolenia
•
czynnik powodujący uwolnienie substancji
toksycznych zakumulowanych w glebie
24
Erozja gleb
EROZJA
– zespół procesów powodujących
żłobienie i rozcinanie powierzchni
skorupy ziemskiej przez wodę, lodowce
i wiatr, połączone z usuwaniem
powstających produktów niszczenia
Jest najbardziej rozpowszechnionym
typem degradacji na świecie. Erozja to
proces naturalny, ale jej tempo wzrasta
wskutek działalności człowieka
25
Erozja gleb
RODZAJ EROZJI
POWIERZCHNIA
KRAJU W %
Erozja wietrzna
28,2
Erozja wodna
27,9
Zagrożenie gleb Polski typami
erozji
26
Erozja gleb
Erozja jest powodowana przez każde
działanie ludzkie, które wystawia
glebę na krople deszczu i wiatr lub
przyspiesza tempo spływu
powierzchniowego.
Erozję znacznie
osłabia szata roślinna
, która osłania
powierzchnię gleb. Gleba, na której
uprawia się zboże ulega erozji 50 razy
szybciej niż porośnięta lasem.
27
Erozja
gleb
Główne antropogeniczne przyczyny
erozji:
•
wylesianie i niewłaściwe praktyki
rolnicze (zwiększanie powierzchni
pól, wprowadzanie monokultur,
nadmierny wypas, niewłaściwy czas
prac, ubijanie gleby przez ciężkie
maszyny)
•
turystyka, sport i rekreacja
28
29
Wyjałowienie gleby
Przeciwdziałamy wyjałowieniu poprzez:
•
płodozmian
•
racjonalną gospodarkę nawozową
Wyjałowienie gleby może być
skutkiem jej wieloletniej
monokulturowej uprawy, przy
niewłaściwym uzupełnianiu
makroelementów.
30
Wyjałowienie gleby
Stopień degradacji gleby na
podstawie zawartości próchnicy
STOPIEŃ DEGRADACJI GLEBY
ZAWARTOŚĆ PRÓCHNICY
[T/HA]
słabo zdegradowana
50-40
średnio zdegradowana
40-30
zdegradowana
30-20
silnie zdegradowana
20-10
grunty bezglebowe
<10
31
Zakwaszenie
Zakwaszenie gleb może być
skutkiem:
•
kwaśnych opadów atmosferycznych
•
działalności bakterii
•
rozkładu próchnicy
•
utleniania siarczków
•
stosowania nawozów amonowych
Większość roślin, zwłaszcza
uprawnych, wymaga pH 6-7 (odczyn
obojętny, lekko kwaśny)
32
Zakwaszenie
Zakwaszenie gleby może się przyczyniać
do:
•
wymywania składników pokarmowych
•
zmian w edafonie
•
wzrostu stężenia toksycznych metali w
roztworze glebowym i ich
przyswajalności
•
uszkodzeń korzeni roślin
33
Zakwaszenie
34
Alkalizacja
Alkalizację gleb mogą powodować
odpady cementowe, popioły z
elektrociepłowni, odpady z niektórych
zakładów chemicznych, odpady z
niektórych zakładów chemicznych,
wapiennych, hutniczych lub ścieki.
Gleby alkaliczne spotyka się rzadko,
najczęściej na terenach silnie
uprzemysłowionych.
35
Chemizacja - zasolenie
Zasolenie może mieć różnorodną
przyczynę
36
Chemizacja – pestycydy
Szybko i skutecznie zabijają szkodniki.
Niestety działają również toksycznie na
zwierzęta i rośliny pożyteczne. Dłuższe
stosowanie zwiększa ich koncentrację
w glebie i prowadzi do zmian
właściwości chemicznych i
biologicznych.
37
Chemizacja - WWA
Wielopierścieniowe węglowodory
aromatyczne pochodzą głównie ze
źródeł antropogenicznych. WWA
gromadzą się w glebach, skąd mogą
przedostawać się do łańcucha
pokarmowego. Ich źródłem są m.in.
produkty ropopochodne, powstają
także w procesach niepełnego spalania
substancji organicznych.
38
Chemizacja - WWA
Zawartość WWA
[μg/kg]
Stopień
zanieczyszczenia
Ocena gleby
<200
0
Zawartość naturalna
200-600
I
Zawartość
podwyższona
600-1000
II
Mało zanieczyszczona
1000-5000
III
Zanieczyszczona
5000-10000
IV
Silnie zanieczyszczona
>10000
V
Bardzo silnie
zanieczyszczona
39
Wpływ zanieczyszczeń gleb na
środowisko i życie człowieka
Prawidłowy rozwój człowieka jest uzależniony
od struktury i składu gleby, która z
pożywieniem roślinnym i zwierzęcym
dostarcza mu odpowiedniej ilości składników
odżywczych, witamin, substancji
mineralnych, niezbędnych do właściwego
funkcjonowania organizmu. Razem z
pożywieniem pobierane są składniki
korzystne i niekorzystne. Ekologiczne skutki
chemizacji gleby dotyczą całego świata
organicznego.
40
Ochrona gleb w świetle ustawy
Prawo ochrony środowiska
Art. 101 Ochrona powierzchni ziemi polega
na:
1.
zapewnieniu jak najlepszej jej jakości
, w
szczególności przez:
- racjonalne gospodarowanie
- zachowanie wartości przyrodniczych
- zachowanie możliwości produkcyjnego
wykorzystania
- ograniczanie zmian naturalnego
ukształtowania
41
Ochrona gleb w świetle ustawy
Prawo ochrony środowiska
-
utrzymanie jakości gleby
i ziemi powyżej lub
co najmniej na
poziomie wymaganych
standardów
-
doprowadzenie
jakości gleby i ziemi co
najmniej
do wymaganych standardów
, jeżeli
nie są one dotrzymane
-
zachowanie wartości kulturowych, z
uwzględnieniem zabytków archeologicznych
1.
zapobieganiu ruchom masowym ziemi i ich
skutkom
42
Ochrona gleb – ustawa o
zapobieganiu szkodom w
środowisku i ich naprawie
Działania naprawcze= wszelkie działania
podejmowane w celu:
-
naprawy lub zastąpienia w równoważny
sposób elementów przyrodniczych, które
uległy szkodzie
-
oczyszczanie gleby i wody
-
przywracanie naturalnego ukształtowania
terenu
-
zalesianie, tworzenie skupień roślinności
43
Rekultywacja
Etap I:
zbadanie przyczyn, stopnia i
zasięgu degradacji
Etap II:
opracowanie projektu
techniczno-ekonomicznego
rekultywacji
i zagospodarowania
Etap III:
realizacja projektu rekultywacji
i zagospodarowanie w terenie
44
Rekultywacja - rodzaje
TECHNICZNA
właściwe ukształtowanie rzeźby terenu
właściwe uregulowanie stosunków
wodnych
kształtowanie stromych urwistych
zboczy i skarp
całkowite lub częściowe odkwaszenie
gleb
45
Rekultywacja - rodzaje
BIOLOGICZNA
obudowa biologiczna zboczy zwałów i skarp
wyrobisk w celu zabezpieczenia ich
stateczności oraz zapobiegania procesom
erozji
regulacja lokalnych stosunków wodnych
odtworzenie gleb metodami
agrotechnicznymi
wprowadzenie roślinności pionierskiej
46
DEGRADACJA REGRADACJA / REKULTYWACJA
47
Bibliografia
1)
G. Dobrzański, B. Dobrzańska, D.
Kiełczewski, Ochrona środowiska
przyrodniczego, EiŚ, Białystok 1997
2) B. Dobrzański, S. Zawadzki,
Gleboznawstwo, PWRiL, Warszawa 1995
3) E. Szczepańska, P. Jaworski, Z. Ciesielski,
Problemy ochrony i rekultywacji
środowiska, Wyd. UMK, Wrocław 1994
48
Dziękujemy za
uwagę