Temel olarak insani ekonomik faaliyetlerden kaynaklanan toprak kirliliği artık sabittir. Ancak toprakların kendi kendini temizlemesi kavramı da bilinmektedir. Bunun ne anlama geldiğini, toprağın kendi kendini temizlemesinin özelliklerini ve yollarını ele alalım: aerobik, anaerobik, mineralizasyon, nitrifikasyon ve humifikasyon. Ve ayrıca toprağın kendi kendini temizlemesinin kazandığı hijyenik önem.
Konsept ve özellikler
Toprakta belirli miktarda toksik bileşik biriktiğinde kimyasal bileşimi değişir, jeokimyasal ortamın bütünlüğü bozulur, mikroflora engellenir. Topraktan biriken su, hayvanların ve insanların vücutlarına girebilir ve bu da sağlığı olumsuz yönde etkiler.
Toprağın kendi kendini temizlemesi, organik kökenli maddeleri mineralize etme, bunları sıhhi açıdan tehlikeli olmayan ve bitkiler tarafından asimile edilen organik ve mineral formlara dönüştürme yeteneğidir.
Her türlü toprakta biyolojik, fiziksel, kimyasal ve diğer karmaşık süreçler sürekli olarak gerçekleşmektedir. Topraktaki bakteriler, protozoalar ve mantarlar karbon monoksiti, böcek ilaçlarını ve diğer zararlı bileşikleri işleyerek bunları yavaş yavaş toksik olmayan maddelere dönüştürebilir.
Toprak hayvanları da toprağın kendi kendini temizlemesinde rol alır: böcekler, solucanlar, fareler, köstebekler; toprağa tüneller kazarlar ve karıştırırlar. Temizleme hızı iklim koşullarına, neme ve sıcaklığa bağlıdır - ne kadar yüksekse süreç o kadar hızlı ilerler, bu nedenle güney bölgelerde dünya kendini daha hızlı temizler. Kirliliğin ölçeği ve niteliği önemlidir. Humus tabakasının drenaj derecesi, biyoaktivitesi ve kalınlığı ile yağış hacminin buharlaşmaya oranı önemli bir etkiye sahiptir.
Kendi kendini temizleme yöntemleri
Organik maddenin mineral formlara işlenmesi çeşitli şekillerde gerçekleşir. Her prosesin kendine has kimyasal ve biyolojik özellikleri vardır ve farklı şekilde ilerler. Organik bileşiklerin toprak tabakasında ayrışması, içinde çok sayıda bulunan mikroorganizmaların etkisi altında meydana gelir. Bu doğal süreç, oksijene ihtiyaç duymayan paslandırıcı bakterilerin yardımıyla hem aerobik (oksijen katılımıyla) hem de anaerobik olarak gerçekleşebilir.
Aerobik yöntem
İşlem, oksijenin katılımıyla bakterilerin etkisi altında gerçekleşir. Çoğunlukla nitrojen içeren organik madde, basit mineral bileşiklere ayrışır. Bu işleme amonifikasyon denir, proteinlerin amino asitlere, daha sonra hidrojen sülfit, indol, amonyak, skatole parçalanmasıyla karakterize edilir, bu maddeler nitritlere ve daha sonra bitkiler tarafından zaten emilebilen nitratlara dönüştürülür. İşlem, mikroorganizmalar tarafından emilen ısının salınmasını içerir. Amonifikasyon sürecine paralel olarak toprağın verimliliğini artıran humik asitlerin sentezi meydana gelir.
Anaerobik yöntem
Oksijen olmadan meydana gelir; organik madde de bakteriler tarafından işlenir. Süreç fermantasyona benzer ve enerjinin emilmesiyle meydana gelir; bu da organik alkoller ve asitler, karbondioksit, metan, hidrojen ve genellikle hoş olmayan bir kokuya sahip diğer gazların oluşumuyla sonuçlanır.
Kendi kendini temizleme süreçleri
Toprağa giren organik madde önce inorganik bileşiklere ve mineral elementlere dönüştürülür ve bunlar daha sonra bitkileri beslemek için kullanılır. Gerisi yavaş yavaş humusa dönüşür.
Mineralizasyon
Bu, organik bileşiklerin mineral elementlere dönüştürülmesi işlemidir. İlk aşama, proteinlerin, karbonhidratların ve yağların daha basit bileşiklere (sırasıyla amonyak, karbondioksit ve su, gliserol ve yağ asitleri) parçalanmasından oluşur.
Nitrifikasyon
Amonyak nitritlere ve nitröz asite, daha sonra nitratlara ve nitrik asite dönüştürülür. Bu süreç - nitrifikasyon - nitrojeni, onu hücreleri beslemek ve oluşturmak için kullanan tüm bitkiler ve mikroorganizmalar için kullanılabilir hale getirir.
Toprakta da ters işlem meydana gelir - denitrifikasyon, bu, amonyağı nitratlardan azaltan bakterilerin aktivitesinin sonucudur.Denitrifikasyon topraktaki nitrojeni tüketir ve bitkiler için kullanılabilirliğini azaltır.
nemlendirme
Bu, organik kalıntıların humik maddelere yeniden yapılandırılması sürecinin son aşamasıdır; süreç toprağın üst katmanlarında gerçekleşir. Humifikasyon, toprak mikroorganizmalarının yardımıyla meydana gelen ve belirli hümik asitlerin, fulvik asitlerin ve bunların tuzlarının, organik asitlerin, yağ asitlerinin, karbonhidratların ve karbon bileşiklerinin üretilmesiyle sonuçlanan bir dizi biyokimyasal reaksiyondur. Hümik asitler, yüksek polimer bileşikleri olarak diğer organik bileşiklere göre daha yavaş ayrışırlar, bu nedenle toprakta kalır ve birikerek humusun temelini oluştururlar. Toprakta ne kadar çok bulunursa o kadar verimli kabul edilir.
Aerobik ve anaerobik bakteri ve mantarların etkisi altında oluşan humus, agroteknik ve sıhhi açıdan büyük öneme sahiptir. Humus çürümez, hoş olmayan bir koku yaymaz ve bulaşıcı maddeler içermez.
Hijyenik değer
Toprağın kendi kendini temizleme süreçleri yalnızca bitki yaşamı için gerekli değildir, aynı zamanda hayvanların ve insanların sağlığının korunması için de önemlidir. Kendi kendini temizleme, içinde bulunan organik kalıntıların patojenler ve helmint yumurtalarıyla birlikte filtrelenmesi ve biyolojik, jeokimyasal reaksiyonların etkisi altında nötrleştirilmesi, yok edilmesi ve ayrıştırılmasıyla başlar. Böylece enfekte olma yeteneklerini kaybederler. Toprağın kendi kendini temizlemesi, içindeki bulaşıcı patojenlerin, toprakla temas yoluyla bulaşan ve bitki ve meyvelerin yeşil kısımlarında kalan patojenlerin içeriğini azaltır.
İki ayrışma yönteminden - aerobik ve anaerobik - aerobik tercih edilir, zehirli veya kötü kokulu gazlar ve su ve havanın özelliklerini kötüleştiren maddeler açığa çıkmadan gerçekleşir. Aerobik kendi kendini temizleme yöntemi, havayı ve suyu iyi emen yapılandırılmış topraklar için tipiktir.
Toprağın organik bileşenleri emme ve yakalama, basit maddelere ve mineral elementlere ayrıştırma yeteneği, sıhhi ve hijyenik açıdan büyük önem taşır. Eğer toprağın bu yeteneği olmasaydı, içindeki mikroorganizmaların ve bitkilerin yaşamı imkansız hale gelirdi. Kendi kendini temizleme süreçlerinin doğru ve istikrarlı bir şekilde ilerleyebilmesi için organik ve sentetik kalıntıların temininin toprağın kendi kendini temizleme yeteneğini aşmaması gerekir. Aşıldığında organik madde mineralleşmez, çürür, toprağı ve havayı zehirli gazlarla kirletir.
