Környezetvédelem 2013 V. Előadás A Talaj 1.0

1. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet Környezetvédelem2013V. ElőadásA Talaj 1.0 Pintér Péter Mihály Email : pinter.peterm@bgk.uni.obuda.hu Szoba : A28

2. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet A talaj fogalma A talaj a földkéreg felszínén az élővilág és az éghajlat együttes hatására kialakuló, bonyolult összetételű, állandóan változó képződmény A termékenység a talaj legfontosabb tulajdonsága.

4. A talaj ökológiai funkciói: • biomassza- termelés • szűrő, kiegyenlítő, átalakító, raktározó szerep • ökológiai élettér • genetikai tartalék • klíma- és eróziószabályozás

5. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet Az emberi tevékenységgel kapcsolatos funkciói: • ősi termelőeszköz (mezőgazdaság) • Nyersanyagforrás • fizikai közeg (pl. építmények alapja) • kulturális és geológiai örökségek hordozója

6. A talaj keletkezése: A talaj a kőzetek mállásával jött létre. A mállás történhet: • fizikai úton: hő, víz, jég, gyökérzet, szél, stb. hatására • kémiai úton: CO2 hatása, oxidációs folyamatok, stb. hatására • biológiai úton: baktériumok, moszatok, zuzmók, mohák, stb. hatására

8. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet A talaj alkotórészei • Vázrész: a szilárd fázis • Talajkolloidok: a 0,002mm-nél kisebb szilárd rész • Talajoldat: a talaj folyékony fázisa, oldott CO2-t (szénsavat), ill. oldott sókat tartalmaz • A talajlevegő: a talaj gázfázisa (vízgőz, oxigén, széndioxid, egyéb gázok: ammónia, metán, CO, stb.)

9. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet Földtani értelmezés: A talajöv (pedoszféra), légkör-víz(öv)-kőzetöv kölcsönhatása, átszövődése révén alakult ki, kontakt geoszféra, a földkéreg legfelső, málási övezete. Talajtani értelmezés: Nem egységes, háromfázisú, eltérő alakú és méretű szemcsék/pórusok halmaza. Vastagsága kicsi max néhány m , a Föld méreteihez képest hártyavékony és ez miatt nagyon sérülékeny, kiterjedése inkább foltszerű nem összefüggő burok.

10. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet Műszaki, mérnöki értelmezésben: A talajszennyezés minősítésére alkotott koncentráció/határérték-tábláztok a „földtani-közeg” kifejezést használják. Ez jóval tágabb értelmezés, a termő-talajhoz képest litoszféra (kőzetöv) fogalomkörébe tartozik. A talaj heterogén, több komponensű, diszperz anyagi rendszer. A tulajdonságai a környezettel való kölcsönhatás függvényében térben és időben változnak. Itt a szerves anyag kedvezőtlen adottság.

11. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet - Földtani - Talajtani - Műszaki , mérnöki értelemben

12. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet A talaj szintezettsége A talajszintek a természetes talajfejlődés eredményeként alakultak ki. Az egyes szinteket a nagy betűkkel jelöljük. A-szint • - a talajok legfelső szintje; • - a talajképződés folyamati itt a legintenzívebbek; • - itt halmozódik fel a legtöbb szerves anyag; • - az élőlények elsősorban ebben a szintben élnek;

13. B-szint • - nehéz általános tulajdonságokat megadni, mert nagyon különböző lehet; • - egyes talajtípusoknál hiányzik; • - felhalmozódási szint, az A-szintből az esővíz ideszállítja az anyagok egy részét; C-szint • - humuszmentes talajképző réteg; • - alapkőzet szintje; • - talajképző folyamatok nem vagy csak kis mértékben zajlanak; A főszintek további alszintekre oszthatók A1, A2 stb.

14. O) Avarszint: szerves növényi maradványok viszonylag lebomlatlan formában.A) Kilúgozódási szint: felszíni ásványtartalmú talaj, ahol a legtöbb szerves anyag halmozódott fel és legaktívabb a talaj élete. Ez a réteg lúgozza ki a vasat, agyagot, alumíniumot, szerves összetevőket, és egyéb oldható elemeket. B) Felhalmozódási szint: Ez a réteg halmozza fel a vasat, az agyagot, az alumíniumot és a szerves elemeket, ez a felhalmozódás folyamata.C) Talajképződési szint (substratum): Ebben a rétegben található a még nem megszilárdult anyakőzet. Itt halmozódhatnak fel a jobban oldódó elemek, amelyek áthaladnak a „B"-rétegen.

15. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet A talajok osztályozása A hazai talajok fő típusai : • I. Váztalajok • II. Üledékes és hordaléktalajok • III. Sötétszínű erdőtalajok • IV. Barna erdőtalajok • V. Csernozjom talajok • VI: Szikes talajok • VII. Réti talajok • VIII. Láptalajok • IX. Mocsári és ártéri erdők talajai

16. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet Magyarország főbb talajtípusai: 1. barna erdőtalajok, 2. csernozjomok, 3. szikesek, 4. réti talajok, 5. láptalajok, 6. rendzinák, 7. homokos váztalajok, 8. öntéstalajok (Stefanovits Pál, 1992.)

17. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet • Kőzethatású talajok: tulajdonságait a talajképző kőzet határozza meg. Az éghajlat talajképző hatása viszonylag kicsi. Ún. intrazonális talajtípus. B szint hiányzik. • Barna erdőtalaj: a mérsékelt övezeti lombos erdők alatt képződnek, hazánk leggyakoribb őstípusa. Fejlett háromszintű talaj. Középhegységeink, Dunántúli-dombság. Zonális talajok. • Csernozjom: a mérsékelt övezet száraz klímafeltételei között alakulnak ki. Erdőssztyepp,sztyepp vegetáció alatt. Többségükön növénytermesztés folyik. Zonális talajok.

18. Szikes-, réti-, és láptalaj valamint a mocsári erdők talaja: képződésük meghatározó tényezője a víz, együttesen ún. vízhatású talajok. A vízhatás a feltüntetés sorrendjében fokozódik. Intrazonális talajok. • Öntés- és lejtőhordalék talajok: másodlagos talajképződmények. Adott vízgyűjtő területet alkotó talajok erodált, elszállított, majd felhalmozódott részecskéiből épülnek fel. A zonális talajok. • Váztalajok: a talajképződés nagyon lassú. Ide tartoznak a köves, sziklás talajok.

19. Barna erdőtalaj Csernozjom Váztalajok

20. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet A talaj tulajdonságai • A talaj fizikai tulajdonságai: • hőmérséklet, • szín, • szemcseméret, • szemcseösszetétel, • pórustérfogat, • kapillaritás, • nedvességtartalom, • higroszkóposság, • adszorpciós kapacitás (felületi megkötő-képesség), stb.

21. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet

22. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet A talaj kémiai tulajdonságai: • talaj kémhatása (pH), • vezetőképessége (arányos az oldott sótartalommal), • CaCO3- tartalma, • összes nitrogén, • összes foszfor, • nitrit-, nitrát-, szulfát-, kalcium-, magnézium-, vas-, mangán-, klorid- tartalom, Humusz: • Talaj szervesanyag tartalma • Nagy molekulájú • Kolloid tulajdonságú anyagok • Növény+állati maradványok+mikroorganizmusok ,C,O,H,N,P,S+ mikroelemek akkumulációja = Humusz

23. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet • - Ásványi anyagok • - Mikroorganizmusok • - A talajbaktériumok mennyisége és minősége függ: • - a talaj fizikai tulajdonságaitól • - a talaj víz-, hő,- és levegőgazdálkodásától • - a talaj ásványianyag-tartalmától • Radioaktív izotópok • A talaj főbb természetes radioaktív izotópjai: 238U, 232Th, 40K • Előfordul még: 187Rb, 226Ra, 228Ra, • A talaj radioaktivitása függ a talaj összetételétől • Nagy Si tartalmú kőzetek sok K, Th, Ra, tartalmaznak, ősgránitok nagyobb aktivitásúak, az üledékesek keveset A talaj természetes összetevői

24. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet A talaj bonyolult rendszerét az élő szervezetek (biotikus) alrendszere és az élettelen anyagok (abiotikus) összessége építi fel. A talajlevegő összetétele jelentősen eltér a légköritől, CO2 mennyisége 0.2-14%, O2- tartalom 12% körüli. NH3,H2S,CH4 szerves bomlásból származnak. A talajalkotók közötti helyes minőségi és mennyiségi aránynak, az ideális mechanikai szerkezetnek, víz- hőgazdálkodási feltételeknek a biztosítása a termeszteni kívánt növények és a kapcsolódó életközösségek egyfelé fenntartható harmóniája mellett a mezőgazdaság alapvető feladata.

25. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet

26. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet A talajdegradáció A talajdegradáció fogalma: Talajdegradáció minden olyan folyamat, mely a talaj termékenységét csökkenti, minőségét rontja, illetve a funkcióképességét korlátozza, vagy a talaj teljes pusztulásához vezet.

27. Talajpusztulási folyamatok • erózió, defláció • Szikesedés • talajsavanyodás, • talajszerkezet romlása • elmocsarasodás • a talaj puffer-kapacitásának romlása

28. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet

29. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet Az erózió Az erózió a víz által előidézett talajpusztulás, mely a termőréteg elvékonyodásához, a termékenység csökkenéséhez vezet. Kiváltó tényezői: • csapadék (cseppnagyság, időtartam, stb.) • lejtő (meredeksége, hosszúsága, alakja, kitettsége)

31. Az eróziót befolyásoló tényezők: • a talaj nedvességi állapota • a talaj vízgazdálkodása • a talaj szerkezete • növényborítottság

32. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet

33. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet A defláció A defláció a szél okozta talajpusztulás. A defláció szakaszai: • kifúvás • szállítás • szedimentáció (kiülepedés)

34. A defláció kiváltó tényezői: • a szél sebessége • a szél iránya, a szél örvénylése A defláció befolyásoló tényezői: • a talaj szerkezete, humusztartalma, szemcseösszetétele • a felszín érdessége, nedvessége, növényborítottsága • a terület hossza

35. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet Szikesedés A szikesedés az a folyamat, amikor a Na-sók a talajban egy bizonyos határérték felett jelennek meg, és ennek következtében befolyásolják a talaj fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságait, csökkentik a talaj termőképességét.

36. A szikesedés természetes okai: • mállási folyamatok • talaj-és felszíni vizek hatása Szikesedés kialakulhat antropogén hatások következtében is: • helytelen öntözés • lecsapolás hiánya • erdőirtás • túllegeltetés

37. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet Köszönöm a figyelmüket !

38. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet Talajsavanyodás A talaj savanyodása a talajok pH értékének csökkenése. Okai: • a légkörből nedves vagy száraz ülepedéssel a talajra jutó savas kémhatású anyagok: kén-dioxid, nitrogén-oxid, stb. • helytelen műtrágyázás (N-műtrágyák) • kezeletlen hígtrágya A talajsavanyodás következményei: • csökken a talaj termőképessége • nő a nehézfémek oldhatósága

39. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet A talaj szerkezetromlása A talajszerkezet a talaj szilárd fázisa elemeinek térbeli elrendeződése. A jó termőtalaj a talaj három fázisának optimális arányát biztosító, morzsás szerkezetű. A mezőgazdaság a talaj helytelen használatával okozhat károkat: • hibás műveléssel • helytelen vízgazdálkodással (öntözés) • túlzott gépesítéssel (tömődöttség, olajszennyezés)

40. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet Elmocsarasodás Az elmocsarasodás az a jelenség, amikor a talajt időszakosan, vagy állandóan borító víz, ill. a felszín közeli talajvíz hatására tartós levegőtlenség, a növényi maradványok lassú bomlása következik be. • A jól levegőzött talajt igénylő növénytársulásokat olyan növények váltják fel, amelyek tűrik az elvizenyősödött talajt (sásfélék, káka). • Az elmocsarasodás oka lehet hibás öntözés, vagy helytelen vízrendezés is.

41. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki KarMechatronikai és Autótechnikai Intézet A talaj puffer-kapacitásának (kiegyensúlyozó-képességének) romlása • A talaj puffer-kapacitása az egységnyi pH- változást okozó erős sav vagy lúg mol/dm3-ben kifejezett mennyisége. Jelentősége a talaj szélsőséges kémhatás-viszonyainak kialakulásában van (savanyodás, szikesedés), meghatározza a változások sebességét és mértékét. • Általában a nagy fajlagos felületű talajok nagy puffer-kapacitásúak.