Környezetvédelem 2013 V. Előadás A Talaj 1.0 Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Környezetvédelem 2013 V. Előadás A Talaj 1.0 Pintér Péter Mihály Email : pinter.peterm@bgk.uni.obuda.hu Szoba : A28

A termékenység a talaj legfontosabb tulajdonsága. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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.

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

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

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

A talaj alkotórészei Vázrész: a szilárd fázis Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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.)

Talajtani értelmezés: Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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.

Műszaki, mérnöki értelmezésben: Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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.

- Földtani - Talajtani - Műszaki , mérnöki értelemben Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet - Földtani - Talajtani - Műszaki , mérnöki értelemben

A talaj szintezettsége Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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;

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.

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.

A talajok osztályozása Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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

Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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.)

Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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.

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.

Barna erdőtalaj Csernozjom Váztalajok

A talaj tulajdonságai A talaj fizikai tulajdonságai: hőmérséklet, Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A talaj tulajdonságai A talaj fizikai tulajdonságai: hőmérséklet, szín, szemcseméret, szemcseösszetétel, pórustérfogat, kapillaritás, nedvességtartalom, higroszkóposság, adszorpciós kapacitás (felületi megkötő-képesség), stb. pH Talajtípus 4,5 alatt erősen savanyú 4,5-5,5 savanyú 5,5-6,8 gyengén savanyú 6,8-7,2 semleges 7,2-8,5 gyengén lúgos 8,5-9,0 lúgos 9,0 felett erősen lúgos

Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet

A talaj kémiai tulajdonságai: Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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

A talaj természetes összetevői Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet A talaj természetes összetevői - 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

NH3,H2S,CH4 szerves bomlásból származnak. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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.

Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet

A talajdegradáció A talajdegradáció fogalma: Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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.

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

Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet

Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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)

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

Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet

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

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

Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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.

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

Köszönöm a figyelmüket ! Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet Köszönöm a figyelmüket !

Talajsavanyodás A talaj savanyodása a talajok pH értékének csökkenése. Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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

A talaj szerkezetromlása Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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)

Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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.

A talaj puffer-kapacitásának (kiegyensúlyozó-képességének) romlása Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Mechatronikai 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.