PRZYCZYNY I RODZAJE DEGRADACJI GLEB

PRZYCZYNY I RODZAJE

DEGRADACJI GLEB

GŁÓWNE PRZYCZYNY DEGRADACJI GLEB

Degradacja (dewastacja) gleb jest głównie wynikiem:

• występowania zjawisk erozyjnych,

• przeznaczania gleb na cele nie przyrodnicze (urbanizacja, industrializacja, budowa szlaków komunikacyjnych itp.),

• odkrywkowego wydobywania surowców,

• niewłaściwej regulacji stosunków wodnych (melioracja, zmiana przebiegu cieków wodnych itp.),

• intensywnej gospodarki rolnej,

• użycia niewłaściwych maszyn rolniczych, dostawczych i innych,

• niewłaściwej chemizacji rolnictwa,

• zanieczyszczenia przemysłowego i komunikacyjnego oraz komunalnego,

• składowania odpadów w nie przygotowanych do tego obszarach,

• prac budowlanych, naruszających układ profilu glebowego.

• erozja gleb,

• ubytek areału uprawnego,

• przekształcenia mechaniczne gleb,

• przekształcenia chemiczne gleb,

• przekształcenia hydrologiczne gleb,

• naruszenie równowagi biologicznej środowiska glebowego i siedlisk porastających gleby.

EROZJA GLEB

EROZJA WIETRZNA

EROZJA WODNA

EROZJA ŚNIEGOWA RUCHY

MASOWE

EROZJA UPRAWOWA

deflacja

akumulacja korazja

rozbryzg spłukiwanie

powierzchniowe erozja liniowa erozja

podpowierzchniowa abrazja

warstwowe rozproszone erozja żłobinowa

erozja wąwozowa

erozja rzeczna

suffozja chemiczna

suffozja mechaniczna

erozja krasowa

denna brzegowa wsteczna

odpadanie obrywy osuwiska spływy

spełzanie osiadanie

erozja

niveo-eoliczna lawiny zsuwy

Klasyfikacja erozji w geograficznych warunkach Polski [Józefaciukowie 1992]

Erozja wietrzna- siła sprawcza: wiatr

Deflacja – wywiewanie ziaren i cząstek glebowych,

ziemnych i skalnych. Powoduje tworzenie się rynien, mis, niecek i wydmuszysk w obrębie obszarów piaszczystych oraz ostańców i bruku deflacyjnego na obszarach

piaszczysto-żwirowych i pyłowych. Podczas okresów intensywnego wywiewania powstają burze pyłowe i piaskowe.

Korazja– żłobienie i szlifowanie powierzchni skał przez piasek niesiony wiatrem, najintensywniejsze na pustyniach i w górach. Charakterystyczne formy rzeźby korazyjnej to wygłady, żłobki, bruzdy, nisze, graniaki wiatrowe i skałki (słupy skalne).

Akumulacja eoliczna – osadzanie się niesionych przez wiatr cząstek glebowych (deflatów) na powierzchni gleby powodujące stopniowe zasypanie górnych, żyznych

EROZJA GLEB

Erozja wodna- siła sprawcza: woda

Rozbryzg– odrywanie i przemieszczanie na niewielkie odległości cząstek glebowych przez krople deszczu lub ziarna gradu

z równoczesnym ubijaniem powierzchni gruntu.

Spłukiwanie powierzchniowe – odspajanie i transportowanie cząstek glebowych przez spływ powierzchniowy. Zasada przemieszczanie cząstek jest podobna do transportu osadów w korytach rzecznych, lecz odbywa się w strudze o znacznie większej szerokości

i minimalnej głębokości (przepływ błonkowaty).

Erozja liniowa – dzieli się na 3 podtypy:

-erozję żłobinową, która polega na niegłębokim rozmywaniu górnych poziomów profilu glebowego przez wodę ze spływu powierzchniowego spływające po stoku w postaci niewielkich strużek;

-erozję wąwozową, której mechanizm polega na bardzo

intensywnym rozmywaniu stoków przez skoncentrowane strugi spływu powierzchniowego, w wyniku czego powstają wąwozy, które nie zabezpieczone, podlegają następnie dalszemu silnemu rozwojowi;

-erozje rzeczną, dzielącą się na: denną, brzegową i wsteczną.

Najogólniej ten typ erozji ujmuje całość zjawisk związanych z przeobrażaniem koryt cieków.

Erozja wodna- siła sprawcza: woda

Erozja podpowierzchniowa – dzieli się również na 3 podtypy:

-sufozję chemiczną, której mechanizm polega na zubażaniu profilu glebowego w spoiwo (CaCO₃) poprzez jego chemiczne rozpuszczanie i wynoszenie poza profil;

-sufozję mechaniczną, której mechanizm jest podobny, z tą różnicą, że zamiast wymywania chemicznego następuje tu mechaniczne wynoszenie koloidalnego spoiwa;

-erozja krasowa, której efektem są liczne jaskinie na obszarach zbudowanych ze skał węglanowych. Jaskinie te powstały poprzez długoletnie, stopniowe wymywanie CaCO₃ z masywu skalnego.

Abrazja– jest to niszczenie brzegów zbiorników wodnych przez energię uderzających fal. Najbardziej spektakularnym efektem działania abrazji są w Polsce klify Pomorza

Zachodniego, a szczególnie klif pod kościołem w Trzęsaczu.

EROZJA GLEB

Ruchy masowe– siła sprawcza: przyciąganie ziemskie Odpadanie– odspojenie mas skalnych bądź gruntowych z pionowych ścian.

Obrywanie – odspojenie się mas skalnych bądź ziemnych

z nawisów, przy czym oderwane elementy przemieszczają się droga powietrzną;

Osuwanie – na ogół szybkie przemieszczanie się w dół stoku mas glebowo-zwietrzelinowych. Osuwanie ma miejsce najczęściej na skutek nadmiernego uwilgotnienia lub zmian w rzeźbie

powodujących zwiększenie nachylanie stoku, w wyniku czego traci on stateczność przyjmując różne płaszczyzny poślizgu.

Spływy– (soliflukcja), spływanie nadmiernie uwilgotnionych

mas glebowo-zwietrzelinowych po płaszczyźnie poślizgu utworzonej przez nierozmarzniętą jeszcze warstwę gruntu. Zachodzi najczęściej na utworach glebowych o dużej zawartości części ilastych

i pyłowych, na stokach o wystawie północnej

i spadkach powyżej 30%. Typową formą dla tego rodzaju erozji są jęzory soliflukcyjne.

Pełzanie– mechanizm podobny do osuwania, jednak ruch mas ziemnych przebiega wolniej, miąższość przemieszczanej warstwy bywa znacznie większa.

Osiadanie – powolne obniżanie się powierzchni terenu wskutek zmniejszenia objętości gruntu. Osiadanie często towarzyszy procesom sufozji.

Erozja śniegowa– siła sprawcza: śnieg bądź lód Erozja niweo-eoliczna – o podobnym do korazji mechanizmie niszczącym, gdzie rolę niszczącą ziarn deflatów spełniają kryształki śniegu, bądź lodu.

Lawiny– powodują bardzo gwałtowne

przemieszczenia mas glebowo-zwietrzelinowych.

Zsuwy– powolne przemieszczanie się masy śniegu wraz z gruntem i skałami po powierzchni stoku.

Erozja uprawowa– siła sprawcza: człowiek.

Erozja ta obejmuje wszystkie przejawy wadliwej agrotechniki i urządzenia terenów rolniczych.

Najbardziej znanym przykładem erozji uprawowej jest orka z odłożeniem skiby w dół stoku, co

przyspiesza dodatkowo wynoszenie materiału z pola.

EROZJA GLEB

Mapy obszarów narażonych na różne

formy erozji [Józefaciuk 1979]

Mapa obszarów szczególnie narażonych na erozję wywołaną ruchami masowymi [PIG 2010]

UBYTEK AREAŁU UPRAWNEGO

Ubytek areału uprawnego jest wynikiem:

• wylesiania obszarów i ich dewastacji (w tym erozyjnej)

• „dzikiego” odłogowania pól uprawnych

• zabudowy terenów rolnych i leśnych (urbanizacja + industrializacja + komunikacja)

• pozostawiania gruntów wadliwych – o złych cechach

• ruchów demograficznych

Zmiany użytkowania gleb, związane z urbanizacją idą generalnie w kierunkach:

• wyłączenia użytków ornych z produkcji rolnej,

• wyłączenia użytków leśnych z produkcji leśnej,

• zmiany z użytkowania leśnego na rolne (ogrody działkowe),

• zmiany z produkcji leśnej na użytkowanie parkowe,

• likwidacji mad nadrzecznych podczas zmiany przebiegu koryt rzecznych.

Minusy rozdrobnienia gruntów:

• większa kosztochłonność uprawy – transport + jałowe przebiegi maszyn uprawowych + budowa dróg dojazdowych,

• większe (na ogół) zróżnicowanie cech gleb,

• sumarycznie większa powierzchnia gorzej uprawionej gleby (skraje pól),

• trudność prawidłowej chemizacji z uwagi na uprawy sąsiadujące.

Minusy komasacji gruntów:

• kontakt zainfekowanych, porażonych roślin i zwierząt,

• ujednolicenie uprawy i nawożenia „na siłę”, mimo zróżnicowania właściwości gleby w obrębie dużego pola,

• uproszczenie technologiczne upraw i chowu.

ZMIANY CHEMIZMU GLEB ANTROPOGENICZNYCH

Gleby antropogeniczne w swoim składzie chemicznym zawierają wiele związków, potencjalnie niebezpiecznych dla organizmów żywych, czy to działając bezpośrednio, czy za pośrednictwem pokarmu i wody. Wśród nich szczególną uwagę zwraca się na metale ciężkie i pochodne ropy naftowej. W niektórych lokalizacjach, szczególnie położonych w korytarzach emisyjnych zakładów chemicznych istotnymi mogą być również inne związki chemiczne, jak chlor, fluor, cyjanki, aerozole kwasów i inne.

Zanieczyszczenia dostają się do gleb i gruntów w większości obszarów zurbanizowanych, poprzez:

• atmosferę – emisje przemysłowe, z palenisk domowych, zakładów rzemieślniczych, komunikacyjne,

• hydrosferę– osady rzeczne, ścieki, wody gruntowe,

• naturalneprocesy erozji i akumulacji – wodnej i wietrznej,

• naniesienie lub wniesieniemateriałów technogennych,

• przemieszczenieobciążonych zanieczyszczeniami warstw glebowych naturalnej genezy,

• składowanieodpadów jako przyszłe źródło materiałów do wykorzystania.

CHEMICZNE OBCIĄŻENIA GLEB

Brown Jr., G.E., Sutton, S.R., Bargar, J.R., Shuh, D.K., Bassett, W.A., Bertsch, P.M., Bisognano, J., Bleam, W.F., Clark, D.L., De Stasio, P., Fendorf, S.E., Fenter, P.A., Fontes, E., Hormes, J., Kemner, K.M., Myneni, S.C.B., O’Day, P.A., Pecher, K.H., Reeder, R.J., Roy, A., Traina, S.J., Willson, C., Zachara, J.M., 2004. Molecular environmental science: an assessment of research

accomplishments, available synchrotron radiation facilities, and needs. SLAC Publication SLAC-R-704, Menlo Park, CA, 60 p.

lli, R., Stock, L., Stults, R., Sutton, S.R., Traina, S.J. (Eds.), 1995. ntal Science: Speciation, Reactivity, and Mobility of Environmen of the DOE Molecular Environmental Science Workshop, July 5 A. SLAC Publication SLAC-R-95-477, Menlo Park, CA, 125 p.

Główne grupy przekształceń gleb:

1) zmiany fizyczne (mechaniczne) profilu glebowego 2) zmiany chemiczne

3) zmiany hydrologiczne

Skrócenie profilu glebowego – wynik zdjęcia powierzchniowych warstw

Domieszanie materiałów budowlanych – najczęstszy rodzaj domieszek gleb miejskich

ZMIANY MECHANICZNE PROFILU GLEBOWEGO

Przykrycie powierzchnią litą (beton, płyty, asfalt itp.), modyfikującą wymianę wodną, gazową i życie mikrobiologiczne gleby

Przykrycie profilu glebowego (różnych gleb, przekształconych lub naturalnych) warstwą organiczną (z prawej) lub mineralną (z lewej),

co zmienia warunki korzenienia się większości roślin.

ZMIANY MECHANICZNE PROFILU GLEBOWEGO

Wszystkie zmiany fizyczne prowadzą do wytworzenia się w glebach miejskich specyficznych warstw, nie spotykanych w glebach poza oddziaływaniem antropogenicznym (diametralnie różnych w stosunku do wywołanych naturalnymi czynnikami glebotwórczymi).

Większość z tych warstw wykazuje ponadto wysoki stopień zagęszczenia (ubicia), utrudniając przenikanie korzeni roślin, wody i powietrza.

Siuta (1987) dzieli chemiczne przekształcenia gleby na:

1) wyjałowienie ze składników pokarmowych, 2) naruszenie równowagi między składnikami, 3) zakwaszenie,

4) zanieczyszczenie gleby substancjami szkodliwymi dla roślin, 5) zanieczyszczenie gleby składnikami szkodliwymi dla wartości

pokarmowej roślin (szkodliwymi dla zwierząt i człowieka), 6) zasolenie,

7) alkalizację,

8) intoksykację metaboliczną, 9) obniżenie zawartości próchnicy.

ZMIANY CHEMICZNE

zaw. w glebach

polskich zaw. średnia średnia światowa Adriano 1992

Cd 0,20-0,31 0,22 0,5

Pb < 20 13,8 25-40

Zn < 40 33,2 27-235

Cu 6-53 6,7 1-140

Ni < 10 6,5 < 100

Kabata-Pendias 1993 [mg/kg]

Element

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi (Dz. U.02.165.1359 z dnia 4 października 2002 r.)

Na podstawie art. 105 ust. 1 ustawy z dnia 27 kwietnia 2001 r. - Prawo ochrony środowiska (Dz. U. z 2001 r. Nr 62, poz. 627 i Nr 115, poz. 1229 oraz z 202 r. Nr 74, poz. 676, Nr 113, poz. 984 i Nr 153, poz. 1271) zarządza się, co następuje:

ZMIANY HYDROLOGICZNE

• GLEBY ZAWODNIONE

• GLEBY PRZESUSZONE

Grunty powstałe w wyniku działań rekultywacyjnych w obrębie składowisk komunalnych i przemysłowych

Grunty powstałe w wyniku rekultywacyjnego przygotowania terenu przed założeniem obiektu zieleni miejskiej.

Uwagę zwraca niewłaściwa technika, polegająca na prostym naniesieniu warstwy organicznej na piaszczystą, bez częściowego wymieszania.

GRUNTY ANTROPOGENICZNE