Замърсяването на почвата, главно поради човешката икономическа дейност, сега е постоянно. Но е известна и концепцията за самопречистване на почвите. Нека да разгледаме какво означава това, характеристиките и начините, по които почвата може да се самопочиства: аеробно, анаеробно, минерализация, нитрификация и хумификация. А също и хигиенното значение, което придобива самопочистването на почвата.
Понятие и характеристики
Когато в почвата се натрупа определено количество токсични съединения, нейният химичен състав се променя, целостта на геохимичната среда се нарушава и микрофлората се инхибира. От почвата натрупаната вода може да попадне в телата на животни и хора, което води до отрицателно въздействие върху здравето.
Самопречистването на почвата е нейната способност да минерализира вещества от органичен произход, да ги превръща в органични и минерални форми, които не са опасни в санитарен смисъл и се усвояват от растенията.
В почвата от всякакъв вид непрекъснато протичат биологични, физични, химични и други сложни процеси. Бактериите, протозоите и гъбите в почвата могат да преработват въглероден окис, пестициди и други вредни съединения, като бавно ги превръщат в нетоксични вещества.
В самопочистването на почвата участват и почвени животни: насекоми, земеровки, земеровки, къртици, копаят тунели в земята и я смесват. Скоростта на почистване зависи от климатичните условия, влажността и температурата - колкото по-висока е, толкова по-бързо протича процесът, следователно в южните райони земята се очиства по-бързо. Мащабът и естеството на замърсяването имат значение. Значително влияние оказват степента на дрениране, биоактивността и дебелината на хумусния слой, съотношението на обема на валежите към изпарението.
Методи за самопочистване
Преработката на органична материя в минерални форми се извършва по няколко начина. Всеки процес има свои собствени химични и биологични характеристики и протича по различен начин. Разграждането на органичните съединения в почвения слой става под въздействието на микроорганизми, които се намират в големи количества в него. Този естествен процес може да се случи както аеробно (с участието на кислород), така и анаеробно, с помощта на гнилостни бактерии, които не се нуждаят от кислород.
Аеробен метод
Процесът протича под въздействието на бактерии, с участието на кислород. Органичната материя, главно съдържаща азот, се разпада на прости минерални съединения. Този процес се нарича амонификация, характеризира се с разграждането на протеините до аминокиселини, след това до сероводород, индол, амоняк, скатол, тези вещества се превръщат в нитрити и след това в нитрати, които вече могат да се абсорбират от растенията. Процесът включва отделяне на топлина, която се абсорбира от микроорганизмите. Успоредно с процеса на амонификация протича синтез на хуминови киселини, които повишават почвеното плодородие.
Анаеробен метод
Това се случва без наличието на кислород, органичната материя също се обработва от бактерии. Процесът наподобява ферментация и протича с абсорбиране на енергия, в резултат на което се образуват органични алкохоли и киселини, въглероден диоксид, метан, водород и други газове, които обикновено имат неприятна миризма.
Процеси на самопочистване
Органичната материя, постъпваща в почвата, първо се превръща в неорганични съединения и минерални елементи, които след това се използват за хранене на растенията. Останалата част постепенно се превръща в хумус.
Минерализация
Това е процесът на превръщане на органичните съединения в минерални елементи. Първият етап се състои от разграждането на протеини, въглехидрати и мазнини до по-прости съединения - съответно амоняк, въглероден диоксид и вода, глицерол и мастни киселини.
Нитрификация
Амонякът се превръща в нитрити и азотиста киселина, след това в нитрати и азотна киселина. Този процес – нитрификация – прави азота достъпен за всички растения и микроорганизми, които го използват за хранене и изграждане на клетки.
В почвата протича и обратният процес - денитрификация, това е резултат от дейността на бактериите, които редуцират амоняка от нитратите.Денитрификацията изчерпва азота в почвата, намалявайки наличността му за растенията.
Хумификация
Това е последният етап от процеса на преструктуриране на органичните остатъци в хуминови вещества, процесът се извършва в горните слоеве на почвата. Хумификацията е набор от биохимични реакции, протичащи с помощта на почвени микроорганизми, водещи до производството на специфични хуминови киселини, фулвови киселини и техните соли, органични киселини, мастни киселини, въглехидрати и въглеродни съединения. Хуминовите киселини, като високополимерни съединения, се разлагат по-бавно от другите органични съединения, поради което остават и се натрупват в почвата, превръщайки се в основата на хумуса. Колкото повече е в почвата, толкова по-плодородна се счита.
Хумусът, образуван под въздействието на аеробни и анаеробни бактерии и гъби, има голямо агротехническо и санитарно значение. Хумусът не гние, не излъчва неприятна миризма и не съдържа инфекциозни агенти.
Хигиенна стойност
Процесите на самопречистване на почвата са необходими не само за живота на растенията, но са важни за поддържане здравето на животните и хората. Самопречистването започва с факта, че намиращите се в него органични остатъци, заедно с патогени и яйца на хелминти, се филтрират и под въздействието на биологични, геохимични реакции се неутрализират, унищожават и разлагат. Така те губят способността си да се заразяват. Самопречистването на почвата намалява съдържанието на инфекциозни патогени в нея, патогени, които се предават чрез контакт с почвата и остават върху зелените части на растенията и плодовете.
От двата метода на разграждане - аеробен и анаеробен - за предпочитане е аеробният, който протича без отделяне на отровни или зловонни газове и вещества, които влошават характеристиките на водата и въздуха. Аеробният метод на самопречистване е типичен за структурирани почви, които абсорбират добре въздух и вода.
Способността на почвата да абсорбира и улавя органични компоненти, да се разлага на прости вещества и минерални елементи е от първостепенно санитарно-хигиенно значение. Ако почвата нямаше тази способност, животът на микроорганизмите и растенията в нея би станал невъзможен. За да протичат процесите на самопречистване правилно и стабилно, е необходимо доставката на органични и синтетични остатъци да не надвишава способността на почвата да се самопречиства. При надвишаване органичните вещества не се минерализират, а гният, замърсявайки почвата и въздуха с отровни газове.
