Selbstreinigung des Bodens: Was ist das und wie ist der Prozess, die Arten und Hauptstadien

Bodenverschmutzung, hauptsächlich durch menschliche Aktivitäten, ist jetzt im Gange. Aber auch so etwas wie eine Selbstreinigung von Böden ist bekannt. Überlegen Sie, was es bedeutet, die Eigenschaften und Möglichkeiten, wie sich der Boden selbst reinigen kann: aerob, anaerob, Mineralisierung, Nitrifikation und Humifikation. Sowie die hygienische Bedeutung, die selbstreinigende Böden erlangen.

Konzept und Eigenschaften

Wenn sich eine bestimmte Menge toxischer Verbindungen im Boden ansammelt, ändert sich seine chemische Zusammensetzung, die Integrität der geochemischen Umgebung wird verletzt und die Mikroflora wird unterdrückt.Aus dem Boden kann das angereicherte in den Organismus von Tieren und Menschen gelangen, was zu negativen Auswirkungen auf die Gesundheit führt.

Selbstreinigung des Bodens - seine Fähigkeit, Substanzen organischen Ursprungs zu mineralisieren und sie in ungefährliche organische und mineralische Formen umzuwandeln, die von Pflanzen aufgenommen werden.

Im Boden jeglicher Art laufen ständig biologische, physikalische, chemische und andere komplexe Prozesse ab. Bakterien, Protozoen und Pilze im Boden können Kohlenmonoxid, Pestizide und andere schädliche Verbindungen verarbeiten und sie langsam in ungiftige Substanzen umwandeln.

Auch Bodentiere nehmen an der Selbstreinigung des Bodens teil: Insekten, Regenwürmer, Spitzmäuse, Maulwürfe, sie graben Gänge in den Boden und mischen ihn. Die Reinigungsrate hängt von den Klimabedingungen, der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur ab - je höher sie ist, desto schneller geht der Prozess, daher reinigt sich die Erde in den südlichen Regionen schneller.Das Ausmaß und die Art der Verschmutzung sind von Bedeutung. Der Grad der Entwässerung, die Bioaktivität und die Dicke der Humusschicht, das Verhältnis von Niederschlag und Verdunstung haben einen erheblichen Einfluss.

Selbstreinigungsverfahren

Die Verarbeitung von organischem Material zu mineralischen Formen findet auf mehreren Wegen statt. Jeder Prozess hat seine eigenen chemischen und biologischen Eigenschaften und läuft anders ab. Der Abbau organischer Verbindungen in der Bodenschicht erfolgt unter Einwirkung von Mikroorganismen, die sich in großer Zahl darin befinden. Dieser natürliche Prozess kann sowohl aerob (unter Beteiligung von Sauerstoff) als auch anaerob mit Hilfe von Fäulnisbakterien ablaufen, die keinen Sauerstoff benötigen.

Aerobische Methode

Der Prozess findet unter Einwirkung von Bakterien unter Beteiligung von Sauerstoff statt. Organische Stoffe, hauptsächlich stickstoffh altige, zerfallen in einfache mineralische Verbindungen. Dieser Prozess wird Ammonifikation genannt, er ist gekennzeichnet durch den Abbau von Proteinen zu Aminosäuren, dann zu Schwefelwasserstoff, Indol, Ammoniak, Skatol, diese Substanzen werden in Nitrite und dann in Nitrate umgewandelt, die bereits von Pflanzen aufgenommen werden können.Der Prozess läuft unter Freisetzung von Wärme ab, die von Mikroorganismen aufgenommen wird. Parallel zum Prozess der Ammonifikation werden Huminsäuren synthetisiert, die die Bodenfruchtbarkeit steigern.

Anaerobe Methode

Geht ohne Anwesenheit von Sauerstoff vor, organische Stoffe werden auch von Bakterien verarbeitet. Der Vorgang erinnert an Fermentation, wobei unter Aufnahme von Energie organische Alkohole und Säuren, Kohlendioxid, Methan, Wasserstoff und andere Gase entstehen, meist mit unangenehmem Geruch.

Selbstreinigungsprozesse

Organika, die in den Boden gelangen, werden zunächst in anorganische Verbindungen und mineralische Elemente umgewandelt, die dann zur Ernährung von Pflanzen verwendet werden. Der Rest wird nach und nach zu Humus.

Mineralisierung

Dies ist der Prozess der Umwandlung organischer Verbindungen in mineralische Elemente. Die erste Stufe ist der Abbau von Proteinen, Kohlenhydraten und Fetten in einfachere Verbindungen – jeweils Ammoniak, Kohlendioxid und Wasser, Glycerin und Fettsäuren.

Nitrifikation

Ammoniak wird in Nitrit und salpetrige Säure und dann in Nitrat und Salpetersäure umgewandelt. Dieser Prozess, die Nitrifikation, macht Stickstoff für alle Pflanzen und Mikroorganismen verfügbar, die ihn zur Ernährung und zum Zellaufbau verwenden.

Im Boden findet auch der umgekehrte Prozess statt - Denitrifikation, dies ist das Ergebnis der Aktivität von Bakterien, die Ammoniak aus Nitraten wiederherstellen. Durch Denitrifikation wird dem Boden Stickstoff entzogen, wodurch dessen Verfügbarkeit für Pflanzen verringert wird.

Humifizierung

Dies ist die Endphase des Prozesses der Umstrukturierung organischer Reststoffe in Huminstoffe, der Prozess findet in den oberen Schichten des Bodens statt. Humifizierung ist eine Reihe von biochemischen Reaktionen, die mit Hilfe von Bodenmikroorganismen ablaufen, wodurch bestimmte Huminsäuren, Fulvosäuren und ihre Salze, organische Säuren, Fettsäuren, Kohlenhydrate und Kohlenstoffverbindungen erh alten werden.Huminsäuren zersetzen sich als hochpolymere Verbindungen langsamer als andere organische Verbindungen, daher verbleiben und reichern sie sich im Boden an und werden zur Grundlage von Humus. Je mehr es im Boden ist, desto fruchtbarer ist es.

Der unter dem Einfluss von aeroben und anaeroben Bakterien und Pilzen gebildete Humus ist von großer agrotechnischer und gesundheitlicher Bedeutung. Humus verrottet nicht, gibt keinen unangenehmen Geruch ab, enthält keine Infektionserreger.

Hygienewert

Selbstreinigungsprozesse im Boden sind nicht nur für Pflanzen notwendig, sondern auch wichtig für die Gesunderh altung von Tieren und Menschen. Die Selbstreinigung beginnt damit, dass darin enth altene organische Rückstände zusammen mit Krankheitserregern, Wurmeiern, gefiltert und unter dem Einfluss biologischer, geochemischer Reaktionen neutralisiert, zerstört und zersetzt werden. Dadurch verlieren sie ihre Fähigkeit, sich zu infizieren.Die Selbstreinigung des Bodens reduziert den Geh alt an infektiösen Krankheitserregern darin, Krankheitserreger, die durch Kontakt mit dem Boden übertragen werden, verbleiben auf den grünen Pflanzenteilen und auf Früchten.

Von den beiden Zersetzungsmethoden - aerob und anaerob - ist aerob vorzuziehen, da sie ohne die Freisetzung giftiger oder übel riechender Gase und Substanzen abläuft, die die Eigenschaften von Wasser und Luft beeinträchtigen. Die aerobe Methode der Selbstreinigung ist typisch für luft- und wasseraufnehmende, strukturierte Böden.

Der biologische Abbau von organischem Material durch Bodenpopulationen von Mikroorganismen ist einer der Hauptmechanismen der Selbstreinigung des Bodens von natürlichen und synthetischen Verbindungen, die ständig in ihn eindringen. Die Intensität der Mineralisierung und Humifizierung hängt maßgeblich von der Anzahl biologisch abbaubarer Mikroorganismen, der Temperatur und der Bodenfeuchte ab.

Die Fähigkeit des Bodens, organische Bestandteile zu absorbieren und einzufangen, sich in einfache Substanzen und mineralische Elemente zu zersetzen, ist von größter gesundheitlicher und hygienischer Bedeutung. Hätte der Boden diese Fähigkeit nicht, wäre das Leben von Mikroorganismen und Pflanzen darin unmöglich. Damit die Selbstreinigungsprozesse korrekt und stabil ablaufen, ist es erforderlich, dass die Zufuhr organischer und synthetischer Reststoffe die Selbstreinigungskapazität des Bodens nicht übersteigt. Bei Überschreitung mineralisiert organisches Material nicht, sondern verrottet, verschmutzt Boden und Luft mit giftigen Gasen.

Empfohlen