48
Zagađivanje i zaštita zemljišta Univerzitet u Nišu Prirodno-matematički fakultet Peto predavanje

Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Zagađivanje i zaštita zemljišta

Univerzitet u NišuPrirodno-matematički fakultet

Peto predavanje

Page 2: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Cilj predavanjaIzluživanje i erozijaAcidifikacija zemljištaZaslanjivanje zemljištaMetali u zemljištuRemedijacione tehnike

Izluživanje i erozijaAcidifikacija zemljištaZaslanjivanje zemljištaMetali u zemljištuRemedijacione tehnike

Page 3: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta

Za razliku od hidrosfere i atmosfere, zagađujućesupstance koje dospevaju u litosferu (pogotovu onenerastvorne u vodi) se tu nagomilavaju.

Izluživanje tla Erozija tla Laterizacija tla Klizanje zemljišta Premalo ili previše vode Zagađivanje tla

Za razliku od hidrosfere i atmosfere, zagađujućesupstance koje dospevaju u litosferu (pogotovu onenerastvorne u vodi) se tu nagomilavaju.

Izluživanje tla Erozija tla Laterizacija tla Klizanje zemljišta Premalo ili previše vode Zagađivanje tla

Page 4: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Proces izluživanja tlaIzluživanje predstavlja gubitak vodorastvornih

komponenti zemljišta usled kiše ili irgigacije.U kojoj meri će doći do izluživanja iz zemljišta zavisi

od: fluksa vode, kišnice ili irigacione vode, teksture zemljišta i prirode biljnog pokrivača.

Geohemijska i biohemijskainhibicija izluživanja

Izluživanje predstavlja gubitak vodorastvornihkomponenti zemljišta usled kiše ili irgigacije.

U kojoj meri će doći do izluživanja iz zemljišta zavisiod:

fluksa vode, kišnice ili irigacione vode, teksture zemljišta i prirode biljnog pokrivača.

Geohemijska i biohemijskainhibicija izluživanja

Page 5: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Izluživanje baznih katjona

Kada se bazni katjoni izluže iz zemljišnog rastvora,oni više ne doprinose stvaranju OH- jona, kojineutrališu H+ jone, koji su inače u stalnom porastuCa2+ + 2 H20 ---> Ca(OH)2 + 2H+

Ca2+ + 2OH-

Kada se bazni katjoni izluže iz zemljišnog rastvora,oni više ne doprinose stvaranju OH- jona, kojineutrališu H+ jone, koji su inače u stalnom porastuCa2+ + 2 H20 ---> Ca(OH)2 + 2H+

Ca2+ + 2OH-

Page 6: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Posebno je važan problem izluživanja katjonskih makronutrijenataNH4

+, K+, Ca2+ i Mg2+.

Da li će doći do njihovog izluživanja zavisi od prirode fizičko-hemijske interakcije između makronutrijenata i zemljišta.

Katjoni se vezuju za negativno naelektrisane izmenjivačkekomplekse (kako za minerale glina, tako i za OM).

Ukoliko se u zemljišnom rastvoru poveća koncentracija nekogdrugog katjona, uključujući i H3O+, može doći do istiskivanjanutrijenata vezanih za izmenjivačke komplekse.

NH4+ jon specifičan primer. Pri aerisanim uslovima, oksiduje se doNO3

-, koji se uglavnom ne vezuje u značajnoj meri kod većinezemljišta, tako da je dostupan biljci, a višak zaostaje u rastvoru iizlužuje se iz zone korena u podzemne vode (eutrofikacija,toksičan). U kojoj meri će se NO3

- izluživati zavisi od:učestanosti primene đubriva, vrste biljnog pokrivača, količinevode, prirode zemljišta.

Posebno je važan problem izluživanja katjonskih makronutrijenataNH4

+, K+, Ca2+ i Mg2+.

Da li će doći do njihovog izluživanja zavisi od prirode fizičko-hemijske interakcije između makronutrijenata i zemljišta.

Katjoni se vezuju za negativno naelektrisane izmenjivačkekomplekse (kako za minerale glina, tako i za OM).

Ukoliko se u zemljišnom rastvoru poveća koncentracija nekogdrugog katjona, uključujući i H3O+, može doći do istiskivanjanutrijenata vezanih za izmenjivačke komplekse.

NH4+ jon specifičan primer. Pri aerisanim uslovima, oksiduje se doNO3

-, koji se uglavnom ne vezuje u značajnoj meri kod većinezemljišta, tako da je dostupan biljci, a višak zaostaje u rastvoru iizlužuje se iz zone korena u podzemne vode (eutrofikacija,toksičan). U kojoj meri će se NO3

- izluživati zavisi od:učestanosti primene đubriva, vrste biljnog pokrivača, količinevode, prirode zemljišta.

Page 7: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Ponašanje drugog važnog biljnog nutrienta fosfora jepotpuno različito od azota. Ortofosfati prisutni uzemljišnom rastvoru se jako vezuju za zemljišneminerale uključujući i Al i Fe okside i 1:1 gline.Fiksacija može biti toliko jaka da je rastvorni fosforu vodi perkoliranoj kroz zemljište prisutan samo utragovima. Samo u slučaju erozije gubitak ovognutrijenta može biti značajan.

Ponašanje drugog važnog biljnog nutrienta fosfora jepotpuno različito od azota. Ortofosfati prisutni uzemljišnom rastvoru se jako vezuju za zemljišneminerale uključujući i Al i Fe okside i 1:1 gline.Fiksacija može biti toliko jaka da je rastvorni fosforu vodi perkoliranoj kroz zemljište prisutan samo utragovima. Samo u slučaju erozije gubitak ovognutrijenta može biti značajan.

Page 8: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Proces erozijeErozija je proces uklanjanja površinskog humusnog

sloja zemljištaPrirodna ili geološka erozija

spor proces, uravnotežen sa procesom stvaranjazemljišta

Ubrzana erozijabrz proces, gubitak zemljišta se ne nadoknađuje

2000 do 7000 godina za stvaranje humusnog slojadebljine oko 20 cm; pri ubrzanoj eroziji humusni slojse gubi za svega 10 do 30 godina

Erozija je proces uklanjanja površinskog humusnogsloja zemljišta

Prirodna ili geološka erozijaspor proces, uravnotežen sa procesom stvaranjazemljišta

Ubrzana erozijabrz proces, gubitak zemljišta se ne nadoknađuje

2000 do 7000 godina za stvaranje humusnog slojadebljine oko 20 cm; pri ubrzanoj eroziji humusni slojse gubi za svega 10 do 30 godina

Page 9: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Glavni uzročnici erozije tla su vetar i voda.Jačina erozije zavisiće od njihove brzinekretanja i od biljnog pokrivača (deforestacija,dezertifikacija)

Erozija tla pod dejstvom vetra - deflacijaErozija pod dejstvom vode

Glavni uzročnici erozije tla su vetar i voda.Jačina erozije zavisiće od njihove brzinekretanja i od biljnog pokrivača (deforestacija,dezertifikacija)

Erozija tla pod dejstvom vetra - deflacijaErozija pod dejstvom vode

Page 10: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Zaslanjivanje tla (salinizacija)

NAVODNJAVANJE SALINIZACIJA

Page 11: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Salinizacija je akumuliranje soli u zemljištu i na njenoj površiniu količini da štetno deluje na razvoj organizama.

Salinitet zemljišta predstavlja ukupan sadržaj soli zemljišta.Joni koji su odgovorni za salinizaciju su: Na+, K+, Ca2+, Mg2+ i

Cl–. Ukoliko preovlađuje Na+ u zemljištu, zemljište se nazivasodno zemljište.

Čak i slatka voda, kojom se navodnjava zemljište, sadrži 200-500ppm (0.02 do 0.05%) rastvorenih soli. Voda seisparavanjem ili transpiracijom gubi iz zemljišta ostavljajućiza sobom akumuliranu so.

Salinizacija je akumuliranje soli u zemljištu i na njenoj površiniu količini da štetno deluje na razvoj organizama.

Salinitet zemljišta predstavlja ukupan sadržaj soli zemljišta.Joni koji su odgovorni za salinizaciju su: Na+, K+, Ca2+, Mg2+ i

Cl–. Ukoliko preovlađuje Na+ u zemljištu, zemljište se nazivasodno zemljište.

Čak i slatka voda, kojom se navodnjava zemljište, sadrži 200-500ppm (0.02 do 0.05%) rastvorenih soli. Voda seisparavanjem ili transpiracijom gubi iz zemljišta ostavljajućiza sobom akumuliranu so.

Page 12: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Zaslanjivanje tla (salinizacija)Prilikom prolaska kišnice kroz zemljište dolazi s jedne

strane do zadržavanja jonskih vrsta iz kišnice nazemljišnim česticama, a sa druge strane dorastvaranja jonskih vrsta sa zemljišnih čestica iprelaska u zemljišni rastvor (drenažnu vodu).

Obično drenažna voda sadrži veoma malu koncentracijujonskih vrsta, pa ne dolazi do neke značajnijeakumulacije soli u bilo kom delu zemljišnog profila.Proces je posebno karakterističan za suve predele ipredstavlja jedan vid dezertifikacije.

Prilikom prolaska kišnice kroz zemljište dolazi s jednestrane do zadržavanja jonskih vrsta iz kišnice nazemljišnim česticama, a sa druge strane dorastvaranja jonskih vrsta sa zemljišnih čestica iprelaska u zemljišni rastvor (drenažnu vodu).

Obično drenažna voda sadrži veoma malu koncentracijujonskih vrsta, pa ne dolazi do neke značajnijeakumulacije soli u bilo kom delu zemljišnog profila.Proces je posebno karakterističan za suve predele ipredstavlja jedan vid dezertifikacije.

Page 13: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

U uslovima slabe precipitacije i izražene evaporacije,drenažna voda je nedovoljna da izluži sve soliakumulirane blizu površine zemljišta.

Zaslanjena zemljišta su česta u aridnim i semi-aridnimuslovima sveta (Irak, Sudan, Pakistan, Australija).

Zaslanjivanje zemljišta se javlja kada su tokomdužeg vremenskog perioda evaporacija ievapotranspiracija iz zemljišta dominantni procesi uodnosu na perkoliranje kišnice ili irigacione vodekroz zemljište.

U uslovima slabe precipitacije i izražene evaporacije,drenažna voda je nedovoljna da izluži sve soliakumulirane blizu površine zemljišta.

Zaslanjena zemljišta su česta u aridnim i semi-aridnimuslovima sveta (Irak, Sudan, Pakistan, Australija).

Zaslanjivanje zemljišta se javlja kada su tokomdužeg vremenskog perioda evaporacija ievapotranspiracija iz zemljišta dominantni procesi uodnosu na perkoliranje kišnice ili irigacione vodekroz zemljište.

Page 14: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Egipat (1970) AswanHigh Dam (brana)

Navodnjavanjezagađenim vodama(dolina kristala uKaliforniji)

Egipat (1970) AswanHigh Dam (brana)

Navodnjavanjezagađenim vodama(dolina kristala uKaliforniji)

Page 15: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

So u zemljištu smanjuje osmotski pritisak zemljišta,tako da biljke ne mogu da uzimaju vodu iz njega.Kada je zemljište slano, ono ima veću koncentracijujona nego što je u korenu, tako da koren ne usvajavodu iz spoljašnje sredine.

So može pokazati i direktnu toksičnost, ali je njenoštetno dejstvo vezano, pre svega, za smanjenje moćikorišćenja vode od strane biljaka.

So u zemljištu smanjuje osmotski pritisak zemljišta,tako da biljke ne mogu da uzimaju vodu iz njega.Kada je zemljište slano, ono ima veću koncentracijujona nego što je u korenu, tako da koren ne usvajavodu iz spoljašnje sredine.

So može pokazati i direktnu toksičnost, ali je njenoštetno dejstvo vezano, pre svega, za smanjenje moćikorišćenja vode od strane biljaka.

Page 16: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Acidifikacija zemljištapH zemljišta zavisi od njegovog sastava:

ukoliko preovlađuju karbonatni minerali, pH > 7Na2CO3 + H2O → Na+ + OH- + HCO3

-

ukoliko preovlađuje Fe(III) i Al(III), pH < 7[Al(H2O)6]3+ + H2O → [Al(OH)(H2O)5]2+ + H3O+

ukoliko preovlađuje organska materija, pH < 7R-COOH---> R-COO- + H+respiracija: CO2 + H2O ---> H2CO3 ---> H+ + HCO3

-

pH zemljišta zavisi od njegovog sastava:

ukoliko preovlađuju karbonatni minerali, pH > 7Na2CO3 + H2O → Na+ + OH- + HCO3

-

ukoliko preovlađuje Fe(III) i Al(III), pH < 7[Al(H2O)6]3+ + H2O → [Al(OH)(H2O)5]2+ + H3O+

ukoliko preovlađuje organska materija, pH < 7R-COOH---> R-COO- + H+respiracija: CO2 + H2O ---> H2CO3 ---> H+ + HCO3

-

Page 17: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Antropogeni faktori acidifikacije Kisela depozicija

Središnja godišnja depozicija za Zapadnu Evropu je pH= 4,2, sa količinom padavina od 1m na površinu od 1 ha,prema tome broj molova kiseline koja se na taj načindoda jednom hektaru površine zemljišta je:n(H3O+) = 1m · 10 000m2 ·1000 l/m3 · 10-4,2 mol/l = 630 mol

Azotna đubriva

Kisela depozicijaSredišnja godišnja depozicija za Zapadnu Evropu je pH= 4,2, sa količinom padavina od 1m na površinu od 1 ha,prema tome broj molova kiseline koja se na taj načindoda jednom hektaru površine zemljišta je:n(H3O+) = 1m · 10 000m2 ·1000 l/m3 · 10-4,2 mol/l = 630 mol

Azotna đubriva

Page 18: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Azotna đubrivaamonijačna (amonijum-sulfat, amonijum-hlorid),

amonijačno-nitratna, nitratna i amidna (urea).Nakon unošenja đubriva u zemljište počinje

njegova transformacija i neposredno iliposredno usvajanje preko korena biljaka.

amonijačna (amonijum-sulfat, amonijum-hlorid),amonijačno-nitratna, nitratna i amidna (urea).

Nakon unošenja đubriva u zemljište počinjenjegova transformacija i neposredno iliposredno usvajanje preko korena biljaka.

Page 19: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Amonijačni jon podleže oksidaciji dejstvom bakterijaNitrosomonas, pod aerobnim uslovima:

2NH4+

(aq) + 3O2 + 2H2O = 2NO2-(aq) + 4H3O+

(aq)

Oksidacija nitrita do nitrata pod dejstvom bakterijaNitrobacter, ne dovodi do stvaranja dodatne kiseline:

NO2- + 1/2O2 = NO3

-

Recimo ako je 200kg/ha azota dodato zemljištu u formičvrstog (NH4)2SO4, to odgovara oko14 000 molN (200000/14 = 14286 mol).

Prema tome, usled nitrifikacije, nastaje 28000 mol H3O+ insitu na 1 ha površine zemljišta.

Amonijačni jon podleže oksidaciji dejstvom bakterijaNitrosomonas, pod aerobnim uslovima:

2NH4+

(aq) + 3O2 + 2H2O = 2NO2-(aq) + 4H3O+

(aq)

Oksidacija nitrita do nitrata pod dejstvom bakterijaNitrobacter, ne dovodi do stvaranja dodatne kiseline:

NO2- + 1/2O2 = NO3

-

Recimo ako je 200kg/ha azota dodato zemljištu u formičvrstog (NH4)2SO4, to odgovara oko14 000 molN (200000/14 = 14286 mol).

Prema tome, usled nitrifikacije, nastaje 28000 mol H3O+ insitu na 1 ha površine zemljišta.

Page 20: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Postoji nekoliko načina neutralizacije povećanekiselosti zemljišta:

geohemijske reakcije i biološke reakcije.

Postoji nekoliko načina neutralizacije povećanekiselosti zemljišta:

geohemijske reakcije i biološke reakcije.

Page 21: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Geohemijske rekacije neutrlizacijepovećane kiselosti zemljišta

Zemljište koje sadrži karbonatne minerale, neutrališe kiselinerastvaranjem čvrstih karbonatnih vrsta. Za kalcit (krečnjak)reakcija je:

2CaCO3 (s) + H2SO4 (aq) → 2 Ca2+(aq) +2HCO3

-(aq) + SO4

2-(aq)

Zemljište koje sadrži karbonatne minerale, neutrališe kiselinerastvaranjem čvrstih karbonatnih vrsta. Za kalcit (krečnjak)reakcija je:

2CaCO3 (s) + H2SO4 (aq) → 2 Ca2+(aq) +2HCO3

-(aq) + SO4

2-(aq)

Page 22: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Geohemijske rekacije neutrlizacijepovećane kiselosti zemljišta (nastavak)

Kod zemljišta koja sadrže malo ili uopšte ne sadržekarbonatne minerale, neutralizacija se odvijazahvaljujući katjonsko-izmenjivačkim reakcijama:

Zemljište:K+ + H3O+(aq) + NO3

-(aq) → Zemljište:H3O+ +

K+(aq) + NO3

-(aq)

Kod zemljišta koja sadrže malo ili uopšte ne sadržekarbonatne minerale, neutralizacija se odvijazahvaljujući katjonsko-izmenjivačkim reakcijama:

Zemljište:K+ + H3O+(aq) + NO3

-(aq) → Zemljište:H3O+ +

K+(aq) + NO3

-(aq)

Page 23: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Geohemijske rekacije neutrlizacijepovećane kiselosti zemljišta (nastavak)Zemljišta koja sadrže hidratisane okside Fe i Al mogu da

uklanjaju sulfate (a sa njima i hidronijum jone)specifičnim reakcijama kompleksiranja. Jedan odmogućih načina da se opiše ovaj proces je:

Al(OH)3 (s) + SO42-

(aq) +2H3O+ → AlOHSO4 (s) + 4H2O

Ova reakcija je specifična za sulfat (ne za nitrat) i čvrsti Ali Fe-hidroksid, gde uporedo sa usvajanjem sulfatnogjona, simultano se eliminiše H3O+.

Zemljišta koja sadrže hidratisane okside Fe i Al mogu dauklanjaju sulfate (a sa njima i hidronijum jone)specifičnim reakcijama kompleksiranja. Jedan odmogućih načina da se opiše ovaj proces je:

Al(OH)3 (s) + SO42-

(aq) +2H3O+ → AlOHSO4 (s) + 4H2O

Ova reakcija je specifična za sulfat (ne za nitrat) i čvrsti Ali Fe-hidroksid, gde uporedo sa usvajanjem sulfatnogjona, simultano se eliminiše H3O+.

Page 24: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Biološke reakcije neutrlizacije povećanekiselosti zemljištaAcidifikovanje zemljišta nitratima je uslovljeno činjenicom

da N u formi nitrata, predstavlja makronutrijent biljaka.Stoga, na zemljištima na kojima rastu biljke, nitrati seusvajaju preko korena reakcijama koje počinju sa anjono-izmenjivačkim procesima na površini korena. Obično seuzima da je anjon koji učestvuje u izmeni CO3

2-:Koren:CO3

2- + H3O+(aq) + 2NO3

-(aq) → Koren:(NO3

-)2 + H2O +HCO3

-(aq)

Ova reakcija pokazuje da je nitrat usvojila biljka, neštohidronijum jona je utrošeno na neutralizaciju oslobođeneslabe baze karbonata, tako da je pH puferovano.

Acidifikovanje zemljišta nitratima je uslovljeno činjenicomda N u formi nitrata, predstavlja makronutrijent biljaka.Stoga, na zemljištima na kojima rastu biljke, nitrati seusvajaju preko korena reakcijama koje počinju sa anjono-izmenjivačkim procesima na površini korena. Obično seuzima da je anjon koji učestvuje u izmeni CO3

2-:Koren:CO3

2- + H3O+(aq) + 2NO3

-(aq) → Koren:(NO3

-)2 + H2O +HCO3

-(aq)

Ova reakcija pokazuje da je nitrat usvojila biljka, neštohidronijum jona je utrošeno na neutralizaciju oslobođeneslabe baze karbonata, tako da je pH puferovano.

Page 25: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Zemljišta koja ne mogu da neutrališupovećanu acidifikaciju su ona koja:

nemaju slobodne karbonatne minerale imaju male CEC vrednosti imaju mali sadržaj Fe i Al oksida na kojima nema vegetacije.

nemaju slobodne karbonatne minerale imaju male CEC vrednosti imaju mali sadržaj Fe i Al oksida na kojima nema vegetacije.

Page 26: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Metali u zemljištuCa, Mg, K, Na metaliPod nešto izmenjenim uslovima životne sredine

može doći do akumulacije i teških metala(mada su prisutni u niskoj koncentraciji,izazivaju veliku pažnju jer mogu biti izluženiu podzemne vode).

Ca, Mg, K, Na metaliPod nešto izmenjenim uslovima životne sredine

može doći do akumulacije i teških metala(mada su prisutni u niskoj koncentraciji,izazivaju veliku pažnju jer mogu biti izluženiu podzemne vode).

Page 27: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Odakle potiču ovi metali u zemljištu?

1. od stena prekursora, od kojih je zemljište i nastalo2. usled depozicije iz atmosferskog aerosola (prašina, vulkani,

isparljiva i čestična OM iz šumskih oblasti i mora).

U kojim formama se metali nalaze u zemljištu?1. kao strukturne komponente zemljišnih minerala ili kao

mikroelementi inkorporirani u ZOM2. kao depoziti usled specifične sorpcije na površini minerala3. vezani za izmenjivačka mesta elektrostatičkim silama na

mineralnoj odnosno organskoj materiji4. i na kraju veoma mala količina metala se može naći i u vodi

zemljišnih pora.

Odakle potiču ovi metali u zemljištu?

1. od stena prekursora, od kojih je zemljište i nastalo2. usled depozicije iz atmosferskog aerosola (prašina, vulkani,

isparljiva i čestična OM iz šumskih oblasti i mora).

U kojim formama se metali nalaze u zemljištu?1. kao strukturne komponente zemljišnih minerala ili kao

mikroelementi inkorporirani u ZOM2. kao depoziti usled specifične sorpcije na površini minerala3. vezani za izmenjivačka mesta elektrostatičkim silama na

mineralnoj odnosno organskoj materiji4. i na kraju veoma mala količina metala se može naći i u vodi

zemljišnih pora.

Page 28: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Najvažniji ekološki problem koji ispoljavaju u zemljištuje njihova mobilnost, koja je uslovljena njihovomkoličinom, hemijskom formom u kojoj se nalaze,kao i permeabilnošću zemljišta.

Metali koji se javljaju kao strukturne komponenteminerala nisu lako mobilni

Metali koji su vezani za površinu hidratisanih oksida Fei Al mogu postati mobilni usled promene pH i/iliredoks uslova (mobilizacija se javlja pri kiselim iredukujućim uslovima).

Najvažniji ekološki problem koji ispoljavaju u zemljištuje njihova mobilnost, koja je uslovljena njihovomkoličinom, hemijskom formom u kojoj se nalaze,kao i permeabilnošću zemljišta.

Metali koji se javljaju kao strukturne komponenteminerala nisu lako mobilni

Metali koji su vezani za površinu hidratisanih oksida Fei Al mogu postati mobilni usled promene pH i/iliredoks uslova (mobilizacija se javlja pri kiselim iredukujućim uslovima).

Page 29: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Tako, kada se zemljište, koje se nalazi u oksidujućojsredini, poplavi, kretanje kiseonika je smanjeno, azaostali kiseonik u zemljištu se vrlo brzo istroši umikrobiološkim aerobnim reakcijama.

U takvim uslovima smanjenog kiseonika, lako semogu redukovati SO4

2- i NO3-, zatim čvrsta

mineralna faza Mn(IV)-oksid i Fe(III)-oksidakao injihovi hidratisani oblici.

Tako, kada se zemljište, koje se nalazi u oksidujućojsredini, poplavi, kretanje kiseonika je smanjeno, azaostali kiseonik u zemljištu se vrlo brzo istroši umikrobiološkim aerobnim reakcijama.

U takvim uslovima smanjenog kiseonika, lako semogu redukovati SO4

2- i NO3-, zatim čvrsta

mineralna faza Mn(IV)-oksid i Fe(III)-oksidakao injihovi hidratisani oblici.

Page 30: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Uticaj organske materije zemljišta namobilizaciju metala u zemljištu OM može i da mobilizuje i da zaustavi kretanje

metala u zemljištu. Rastvorljivost metala koji su strukturna komponenta

OM, ili oni koji grade jake komplekse sa OM, jeuslovljena rastvorljivošću OM.

rastvorljivost HM veća kada je zemljišni rastvorneutralan ili slabo alkalan, nego kada je kiseo. Metalikoji su kompleksirani sa HM su, stoga rastvorljivijipri višim pH vrednostima.

OM može i da mobilizuje i da zaustavi kretanjemetala u zemljištu.

Rastvorljivost metala koji su strukturna komponentaOM, ili oni koji grade jake komplekse sa OM, jeuslovljena rastvorljivošću OM.

rastvorljivost HM veća kada je zemljišni rastvorneutralan ili slabo alkalan, nego kada je kiseo. Metalikoji su kompleksirani sa HM su, stoga rastvorljivijipri višim pH vrednostima.

Page 31: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

OM (visoko molarna humusna frakcija) služi kaorezervoar, tj. redukuje mobilnost metala. Tako, olovokoje se oslobađa prilikom sagorevanja olovnogbenzina, deponuje se na zemljištu u blizinisaobraćajnica; utvrđeno je da se olovo akumulira napovršini zemljišta u asocijaciji sa OM. Tokom većegniza godina, primećeno je samo neznatno smanjenjekoncentracije kretanjem ka većim dubinama.

OM (visoko molarna humusna frakcija) služi kaorezervoar, tj. redukuje mobilnost metala. Tako, olovokoje se oslobađa prilikom sagorevanja olovnogbenzina, deponuje se na zemljištu u blizinisaobraćajnica; utvrđeno je da se olovo akumulira napovršini zemljišta u asocijaciji sa OM. Tokom većegniza godina, primećeno je samo neznatno smanjenjekoncentracije kretanjem ka većim dubinama.

Page 32: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Remedijacione tehniketehnologija za obnavljanje i prečišćavanje

zemljišta.Biološko obnavljanjeHemijska obradaTermička obradaEkstrakcija isparenjaIspiranje zemljišta

tehnologija za obnavljanje i prečišćavanjezemljišta.

Biološko obnavljanjeHemijska obradaTermička obradaEkstrakcija isparenjaIspiranje zemljišta

Page 33: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Biološko obnavljanje(bioremedijacija)Zagađeno zemljište nekom organskom

zagađujućom supstancom obrađujemikroorganizmima, koji taj zagađivač mogu darazgrade.

Kao proizvodi razgradnje nastaju mineralnesupstance, jednostavna, netoksična, organskajedinjenja i toplota.

Zagađeno zemljište nekom organskomzagađujućom supstancom obrađujemikroorganizmima, koji taj zagađivač mogu darazgrade.

Kao proizvodi razgradnje nastaju mineralnesupstance, jednostavna, netoksična, organskajedinjenja i toplota.

Page 34: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Hemijska obradaPrisutne organske supstance koje se ne mogu

razložiti biološkom razgradnjom (PCB,dioksin, herbicidi, piraleni) ili

neke neorganske supstance, kao što su teškimetali ili radioaktivni elementi.

Prisutne organske supstance koje se ne mogurazložiti biološkom razgradnjom (PCB,dioksin, herbicidi, piraleni) ili

neke neorganske supstance, kao što su teškimetali ili radioaktivni elementi.

Page 35: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Termička obrada

Page 36: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Ekstrakcijaisparenja Često se koristi u

sistemima sakomunalnim otpadom.

Ugrađuju se cevi zasakupljanje i odvođenjeisparljivih i zapaljivihkomponenti.

Često se koristi usistemima sakomunalnim otpadom.

Ugrađuju se cevi zasakupljanje i odvođenjeisparljivih i zapaljivihkomponenti.

Page 37: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Ispiranje zemljišta Površinski sloj zemljišta se skida i prebacuje u

postrojenje za prečišćavanje U separatorima se odvajaju pesak, prašina i humus od

šljunka, koji se ne prečišćava Pesak se sipa na sita na kojima se ispira reagensima,

a humus i prašina idu na obradu istim reagensima aliu sudovim uz mešanje.

Površinski sloj zemljišta se skida i prebacuje upostrojenje za prečišćavanje

U separatorima se odvajaju pesak, prašina i humus odšljunka, koji se ne prečišćava

Pesak se sipa na sita na kojima se ispira reagensima,a humus i prašina idu na obradu istim reagensima aliu sudovim uz mešanje.

Page 38: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Pitanja za utvrđivanjepetog predavanja

Page 39: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Prvo pitanjeIzluživanje baznih katjona smanjuje

mogućnost zakiseljavanja zemljištadelovanjem kiselih kiša.

Tačno Netačno

Izluživanje baznih katjona smanjujemogućnost zakiseljavanja zemljištadelovanjem kiselih kiša.

Tačno Netačno

Page 40: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Drugo pitanjeNitrati se slabo vezuju za čvrstu fazu zemljišta,

tako da se lako izlužuju iz zone korena biljke.

Tačno Netačno

Nitrati se slabo vezuju za čvrstu fazu zemljišta,tako da se lako izlužuju iz zone korena biljke.

Tačno Netačno

Page 41: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Treće pitanjePri jakom porastu saliniteta zemljišta dolazi do

njegove salinizacije.

Tačno Netačno

Pri jakom porastu saliniteta zemljišta dolazi donjegove salinizacije.

Tačno Netačno

Page 42: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Četvrto pitanjeSalinizacija zemljišta je karakteristična za oblasti jake

precipitacije i slabe evaporacije.

Tačno Netačno

Salinizacija zemljišta je karakteristična za oblasti jakeprecipitacije i slabe evaporacije.

Tačno Netačno

Page 43: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Peto pitanjeŠtetno dejstvo nagomilane soli u zemljištu na

biljke se bazira pre svega, na njenojtoksičnosti.

Tačno Netačno

Štetno dejstvo nagomilane soli u zemljištu nabiljke se bazira pre svega, na njenojtoksičnosti.

Tačno Netačno

Page 44: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Šesto pitanjeZemljište koje sadrži veću količinu Al i Fe je

slabo bazno.

Tačno Netačno

Zemljište koje sadrži veću količinu Al i Fe jeslabo bazno.

Tačno Netačno

Page 45: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Sedmo pitanjeOksidacijom nitrita iz azotnih đubriva dolazi

do porasta kiselosti zemljišta.

Tačno Netačno

Oksidacijom nitrita iz azotnih đubriva dolazido porasta kiselosti zemljišta.

Tačno Netačno

Page 46: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Osmo pitanjeKod zemljišta koja sadrže malo ili ne sadrže

karbonatne minerale, ne postoji mehanizamkojim bi se smanjilo dejstvo kiselih kiša.

Tačno Netačno

Kod zemljišta koja sadrže malo ili ne sadržekarbonatne minerale, ne postoji mehanizamkojim bi se smanjilo dejstvo kiselih kiša.

Tačno Netačno

Page 47: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Deveto pitanjeAkumuliranje olova u zemljištu blizu

saobraćajnica treba očekivati u horizontimzemljišta sa povećanim sadržajem organskematerije.

Tačno Netačno

Akumuliranje olova u zemljištu blizusaobraćajnica treba očekivati u horizontimzemljišta sa povećanim sadržajem organskematerije.

Tačno Netačno

Page 48: Zagađivanje i zaštita zemljišta - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/5. Zagađivanje i zaštita... · Načini ugrožavanja i zagađivanja zemljišta Za razliku

Deseto pitanje

Zemljište zagađeno radioaktivnim elementimase najčešće prečišćava bioremedijacionimtehnikama.

Tačno Netačno

Zemljište zagađeno radioaktivnim elementimase najčešće prečišćava bioremedijacionimtehnikama.

Tačno Netačno