Talajtani vizsgálatok

A talajminta vételezésére szolgáló helyek azonosak a növényfelvételezés során kialakított rendszer mintapontjaival, azzal a különbséggel, hogy talajmintákat az út melletti árkokból is vettem. Ezek a mintavételi helyek találhatók az úthoz legközelebb, egyes irodalmak szerint itt hangsúlyosabbá válhatnak egyes hatótényezők és az általuk okozott hatások. A 2003-as és a 2005-ös felmérés eltér egymástól, mivel a 2005-ös mintavétel során az úttól 40 m-re is történt mintavételezés. Ezek az adatok, mivel messze vannak a vizsgált létesítménytől és így kevésbé, vagy egyáltalán nem érik őket út által kifejtett hatások, alapadatokként (referenciaminták) szolgálhatnak, és ezáltal összehasonlítási lehetőséget jelentenek.

A talajok kémhatásának változása és annak a mérése nem egyszerű, gyakori mintavétel szükségeltetik, hogy a kémhatás változását statisztikailag bizonyítani lehessen.

Ehhez az kell, hogy standardizáljuk a körülményeket. Elsőnek tehát térbeni heterogenitást kell kizárni, ill. megismerni. Ha mindig ugyanott történik a mintavétel, ez elvileg kizárt.

A kutatási területen két fő talajtípus találkozható, melyek közül az agyagbemosódásos barna erőtalaj az I. és II. sz. mintavételi keresztszelvény, a rendzina erdőtalaj pedig a III. és IV. sz. keresztszelvény talaját képezi.

A talajmintavétel során elkülönítettem a növényborítás (főként avar) eltávolítása után a talaj felső 5 cm-ét, valamint az alatta lévő réteg 5 cm-ét. Ennek oka, hogy az egyes szennyezők a talajfelszínen csak átmenetileg vannak jelen, hiszen az idővel bemosódnak és feldúsulnak a mélyebb rétegekben.

2003-ban összesen 64 db, 2005-ben pedig összesen 80 db talajmintát gyűjtöttem be, melyeket aztán a NYME, Kémiai és Termőhelyismerettani Intézet talajtani laboratóriumába vizsgáltunk be. A vizsgálatok során olyan adatokat vizsgáltam, melyek összefüggésben lehetnek az út hatótényezőivel. Megmértem a talajminták vizes- és kálcium-kloridos pH-ját,

az Arany-féle kötöttséget és mivel bauxitot is szállítottak nagyobb mennyiségben az úton, megvizsgáltuk a talajok Al-tartalmát is.

10.2.1 A talaj kémhatása

A talajminták kémhatását elektrometriás módszerrel határoztuk meg. Ennek a vizsgálatnak az elve, hogy a vizsgálandó oldatból, megfelelő mérőelektródból és egy állandó potenciálú összehasonlító elektródból összeállított galvánelem elektromos erejét mérjük.

A talajok kémhatása szerint az alábbi csoportokat különböztetjük meg:

< 4,5 pH – erősen savanyú, 4,5 – 5,5 pH – savanyú,

5,5 – 6,8 pH – gyengés savanyú 6,8 – 7,2 pH – közömbös, 7 ,2 – 8,5 pH – gyengén lúgos, 8,5 – 9,0 pH – lúgos és

> 9,0 pH – erősen lúgos.

A talaj-pH változásának modellezésével jól szemléltethetők az úttól meghatározott távolságokra lévő mintaterületek talajának változása. Feltételezzük, hogy ezek a bekövetkezett pH változások az út egyes hatótényezőinek köszönhető. A pH-t számos tényező befolyásolja, a légszennyezéstől a redoxpotenciál változásáig minden, ezért szükséges ezeknek, a pH-t befolyásoló tényezőknek is az ismerete (vagy a vizsgálata):

- az oldott sók mennyisége és a só-összetétel - szerves- és ásványi savak mennyisége, minősége - kicserélhető kation-összetétel

- kolloidok bázistelítettsége

- talajlevegő CO2-tartalma (CO2 adszorpció a levegőből) - talajok karbonáttartalma

- redoxfolyamatok - kilúgozás

- növények kation-felvétele a talajból - műtrágyázás

- környezetszennyezés

10.2.2 A talaj kötöttsége

Az Arany-féle kötöttségi szám (KA-érték) összefüggésben van a talajok fizikai féleségével. Azt a vízmennyiséget jelöli, amely egy adott konzisztenciaállapot eléréséhez szükséges (Stefanovics, 1992). Értéke főleg a talaj eliszapolható frakciójának mennyiségétől függ, ezért használható fel a fizikai talajféleség jellemzésére. A kötöttség tulajdonképpen az a talajtulajdonság, amely meghatározza a művelhetőséget.

A meghatározás során a talajhoz desztillált vizet adunk egészen addig, míg a talaj a képlékenység és hígfolyóság határáig jut. Az átnedvesedett és egynemű, csomómentes talajpép adja az un fonalpróbát.

Értékelés: KA= 100x(V/m), ahol a „V” a fogyott víz térfogata ml-ben, az „m” pedig a bemért talaj tömege g-ban.

A következőkben (10.2.2-1. sz. táblázat) bemutatom a fizikai talajféleségek és a kötöttségi szám (KA) közötti összefüggéseket:

< 25 – durva homok,

A nehézfémeket a veszélyes környezetszennyező anyagok között tartják számon, ebből kifolyólag nagy erőfeszítéseket tesznek a felkutatásukra, kimutatásukra és a környezetből történő kivonásukra. A vizsgálatok során általában nem egy fémmel foglalkoznak, rendszerint 3-4 vagy több fém koncentrációját mutatják ki a vizsgált közegben.

Az alumínium a földkéreg 8%-át teszi ki, a talajoldatokban a koncentrációja jóval 1 mg/l alatt marad 5,5 pH felett. Alacsonyabb pH-értékek felé haladva azonban gyorsan nő a mennyisége. A talajokban az alumíniumnak sokféle komplexe fordul elő. A gyengén savas és neutrális talajokban oldhatatlan Al-szilikátok és –oxidok formájában jelenik meg. Az alumínium-szilikátok a mállásból és a lebontási folyamatokból származó komplexeket alkotnak.

Az alumínium ipari mértékben történő előállításának legfőbb forrása a bauxit. Ez a mállási eredetű kőzet alumíniumérc, ami agyagos üledékből lassú lúgos oxidatív kimosás hatására keletkezik. A legfontosabb ásványai a hidrargillit Al(OH)3, a böhmit AlO(OH) és a diaszpor.

A növények nagy része alumínium-akkumulátor, mások a fém hatására, főleg a gyökereknél, mérgezési tüneteket mutatnak. Bizonyos növényeknél növekedésserkentő hatását fedezték fel, ami valószínűsíthetőleg annak köszönhető, hogy csökkenti más toxikus elemek hatásait. Ilyen elem például a foszfor, a cink vagy a hidrogénionok. Az alacsony pH mérgező hatását tehát az Al csökkenti, ezzel magyarázható a növekedésserkentés (Láng, 2002.)

A talajoldat alumíniumtartalmát nagymértékben meghatározza a közeg kémhatása. Az alumíniumhidroxidok és alumíniumoxidhidroxidok gyakorlatilag nem oldódnak semleges körüli kémhatás mellett, azonban erősen savanyú (pH<5) és lúgos (pH>8,5) körülmények között jelentős mennyiségű alumínium kerülhet oldatba.

A talajminták fémtartalmát atomadszorpciós spektrométerrel határoztuk meg. Az atomabszorpciós spektrometria kémiai elemek meghatározásának módszere, mely az atomizálóba juttatott mintából keletkező, szabad atomokra jellemző hullámhosszú optikai sugárzás elnyelésének mérésén alapul.

Először az ismert koncentrációjú kalibrálóoldatokat mérjük, így kapjuk meg a kalibrációs görbét, ami alapján a minták mérési eredményei kiértékelhetők.