Metode i analize zagađujućih materija

UVOD

Mehaničkim, hemijskim i biološkim razaranjem i razlaganjem stena na površini Zemlje stvara se zemljište, tj. rastresiti površinski sloj litosfere. Mehanička razgradnja stena je posledica varijacija temperature, mržnjenja i kretanja vode, duvanja vetra, itd. Hemijsko raspadanje stena vši se najčešće procesima rastvaranja, oksido-redukcije i hidrolize. Biološku razgradnju stena vrše biljke, životinje i mikroorganizmi.
Navedenim procesima nastaje zemljište koje predstavlja osnov za razvoj vegetacije, a sastavljeno je od organskih (humusnih) i mineralnih materija. Humus je tamne boje, složenog sastava, sa česticama koloidnih dimenzija, a nastaje raspadanjem organske materije pod dejstvom mikroorganizama. Stene koje sačinjavaju zemljinu koru, tj. litosferu, su magmatske, sedimentne i metamorfne i obično se sastoje od više minerala.
Magmatske stene su stvarane u unutrašnjosti Zemlje u zonama sa povišenim pritiskom. Minerali su nastajali kristalizacijom iz magme, a osnovni predstavnici su graniti i bazaliti.
Sedimentne stene su nastajale taloženjem u vodi i vazduhu materijala nastalog razlaganjem drugih stena. Uvek se javljaju u obliku slojeva, koji imaju veliko horizontalno prostiranje i relativno malu debljinu. Preobražajem magmatskih i sedimentnih stena nastale su metamorfne stene, pod uticajem visokog pritiska i povišene temperature u dubljim slojvima zemljine kore( npr. mermer, kvarciti, kristalasti škriljci) .
Pored atmosfere i hidrosfere, zemljište je treći segment biosfere, koji ima višestruku ulogu u životnoj sredini. Pored toga što služi za razvoj begetacije, površinski sloj litosfere ima ulogu filtera za prečišćavanje vode koja je zagađena materijama organskog i neorganskog porekla. Zatim, zemljište ima sveopštu ulogu u kruženju materije, prvenstveno ugljenika, ali i ostalih elemenata koji su u većoj ili manjoj meri neophodni za živi svet u biosferi. Međutim, ako se optereti u većoj meri zagađujućim materijama, može doći do narušavanja prirodnih funkcija zemljišta, odnosno do delimične ili potpune degradacije određenih delova zemljišnog pokrivača.
 

Fizičko-hemijska svojstva zemljišta

Zemljište kao površinski sloj litosfere predstavlja veoma složenu sredinu u kojoj se neprekidno odvijaju fizički, hemijski i biološki procesi pri stvaranju u razvoju zemljišta. Na dinamiku odvijanja navedenih procesa pri formiranju zemljišta utiču mnogobrojni faktori kao što su: vrste osnovnih stena, klima, reljef, vegetacija, kao i antropogeni faktori. Granulometrijski sastav zemljišta je u velikoj meri konstantna veličina od koje zavisi pogodnost zemljišta za gajenje poljoprivrednih biljaka. Prema gruboj podeli, u zemljištu se može razlikovati nekoliko frakcija: kamenje, šljunak, pesak i glina, koje su prikazane u tabeli

Sposobnost zemljišta da obrazuje agregate različite veličine i oblika naziva se strukturnost zemljišta, a celina koja se na taj način dobija je struktura zemljišta. Zemljište može biti u strukturnom i bezstrukturnm stanju. Ako čestice nisu povezane (pesak) ili su suvišne povezane ili slepljene (teška glina), onda je tako zemljište bezstrukturno, odnosno nestrukturno. Struktura zemljišta predstavlja osnov njegove plodnosti, a od strukture zavisi i vodni, vazdušni i toplotni rezim zemljišta, pristupačnost vode i hranljivih materija biljkama, kao i aktivnost mikroorganizma .
Hemijska svosjtva zemljišta odnose se kao na čvrstu fazu, tako i na zemljišni rastvor. U zemljištu se nalaze gotovo svi alementi periodnog sistema. Najzastupljeniji su kiseonik i silicijum, zatim aluminijum i gvožđe, pa kalcijum, magnezijum i kalijum. U manjoj količini nalaze se alementi neophodni za ishranu biljaka: ugljenik, bodonik, azot, fosfpor i mangan, a u tragovima su prisutni bakar, cink, kobalt, kadmijum, hrom i dr. Svi ovi elementi se nalaze u obliku hemijskih jedinjenja ili u elementarnom obliku. Tako se kiseonik u slobodnom stanju nalazi u vazduhu koji ispunjava pore zemljišta, a vezan je u vodi, kiselinama, solima, dok je silicijum prisutan u obliku različitih silikata. Jedno od najvažnijih hemijiskih svojstava zemljišta je pH vrednost , odnosno kiselost zemljišta. Razlikuju se nekoliko vrsta kiselosti: aktivna, supstituciona (izmenljiva) i hidrolitička kiselost.
Aktivna kiselost je kiselost zemljišnog rastvora, odnosno ukupna količina jona u tom rastvoru. Supstituciona kiselost se dobija istiskivanjem jona koji su adsorbovani na čvrstoj fazi zemljišta ppod uticajem rastvora neutralnih soli. Time se ne istiskuje celokupna količina adsorbovanih jona, već samo oni koji su slabije vezani. Tako određena supstituciona kiselost u sebi sadrži i aktivnu kiselost. Hidrolitička kiselost se dobija istiskivanjem svih adsorbovanih jona pod uticajem baznij soli. Ovako određena kiselost sadrži i aktivnu i suostitucionu kiselost, pa se često naziva i ukupna kiselost.