Peamiselt inimese majandustegevusest tingitud pinnasereostus on praegu pidev. Kuid tuntud on ka muldade isepuhastuse mõiste. Mõelgem, mida see tähendab, milliseid omadusi ja viise, kuidas pinnas saab isepuhastuda: aeroobne, anaeroobne, mineraliseerumine, nitrifikatsioon ja humifitseerimine. Ja ka hügieenilise tähtsuse, mille omandab mulla isepuhastuvus.
Kontseptsioon ja omadused
Teatud koguse mürgiste ühendite kuhjumisel pinnasesse muutub selle keemiline koostis, rikutakse geokeemilise keskkonna terviklikkust, pärsitakse mikrofloorat. Pinnasest võib kogunenud vesi sattuda loomade ja inimeste kehadesse, mis avaldab negatiivset mõju tervisele.
Mulla isepuhastuvus on selle võime mineraliseerida orgaanilise päritoluga aineid, muuta need orgaanilisteks ja mineraalseteks vormideks, mis ei ole sanitaarses mõttes ohtlikud ning on taimede poolt omastatavad.
Igat tüüpi pinnases toimuvad pidevalt bioloogilised, füüsikalised, keemilised ja muud keerulised protsessid. Pinnases olevad bakterid, algloomad ja seened suudavad töödelda süsinikmonooksiidi, pestitsiide ja muid kahjulikke ühendeid, muutes need aeglaselt mittetoksilisteks aineteks.
Mulla isepuhastumisest võtavad osa ka mullaloomad: putukad, vihmaussid, rästad, mutid, kaevavad maasse tunneleid ja segavad seda. Puhastamise kiirus sõltub kliimatingimustest, niiskusest ja temperatuurist – mida kõrgem see on, seda kiiremini protsess kulgeb, mistõttu lõunapoolsetes piirkondades puhastab maa end kiiremini. Reostusaine ulatus ja olemus. Olulist mõju avaldavad drenaažiaste, huumuskihi bioaktiivsus ja paksus ning sademete hulga ja aurustumise suhe.
Isepuhastusmeetodid
Orgaanilise aine töötlemine mineraalseteks vormideks toimub mitmel viisil. Igal protsessil on oma keemilised ja bioloogilised omadused ning see kulgeb erinevalt. Orgaaniliste ühendite lagunemine mullakihis toimub selles suurel hulgal leiduvate mikroorganismide mõjul. See loomulik protsess võib toimuda nii aeroobselt (hapniku osalusel) kui ka anaeroobselt, hapnikku mittevajavate putrefaktiivsete bakterite abil.
Aeroobne meetod
Protsess toimub bakterite mõjul hapniku osalusel. Orgaaniline aine, peamiselt lämmastikku sisaldav, laguneb lihtsateks mineraalseteks ühenditeks. Seda protsessi nimetatakse ammonifikatsiooniks, seda iseloomustab valkude lagunemine aminohapeteks, seejärel vesiniksulfiidiks, indooliks, ammoniaagiks, skatooliks, need ained muudetakse nitrititeks ja seejärel nitraatideks, mida taimed juba saavad omastada. Protsess hõlmab soojuse vabanemist, mille mikroorganismid neelavad. Paralleelselt ammonifikatsiooniprotsessiga toimub humiinhapete süntees, mis suurendavad mulla viljakust.
Anaeroobne meetod
See toimub ilma hapnikuta, orgaanilist ainet töötlevad ka bakterid. Protsess meenutab kääritamist ja toimub energia neeldumisel, mille tulemusena tekivad orgaanilised alkoholid ja happed, süsihappegaas, metaan, vesinik ja muud gaasid, millel on tavaliselt ebameeldiv lõhn.
Isepuhastuvad protsessid
Mulda sattuv orgaaniline aine muundatakse esmalt anorgaanilisteks ühenditeks ja mineraalelementideks, mida seejärel kasutatakse taimede toitmiseks. Ülejäänu muutub järk-järgult huumuseks.
Mineraliseerimine
See on protsess, mille käigus orgaanilised ühendid muudetakse mineraalseteks elementideks. Esimene etapp koosneb valkude, süsivesikute ja rasvade lagundamisest lihtsamateks ühenditeks – vastavalt ammoniaagiks, süsihappegaasiks ja veeks, glütserooliks ja rasvhapeteks.
Nitrifikatsioon
Ammoniaak muudetakse nitrititeks ja lämmastikhappeks, seejärel nitraatideks ja lämmastikhappeks. See protsess – nitrifikatsioon – teeb lämmastiku kättesaadavaks kõikidele taimedele ja mikroorganismidele, kes kasutavad seda rakkude toitmiseks ja ehitamiseks.
Pöördprotsess toimub ka pinnases - denitrifikatsioon, see on bakterite tegevuse tulemus, mis vähendavad nitraatidest ammoniaaki.Denitrifikatsioon kahandab mulda lämmastikku, vähendades selle kättesaadavust taimedele.
Humifitseerimine
See on orgaaniliste jääkide humiinaineteks ümberstruktureerimise viimane etapp; protsess toimub mulla ülemistes kihtides. Humifitseerimine on mulla mikroorganismide kaasabil toimuvate biokeemiliste reaktsioonide kogum, mille tulemusena tekivad spetsiifilised humiinhapped, fulvohapped ja nende soolad, orgaanilised happed, rasvhapped, süsivesikud ja süsinikuühendid. Humiinhapped kui kõrgpolümeersed ühendid lagunevad aeglasemalt kui teised orgaanilised ühendid, mistõttu nad jäävad ja kogunevad mulda, muutudes huumuse aluseks. Mida rohkem seda mullas on, seda viljakamaks teda peetakse.
Aeroobsete ja anaeroobsete bakterite ja seente mõjul tekkinud huumusel on suur agrotehniline ja sanitaarne tähtsus. Huumus ei mädane, ei eralda ebameeldivat lõhna ega sisalda nakkustekitajaid.
Hügieeniline väärtus
Mulla isepuhastusprotsessid on vajalikud mitte ainult taimede eluks, vaid on olulised loomade ja inimeste tervise säilitamiseks. Enesepuhastus algab sellest, et selles leiduvad orgaanilised jäägid koos patogeenide ja helmintide munadega filtreeritakse ning bioloogiliste, geokeemiliste reaktsioonide mõjul neutraliseeritakse, hävitatakse ja lagundatakse. Seega kaotavad nad võime nakatuda. Mulla isepuhastuvus vähendab selles nakkusohtlike patogeenide sisaldust, pinnasega kokkupuutel edasi kanduvaid ja taimede ja puuviljade rohelistele osadele jäävaid patogeene.
Kahest lagundamise meetodist - aeroobne ja anaeroobne - on eelistatav aeroobne, see toimub ilma mürgiste või halvasti lõhnavate gaaside ning vee ja õhu omadusi halvendavate ainete eraldumiseta. Aeroobne isepuhastusmeetod on tüüpiline struktureeritud muldadele, mis imavad hästi õhku ja vett.
Mulla võime absorbeerida ja kinni püüda orgaanilisi komponente, laguneda lihtsateks aineteks ja mineraalseteks elementideks on sanitaar- ja hügieeniliselt ülimalt oluline. Kui mullal seda võimet ei oleks, muutuks mikroorganismide ja taimede elu selles võimatuks. Isepuhastusprotsesside korrektseks ja stabiilseks kulgemiseks on vajalik, et orgaaniliste ja sünteetiliste jääkide varu ei ületaks mulla isepuhastumisvõimet. Ületamisel orgaaniline aine ei mineraliseeru, vaid mädaneb, saastades pinnase ja õhu mürgiste gaasidega.