Browse Our Earth and Environmental Sciences Journals

Earth and environmental sciences cover all planetary and Earth science aspects, including solid Earth processes, development of Earth, environmental issues, ecology, marine and freshwater systems, as well as the human interaction with these systems.

Earth and Environmental Sciences

You are looking at 271 - 280 of 1,540 items for

  • Refine by Access: All Content x
Clear All

Mészlepedékes csernozjom vályogtalajon beállított szabadföldi kísérletben vizs-gáltuk a NxCu elemek közötti kölcsönhatásokat 1991-ben kukoricával. A termőhely talaja a szántott rétegben 3% humuszt, 5% körüli CaCO3-ot és kb. 20% agyagot tartalmazott.

Az elemzések alapján a terület talaja jó Ca-, Mg-, K-, Mn-, kielégítő Cu-, köze-pes N-, valamint gyenge-közepes P- és Zn-ellátottságú volt. A talajvíz 13–15 m mélyen van, tehát a terület aszályérzékeny. A kísérletet 4N×3Cu = 12 kezelés × 3 ismétlés = 36 parcellával állítottuk be osztott parcellás (split-plot) elrendezéssel.

A N 0, 100, 200, 300 kg·ha−1, a Cu 0, 50, 100 kg·ha−1 adagokat jelentett Ca-ammóniumnitrát, illetve CuSO4 formájában. Az árpilis, május és a július hónapokat aszály jellemezte.

Főbb eredményeink:

  1. 1. Az 1991. év első fele erősen csapadékhiányos volt, a N-trágyázás termés-csökkenést eredményezett. Igazolhatóan mérséklődött a termő tövek száma. Az 1000-szem tömeg 278 g maradt. A Cu-trágyázással igazolhatóan emelkedett az egy tőre eső szemek száma, illetve a csövenkénti szemtömeg. A szemtermés az NxCu kezelésekben 7,0 és 8,6 t·ha−1 között változott.

  2. 2. A N-túlsúly, azaz az agronómiailag indokoltat jelentősen meghaladó N-adagok hatására a 4–6 leveles korú növény gyökerének N%-a, a virágzáselejei leve-lek N- és Zn-felvétele, valamint az aratáskori szár N-, K- és Ca-koncentrációja nőtt. A Cu-trágyázással a kontrollhoz viszonyítva a fiatal hajtás, a virágzás elejei levél és a szár Cu-tartalma átlagosan 1/3-ával emelkedett. A gyökér Cu-készlete a Cu-adagolással 2,5-szeresére nőtt. A Cu növényen belüli vertikális mozgása azonban gátolt volt.

  3. 3. A 12 t·ha−1 (szem + szár) földfeletti biomasszába kereken 114 kg N, 77 kg K (92 kg K2O), 22 kg P (50 kg P2O5),15 kg Ca, és 18 kg Mg épült be. Az 1 t szem + a hozzátartozó melléktermék fajlagos elemtartalma 15 kg N, 10 kg K (12 kg K2O), 3 kg P (7 kg P2O5), illetve 3 kg körüli CaO és MgO mennyiségnek adódott.

Adataink a tervezett kukoricatermés elemszükségletének számításakor a szakta-nácsadásban használhatók fel.

Restricted access

A Kárpát-medence központi területén a középső bronzkorban (ca. 2000/1900–1500/1450 cal BC) virágzó nagy kulturális egységet — az azonos kerámiastílus alapján — Vatya-kultúrának nevezzük. A kultúra ún. erődített, több rétegű tell-településekből, változó méretű és jellegű nyíltszíni telepekből álló településhálózatot hozott létre, mely talajtani és földtani képződmények egyaránt értékes elemei kulturális és természeti örökségünknek. Az összefoglaló néven „földvárnak” is nevezett lelőhelyek talajtani és környezettörténeti jelentősége abban áll, hogy eltemetett talajokat, illetve az emberi megtelepedés eredményeképpen létrejött és módosult antropogén üledékrétegeket rejtenek.

Ezek vizsgálatával olyan talaj- és üledéktani adatokhoz juthatunk, amelyek környezettörténeti, illetve az emberi környezetalakítással kapcsolatos következtetéseknek nyitnak teret.

A Kiskunsági homokhát, a Pesti hordalékkúp-síkság, illetve a Pilis–Alpári homokhát találkozásánál az ócsai Turjánvidék szomszédságában elterülő „Kakucs–Turján mögött” lelőhely — a korábban végzett geofizikai felmérés és régészeti terepbejárás alapján — a Vatya-kultúra egyik jellegzetes települése.

A területen a sekélyföldtani fúrások eszközének segítségével alkalom nyílt arra, hogy feltérképezzük a bronzkori település talajtani, illetve sekélyföldtani viszonyait. Ennek érdekében egy olyan nagyfelbontású és célzott fúrási tervet hoztunk létre, amely amellett, hogy alkalmas a terület részletes és pontos talajtani, üledéktani és rétegtani viszonyainak feltérképezésére, segíti a régészeti lelőhely fejlődéstörténetének, illetve tafonómiájának megértését is.

A nagyfelbontású térképező fúrással, helyszíni és laboratóriumi talajvizsgálatot követően meghatároztuk és leírtuk a lelőhely recens talajtakaróját, amely egy homokon fejlődött csernozjom talaj tulajdonságait mutatta. A lelőhely megközelítőleg 100 méteres átmérőjét az északidéli és a keletnyugati irányokban kialakított, egyenként 10–10 darab felvételi ponttal jellemzett fúrássorozat írja le. Ez alapján világossá vált, hogy a lelőhely egy egykori vízjárta, fluvioeolikus és alluviális üledékek mozaikjából kiemelkedő homokos löszháton helyezkedik el.

Ezen túlmenően, a fedő talajképződmény alatt meghatároztuk az antropogén hatásra fejlődött és módosult talajok, valamint üledékek vertikális és horizontális kiterjedését. Ennek keretében vizsgáltuk a hármas tagolású lelőhely kerítőárkainak betöltését, illetve az épületobjektumok által megjelenített megtelepedési és pusztulási rétegeket.

Az épületobjektumokat átvágó fúrássorozatok során meghatározott antropogén üledékrétegek (kultúrrétegek) az egykori megtelepedés, a helyben lakásból származó antropogén anyagfelhalmozódás, valamint a későbbi, a lelőhelyet lezáró pusztulási rétegek egymáshoz viszonyított helyzetére utal. A pusztulási rétegként megha-tározott K1 réteg magas patics- és faszéntartalmával ellentétben az alatt elhelyezkedő — mindenvalószínűség szerint az eredeti megtelepedési szintet megjelenítő — K2 réteg kevesebb antropogén szemcsét tartalmazott.

A nagyfelbontású térképező fúrással végzett felmérés alapján sikerült megraj-zolni egy homok textúrájú talajtani környezetben elhelyezkedő és ebben fejlődő, majd pusztuló lelőhely rétegtani viszonyait, illetve lehetséges fejlődéstörténetét.

Restricted access

A talajok aggregátum-stabilitásának ismerete kulcsfontosságú a talajtermékenység fenntartásának és növelésének hatékony kivitelezése, valamint a talajok védelme szempontjából.

A talajaggregátumok kialakulása és végső soron a stabilitása is jórészt a szerves anyagok mennyiségének és minőségének függvénye. Találunk közöttük állandó, cementáló jellegű anyagokat, ill. átmeneti jellegű kötőanyagokat is. Mivel a talajok különböző mértékben tartalmazzák ezen anyagokat, és azok különböző ideig hatnak az aggregátumok szerkezetének stabilitására, indokolt lehet különböző szervesanyag-kiegészítésű hosszú távú tartamkísérletek mintázása az aggregátum-stabilitás értékek meghatározására.A tartamkísérletek bázisán már korábban is végeztünk a talaj agronómiai szerkezetére és szerkezeti stabilitásra irányuló vizsgálatokat. Ezekre alapozottan új tartamkísérleti parcellák vizsgálatával folytattuk aggregátum stabilitás vizsgálatainkat a növekvő adagú műtrágyázás és a különböző formájú szerves anyag visszapótlású kezelésekben.

Vizsgálatainkban a vízálló aggregátumok százalékos arányát határoztuk meg (Water-stable aggregates, WSA) egy Eijkelkamp (Hollandia) nedves szita segítségével. Vizsgálatainkhoz az 1–2 mm közötti talajfrakciót használtuk. A méréseket 250 mikronos szitákon végeztük.

A mintavétel után két héttel végzett vizsgálatok eredményeiből megállapítottuk, hogy a szervestrágya-kiegészítések közül a szár+zöldtrágya leszántás adta a legnagyobb stabilitás értéket. A N-adagok közül pedig a 140 kg·ha−1 kezelésben mértük a legnagyobb értéket. Utóbbi szignifikánsan nagyobbnak bizonyult minden más N-kezelésénél. A kombinációs hatások vizsgálatánál a szárleszántásos változat 140 kg·ha−1-os nitrogénadag melletti stabilitás értéke több mint kétszerese volt a nem szervestrágya-kiegészítésű kontroll N-parcellákénak.

A mintavétel után három hónappal végzett stabilitásvizsgálat eredményei alap-ján a trágyázási változatok makroaggregátum-stabilitás értékei kiegyenlítődtek. Az N-adagok hatását vizsgálva azonban a korábban legnagyobb stabilitású 140 kg·ha−1-os N-kezelés adta a legkisebb értéket. A két időpont eredményeit összehasonlítva megállapítható, hogy a stabilitás értékek minden trágyázási változatban és a 140·kg ha−1-os N-adag kivételével minden N-kezelésben jelentősen növekedtek.

Restricted access

Kutatásunkban arra kerestük a választ, hogy az antropogén tevékenységek milyen hatást gyakorolnak a városi talajokra. Sopron és Szombathely város területén és környékén összesen 192 ponton gyűjtöttünk talajmintákat 0–10 cm és 10–20 cm- es mélységben. A kémiai és fizikai talajtulajdonságok laboratóriumi meghatározása után, az oldható toxikus elemek mennyiségének méréséhez (ICP-OES) Lakanen-Erviö-féle kivonatot (Lakenen & Erviö, 1971) készítettünk.

A terepi és a laboratóriumi mérési eredményeket térinformatikai módszerekkel dolgoztuk fel (DigiTerraMap), majd következtetéseket vontunk le a helyszíni adatok, a laboratóriumi értékek és a készített tematikus térképek alapján. A mérések során hat elemet (Co, Cd, Ni, Cu, Zn, Pb) emeltünk ki, melyek kiemelkedő fontosságúak a városi talajokban. A talajminták eredményeinek kiértékelését a Magyarországon hatályos rendeletek határértékei és a Kádár (1998) által javasolt határértékek alapján végeztük.

A szombathelyi talajok kémhatása semleges (pH = 6,9), és a toxikus elemek előfordulása magasabb koncentrációban csak néhány esetben volt jellemző. A minták fele nem tartalmazott kalcium-karbonátot. A városközpont felé haladva folyamatosan nőtt a karbonáttartalom, mely erős összefüggést mutatott a kémhatással (felső rétegben: R2 = 0,75; alsó rétegben: R2 = 0,78). A talajok fizikai félesége mindkét rétegben agyagos vályog volt.

A nehézfémtartalom alapján jelentős eltérés nincs az egy ponton mért egymás feletti rétegek között. A felső rétegben több pont mutat szennyezettségi határértéket meghaladó értéket. Az alsó rétegben, ugyan kevesebb mintavételi ponton, de magasabbak, sőt bizonyos helyen kiugróak a mért nehézfém értékek.

A természetes háttérkoncentrációt nem haladta meg Cd-, Co- és a Ni-tartalom. A Cu-tartalom több esetben nagyobb, mint a természetes háttérkoncentráció, de a szennyezettségi határértéket (40 mg Cu·kg−1) nem érte el.

A forgalmas — elsősorban belvárosi — utak mellől gyűjtött talajok a folyamatos terhelés miatt ólommal szennyezettek. Ez a terhelés a külváros felé haladva mérséklődhet, csökkenhet az Pb-tartalom, de a külvárosi savanyú kémhatású területek felé haladva a kisebb forgalomból származó ólomterhelés is veszélyes lehet, az ólom mozgékonyságának növekedésével. Cinkre nézve 14 db minta az első intézkedési határértéket, kettő pedig a 80 mg Zn·kg−1-ot is meghaladta; mely értékeket a Gyöngyös patak parti mintákban találtunk.

Összefoglalva úgy véljük, hogy a jövőben a patakparti minták további részletes vizsgálatára kell hangsúlyt fektetni. Ezen felül a városi növények elemzésére is sor kerülhet, mivel a patak mentén parkok, sétányok és pihenőövezetek vannak, tehát a talajszennyezés hatással lehet az emberi egészségre. Az összes elemre nézve a leg-magasabb összterhelést a belvárosi parkok talajának két rétegében mértük. A leve-gőből származó szennyeződések megkötődnek a város zöldfelületein, és bemosód-hatnak a parkosított patakpartok talajába.

Restricted access

A 2010-es Ajkai vörösiszap-katasztrófa hatásainak csökkentésére több tudományos vizsgálat indult, beleértve azokat is, amelyekben különféle adalékanyagokkal próbálták megszüntetni a szennyezett talaj előnytelen, sőt, káros tulajdonságait. Laboratóriumi modellkísérletet állítottunk be annak tesztelésére, hogy a DUDARIT® márkanevű talajjavító anyag, mely a barnaszénből kioldódó huminsavak által éri el jótékony hatását, milyen mértékben optimalizálja a talaj pH-ját, valamint, hogy mennyiben növeli meg a talajok eredeti sav-bázis pufferoló képességét.

Semleges kémhatású, kis CaCO3-tartalmú, homok–homokos vályog fizikai féleségű, közepes humusztartalmú, humuszos öntéstalaj három iszap-szennyezési szintjén (2, 5 és 10 cm-es borítottság) alkalmaztunk 5, 10 és 50 t·ha−1 DUDARIT®-ot, majd mértük a talaj pH-ját és sav-bázis pufferkapacitását. A talaj egyensúlyi pH-ja kis mértékben, tendenciaszerűen, statisztikailag nem igazolt módon csökkent a növekvő DUDARIT® adagokkal mindhárom iszap-szennyezési szinten. Az iszap-kontroll talajok kémhatása (pH (H2O)) 7,14-ről 6,89-re, a maximális, 10 cm iszap-pal szennyezett talajon 9,49-ről 9,33-ra, míg az iszap-kezelések átlagában 8,36-ról 8,14-es értékre csökkent. A talajok sav-bázis pufferoló képessége a DUDARIT®-kezelések hatására nem változott szignifikánsan; bár minden iszap-kezelésben nőtt a talajok pufferoló képessége a DUDARIT® adagokkal, csak a maximális adag (50 t·ha−1) okozott jól észlelhető növekedést.

A DUDARIT® és vele együtt az igen lúgos kémhatást okozó fahamu, illetve a kioldódó huminsavak alapvetően nem változtatták meg a lúgos kémhatású talajminták kémhatásviszonyait. Ennek alapvető oka az, hogy a huminsavak gyenge savkarakterű funkciós csoportjai részben vagy teljes egészében disszociált állapotban vannak ezen a talaj és a DUDARIT® pH-n. Azokon a pH-értékeken ugyanis, amelyek megközelítőleg azonosak vagy nagyobbak, mint a gyenge sav csoport pKa értéke (pKa ≈ pH vagy pKa < pH) nem várható érdemi pH-korrekció. Bár azonnali hatás nem mutatható ki, nem jelenthetjük ki, hogy a DUDARIT®-kezelések nem fogják módosítani a talaj kémhatásviszonyait hosszabb inkubációs periódusban. A szerves anyag mineralizációja (CO2 képződés, nitrifikáció, ammonifikáció, denitrifikáció) olyan lényeges hatású H+ és OH forrás a talajban, amely mindenképp a kémhatás módosulásának irányába hat. A DUDARIT® alkalmazása tehát nagy valószínűséggel hosszú távon fejt ki kedvező hatásokat a talaj kémhatására és más tulajdonságaira.

Restricted access

Knowledge of the distribution and sorption characteristics of trace metals in soils is essential because of their importance both from agricultural and environmental point of view. In this paper, an overview will be provided on the relationship between the behavior and sorption properties of Cu and Pb as well as major soil characteristics, based on the results obtained by several independent research projects carried out on this field at the Institute for Geological and Geochemical Research over the last 15 years. These projects were accomplished using methods with different approaches, e.g. studying metal characteristics by total metal content, selective chemical extractions and batch sorption experiments.Our results show that both metals can be found in soils, primarily in the form of phases highly resistant to weathering. However, if they are mobilized, they are easily and strongly immobilized by soils rich in organic matter, with higher affinity for Cu than for Pb. In acid soils, on the other hand, the leaching of Cu is expected to be higher from such horizons when compared to Pb, especially when iron oxides, which immobilize Pb preferentially, are also present in these horizons. In mineral horizons the close association of Pb and iron oxides can be still expected, whereas Cu prefers to be bound both by clay minerals and iron oxides. In alkaline soils, however, precipitation of both metals as carbonates is a general feature. Our results obtained through different approaches presented in this paper were found to be effectively complementary to each other, providing a much deeper insight into soil-metal interaction than when they are used independently.

Restricted access
Central European Geology
Authors:
Vladimir Naumov
,
Vladimir Kovalenker
,
Gheorghe Damian
,
Sergei Abramov
,
Maria Tolstykh
,
Vsevolod Prokofiev
,
Floarea Damian
, and
Ioan Seghedi
Restricted access

High concentration of naturally-occurring arsenic in groundwater poses a significant risk to human health if this water is a drinking water resource. Chronic arsenic ingestion has been linked mainly to skin cancer, and a wide variety of non-cancer health impacts. Research conducted in Hungary shows that there is an excessive risk of arsenic-related diseases in populations consuming water that exceeds the 10 microgram/liter limit value. It is therefore important to understand the significance of reduction of arsenic concentration in drinking water and the size of the exposed population.

Restricted access

A field experiment with microelement loads was set up on loamy-textured, calcareous chernozem soil formed on loess. The ploughed layer contained about 5% CaCO3 and 3% humus. The soil was well supplied with Ca, Mg, Mn and Cu, moderately supplied with N and K, and weakly supplied with P and Zn. The water table is at the depth of 15 m, the water-balance of the area is negative, and the site is drought-sensitive. Salts of the 13 examined microelements were applied at 4 levels in the spring of 1991.Treatments were arranged in split-plot design, in a total of 104 plots with two replications. Loading rates were 0, 90, 270 and 810 kg/ha per elements in the form of AlCl3, NaAsO2, BaCl2, CdSO4, K2CrO4, CuSO4, HgCl2, (NH4)6Mo7O24, NiSO4, Pb(NO3)2, Na2SeO3, SrSO4, and ZnSO4. Soil profiles of the control and the 810 kg/ha treatment were sampled in the 3rd, 6th and 10th year of the trial. The mixed samples, consisting of 5 cores/plot, were taken every 30 cm to the depth of 60 (1993), 90 (1996) and 290 (2000) cm. NH4-acetate + EDTA-soluble element content was determined. The scheme for vertical movement of soluble elements in soil profile as a function of time is shown in Fig. 1. The main conclusions of the study can be drawn as follows:

  1. 1. On contaminated soil with 810 kg/ha loading rates, As, Hg, Ni, Cu, Pb, Ba and Sr displayed no significant vertical movement. The movement of these elements is blocked in the soil-plant system: their accumulation in the above-ground plant parts usually remains below 5–10 mg/kg D.M., with the exception of Ba and Sr which showed a somewhat higher accumulation. On this soil the above elements do not seem to be dangerous contaminants either to soil, groundwater or plants. Extreme As and Hg loads, however, resulted in phytotoxicity in some plants.
  2. 2. Moderate extent of leaching occurs in the case of Zn and Cd, when they are enriched significantly. Their accumulation was moderate in the above-ground plant parts. Zn is not a dangerous pollutant either for soil, plants or groundwater at this site. Cd, however, is a very dangerous element from the human toxicological point of view and more extreme Cd loads also proved to be toxic for soil life, crops yield and quality.
  3. 3. Cr, Se, and Mo (in the form of chromate, selenate and molybdenate anions) exhibited great mobility in the soil and partly in the soil-plant system. Cr was hardly detectable in the above-ground floral parts. Its rapid leaching, however, can jeopardize groundwater quality. Se showed hyperaccumulation in all plant organs with high toxicity for all kind of crops. Mo also showed two or three orders of magnitude greater accumulation in plant parts, resulting in products unfit for animal or human consumption. Under our experimental conditions Cr(VI), Se, Mo can be classified as dangerous contaminants, since the anion forms remained stabile for a long time in this well-aerated calcareous environment.

Restricted access