Środowisko - ogół elementów przyrody ożywionej i nieożywionej, a także krajobraz naturalny, bądź też użytkowany i zmieniany przez człowieka

Ochrona środowiska - działalność mająca na celu ochronę wszystkich elementów otoczenia przed niekorzystnym wpływem, działaniem człowieka

Nauki o ochronie środowiska:

• Techniczne

• Inżynieria i technologia środowiska

• Sozologia

• Przyrodnicze

• Ekologia

• Geologia

• Humanistyczne

• Filozofia przyrody

• Społeczno - prawne

• Prawo

Sozologia - dziedzina wiedzy opisująca zmiany w środowisku przyrodniczym, zachodzące pod wpływem czynników postępu technicznego i sposoby zapewniające trwałość jego użytkowania. Twórca: 1965, polski geolog W. Goetel

Ekologia - nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody. Bada zależności pomiędzy organizmami i ich zespołami i środowiskiem

- bada czynniki rządzące rozmieszczeniem i częstością występowania organizmów w środowisku naturalnym

Populacja - zespól organizmów należących do jednego gatunku, zamieszkujący ten sam teren

Biocenoza - zespół populacji żyjący w określonej przestrzeni środowiska, powiązana różnymi zależnościami

Biotop - obszar o określonych warunkach ekologicznych, będący siedliskiem dla biocenozy

Ekosystem - biotop + biocenoza

Biom - zespól ekosystemów (tundra, tajga, lasy liściaste, step, sawanna, pustynia, puszcza tropikalna, roślinność wysokogórska)

Biosfera - strefa, w której może istnieć życie

Łańcuch troficzny - szereg organizmów ułożonych w takiej kolejności, że każda poprzednia grupa jest podstawą pożywienia następnej

Obieg materii w ekosystemie:

Producenci ---zjadanie---> konsumenci (roślinożercy i drapieżcy)

| |

| |

przyswajanie odżywianie się szczątkami

| |

| |

związki nieorganiczne

(dwutlenek węgla, <---rozkład--- konsumenci (destruenci)

związki azotu)

Destruenci = organizmy heterotroficzne = bakterie, grzyby - rozkładają i redukują substancje organiczne i powodują jej mineralizację

Systemy autotroficzne - podstawą funkcjonowania jest obecność światła i materii organicznej, tzw. autochtoniczną

Ekosystemy heterotroficzne - niesamowystarczalny. Pozbawiony producentów, w którym znajduje się materia pochodząca z zewnątrz (np. jaskinia)

Nisza ekologiczna - zespół relacji pomiędzy organizmem a środowiskiem

Ograniczające czynniki ekologiczne:

• czynniki abiotyczne

• klimatyczne (temperatura, woda, światło)

• edaficzne (gleba, jej struktura, skład chemiczny)

• czynniki biotyczne

• żywe składniki środowiska (rośliny, zwierzęta, człowiek)

Zmiana warunków klimatycznych jako ekologicznego czynnika ograniczającego występowanie organizmów - przykład rafy koralowe

Tolerancja ekologiczna - zdolność organizmu do przystosowania się do zmian danego czynnika

Zakres tolerancji - przedział wartości danego czynnika w obrębie, którego organizm może egzystować

Wskaźniki tolerancji - dwa punkty krytyczne: minimum i maksimum

Optimum życiowe - wartości, w których organizm ma najlepsze warunki bytowania i rozwijania się

Prawo minimum Liebiga - możliwość rozwoju i wzrostu organizmów określa ten składnik, którego jest najmniej w stosunku do zapotrzebowania

rośliny: zwierzęta:

woda białko

pokarm witaminy

światło woda

temperatura

Prawo tolerancji Sheldorfa:

• jest rozszerzeniem prawa minimum

• określa minima i maksima danego czynnika

- tolerancja w stosunku do jednego czynnika zmienia się w zależności od sumy czynników działających w tym samym czasie

- organizmy mogą mieć szeroki zakres tolerancji dla jednego czynnika, a wąski dla innego

- bardziej tolerancyjne organizmy są bardziej rozpowszechnione

- kiedy warunki są optymalne ze względu na jeden czynnik to granice tolerancji wobec innych czynników mogą być zawężone

steno - wąski termiczny - dotyczy temperatury

stopowe hydryczny - dotyczy wody

eury - szeroki halinowy - dotyczy zasolenia

fagiczny - dotyczy pokarmu

Gatunki o wąskim zakresie tolerancji w stosunku do określonych czynników środowiska nazywa się gatunkami wskaźnikowymi

Produktywność - to ilość substancji organicznej wytwarzanej w jednostce czasu lub intensywność magazynowania energii w związkach organicznych

• pierwotna - szybkość wytwarzania materii organicznej przez producenta

• brutto - całkowita produkcja materii

• netto - produkcja brutto minus straty energii na procesy życiowe

• wtórna - tempo przyswajanie materii organicznej i magazynowania energii przez konsumentów. Mierzy się go ilością biomasy wyprodukowanej przez konsumenta w jednostce czasu na jednostkę powierzchni

Maksymalne produktywności wybranych ekosystemów lądowych i wodnych:

• plantacje trzciny cukrowej - 4000 [g/m²/rok] netto

• rafy koralowe - 2500 [g/m²/rok] netto

• puszcza tropikalna - 2200 [g/m²/rok] netto

Sukcesja ekologiczna - uporządkowany stopniowy proces zmian biocenozy, powodujący przeobrażenie się prostych ekosystemów w bardziej złożone

• pierwotna - kolejne etapy sukcesji pierwotnej:

• pionierskie - wkraczanie pierwszych organizmów

• migracyjne - coraz to nowe gatunki zajmują obszar

• zasiedlające - organizmy zajmują swoje nisze ekologiczne i obszar jest zajęty

• konkurencyjne - gdy organizmy mają podobne nisze ekologiczne i rywalizują o miejsce

• stabilizacji - równowaga w środowisku (organizmy słabe zginęły, zostały mocniejsze), stadium klimaksu

• wtórna - zachodzi na obszarach wcześniej zajętych przez inną biocenozę (łąki, stawy)

Sukcesja autogeniczna - związana z warunkami wewnętrznymi w środowisku, decydującą rolę mają organizmy wkraczające na obszar

Sukcesja alogeniczna - zapoczątkowana przez czynniki zewnętrzne (przez człowieka), np. zmiany poziomu wód, klimatu

Gatunki pionierskie - pierwsze gatunki, które wchodzą na obszar. Są krótkowieczne, szybko się rozprzestrzeniają, mają szybki wzrost

Modele sukcesji:

• klasyczny (Clementsa) - wymiana gatunków w późniejszych stadiach sukcesji jest ułatwiona przez gatunki we wcześniejszych latach

• model zastępowania - lokalne odnowienie składu gatunkowego, spowodowane zmianami środowiska

• model hamowania - wymiana gatunków jest hamowana przez wcześniejszych kolonizatorów, a szeregi sukcesyjne zależą od tego jaki gatunek osiedlił się pierwszy

• tolerancji - decyduje etap konkurencyjny - nieważny jest początek sukcesji

• metoda kolonizacji losowej - wszystko jest dziełem przypadku, zachodzi bez udziału oddziaływań międzygatunkowych

Przykład sukcesji jeziora

• płytkie jezioro

• odkładanie się mułu na dnie jeziora

• jezioro staje się płytsze, przesuwa (zmniejsza) się granica wody i lądu

• jezioro zarasta

• zanik jeziora (bagno - torfowisko - zarośla krzewiaste - las)

Znaczenie sukcesji w przyrodzie

• zasiedlane są obszary abiotyczne (beż życia)

• powstaje gleba

• zwiększenie się obszarów odpowiednich do bytowania organizmów

• przekształcenie krajobrazu

• zmiany biocenozy (z wodnej na lądową)

• zmiany składu gatunkowego

• zmiany produktywności

• zagospodarowanie nieużytków rolnych

• rekultywacja terenów przemysłowych, np. hałd

Tempo wymierania - liczba gatunków ginących w jednostce czasu

• pierwsze wymierają najsłabsze gatunki

• różne okresy czasu wymierania

• trudność oceny wymierania (czy w wyniku naturalnym, czy działań człowieka)

• brak skali porównawczej

• brak pełnej informacji o wszystkich żyjących gatunkach

• wiele nieznanych gatunków (najbardziej mikroorganizmy wodne)

• problem z ustaleniem, że dany gatunek nie istnieje

Tempo wymierania gatunków jest najmniejsze na obszarze najdłużej zasiedlonym (obszar śródziemnomorski).

Największe jest na obszarach obecnie zasiedlanych, kolonizowanych.

CYKLE GEOCHEMICZNE

Podstawą funkcjonowania ekosystemów jest przepływ energii i obieg materii: krążenie pierwiastków chemicznych, przemieszczających się ze środowiska abiotycznego z organizmów do środowiska

Mniej lub bardziej zamknięte obiegi pierwiastków w przyrodzie to cykle geochemiczne (np. fotosynteza - oddychanie)

Rezerwuary - zbiory składników, które zajmują określone przestrzenie środowiska (rezerwuar wody - oceany i lodowiska)

Amonifikacja - uwolnienie amoniaku ze związków organicznych (szczątki roślin i zwierząt oraz wydalin), wywołane przez bakterie. Dzięki amonifikacji azot staje się przyswajany dla roślin

Nitryfikacja - przemiana amoniaku - po niej substancje mogą być przyswajane przez rośliny

Denitryfikacja

• całkowita - zuboża glebę

• jest niekorzystna

• redukcja azotanów do amoniaku

• częściowa - wzbogaca glebę

• jest korzystna

• redukcja azotanów do azotu

Środowisko - zespół otaczających nas, wzajemnie powiązanych ze sobą elementów takich jak:

- atmosfera

- hydrosfera

- litologiczne

- krajobraz

- antropogeniczne

Zasoby przyrody - wszystkie bogactwa naturalne (oprócz wykopalisk): woda, powietrze, gleba, energia kinetyczna wód, wiatru, zwierzęta

• niewyczerpalne (energia słoneczna, geotermiczna, wiatr)

• wyczerpane (kopaliny) (węgiel, rudy metali, sól, gaz, ropa, wody mineralne)

• odnawialne - ulegają samoodtwarzaniu w toku naturalnych procesów zachodzących na Ziemi (powietrze, atmosfera, wody, gleby, lasy, rośliny, zwierzęta)

Krajobraz - oblicze powierzchni ziemi lub jej części o charakterystycznym wyglądzie i strukturze, będące sumą wszystkich elementów przyrodniczych i antropologicznych, które pozostają we wzajemnych zależnościach jako układ ekologiczny

• pierwotny - brak śladów działalności człowieka (np. kratery wulkanów)

• naturalny - użytkowany i nieznacznie zmieniony przez człowieka, procesy równowagi biologicznej nie są naruszone (np. parki narodowe)

• kulturowy - obejmuje tereny znacznie zmienione przez człowieka w wyniku intensywnej gospodarki, następuje wprowadzenie nowych elementów przestrzennych, które naruszają równowagę biologiczną (np. tereny rolnicze)

• zdewastowany - teren całkowicie przeobrażony przez człowieka w wyniku rozwoju przemysłu, urbanizacji, komunikacji. Silnie zakłócona równowaga biologiczna (np. hałdy)

Zanieczyszczenia środowiska w inż. ochrony środowiska - składniki obce w jakimś elemencie systemu, które do niego nie należą i zniekształcają jego cechy i właściwości

Skażenie - zanieczyszczenia prowadzące do całkowitego zniszczenia normalnej struktury danego układu

Podstawowe rodzaje zagrożeń człowieka:

• metale ciężkie i inne związki chemiczne, które przenikają do środowiska i zagrażają organizmom żywym

• środki ochrony roślin

• substancje nawozowe

• lekarstwa i związki o specjalnym działaniu

• substancje i dodatki do środków spożywczych

Systematyka substancji niebezpiecznych:

• substancje eksplozyjne

• substancje wspomagające palenie (utleniacze)

• substancje łatwopalne

• substancje trujące i niebezpieczne dla zdrowia

• substancje żrące i drażniące (irytanty)

• substancje promieniotwórcze

Substancje toksyczne - dzielą się na trzy grupy oznaczone wskaźnikiem toksyczności 0-3:

• substancje nietoksyczne - 0 - nie wpływają na organizmy żywe

• substancje bardzo toksyczne - 3- niewielkie dawki mogą powodować nieodwracalne zmiany w organizmie a nawet śmierć (np. nikotyna)

Hydrosfera - wodna powłoka Ziemi przenikająca skorupę ziemską, obejmująca wodę występującą w przyrodzie w stanie stałym, ciekłym i gazowym

• ok. 70% powierzchni Ziemi

• ok. 3 % stanowią lodowce

Zasoby wodne:

• wody powierzchniowe

• jeziora słodkowodne

• jeziora słone

• cieki wodne

• wody podziemne

• wody zawieszone i wilgoć glebowa

• wody podziemne do głębokości 800m

• wody podziemne głębokie - pow. 800m

• inne środowiska

• lądolody i lodowce

• atmosfera

• ocean światowy

Dorzecze - obszar odwadniany przez rzekę i jej dopływy

Dział wodny - granica obszaru dostawy wody spływającej po powierzchni, wyznaczona dla dowolnego miejsca w terenie

Zlewnia - jednostka mniejsza od dorzecza (dla pojedynczych, mniejszych rzek)

Zlewnia rzeczna - system, w obrębie którego dokonuje się obieg wodny. Dotyczy wód powierzchniowych i podziemnych (te granice nie muszą być zgodne). Zlewnia może być częścią (lub równoważna) z dorzeczem. Jest najlepszym obszarem badania obiegu wody i transportu przez nią zanieczyszczeń

Obieg duży przyrody - obejmuje parowanie oceanów, przemieszczanie się pary wodnej wraz z masami powietrza nad kontynenty, kondensację pary wodnej powodującej opady atmosferyczne

Obieg mały przyrody -

Woda:

• cechy fizyczne

• temperatura

• gęstość

• lepkość

• barwa

• przewodność elektryczna

• mętność

• cechy chemiczne - określane są przez skład chemiczny wody

• cechy biologiczne - określane są przez występujące organizmy żywe

Wskaźniki jakości wody (na podstawie cech fizyczno-chemicznych) - zależą od budowy geologicznej, warunków klimatycznych, pokrywy gleby, świata organicznego. Określają jakość wód i stopień jej degradacji

Temperatura - zmiany w szerokim zakresie, zmiany dobowe i sezonowe. Temperatura wpływa na cechy fizyczne: gęstość, lepkość, rozpuszczalność substancji stałych i gazów

Ogólna mineralizacja (mg/dm³ - jednostka masy substancji na jednostkę objętości roztworu) - jest wskaźnikiem pochodzenia wody, warunkuje występowanie w wodzie określonych organizmów, wpływa na rozpuszczalność tlenu w wodzie i asymilację zanieczyszczeń

Podział wód wg mineralizacji:

• ultrasłodkie - mineralizacja < 0,1 g/dm³

• słodkie - mineralizacja 01 - 0,5 g/dm³

• o podwyższonej mineralizacji - mineralizacja 0,5 - 1,0 g/dm³

• mineralne - mineralizacja > 1 g/dm³

• solanki - mineralizacja > 35 g/dm³

Przewodność elektryczna jest wskaźnikiem oznaczenia mineralizacji wody i zanieczyszczenia. Zależy od zawartości rozpuszczalnych w wodzie jonów i temperatury

Mętność

• unosiny, zawiesiny - drobne mineralne cząstki

• piaszczyste

• pylaste

• ilaste

• drobny detrytus organiczny

• plankton

• unosiny - opadają w wodzie stojącej na dno - sedymentacja

• zmętnienie wyraża się w skali krzemionkowej 1mhSiO₂/dm³

Twardość - zdolność wody do rozpuszczania lub wytrącania mydła, która zależy od obecności w wodzie jonów wapnia i magnezu

• ogólna - rozpuszczane jony metali dwuwartościowych

• węglanowa - zawartość w wodzie węglanów (przemija po przegotowaniu wody)

• niewęglanowa - siarczany, azotany, chlorki

Barwa - skala platynowo-kobaltowa 1mg Pt/dm³

• zauważalne gołym okiem jest powyżej 10 Pt/dm³

• wody podziemne - 5-20 Pt/dm³

• wody powierzchniowe

• wody z kwaśnymi solami żelaza - są zielonawe

Smak - zależy od rodzaju i ilości substancji rozpuszczonych w wodzie

• stopnie smaku

• 0 - niewyczuwalny

• 5 - silnie wyczuwalny

• rodzaje smaku: słony, gorzki, kwaśny, posmak wody metaliczny, słodkawy

Zapach

• rodzaje:

• R - roślinny

• G - gnilny

• S - specyficzny

• intensywność

• 0 - brak

• 1 - bardzo słaby

• 2 - słaby

• 3 - wyraźny

• 4 - silny

• 5 - bardzo silny

Najważniejsze gazy występujące w wodzie w postaci rozpuszczonej

• tlen

• dwutlenek węgla

• siarkowodór

• azot i amoniak

Jony i mikropierwiastki - substancje rozpuszczone występujące w wodzie w postaci jonowej

Makrojony - jony występujące w największym stężeniu

• aniony - wodoro-węglowe, chlorkowe, siarczanowy

• kationy - wapniowy, magnezowy, sodowy, potasowy

• jony - żelazowe, żelazawe, manganowe

Metale ciężkie - pierwiastki, których liczba atomowa jest większa od 20

• arsen, kadm, bar, chrom, miedź, ołów, cynk, rtęć, nikiel, selen, srebro

• występują w postaci jonowej w niewielkich stężeniach

• są toksyczne dla organizmów

• nie ulegają rozkładowi tylko biokumulacji w organizmach

• najbardziej szkodliwe: ołów, rtęć, kadm

Biomagnifikacja - zwiększenie zawartości metali ciężkich w kolejnych łańcuchach pokarmowych

Skażenie wody - oznacza, że ma ona w swoim składzie substancje, które nie występują w warunkach naturalnych

• chemiczne - substancje rozpuszczane w wodzie

• termiczne - podwyższona temperatura

• biologiczne (bakteriologiczne) - organizmy nie występujące naturalnie w danym środowisku

Zanieczyszczenie wody - woda ma właściwości, które powodują, że nie nadaje się ona do użytku

• naturalne - związki mineralne, zasolenie, zanieczyszczenie humusem, związki żelaza

• sztuczne (antropogeniczne) - związane z działalnością człowieka (przemysł, rolnictwo, wysypiska śmieci)

Zanieczyszczenia sztuczne

• biologiczne - spowodowane obecnością drobnoustrojów patogennych, bakterii, wirusów, glonów, grzybów, pierwotniaków i ich toksyn

• chemiczne - związane ze zmianą składu chemicznego i odczynu pH - oleje, smary, benzyna, ropa, detergenty, nawozy

Źródła obszarowe - dostarczają zanieczyszczeń na dużym obszarze

• opady atmosferyczne

• rolnictwo

• wysypiska i składowiska odpadów

• obszary zurbanizowane

Źródła punktowe - dostarczanie zanieczyszczeń do środowiska dokonuje się w jednym miejscu (punkcie)

• zrzuty ścieków

• wycieki z różnego rodzaju przewodów, wodociągów

Źródła liniowe - zanieczyszczenie środowiska wzdłuż pewnej linii

• drogi

• linie kolejowe

• rzeki i kanały

• uszkodzony w wielu miejscach rurociąg

Zatrucie wody - jest ona w takim stopniu zanieczyszczona, że radykalnemu pogorszeniu ulega jej zdolność do podtrzymywania życia organicznego właściwego danemu ekosystemowi

Przyczyny zatrucia - substancje toksyczne w postaci mineralnej lub organicznej

Wskaźniki zanieczyszczeń

• fizyko-chemiczne

• temperatura (0-25^oC)

• zapach

• odczyn pH (6,5-8,5)

• twardość

• mętność

• tlenowe

• utlenialność - ilość tlenu potrzebna do utlenienia substancji organicznych zawartych w wodzie (i niektórych nieorganicznych)

• BZT (biologiczne zapotrzebowanie na tlen) - im większe zanieczyszczenie materią organiczną tym większe BZT

• ChZT (chemiczne zapotrzebowanie na tlen) - wskaźnik jakości wód, wyrażający ilość zużytego tlenu [mg O₂/dm³] na procesy utleniania się związków organicznych i nieorganicznych ulegających utlenianiu w warunkach otoczenia

• biologiczne

• Miano Coli - oznaczenie określające najmniejszą ilość wody wyrażonej w cm³, w której znajduje się jedna bakteria z grupy Coli (np. pałeczki okrężnicy)

• woda czysta = 1bakteria /100cm³ wody

• woda brudna = 1 bakteria /1cm³ wody

• indeks saprobowości - zanieczyszczenie wody martwą materią organiczną lub przedmiotami jej gnilnego rozkładu

• wskaźnik - ustalony za pomocą saprobów, określa się go na podstawie występowania w wodzie gatunków wskaźnikowych (np. okrzemki - woda bardzo czysta, sinice - duże zanieczyszczenie)

Klasy czystości wód

• klasa I - wody nadające się do picia, do korzystania przez przemysł spożywczy, farmaceutyczny, do hodowli ryb łososiowych

• klasa II - do bytowania w warunkach naturalnych ryb, celów rekreacyjnych, uprawiania sportów wodnych

• klasa III - do zaopatrzenie zakładów przemysłowych (innych niż kl. I), do nawadniania terenów rolniczych, ogrodniczych oraz upraw pod szkłem

• wody pozaklasowe - nadmiernie zanieczyszczone, nie odpowiadające normom

Eutrofizacja - przeżyźnianie wód - proces stopniowego wzbogacania zbiornika wodnego w substancje pokarmowe (szczególnie w związki fosforu i azotu) wskutek wzmożonego ich dopływu - podstawowy składnik: ścieki i nawozy

• stan zanieczyszczenia jezior w Polsce (1999)

• 5% - klasa I

• 65% - klasa III lub pozaklasowe

Morze Bałtyckie - w polskiej strefie przybrzeżnej jest zaburzenie równowagi biologicznej i chemicznej spowodowane dopływem ze ścieków komunalnych i przemysłu związków biogennych, soli, metali ciężkich, węglowodorów chlorowanych, ropy i ropopochodnych (wycieki ropy, eutrofizacja, śmieci)

Wskaźniki definiujące podatność zbiornika na degradację

• czynniki zlewniowe - elementy charakterystyczne dla zlewni zbiornika

• czynniki morfometryczne - elementy opisujące kształt, wielkość i budowę jeziora

• czynniki hydrologiczne - zasoby i stosunki wodne panujące na interesującym nas obszarze

Czynniki morfometryczne

• średnia głębokość [m] - stosunek objętości jeziora do jego powierzchni

• kat. I - 10 i więcej

• kat. II - 5-10

• kat. III - 3-5

• stosunek objętości jeziora [tys. m²] do jego długości linii brzegowej [m]

• I - 4 i więcej

• II - 2-4

• III - 0,8-2

• procent stratyfikacji wód - oblicza się mnożąc stosunek objętości wód przydennych [m³] do całej objętości jeziora

• I - 35 i więcej

• II - 20-35

• III - 10-20

• procent wymiany wody w jeziorze - stosunek wody jaka wypłynie z jeziora w ciągu roku do całkowitej objętości misy jeziora [m³/m³] przemnożony przez 100%

Czynniki zlewniowe

• współczynnik Shindlera - stosunek powierzchni zlewni bezpośredniej i powierzchni jeziora do objętości jeziora

• I - 2 i mniej

• II - 2-10

• III - 10-50

• współczynnik ollego - stosunek powierzchni zlewni [m²] do powierzchni jeziora [m²], wyznaczany na podstawie mapy

• współczynnik rybacki - stosunek długości linii brzegowej [m] do powierzchni jeziora [ha]

• zagospodarowanie zlewni - bardzo istotny wskaźnik. Kategorie przydatności na degradację

• I - 60% lasów i więcej

• II - mniej niż 60% lasów i gruntów ornych

• III - 60% gruntów ornych i więcej

Parszywa dwunastka - stałe zanieczyszczenia organiczne (wybrane najważniejsze)

• pestycydy (DDT, aldryna, endryna, dieldryna, toksafen) - nierozpuszczalne w wodzie, gromadzą się w tłuszczu

• związki zwane chlorowanymi bifenylami (PCB) - związki zawierające chlor, stosowane były do urządzeń chłodniczych, przenoszą się na bardzo duże odległości, dostają się do organizmu człowieka przez pożywienie, picie

• odpady (dioksyny, furany) - powstają w wyniku procesu spalania, są trujące

Właściwości chemiczne decydujące o wysokiej szkodliwości

• duża stabilność - lub stabilność równie szkodliwych produktów ich rozpadu

• mała rozpuszczalność w wodzie, za to duża w tłuszczu

Ścieki - mieszanina zużytej wody i różnych substancji płynnych

• bytowo-komunalne - pochodzą z gospodarstw domowych i z przedsiębiorstw z części administracyjnych

• przemysłowe - powstają w zakładach przemysłowych

Metody oczyszczania ścieków

• mechaniczne - usuwanie ciał stałych za pomocą krat, sit, piaskowników (sedymentacja, flotacja)

• chemiczne - wtrącanie pewnych składników chemicznych (koagulacja, sorpcja na węglu aktywnym)

• biologiczne - mineralizowanie zanieczyszczeń za pomocą mikroorganizmów (głównie bakterii tlenowych)

• z podwyższonym usuwaniem biogenów - stosowane w oczyszczalniach o wysoko efektywnych technologiach, redukcja azotu i fosforu

Oczyszczanie - doprowadzenie wody do stanu, w którym może wrócić do środowiska bez pogorszenia jego jakości

Uzdatnianie wody - poprawia walory wody, żeby nadawała się do celów spożywczych

Dezynfekcja (likwidacja organizmów chorobotwórczych) - ostatni etap uzdatniania wody

• chlorowanie

• ozonowanie

• naświetlanie promieniami UV

Atmosfera ziemska - mieszanina gazów

• termosfera

• mezopauza

• mezosfera

• stratopauza

• stratosfera

• tropopauza

• troposfera

Warstwa graniczna atmosfery - część w troposferze, która szybko reaguje termicznie na zmiany temperatury

Ozonosfera - warstwa ozonowa (ok. 23km)

Antropogeniczne przyczyny spadku zawartości ozonu

• chlor (freony) - urządzenia chłodnicze, aerozole

• azot - nawożenie gleby, procesy spalania paliw (silniki spalinowe)

Dziura ozonowa - spadek koncentracji ozonu w powietrzu

Skład % powietrza

• 78,09% azot

• 20,91% - tlen

• 1% - inne gazy (argon, neon, hel, metan, krypton, wodór i inne)

Składniki zmienne - różne w zależności od położenia geograficznego lub też sytuacji

• para wodna

• dwutlenek węgla

• dwutlenek siarki

• dwutlenek azotu

zanieczyszczenia:

• gazy i pary związków chemicznych

• tlenki węgla

• tlenki siarki

• tlenki azotu

• amoniak

• fluor

• pyły i aerozole

• popiół lotny

• sadza

• pyły z produkcji cementu

• związki ołowiu, miedzi, chromu, kadmu

• mikroorganizmy

• wirusy, bakterie, grzyby, których rodzaj lub ilość odbiega od składu naturalnego mikroflory

Naturalne źródła zanieczyszczeń

• wulkany - popioły wulkaniczne i gazy (ok. 450 czynnych)

• pożary lasów, sawann i stepów

• bagna wydzielające m.in. CH₄, CO₂, H₂S, NH₃

• powierzchnie mórz i oceanów, z których unoszą się duże ilości soli

• gleby i skały ulegające erozji

• burze piaskowe

• tereny zielone, z których pochodzą pyłki roślinne

Źródła antropogeniczne

• energetyka - spalanie paliw (tlenki węgla CO, CO₂, tlenki siarki SO₂, SO₃, tlenki azotu NO₂)

• przemysł - procesy technologiczne

• komunikacja - transport (tlenki węgla CO, CO₂, tlenki siarki SO₂, SO₃, węglowodory, metale ciężkie)

• źródła komunalne - gospodarstwa domowe -> utylizacja odpadów i ścieków (wysypiska, oczyszczalnie ścieków - mikroorganizmy, metan)

• rolnictwo - intensywna uprawa ryżu i hodowla zwierząt (m.in. metan)

Źródła zanieczyszczeń powietrza

• punktowe (kominy)

• liniowe (szlaki komunikacyjne)

• powierzchniowe (składowisko odpadów, zbiorniki)

Wartość emisji na rok: [
] [
]

Smog - utrzymuje się nad terenami wielkich miast i okręgów przemysłowych

• zanieczyszczenie pierwotne - pyły, gazy i pary emitowane przez zakłady przemysłowe

• zanieczyszczenie wtórne - produkty ich fotochemicznych i chemicznych przemian

Czynniki wpływające na smog

• inwersja temperatury

• brak ruchów powietrza

• położenie (np. doliny)

Rodzaje smogu

• smog kwaśny (mgła przemysłowa) - powstaje w wilgotnym powietrzu silnie zanieczyszczonym tzw. gazami kwaśnymi (SO₂, CO₂) oraz pyłem węglowym przy temperaturze ok. -3 ÷ +5^oC

• smog fotochemiczny (utleniający) - tworzy się w czasie silnego nasłonecznienia (temp ok. 24-35^oC) w wyniku fotochemicznych przemian

Gazy cieplarniane (szklarniowe) - składniki atmosfery ziemskiej, które dzięki swoim własnościom fizykochemicznym mają zdolność zatrzymania energii słonecznej w obrębie atmosfery ziemskiej

• para wodna H₂O

• podtlenek azotu N₂O

• metan CH₄

• freony

• ozon O₃

• inne

Skutki ocieplenia klimatu

• zmiana własności fizycznych i chemicznych oceanów

• poziom wód podniesie się o ok. 30-40cm do końca wieku

• wzrost objętości wody w wyniku jej podgrzania

• zakwaszenie wody

• zmiany w rejonach polarnych - zmniejszanie zasięgu lodowców

• zmiany w innych regionach - zwiększenie ilości opadów, częstsze, silniejsze huragany, tajfuny

Kwaśne deszcze - opady atmosferyczne o odczynie kwaśnym, zawierające kwasy wytworzone w reakcji wody z pochłoniętymi z powietrza gazami

• tlenki węgla

• tlenki siarki

• tlenki azotu

• siarkowodór

Depozycja - geologiczny proces gromadzenia się osadów (okruchów mineralnych, skał, szczątek roślin i zwierząt)

• mokra - polega na przetransportowaniu żrących substancji za pomocą deszczu, rosy, śniegu, itd

• sucha - osiadanie na powierzchni ziemi kwaśnych gazów i cząstek stałych znajdujących się w powietrzu

Skutki kwaśnych opadów

• rośliny

• bezpośrednie - uszkodzenie liści, igieł

• pośrednie - zakłócenia w systemie odżywiania i bilansie wodnym, spowodowany zakwaszeniem gleby, zmniejszenie odporności na choroby i szkodniki

• gleby

• zakwaszenie powoduje zmniejszanie dostępnych składników odżywczych i zwiększenie zawartości szkodliwych dla drzew metali rozpuszczonych w roztworze glebowym, np. aluminium

• budynki

- uszkodzenia budynków, pomników, zabytków przez wymywanie wapna, będącego składnikiem materiałów budowlanych

• paradoks: neutralizacja kwaśnych deszczów przez zanieczyszczenia pyłowe

---