WSTĘP
Obecnie obserwuje się coraz więcej problemów ekologicznych na Ziemi. Środowisko jest stale zaśmiecane, niszczone są zasoby przyrody. Rabunkowa eksploatacja zasobów naturalnych doprowadziła do gwałtownego zmniejszenia się ich ilości. Emisja toksycznych gazów i pyłów przez zakłady przemysłowe doprowadziła do zatrucia powietrza. Zmniejsza się powierzchnia terenów zalesionych. Coraz częściej zdarzają się katastrofy ekologiczne: awarie elektrowni jądrowych, katastrofy tankowców. Wymiera coraz więcej gatunków zwierząt i roślin. W ciągu kilkunastu ostatnich lat obserwuje się eksplozję demograficzną, która dodatkowo obciąża środowiska naturalne. Została zakłócona harmonia między człowiekiem a przyrodą. Czy grozi nam kryzys ekologiczny? Już kilkadziesiąt lat temu dostrzegano groźbę globalnego kryzysu ekologicznego. Świadczą o tym słowa premiera Szwecji Olofa Palme wypowiedziane na międzynarodowej konferencji ekologicznej w Sztokholmie w 1972 roku:
"Chodzi o przeżycie ludzkości na naszej ciasnej planecie. Problemy środowiska mogą doczekać się rozwiązania jedynie w świecie pokoju i międzynarodowej współpracy. Środowisko nie musi ulegać destrukcji. Musimy zapanować nad tymi procesami, możemy stać się panami naszej przyszłości. Ale nie wystarczą narodowe wysiłki. Musimy pracować wspólnie, mamy bowiem tylko jedną Ziemię."
Aby rozwiązać współczesne problemy naszego środowiska nie wystarczą wysiłki jednego, czy kilku narodów. Rozwiązań tych problemów powinni wspólnie poszukiwać obywatele wszystkich państw.
Powyższy cytat oraz zaobserwowane zjawiska skłoniły mnie do utworzenia strony www informującej o problemach ekologicznych i przedstawiającej propozycje ich rozwiązań. Celem jej jest ukazanie głównych problemów ekologicznych naszej planety, przedstawienie propozycji ich rozwiązań oraz uświadomienie wszystkim, jak ważne dla człowieka jest czyste środowisko oraz harmonia między nim a przyrodą.
I . Działalność człowieka .
1. Odpady
Odpady to ciekłe i stałe uboczne produkty działalności człowieka, nieprzydatne lub uciążliwe dla środowiska.
Ze względu na miejsce powstawania możemy wyróżnić 2 grupy:
odpady komunalne, związane z bytowaniem ludzi (np. odpady domowe, odpady uliczne)
odpady przemysłowe, związane z działalnością gospodarczą ludzi (np. odpady poprodukcyjne)
Ze względu na szkodliwość dla środowiska, odpady dzielimy na 3 grupy:
odpady niebezpieczne, powodujące degradację środowiska nawet, gdy są wprowadzone w niewielkich ilościach, zawierające najczęściej substancje toksyczne, radioaktywne lub biologicznie czynne
odpady szkodliwe, powodujące degradację środowiska, gdy wprowadzone są dopiero w większych ilościach
odpady uciążliwe, niekorzystnie wpływające na walory estetyczne środowiska
Jak podają oficjalne statystyki, przeciętny Polak produkuje ponad 350 kg odpadów rocznie. Aby wyeliminować szkodliwe działanie odpadów, należy poddać je utylizacji lub odizolować od środowiska. Unieszkodliwianie może odbywać się poprzez spalanie, kompostowanie, składowanie na wysypiskach. Znacznie lepsze i mniej kosztowne będzie jednak ograniczenie kupna produktów w opakowaniach z tworzyw sztucznych na rzecz opakowań szklanych i organicznych.
Pestycydy
DDT (p,p'-dichlorodiufenylotrichloroetan) był pierwszym insektycydem stosowanym na olbrzymią skalę. Jego toksyczne dla owadów właściwości odkrył P. H. Müller, za co otrzymał w 1948 roku Nagrodę Nobla. Ze względu na niską odporność owadów i stosunkowo dużą odporność na działanie DDT kręgowców, stosowanie tego pestycydu umożliwiło walkę ze szkodnikami upraw, pasożytami ludzi i zwierząt.
Obieg DDT w środowisku:
Po wprowadzeniu na pola uprawne, DDT nie powoduje od razu śmierci wszystkich szkodników. Owady roślinożerne, żywiąc się liśćmi, zjadają również pewne niewielkie ilości DDT. Jeśli spożyta dawka pestycydu nie przekracza progu śmiertelności owada, odkłada się w jego tkance tłuszczowej. Następnie owady zawierające w swych organizmach DDT są zjadane przez ptaki owadożerne. W ten sposób DDT przedostaje się do wyższego ogniwa łańcucha pokarmowego. Ptaki owadożerne również odkładają DDT w tkance tłuszczowej, jednak jego stężenie jest już znacznie większe (ze względu na wyższą odporność ptaków). DDT ulega wiec kumulacji. Najwyższe stężenia DDT obserwuje się w organizmach ptaków drapieżnych. DDT powoduje zaburzenia w gospodarce wapniowej ptaków w okresie składania jaj, czego efektem jest śmierć piskląt.
Jeśli DDT zostanie spłukany z liści roślin uprawnych, przedostaje się do gleby, a następnie do wód gruntowych. Stamtąd część DDT przedostaje się do studni, a wraz z wodą do organizmu człowieka. Negatywnie wpływa na równowagę hormonalną i jest odpowiedzialny za powstawanie niektórych nowotworów. Wraz z rzekami DDT transportowany jest również do mórz i oceanów, gdzie niekorzystnie wpływa na całe biocenozy. Ślady DDT znaleziono nawet w tkankach pingwinów żyjących w rejonie bieguna południowego.
Stosowanie DDT doprowadziło więc do zakłócenia homeostazy w całej biosferze. Jednocześnie owady - szkodniki upraw w znacznym stopniu uodporniły się na ten pestycyd.
Po przeprowadzeniu badań nad obiegiem DDT w środowisku i kumulacją w tkankach organizmów żywych insektycyd ten został w Polsce wycofany z użycia. W krajach uprzemysłowionych spadek zawartości DDT w organizmach ludzkich notowany jest już od początku lat siedemdziesiątych. W ubogich krajach Afryki, Azji i Ameryki Łacińskiej ciągle jest jeszcze stosowany przeciw komarom roznoszącym malarię.
Katastrofy ekologiczne
Katastrofy ekologiczne - to trwałe, nieodwracalne uszkodzenia lub zniszczenia środowiska, mające negatywny wpływ na życie i zdrowie człowieka.
Katastrofy ekologiczne wiążą się ze zmianą struktury i funkcji całych ekosystemów, zachwianiem homeostazy, zakłóceniem naturalnego przepływy energii i obiegu materii. Może to być przyczyną zmian w łańcuchu pokarmowym, a nawet powodować załamanie któregoś z niezbędnych dla ekosystemów ogniw troficznych (producenci, reducenci), co prowadzi do zaniku ekosystemu.
Katastrofy ekologiczne można podzielić ze względu na pochodzenie na dwie grupy:
katastrofy naturalne (określane także jako klęski żywiołowe)
katastrofy antropogeniczne
Katastrofy naturalne powodowane są przez siły przyrody: trzęsienia ziemi, wybuchy wulkanów, cyklony, huragany, lawiny, pożary lasów, powodzie, długotrwałe susze i mrozy lub są skutkiem masowego pojawienia się na określonym terenie szkodników lub pasożytów. Do niedawna były to jedyne katastrofy, jakie nawiedzały Ziemię.
Jednak w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat coraz częściej zdarzają się katastrofy antropogeniczne. Najczęściej pojawiają się one w wyniku awarii urządzeń, tankowców, wież wydobywczych, czego skutkiem jest emisja trujących gazów lub cieczy do środowiska. Mówimy wtedy o katastrofach chemicznych. Katastrofy chemiczne mogą też być skutkiem wojny. Przykładem może tu być klęska ekologiczna w Zatoce Perskiej w 1990 roku. Groźba wywołania przez Irak katastrofy ekologicznej była formą broni w czasie wojny ze Stanami Zjednoczonymi o roponośne obszary Kuwejtu. Ze zbiorników i zniszczonych szybów wydobywczych w Kuwejcie została wypuszczona ropa naftowa do wód Zatoki Perskiej. Plama ropy osiągnęła wymiary około 13 km długości i 3 km szerokości. Podpalone szyby wydobywcze wyemitowały do atmosfery olbrzymie ilości dymów, co spowodowało silne zanieczyszczenie powietrza na znacznym obszarze Kuwejtu.
Jeśli na skutek awarii nastąpi emisja substancji radioaktywnych, mówimy wtedy o katastrofie jądrowej. Do najpoważniejszej katastrofy jądrowej doszło rankiem 26 kwietnia 1986 roku na skutek awarii elektrowni atomowej w Czarnobylu na Ukrainie. Skażeniu uległy wtedy znaczne obszary Europy Wschodniej i Północnej. Na terenie Polski największe skażenia odnotowywano w północno - wschodniej części kraju. Z pewnością konsekwencje awarii w Czarnobylu byłyby mniejsze, gdyby nie postawa ówczesnego rządu ZSRR. Przez pierwsze dwa dni nie podawano żadnych informacji dotyczących wypadku, a w ciągu następnych kilku dni zagrożenie było wyraźnie bagatelizowane. W katastrofie i w czasie akcji ratunkowej zginęło kilkadziesiąt osób, natomiast na skutek chorób popromiennych zmarło kilkadziesiąt tysięcy okolicznych mieszkańców. Nawet obecnie widoczne są skutki katastrofy. W okolicach Czarnobyla rodzi się coraz więcej chorych lub zdeformowanych dzieci.
Katastrofy jądrowe mogą być również skutkiem przeprowadzania prób nuklearnych. Sytuacja taka miała na przykład miejsce w Kazachstanie na terenach w pobliżu sowieckiego poligonu atomowego w obwodzie semipałatyńskim i karagandzkim. Przeprowadzono tam 470 prób atomowych (w tym 116 naziemnych i 354 podziemne).
Jedynym sposobem na niedopuszczenie do dalszych awarii reaktorów jądrowych, tankowców, wież wydobywczych jest systematyczne kontrolowanie stanu urządzeń oraz budowa nowych. Zapobieganie klęskom ekologicznym wymaga również bezwzględnego przestrzegania zasad ochrony środowiska.
Rabunkowa gospodarka człowieka
Surowce mineralne wydobywane są już od starożytności. Początkowo eksploatacja zasobów naturalnych nie stanowiła większego problemu dla środowiska przyrodniczego. Jednak wraz z rozwojem przemysłu zaczęto wytwarzać coraz więcej produktów i tym samym znacznie wzrosło zapotrzebowanie na surowce mineralne. Doprowadziło to do znacznego zmniejszenia się ilości zasobów naturalnych. Szacuje się, że światowe zasoby ropy naftowej wyczerpią się za ok. 30 lat, natomiast pokłady węgla kamiennego zostaną wyeksploatowane w ciągu najbliższych 170 lat. Należy więc jak najszybciej podjąć działania mające na celu ograniczenie wydobycia surowców mineralnych.
Wśród wydobywanych surowców mineralnych czołowe miejsce zajmuje węgiel kamienny. Jest on wykorzystywany głównie do produkcji energii elektrycznej i cieplnej. Ograniczenie jego wydobycia będzie możliwe tylko wtedy, gdy zmniejszy się zapotrzebowanie na ten surowiec. Społeczeństwo powinno więc oszczędzać energię. Energię elektryczną można oszczędzać dzięki używaniu nowoczesnych, energooszczędnych urządzeń elektrycznych. Dzięki zastosowaniu materiałów izolacyjnych w budynkach możliwe stanie się ograniczenie utraty ciepła. W celu zmniejszenia wydobycia węgla kamiennego należy również poszukiwać alternatywnych źródeł energii. Do źródeł tych należy zaliczyć: promieniowanie słoneczne, ruchy mas powietrza, ruchy wód w rzekach, fale i pływy morskie oraz energię geotermiczną. Wśród nich najważniejsza jest energia słoneczna. Wraz z promieniowaniem słonecznym do Ziemi dociera moc o wartości około 178 000 TW (1 TW = 100000 MW), z czego ok. 30% jest odbijane przez atmosferę, ponad 45% pochłaniają lądy i morza w postaci ciepła, pozostała jest zużywana w cyklu hydrologicznym, w procesach fotosyntezy oraz do wprawiania w ruch powietrza i fal morskich. Dla porównania spalająca rocznie od 1,5 do 2 mln ton węgla średniej wielkości elektrownia ma moc zaledwie 1000 MW.
Bardzo duże znaczenie dla gospodarki człowieka ma również ropa naftowa. Używana jest ona przede wszystkim do produkcji paliw napędowych. Od niej uzależniony jest cały transport. Praktycznie wszystkie pojazdy czerpią z niej energię służącą do poruszania się. W celu ograniczenia zużycia ropy naftowej należy szukać nowych źródeł energii dla pojazdów. Obecnie są już na świecie samochody napędzane silnikami elektrycznymi, czerpiącymi energię ze specjalnych akumulatorów lub z baterii słonecznych. Trwają także prace nad silnikami napędzanymi paliwem wodorowym. Paliwo takie nie zanieczyszcza powietrza, gdyż produktem spalania w takich przypadkach jest woda.
Złoża kopalin podlegają ochronie.
Poważnym problemem jest również deforestacja - wylesianie. Jest ona skutkiem wyrębu lasów, selektywnego pozyskiwania drewna lub odwodnienia terenu. Może ona być również skutkiem czynników antropogenicznych, takich, jak np. zanieczyszczenie powietrza. Skutki dalszej deforestacji mogą być bardzo poważne dla całej ludzkości. Jak wiadomo, wszystkie rośliny zielone w procesie fotosyntezy tworzą w obecności światła słonecznego glukozę - monosacharyd będący źródłem energii i substratem w reakcjach syntezy złożonych związków organicznych. Pobierają do tego celu dwutlenek węgla. Przyczyniają się tym samym do zmniejszania natężenia efektu cieplarnianego . Szczególną rolę odgrywają wiecznie zielone lasy równikowe. Wpływają one nie tylko na temperaturę klimatu Ziemi. Odcięcie dopływu powietrza równikowego do terenów Antarktydy stało się przyczyną wystąpienia tam dziury ozonowej . Skutki tych zjawisk opisałem na oddzielnych podstronach. Oblicza się, że lasy równikowe zanikają z prędkością 1,8% powierzchni w ciągu roku. Jeśli proces deforestacji nie zostanie ograniczony, to lasy te znikną z powierzchni Ziemi do roku 2022.
Praktycznie wszystkie współczesne problemy ekologiczne są skutkiem antropopresji - oddziaływania człowieka na środowisko na przestrzeni tysiącleci. Skutkiem działalności człowieka jest zanieczyszczenie powietrza, wód i gleb.
Do skutków oddziaływania człowieka na środowisko są również liczne zmiany w faunie i florze. Stwierdzono, że za sprawą działalności człowieka tempo wymierania gatunków zwiększyło się tysiąckrotnie i wynosi obecnie 1 gat./ 1 tys. gat./ 1 rok. Mówi się nawet, że człowiek jest przyczyną szóstego tzw. wielkiego wymierania ( I - 440 mln lat temu (ordowik), II - 365 mln lat temu (dewon), III - 245 mln lat temu (perm), IV - 210 mln lat temu (trias) - spowodowane przez dryf kontynentów i zmiany klimatu; V - 65 mln lat temu (kreda) - wywołane przez meteoryt). W czasie piątego wymierania miała miejsce zagłada dinozaurów. W szóstym wymieraniu może dojść do zagłady wszystkich żywych organizmów. Myślę, że jest to wystarczający argument, aby przekonać ludzkość o powadze współczesnych problemów ekologicznych
ZANICZYSZCZENIA POWIETRZA .
Czym są zanieczyszczenia powietrza?
Zanieczyszczeniami powietrza nazywamy wszelkie substancje (gazy, ciecze, ciała stałe), które znajdują się w powietrzu atmosferycznym, ale nie są jego naturalnymi składnikami. Do zanieczyszczeń powietrza zalicza się również substancje będące jego naturalnymi składnikami, ale występujące w znacznie zwiększonych ilościach.
Zanieczyszczenia powietrza zostały podzielone na cztery grupy:
1. Gazy i pary związków chemicznych, np. tlenki węgla (CO, CO2), siarki (SO2, SO3) i azotu (NOx), fluor (F), ozon (O3), radon (Rn), amoniak (NH3), węglowodory i ich pochodne chlorowe, fenole
2. Drobne kropelki cieczy, np. kropelki zasad, kwasów, rozpuszczalników
3. Drobne ciała stałe, np. popioły, pyły, związki metali ciężkich, sadze, stałe związki organiczne, azbest, pestycydy
4. Mikroorganizmy, których ilość lub rodzaj nie jest charakterystyczny dla naturalnego składu powietrza, makroorganizmy (np. grzyby) wraz z produktami ich metabolizmu
Myślę, że przy omawianiu zanieczyszczeń powietrza należy również uwzględnić zanieczyszczenia akustyczne - hałas. Dotyczy on głównie dużych miast, gdzie jego natężenie wynosi 65 - 75 dB.
Źródła zanieczyszczeń powietrza
Źródła zanieczyszczeń powietrza możemy podzielić ze względu na pochodzenie na dwie grupy: pochodzenia naturalnego oraz antropogenicznego.
Do momentu gwałtownego rozwoju przemysłowego praktycznie wszystkie zanieczyszczenia powietrza były pochodzenia naturalnego. Powstawały one m.in. w wyniku wybuchów wulkanów, pożarów lasów i stepów, sawann i stepów, wydzielania gazów przez tereny bagniste, parowania słonych wód mórz i oceanów, erozji skał i gleb, burz piaskowych na pustyniach, wytwarzania pyłków przez rośliny zielone, opadania pyłu kosmicznego.
Jednak mniej więcej od połowy XVIII w. (rewolucja przemysłowa) znacznie wzrosło znaczenie zanieczyszczeń antropogenicznych (powstałych na skutek działalności człowieka).
Poniższa tabela przedstawia wartości całkowitej emisji głównych zanieczyszczeń powietrza.
Zanieczyszczenie |
Wartość emisji w tys. ton (1997) |
Dwutlenek siarki (SO2) |
2368 |
Dwutlenek azotu (NO2) |
1154 |
Dwutlenek węgla (CO2) |
373200 |
Niemetanowe lotne związki organiczne |
1089 |
Amoniak (NH4) |
364 |
Pyły |
1250 |
Najwięcej zanieczyszczeń powietrza wytwarza przemysł paliwowo - energetyczny (ponad 50%), przemysł metalurgiczny (ok. 20%) oraz przemysł chemiczny.
Największe ilości substancji zanieczyszczających powietrze powstaje w wyniku spalania paliw kopalnych (węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny itp.). Skutkiem tego jest wydzielenie do atmosfery olbrzymich ilości gazów spalinowych (tlenki węgla (CO, CO2), tlenki siarki (SO2, SO3), tlenki azotu (NOx) i inne) oraz pyłów, popiołów, sadz.
Zanieczyszczenia powietrza są ubocznym skutkiem wielu przemysłowych procesów technologicznych. Szkodliwe substancje chemiczne są wydzielane do atmosfery przez gałęzie przemysłu chemicznego. Rafinerie i petrochemie wydzielają do powietrza niektóre uboczne produkty przeróbki ropy naftowej. Huty, kopalnie i cementownie wytwarzają duże ilości pyłów i innych drobnych ciał stałych zanieczyszczających powietrze atmosferyczne. Z przemysłem wydobywczym związana jest również emisja metanu - gazu będącym głównym składnikiem gazu ziemnego. Na zanieczyszczanie atmosfery wpływa nawet przemysł rolno - spożywczy. Wraz z wytwarzaniem niektórych produktów (np. mączka rybna, krochmal) emitowane są odory - substancje o bardzo nieprzyjemnym zapachu.
Znaczny udział w zanieczyszczaniu powietrza ma komunikacja, głównie transport kołowy. Obliczono, że wraz ze spalinami samochodowymi wydzielana jest w Ameryce Północnej trzecia część całkowitej emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Ponadto spaliny pojazdów zawierają m.in. tlenki azotu, siarki, związki ołowiu. Transport lotniczy przyczynia się do zanieczyszczania dolnych warstw stratosfery, co niekorzystnie wpływa na stan ozonosfery i może być jedną z przyczyn powstania dziury ozonowej. Nie należy również zapominać o transporcie wodnym, który oprócz powietrza zanieczyszcza również wody.
Na stan powietrza atmosferycznego niekorzystnie wpływa również składowanie i utylizacja ścieków i odpadów. Rozkład substancji organicznych przez mikroorganizmy prowadzi do emisji metanu (jednego z gazów cieplarnianych) oraz gazów będących substancjami zapachowymi, które są uciążliwe dla środowiska.
Ostatnim źródłem zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego są gospodarstwa domowe. Emitują one do atmosfery gazy powstałe w wyniku spalania węgla służącego do ogrzewania budynków mieszkalnych.
Skutki zanieczyszczania powietrza
Zanieczyszczenia powietrza wpływają ujemnie na całe środowisko przyrodnicze. Niszczy zasoby przyrody ożywionej i nieożywionej.
Jak już wspomniałem, przemysł spożywczy, duże fermy hodowlane oraz tuczarnie trzody chlewnej, jak również przemysł chemiczny, petrochemiczny oraz celulozowy zanieczyszczają powietrze odorami i innymi nieprzyjemnymi zapachami. Wonne substancje są uciążliwe dla organizmów ludzi i zwierząt. Bardzo często substancjami tymi są węglowodory aromatyczne (związki węgla i wodoru o budowie pierścieniowej). Są to związki chemiczne szczególnie niebezpieczne dla organizmu ludzkiego, gdyż mają właściwości kancerogenne (rakotwórcze). Podwyższone stężenie dwutlenku siarki w powietrzu atmosferycznym powoduje u ludzi podrażnienie błon śluzowych. Objawia się to występowaniem kaszlu, obrzęku błon śluzowych oraz skurczów mięśni oskrzelowych.
Jedną z najbardziej toksycznych substancji emitowanych do atmosfery jest ołów. Jego szkodliwość polega na zatrzymywaniu wytwarzania enzymów niezbędnych do syntezy hemoglobiny. Ponadto ołów może uszkadzać ośrodkowy i obwodowy układ nerwowy oraz zakłócać pracę wątroby, serca i nerek. Do organizmu dostaje się głównie drogą pokarmową i oddechową. Ołów ujemnie wpływa również na rośliny. Najbardziej wrażliwe na ołów są drzewa iglaste. Osłabia przede wszystkim ich wzrost i rozwój.
Na zdrowie człowieka wpływają również niekorzystnie wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia pyłowe. Długotrwałe wdychanie pyłów nieorganicznych prowadzi do powstania pylicy płuc - przewlekłej choroby układu oddechowego. Zanieczyszczenia powietrza mogą również powodować zaburzenia reprodukcji oraz alergie.
Występowanie w powietrzu gazów absorbujących promieniowanie podczerwone, takich, jak dwutlenek węgla, metan, tlenki azotu, freony oraz para wodna jest przyczyną występowania efektu cieplarnianego . Ponadto występujące w atmosferze freony są główną przyczyną zmniejszania warstwy ozonu i powstawania dziury ozonowej .Konsekwencje tych poważnych problemów ekologicznych opisałem na oddzielnych podstronach tego serwisu.
Niektóre gazy wydzielane przez przemysł (SO2, CO2, NOx, H2S, HCl) są z pod względem chemicznym bezwodnikami kwasów nieorganicznych. W reakcji z cząsteczkami wody zawartej w atmosferze tworzą słabe kwasy nieorganiczne. Na skutek tego powstają kwaśne opady atmosferyczne. Słabe kwasy nieorganiczne w obecności wody ulegają dysocjacji elektrolitycznej (rozpadają się kationy wodorowe i aniony reszt kwasowych) i wchodzą w reakcje z metalami, powodując podwyższenie ich stopnia utlenienia. Widocznym skutkiem tych reakcji jest rozpoczynające się od powierzchni i postępujące w głąb niszczenie metalowych elementów konstrukcyjnych - korozja. Bezwodniki kwasowe mogą być przenoszone na znaczne odległości (nawet 500 km). Działają więc nawet w bardzo odległych miejscach od ośrodków przemysłowych. W postaci kwaśnych deszczy powodują zakwaszanie wód powierzchniowych i gleb. Ma to ujemny wpływ na faunę i florę. Ustalono, że już przy pH wody równym 5,4 zatrzymuje się reprodukcja wszystkich gatunków ryb. Zakwaszanie gleb może powodować przemiany glinokrzemianów i uwalnianie toksycznego dla organizmów glinu. W glebach kwaśnych szybciej zachodzi wymywanie składników odżywczych. Myślę, że nietrudno domyśleć się skutków zakwaszenia środowiska. Wiele organizmów o wąskim zakresie tolerancji ekologicznej na zmiany odczynu środowiska zniknie z powierzchni Ziemi. W lasach pozostaną jedynie niektóre gatunki drzew iglastych, które mogą utrzymywać się przy życiu w lekko kwaśnym środowisku glebowym.
Dwutlenek siarki ma negatywny wpływ na rośliny. Już w stężeniu 10-500 µg/m3 powoduje niszczenie liści wielu gatunków roślin. Do najbardziej wrażliwych należą: pszenica, jęczmień, owies, tytoń, lucerna, szpinak oraz sosna zwyczajna. Są to więc głównie rośliny uprawne. Szczególnie narażone na zanieczyszczenia powietrza są lasy. Są one wrażliwe na związki fluoru, siarki, azotu, chloru, cynku, ołowiu, miedzi oraz węglowodory. Obliczono, że szkodliwość fluoru na rośliny jest aż ok. 100 razy większa od szkodliwości dwutlenku siarki.
Zwiększanie poziomu zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego przez przemysł paliwowo - energetyczny, wydobywczy, rafineryjny, petrochemiczny, itd. znajdzie zatem odzwierciedlenie w innych działach gospodarki. Na skutek zmniejszania się ilości plonów rolnych, ilości i jakości drzew oraz zwierzyny ucierpi przede wszystkim rolnictwo, leśnictwo, łowiectwo i rybołówstwo.
Nadmierne zanieczyszczenie powietrza występuje obecnie nad ponad 20% powierzchni Polski, głównie w okolicach okręgów przemysłowych oraz dużych ośrodków miejskich.
Klasyczny już przykład zniszczenia środowiska naturalnego na skutek zanieczyszczania powietrza można zaobserwować na terenie Gór Izerskich w zachodniej części Sudetów. W wyniku działania transgenicznych gazów, lasy porastające zbocza gór uległy ogromnym zniszczeniom. Obecnie tylko od nas zależy, czy zjawiska takie będą pojawiać się w innych częściach naszego kraju. Aby nie dopuścić do zwiększania się powierzchni obszarów katastrofy ekologicznej, należy chronić powietrze atmosferyczne.
Ochrona powietrza
Zagadnienia związane z ochroną powietrza reguluje ustawa z dnia 31 stycznia 1980 r. o ochronie i kształtowaniu środowiska. Ustawa ta określa zasady ochrony i racjonalnego kształtowania środowiska, zmierzające do zapewnienia współczesnemu i przyszłym pokoleniom korzystnych warunków życia.
Z pewnością nigdy nie będzie możliwe całkowite zatrzymanie emisji szkodliwych substancji. Aby chronić nasze powietrze, należy więc podejmować działania mające na celu ograniczenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery.
Wszystkie fabryki, huty i inne ośrodki przemysłu posiadające kominy odprowadzające gazy spalinowe powinny stosować filtry kominowe. W celu zmniejszenia emisji odorów, rafinerie powinny być zaopatrzone w urządzenia służące do dezodoryzacji gazów, umieszczone najlepiej tuż przy emitorach. Spadek poziomu emisji szkodliwych gazów będzie również następował wraz z doskonaleniem hermetyzacji produkcji (produkcji całkowicie odizolowanej od środowiska).
Ważną rolę w zanieczyszczaniu powietrza odgrywa komunikacja. Aby ograniczyć emisję szkodliwych składników spalin samochodów silnikowych, należy zamontować w swych autach różnego rodzaju katalizatory, które wpływają na jakość spalania benzyny. W celu ograniczenia emisji tlenku ołowiu, należy stosować benzynę bezołowiową, całkowicie pozbawioną czteroetylku ołowiu. Aby chronić atmosferę przed nadmiernym zanieczyszczaniem tlenkiem węgla należy również wyeliminować z ruchu ulicznego często spotykane samochody o bardzo złym stanie technicznym, które nie spalają całkowicie paliw. Praktycznie każdy człowiek może wpłynąć na zmniejszenie poziomu emisji spalin samochodowych poprzez korzystanie ze środków transportu publicznego oraz pojazdów nie zanieczyszczających powietrza atmosferycznego, takich, jak rowery.
Bardzo skuteczną metodą ograniczenia emisji dwutlenku siarki SO2 do atmosfery jest proces odsiarczania węgla. Jednym ze sposobów na odsiarczenie węgla jest doprowadzenie do reakcji chemicznej między związkami siarkowymi, a dodanym Fe3O4:
Fe3O4 + 3H2S + H2
3FeS + 4H2O
Następnie otrzymany siarczek żelaza (II) jest poddawany spalaniu, w wyniku czego powstaje dwutlenek siarki:
4FeS + 7O2
2Fe2O3 + 4SO2
Powstały dwutlenek siarki jest redukowany za pomocą węgla do czystej chemicznie siarki:
C + SO2
CO2 + S
Przedstawiony powyżej sposób odsiarczania węgla jest bardzo skuteczny, ale niestety również kosztowny.
Znaczne ilości gazów zanieczyszczających powietrze atmosferyczne są emitowane również w wyniku spalania paliw w celu ogrzewania budynków mieszkalnych. Należy w tym przypadku używać filtrów służących do oczyszczania gazów odprowadzanych przez kominy do atmosfery. Można także stosować materiały izolacyjne chroniące budynki przed nadmierną utratą ciepła, dzięki czemu możliwe będzie ograniczenie spalania węgla, a tym samym zmniejszy się emisja CO2 i CO. Należy również zastanowić się nad wykorzystywaniem do ogrzewania budynków paliw nie powodujących wydzielania tak dużych ilości pyłów, jak węgiel kamienny. Mam tu na myśli oleje oraz gaz ziemny.
W celu ograniczenia emisji gazów powstających w wyniku rozkładu substancji organicznych znajdujących się na wysypiskach śmieci, należy opracować nowe metody utylizacji śmieci.
W ośrodkach miejskich można chronić powietrze poprzez właściwe lokowanie nowych nowych zakładów przemysłowych. W dużych miastach ważną rolę pełnią również izolacyjne pasy zieleni, które, oprócz pochłaniania pewnych ilości zanieczyszczeń powietrza, tłumią hałas (pas zieleni o szerokości 50 m zmniejsza natężenie hałasu o 20 dB).
Obecnie zanieczyszczenie powietrza nie jest już niestety tylko problemem lokalnym. Stanowi problem międzynarodowy. W związku z tym podpisywane są umowy międzynarodowe dotyczące ograniczania emisji szkodliwych gazów i pyłów. Dnia 13 listopada 1979 roku 35 krajów (w tym Polska) podpisało Konwencję o Transgranicznym Zanieczyszczeniu Powietrza. Ma ona na celu ograniczanie ilości i zasięgu rozprzestrzeniania zanieczyszczeń powietrza.
Z pewnością pocieszającym zjawiskiem jest fakt, iż emisja pyłów w Polsce w latach od 1989 do 1993 zmniejszyła się z 2,4 mln ton do 1,5 mln ton rocznie. Może to być dowodem troski o stan powietrza atmosferycznego.
ZANICZYSZCZENIA WÓD .
Czym są zanieczyszczenia wód?
Zanieczyszczeniami wód nazywamy wszelkie substancje chemiczne oraz mikroorganizmy, które występują w wodach naturalnych, nie będąc ich naturalnymi składnikami lub będąc, nimi - występują w zwiększonych ilościach. Do zanieczyszczeń wód zaliczamy również wody podgrzane - zanieczyszczenie termiczne.
Do najczęściej występujących substancji zanieczyszczających wody należą: pestycydy, detergenty, barwniki, fenole, węglowodory ropopochodne (alifatyczne i aromatyczne), substancje powierzchniowo czynne, aminy aromatyczne, chloropochodne bifenylu, sole (azotany, chlorki, fosforany, siarczany), jony metali ciężkich (ołowiu (Pb), miedzi (Cu), rtęci (Hg), kadmu (Cd), arsenu (As) i innych), radioizotopy. Wśród organizmów żywych największą rolę w zanieczyszczaniu wód odgrywają bakterie Escherichia coli.
Zanieczyszczenia mogą występować w postaci rozpuszczonej (gazy, ciecze, ciała stałe), układów koloidalnych lub zawiesin.
Źródła zanieczyszczeń wód
Zanieczyszczenia wód możemy podzielić ze względu na pochodzenie na naturalne (autochtoniczne) oraz antropogeniczne (allochtoniczne).
Jeszcze mniej więcej do średniowiecza dominowały zanieczyszczenia wód pochodzenia naturalnego. Związane są głównie z rozwojem i obumieraniem wodnych organizmów roślinnych i zwierzęcych. Powodowane są także wypłukiwaniem pewnych substancji ze skał i gleb.
Wraz z rozwojem miast, a następnie ośrodków przemysłowych do wód zaczęto odprowadzać coraz więcej szkodliwych substancji. Obecnie głównymi źródłami zanieczyszczeń wód są ścieki komunalne (zawierające m.in. detergenty, mikroorganizmy chorobotwórcze) i przemysłowe (zawierające m.in. sole metali ciężkich, związki siarki i azotu). W wyniku działalności rolniczej do wód powierzchniowych dostają się użyte w nadmiarze nawozy sztuczne i organiczne oraz niewłaściwie stosowane środki ochrony roślin. Przemysł wydobywczy odprowadza do wód gruntowych duże ilości bardzo silnie zasolonych wód kopalnianych.
Poważny problem stanowi również rolnictwo, a dokładnie sposób stosowania nawozów organicznych. W licznych gospodarstwach rolnych nawóz jest wywożony po zbiorze zbóż pod rośliny okopowe, a następnie przyorany. Gleba pozostaje więc do wiosny bez okrywy ścierniskowej, a rozpuszczalne związki azotowe i fosforowe przedostają się w głąb gleby, stanowiąc źródło zanieczyszczeń wód podziemnych.
Znaczne ilości zanieczyszczeń wód pochodzą również z transportu wodnego i lądowego. Wody będące szlakami komunikacyjnymi oraz wody występujące w pobliżu dróg i autostrad zawierają zwiększone ilości związków ołowiu, tlenków azotu, węglowodorów.
Do wód szkodliwe substancje przedostają się również na skutek depozycji zanieczyszczeń pochodzących z powietrza.
W zanieczyszczaniu wód znaczny udział ma również eutrofizacja. Można powiedzieć, że jest ona zarówno przyczyną, jak i skutkiem zanieczyszczenia wód.
Skutki zanieczyszczania wód
Substancje zanieczyszczające wody powierzchniowe powodują zmianę jej barwy i smaku oraz zmętnienie. Wpływa to ujemnie na jakość wody i przydatność do spożycia. Zawarte w wodzie mikroorganizmy chorobotwórcze mogą powodować ciężkie zatrucia pokarmowe.
Prawie wszystkie zanieczyszczenia wód wytworzone przez człowieka są toksyczne dla większości organizmów wodnych. W miarę wzrostu stężeń substancji zanieczyszczających wody, zmniejszy się ilość ryb w zbiornikach wodnych.
Z zanieczyszczeniem wód powierzchniowych związane jest zjawisko eutrofizacji. Jest to proces wzbogacania wód w zbiornikach wodnych pierwiastkami biogennymi (azot (N), fosfor (P) i inne) najczęściej w wyniku odprowadzania do nich nie oczyszczonych ścieków. Skutkiem zwiększenia ilości składników pokarmowych w środowisku jest przyspieszone rozmnażanie mikroorganizmów (głównie glonów, sinic, bakterii). Widocznym efektem jest tzw. zakwit wody. Wzrost liczebności drobnoustrojów powoduje zwiększenie biologicznego zapotrzebowania na tlen. Rozpuszczony w wodzie tlen zużywany jest również do rozkładu martwych szczątków organizmów. Wody zmieniają swoją barwę i zapach. Stają się bardziej mętne. W górnych warstwach wody charakterystyczne są wahania stężenia tlenu oraz odczynu. Zaczynają powstawać obszary wody, w której zapasy tlenu zostały wyczerpane. Są one określane, jako pustynie tlenowe. W zbiorniku wszystkie organizmy tlenowe wymierają, natomiast dominują mikroorganizmy beztlenowe. Na dnie zbiornika zaczynają gromadzić się muły, co prowadzi do zmniejszania się jego głębokości. Na skutek eutrofizacji jezioro może ulec przekształceniu w bagno lub torfowisko.
Oczyszczanie wód
Wody powierzchniowe są obecnie zanieczyszczane najczęściej na skutek odprowadzania do rzek ścieków komunalnych i przemysłowych. Zatem najefektywniejszą formą ochrony wód jest oczyszczanie ścieków. Wymaga to jednak budowy kosztownych oczyszczalni ścieków. W oczyszczalniach ścieków neutralizacja szkodliwych substancji zachodzi najczęściej w trzech etapach. W etapie pierwszym - mechanicznym, dzięki kratom, sitom, urządzeniom rozdrabniającym usuwane są części stałe. Zawiesiny usuwane są w osadnikach i piaskownikach. Etap drugi oczyszczania ścieków polega na usunięciu substancji organicznych przez zespół mikroorganizmów (bakterie, grzyby jednokomórkowe, pierwotniaki) tworzących tzw. osad czynny. Po rozkładzie wszystkich zanieczyszczeń organicznych na dwutlenek węgla i wodę bakterie i grzyby są usuwane ze ścieków przez pierwotniaki. W trzecim etapie następuje usuwanie fosforanów i azotanów ze ścieków. Używa się do tego celu bakterii denitryfikacyjnych lub glonów, które zamieniają azotany (NO3) na azot atmosferyczny (N2). Fosforany mogą być usuwane ze ścieków metodami chemicznym, poprzez działanie solami metali, w wyniku czego wytrącają się trudno rozpuszczalne w wodzie sole fosforanowe. W niektórych oczyszczalniach przeprowadzany jest również czwarty etap oczyszczania ścieków, po którym ścieki mogą być używane, jako wody przemysłowe. W procesie tym do oczyszczania ścieków wykorzystywane są liczne procesy fizykochemiczne:
- koagulacja - łączenie cząstek koloidowych większe zespoły, w wyniku czego powstaje osad zwany koagulatem
- flokulacja (kłaczkowanie) - przekształcanie trudno opadających drobin zawiesin w większe
- filtracja - oddzielanie cieczy od zawieszonych w niej cząstek stałych
- adsorpcja - proces zachodzący na granicy dwu faz, w wyniku którego stężenie substancji jest większe lub mniejsze od stężenia substancji w głębi fazy.
Nieco inaczej oczyszczane są ścieki przemysłowe, które zawierają głównie zanieczyszczenia nieorganiczne. Stosowane są tu m.in. takie metody fizykochemiczne, jak sedymentacja, filtracja, koagulacja, strącanie chemiczne.
Zapobieganie zanieczyszczaniu wód
Z pewnością nie jesteśmy i nigdy nie będziemy w stanie całkowicie zapobiec zanieczyszczaniu wód. Powinniśmy jednak podejmować działania mające na celu ograniczenie dalszego zanieczyszczania wód.
Jak już wcześniej wspomniałem, najbardziej skuteczną formą ograniczania dalszego zanieczyszczenia wód powierzchniowych jest oczyszczanie ścieków komunalnych i przemysłowych. Obecnie w Polsce liczba oczyszczalni ścieków jest wciąż zbyt mała w stosunku do zapotrzebowania. Nie wszystkie polskie oczyszczalnie przeprowadzają proces oczyszczania ścieków w trzech etapach, po których ścieki mogą być odprowadzone do zbiorników wodnych. Aby utrzymać polskie rzeki w czystości, należy więc budować nowe oczyszczalnie i modernizować stare. Wymaga to niestety olbrzymich nakładów finansowych, na które Polska nie może sobie pozwolić. Myślę, że w tej sytuacji można liczyć na pomoc innych państw.
W dziale Skutki zanieczyszczania wód pisałem o groźnym zjawisku eutrofizacji. Zapobieganie temu zjawisku powinno polegać na odcinaniu dopływu wód zawierających wysokie stężenia pierwiastków biogennych do naturalnych zbiorników wodnych. Należy więc całkowicie uniemożliwić odpływ nie oczyszczonych ścieków do rzek, jezior, mórz, itd. W przypadku wód spływających z pól uprawnych, efekt ten można uzyskać w wyniku stosowania specjalnych zabiegów agrotechnicznych.
Aby zapobiec dalszemu zanieczyszczaniu wód powierzchniowych, należy również systematycznie kontrolować ich stan. Oceny stanu wód można dokonać na podstawie licznych badań fizykochemicznych i biologicznych.
Do tej pory pisałem o wodach powierzchniowych. Nie należy jednak zapominać o wodach podziemnych. Są one obecnie zanieczyszczone w bardzo niewielkim stopniu. Dlatego też wymagają szczególnej ochrony. Aby zapobiec zanieczyszczaniu tych wód, należy przede wszystkim nie dopuścić do odprowadzania do nich żadnych ścieków, nawet oczyszczonych. Obecne prawo wodne wydało już taki zakaz. W celu utrzymania czystości wód podziemnych należy również właściwie lokalizować i eksploatować wysypiska niebezpiecznych odpadów.
ZANICZYSZCZENIA GLEB
Czym są zanieczyszczenia gleb?
Zanieczyszczeniami gleb i gruntów są wszelkie związki chemiczne i pierwiastki promieniotwórcze, a także mikroorganizmy, które występują w glebach w zwiększonych ilościach.
Do najbardziej rozpowszechnionych zanieczyszczeń gleb i gruntów zaliczamy:
związki organiczne - pestycydy, detergenty
metale ciężkie - ołów (Pb), miedź (Cu), rtęć (Hg), kadm (Cd), arsen (As) i inne
sole - azotany, siarczany, chlorki
Źródła zanieczyszczeń gleb
Największe ilości zanieczyszczeń przedostają się do gleb i gruntów wraz ze ściekami, pyłami oraz stałymi i ciekłymi odpadami wytwarzanymi przez przemysł. Zawierają one najczęściej metale ciężkie oraz sole. Przemysł wydobywczy wytwarza olbrzymie ilości silnie zasolonych wód kopalnianych. Wiele zakładów przemysłowych (np. huty, cementownie, elektrownie, ośrodki przemysłu chemicznego) emituje do atmosfery szkodliwe gazy i pyły, które następnie, na skutek depozycji z powietrza zanieczyszczają gleby.
W wyniku niewłaściwej działalności rolniczej do gleb i gruntów przedostają się zanieczyszczenia pochodzące z użytych w nadmiarze nawozów mineralnych i organicznych. Szczególnie niebezpieczne związki pochodzące z tej gałęzi gospodarki to pestycydy i inne środki ochrony roślin. Bardzo szkodliwe działanie dla środowiska mają wszelkie zanieczyszczenia nawozów sztucznych. Przykładem może tu być kadm, występujący w nawozach fosforowych.
Najbardziej zanieczyszczone gleby występują w pobliżu dróg i autostrad. Zawierają zwiększone ilości niebezpiecznych związków ołowiu i tlenków azotu. Na skutek posypywania powierzchni dróg solami, gleby i grunty w pobliżu szlaków komunikacyjnych są silnie zasolone.
Znaczne ilości szkodliwych zanieczyszczeń przedostają się do gleb wraz ze ściekami komunalnymi. Zawierają one m.in. detergenty oraz drobnoustroje chorobotwórcze.
Skutki zanieczyszczania gleb
Zanieczyszczenia zmieniają gleby pod względem chemicznym, fizycznym i biologicznym.
Szkodliwe substancje zmieniają w znaczny sposób odczyn gleb. Zwiększone zakwaszenie lub alkalizacja gleb negatywnie wpływa na stan mikrofauny i mikroflory glebowej. Na skutek tego zmniejsza się szybkość rozkładu organicznych szczątek roślinnych i zwierzęcych i tworzenia humusu. Ograniczony rozwój bakterii azotowych powoduje zmniejszenie tempa nitryfikacji (utlenianie NH3 do NO2-, głównie przez bakterie z grupy Nitrosomonas) i denitryfikacji (redukcja azotanów do NH3 lub azotu cząsteczkowego N2, najczęściej przez bakterie z grupy Pseudomonas lub Nitrocallus). Zmniejsza się ich wartość użytkowa. Gleby o zmienionym odczynie stają się mniej urodzajne, co ujawnia się w zmniejszonej ilości i jakości plonów. Na zmniejszenie odczynu pH gleby (zwiększenie kwasowości) mają wpływ również tzw. kwaśne deszcze, będące konsekwencją nadmiernego zanieczyszczania powietrza atmosferycznego. Opisałem je dokładniej w dziale Skutki zanieczyszczania powietrza. Na nadmierną alkalizację gleb wpływa niewłaściwe wapnowanie oraz zanieczyszczenia pyłowe.
Bardzo groźnymi dla roślin zanieczyszczeniami gleb są azotany. Powodują one znaczne zmniejszenie odporności roślin na choroby i szkodniki. Rośliny pochodzące z zanieczyszczonych terenów zawierają toksyczne substancje. Po spożyciu mogą więc powodować u ludzi zatrucia pokarmowe.
Zanieczyszczenia gleb mogą ulegać depozycji do środowiska wodnego na skutek wymywania szkodliwych substancji. Powodują tym samym zanieczyszczenie wód.
Ochrona i rekultywacja gleb
Aby nie dopuścić do całkowitego zniszczenia gleb, powinniśmy zacząć przeciwdziałać pogarszaniu stanu gleb i gruntów na skutek działalności człowieka. Gleby zdewastowane na skutek działalności człowieka należy rekultywować - przywrócić im dawną funkcję biologiczną i wartość użytkową.
Degradacja gleb może zostać ograniczona w wyniku przeprowadzenia odpowiednich zabiegów agrotechnicznych. Aby przywrócić glebie jej pierwotną zawartość składników mineralnych w naturalnych proporcjach, należy uzupełniać niedobory ważnych dla życia pierwiastków. W celu niedopuszczenia do nadmiernego zakwaszania gleb, należy odpowiednio korygować odczyn pH gleby, np. poprzez wapnowanie. Obecnie w Polsce około 80% gleb wymaga stałego wapnowania.
Gleby całkowicie zniszczone przez przemysł mogą zostać odtworzone poprzez pokrycie ich powierzchni grubą warstwą próchnicy lub warstwą nietoksycznych odpadów. Jednak w przypadku gleb silnie zanieczyszczonych substancjami toksycznymi nie wystarczy już tylko pokrycie ich powierzchni nową warstwą. Takim glebom można przywrócić ich dawną wartość użytkową jedynie w wyniku dość kosztownej neutralizacji za pomocą odpowiednich środków chemicznych.
Formą ochrony gleb może być również właściwa lokalizacja dróg i innych szlaków komunikacyjnych względem żyznych, urodzajnych gleb.
Od roku 1995 wszystkie grunty rolne i leśne chronione są specjalną ustawą mającą na celu zapobieganie negatywnym wpływom miast i działalności przemysłowej.
EFEKT CIEPLARNIANY
Czym jest efekt cieplarniany?
Ziemia posiada atmosferę o grubości ponad 1000 kilometrów. Atmosfera zawiera masy powietrza, które zatrzymują i magazynują ciepło pochodzące ze słońca pod postacią promieniowania podczerwonego. Podwyższenie temperatury powierzchni Ziemi będące skutkiem zatrzymywania energii słonecznej przez gazy cieplarniane nazywane jest efektem cieplarnianym lub "szklarniowym".
Jak powstaje efekt cieplarniany?
Mechanizm powstawania efektu cieplarnianego przedstawiłem na zamieszczonym obok schemacie.
Znaczna część promieniowania słonecznego (promieniowanie krótkofalowe o długości fali od 0,1 do 4 mm) jest przepuszczana przez atmosferę ziemską i pochłaniana przez powierzchnię Ziemi, co powoduje jej ogrzanie. Wskutek ocieplenia powierzchni Ziemi następuje emisja promieniowania podczerwonego (promieniowanie długofalowe o długości fali od 4 do 80 mm). Znaczna część tego promieniowania jest pochłaniana przez znajdujące się w atmosferze cząsteczki wody, dwutlenku węgla i innych gazów oraz przez drobne kropelki wody w chmurach. Energia cieplna jest teraz przekazywana przez atmosferę głównie z powrotem do powierzchni Ziemi w postaci tzw. promieniowania zwrotnego a tylko częściowo w przestrzeń kosmiczną. Promieniowanie zwrotne ogrzewa ponownie powierzchnię Ziemi, dlatego jest podstawową przyczyną występowania na naszej planecie efektu cieplarnianego. Energia oddawana przez naszą planetę jest mniejsza od energii przyjmowanej pochodzącej ze Słońca.
Dzięki ochronie atmosfery przed wychłodzeniem Ziemi średnia temperatura powietrza wynosi ok. +15°C. Gdyby atmosfera nie zawierała gazów cieplarnianych, nagrzana powierzchnia Ziemi wypromieniowywałaby swą energię w przestrzeń kosmiczną, dlatego średnia temperatura powietrza byłaby równa ok. -17°C.
Dopóki człowiek nie zanieczyszczał środowiska w tak znacznym stopniu, jak ma to miejsce obecnie, główną rolę w pochłanianiu ciepła odbitego od powierzchni Ziemi pełniła para wodna. Jednak od kilkudziesięciu już lat na skutek działalności człowieka szybko wzrasta rola pozostałych gazów cieplarnianych.
Czym są gazy cieplarniane?
Gazy cieplarniane są lotnymi substancjami chemicznymi występującymi w atmosferze, których budowa fizyko-chemiczna pozwala na zatrzymywanie i magazynowanie energii cieplnej oraz przekazywanie jej do powierzchni Ziemi w postaci promieniowania podczerwonego.
Spośród ponad 30 dotychczas zidentyfikowanych gazów cieplarnianych w poniższej tabeli umieściłem 5 najważniejszych ze względu na udział w efekcie cieplarnianym oraz zdolność do pochłaniania promieniowania podczerwonego w porównaniu do dwutlenku węgla.
Nazwa gazu |
Udział w efekcie |
Efektywność pochłaniania promieniowania podczerwonego w porównaniu do CO2 |
dwutlenek węgla(CO2) |
50% |
1 |
metan (CH4) |
18% |
30 |
freony |
14% |
10-20000 |
ozon (O3) |
12% |
2000 |
tlenki azotu (NOx) |
6% |
150 |
W powstawaniu efektu cieplarnianego najważniejszą rolę odgrywa dwutlenek węgla, którego udział wynosi 50%. Tak wysoki udział CO2 w efekcie cieplarnianym, mimo najmniejszej efektywności pochłaniania promieniowania podczerwonego jest możliwy dzięki jego wysokiej zawartości w atmosferze - ok. 0,03% (zaw. objętościowa). Rola dwutlenku węgla w efekcie cieplarnianym wciąż wzrasta, co jest skutkiem działalności człowieka: emisja CO2 związana z przemysłem, połączona z gwałtownym zmniejszaniem się powierzchni terenów zalesionych. Oblicza się, że globalna emisja CO2 wynosi ok. 1011 t/rok. W obecnym stuleciu stężenie tego gazu wzrosło od ok. 270 ppm na początku XX w. do 360 ppm w latach 80.
Wysoki udział w powstawaniu efektu cieplarnianego ma również metan (CH4) - 18%. Gaz ten powstaje i jest emitowany do atmosfery w wyniku licznych reakcji beztlenowego rozkładu szczątków roślin i zwierząt oraz beztlenowego rozkładu odchodów zwierzęcych. Metan jest głównym składnikiem gazu ziemnego, dlatego też jego znaczne ilości są uwalniane do atmosfery wraz z wydobywanym węglem kamiennym i ropą naftową.
Freony, przeciwieństwie do pozostałych gazów, które umieściłem na powyższym wykresie, nie powstają w sposób naturalny. Powstają one jedynie w wyniku reakcji chemicznych przeprowadzonych przez człowieka (działanie fluorowodorem na halogenopochodne metanu lub etanu w obecności katalizatora - pięciochlorku antymonu) i stosowane są w chłodnictwie oraz (obecnie coraz rzadziej) do produkcji aerozoli. Freony są szczególnie niebezpiecznymi gazami, nie tylko ze względu na bardzo małą aktywność chemiczną, czego skutkiem jest duża trwałość. W porównaniu do dwutlenku węgla freony odznaczają się od 10 do 20000 razy większą efektywnością w pochłanianiu promieniowania podczerwonego. Należy także zauważyć, że freony powodują rozkład ozonu (O3) na tlen (O2), czego skutkiem jest powstanie tzw. dziury ozonowej.
Udział ozonu w powstawaniu efektu cieplarnianego wynosi 12%. Powstaje w sposób naturalny - z tlenu pod wpływem wyładowań atmosferycznych lub promieniowania ultrafioletowego. Ozon występuje w dolnych warstwach atmosfery w małych ilościach (ok. 2 · 10-5 g/dm3). Jego zawartość jest znacznie większa w górnych warstwach atmosfery (w ozonosferze). Chroni tam wszystkie żywe organizmy na Ziemi przed promieniowaniem ultrafioletowym.
Najmniejszą rolę w powstawaniu efektu cieplarnianego spośród gazów wymienionych w powyższej tabeli i zamieszczonych na wykresie odgrywają tlenki azotu - 6%. Do środowiska dostają się głównie wraz ze spalinami samochodów oraz razem z azotowymi nawozami sztucznymi. Najbardziej efektywnym tlenkiem jest N2O (150 razy efektywniejszy od dwutlenku węgla), jednak jego zawartość w atmosferze jest równa ok. 10-6%.
Na skutek działalności człowieka zawartość gazów cieplarnianych w atmosferze systematycznie wzrasta, co prowadzi do pogłębiania się efektu cieplarnianego. Powinniśmy zastanowić się, jakie będą konsekwencje ocieplenia klimatu na Ziemi. Czy może nam grozić katastrofa ekologiczna?
Konsekwencje ocieplenia klimatu na Ziemi
Skutki stopniowego ocieplania klimatu na Ziemi zauważamy już od wielu lat. W wielu miejscach na Ziemi obserwuje się wzrost średniej temperatury powietrza. Ogrzane wody w morzach i oceanach powodują topnienie lodowców na biegunach Ziemi oraz zwiększają swoją objętość, co prowadzi do podniesienia się ich poziomu.
W ciągu najbliższych pięćdziesięciu lat może dojść do zalania wielu obszarów położonych na małej wysokości bezwzględnej (n. p. m.). Obliczono, że w wyniku stopienia lodowców na Grenlandii i Antarktydzie pod wodą może znaleźć się prawie cała Holandia, Dania, znaczna część Belgii i Bangladeszu. Na terenie Polski może zostać zalany obszar położony w odległości nawet do 100 km od wybrzeża Morza Bałtyckiego.
Jednak teoretycznie możliwe jest również zwiększenie się masy lodowców. W wyniku ocieplenia klimatu zwiększy się parowanie wód w morzach i oceanach, co doprowadzi do zwiększenia ilości opadów na Ziemi. W okolicach biegunów naszej planety opady śniegu mogą przyczynić się do szybkiego nagromadzenia lodowców. Niestety obecnie nie obserwuje się takiego zjawiska.
Znacznie bardziej prawdopodobne jest przesunięcie się stref klimatycznych na Ziemi ku biegunom. Powodów tego zjawiska może być wiele. Nadmierne ogrzewanie mas powietrza może doprowadzić do zmian cyrkulacji lokalnych i wielkoskalowych prądów powietrznych nad powierzchnią kuli ziemskiej. Efekt cieplarniany może również doprowadzić do zmian systemu prądów morskich. Nietrudno domyśleć się, jakie będą skutki przemieszczenia się stref klimatycznych. Nowe warunki klimatyczne wywołają liczne klęski żywiołowe. Zmienione układy ciśnień atmosferycznych spowodują powstanie huraganów, cyklonów i tornad. Zwiększone parowanie wód w morzach i oceanach doprowadzi do występowania nawalnych opadów, a skutkiem tego będą liczne powodzie, a w górach lawiny. Jednocześnie na obszarach położonych w znacznych odległościach od wielkich zbiorników wodnych w wyniku szybkiego wysychania gleb utrzymywać się będą susze. Długotrwałym suszom bardzo często towarzyszą pożary lasów, spalana biomasa emituje do atmosfery olbrzymie ilości smogu zawierającego CO2,CO, tlenki azotu i inne gazy dodatkowo zwiększające natężenie efektu cieplarnianego.
Gatunki roślin i zwierząt, które nie dostosują się do zmienionych warunków, po prostu znikną z powierzchni Ziemi. Wiele chorób związanych z gorącym klimatem (np. malaria) dotknie ludzi i zwierzęta, które są całkowicie na nie nieodporne.
Skutki zmiany klimatu wskutek efektu cieplarnianego można także będzie zauważyć w gospodarce człowieka, a ściślej mówiąc - w rolnictwie. Skład chemiczny gleb, charakterystyczny dla danej strefy klimatycznej, nie zmieni się tak gwałtownie, jak temperatura i wilgotność powietrza. Nie będzie więc możliwa uprawa roślin na terenach o większych, niż dotychczas szerokościach geograficznych, mimo sprzyjających tam warunków klimatycznych, gdyż gleby nie będą urodzajne. Rolnictwo nie będzie w stanie wyżywić zwiększającej się wciąż liczby ludności.
Konsekwencje ocieplenia klimatu na kuli ziemskiej są więc oczywiste - wiele osób zginie w wyniku coraz liczniejszych klęsk żywiołowych. Jeszcze więcej ludzi umrze z głodu i na skutek nowych chorób. Efekt cieplarniany jest więc problemem ekologicznym stanowiącym realne zagrożenie dla ludzkości. Powinniśmy zatem już dziś poszukiwać rozwiązań tego problemu oraz zastanowić się nad tym, co robić, aby niedopuścić do zwiększania się globalnego ocieplenia.
Rozwiązania problemu
Jak już wspomniałem na stronie tytułowej, aby rozwiązać współczesne problemy naszego środowiska nie wystarczą wysiłki jednego, czy kilku narodów. Efekt cieplarniany stanowi zagrożenie dla całej ludzkości, dlatego rozwiązań tego problemu muszą poszukiwać wszyscy ludzie.
Każdy człowiek może wpływać na zmniejszanie się natężenia efektu cieplarnianego poprzez np. segregację śmieci i używanie surowców wtórnych. Ogranicza w ten sposób emisję dwutlenku węgla, która towarzyszy produkcji opakowań, a także zmniejsza wydzielanie metanu, powstającego przy rozkładzie substancji organicznych na wysypiskach śmieci.
Społeczeństwo powinno oszczędzać energię. Dzięki zastosowaniu materiałów izolacyjnych w budynkach mieszkalnych możliwe jest zabezpieczenie przed nadmierną utratą energii cieplnej. Energia elektryczna może być oszczędzana dzięki używaniu nowoczesnych, energooszczędnych urządzeń elektrycznych. W ten sposób zmniejszmy zapotrzebowanie na energię, a więc możliwe stanie się ograniczenie jej produkcji przez ciepłownie i elektrownie. Tym samym zmniejszy się emisja dwutlenku węgla do atmosfery.
Należy również zwrócić uwagę na efektywność pracy ciepłowni i elektrowni. Obliczono, że wykorzystywane jest tylko 35% energii, która powstaje w wyniku spalania węgla. Pozostałe 65% ulega rozproszeniu, głównie w postaci ciepła. Po przeprowadzeniu odpowiednich remontów elektrowni możliwe stałoby się wykorzystanie tej energii np. do otrzymania gorącej wody służącej potrzebom przemysłu lub do ogrzewania budynków mieszkalnych.
W celu zmniejszenia emisji dwutlenku węgla do atmosfery należy zacząć poszukiwać alternatywnych źródeł energii. Skłania nas do tego również zjawisko gwałtownego zmniejszania się ilości paliw kopalnych (oblicza się, że światowe zasoby ropy naftowej wyczerpią się za ok. 30 lat, natomiast pokłady węgla kamiennego zostaną wyeksploatowane za ok. 170 lat). Odnawialne zasoby energii praktycznie nigdy się nie wyczerpią. Należy do nich zaliczyć: promieniowanie słoneczne, ruchy mas powietrza, ruchy wód w rzekach, fale i pływy morskie, energia geotermiczna. Najważniejszym źródłem energii dla Ziemi jest promieniowanie Słońca. Wraz z promieniowaniem słonecznym do Ziemi dociera moc o wartości ok. 178 000 TW (1 TW = 100000 MW), z czego ok. 30% jest odbijane przez atmosferę, ponad 45% pochłaniają lądy i morza w postaci ciepła, pozostała jest zużywana w cyklu hydrologicznym, w procesach fotosyntezy oraz do wprawiania w ruch powietrza i fal morskich. Dla porównania spalająca rocznie od 1,5 do 2 mln ton węgla średniej wielkości elektrownia ma moc zaledwie 1000 MW.
Znaczny udział w emisji dwutlenku węgla i tlenków azotu mają pojazdy silnikowe. Aby ograniczyć emisję gazów cieplarnianych przez samochody należy próbować nakłonić społeczeństwo do korzystania ze środków transportu publicznego lub innych pojazdów, nie zanieczyszczających środowiska - rowerów.
W regulacji zawartości dwutlenku węgla w atmosferze ziemskiej najistotniejsze znaczenie mają lasy. Obliczono, że 1 ha lasu może pochłonąć 250 kg dwutlenku węgla. Należy całkowicie zaprzestać wycinania lasów równikowych oraz ograniczyć wycinanie i wypalanie pozostałych lasów. Należy również sadzić nowe drzewa w miejsce wyciętych.
O działaniach mających na celu ograniczenie emisji dwutlenku węgla do atmosfery rozmawiano w czerwcu 1992 na tzw. "Szczycie Ziemi" w Rio de Janeiro w Brazylii. Uchwalono tam tzw. Ramową Konwencję, która uzupełniała tzw. Protokół Montrealski z 1978 postanowieniami w sprawie zmniejszenia emisji CO2, CH4 i N2O.
Ograniczanie emisji świadczy o tym, że narody zdają sobie sprawę z zagrożenia, jakie może stanowić efekt cieplarniany i próbują przeciwdziałać natężaniu się globalnego ocieplenia.
DZIURA OZONOWA
Czym jest dziura ozonowa?
W atmosferze ziemskiej na wysokości od 10 do 50 km występuje warstwa o podwyższonej koncentracji ozonu (O3) - ozonosfera. Maksymalne stężenie ozonu utrzymuje się na wysokości ok. 23 km. Od końca lat 70 - tych obserwuje się znaczny spadek zawartości ozonu, szczególnie nad Antarktydą, w rejonie bieguna południowego. Zmniejszenie koncentracji ozonu w ozonosferze jest nazywane dziurą ozonową.
Powstawanie dziury ozonowej
Dziura ozonowa powstaje wskutek niszczenia warstwy ozonowej przez związki chemiczne, zwane freonami.
Pod wpływem promieniowania ultrafioletowego freony ulegają fotolizie, w wyniku czego uwalniane zostają atomy chloru. Chlor wchodzi w reakcję z ozonem, tworząc równie aktywny tlenek chloru (ClO) oraz zwykły tlen (O2). Następnie reakcja dwóch cząsteczek tlenku chloru prowadzi do powstania cząsteczki dwutlenku chloru (ClO2) oraz uwolnienia kolejnego atomu chloru, który rozbija następne cząsteczki ozonu. Oprócz tego dwutlenek chloru może ulegać rozpadowi na atom chloru oraz dwuatomową cząsteczkę tlenu.
Poniżej zamieściłem reakcje chemiczne zachodzące podczas niszczenia ozonu:
CnClxFy
CnFy + x Cl
Cl + O3
ClO + O2
2 ClO
ClO2 + Cl
ClO2
Cl + O2
Przedstawione powyżej reakcje przebiegają aż do całkowitego wyczerpania się cząsteczek ozonu lub do momentu usunięcia chloru wskutek innych reakcji chemicznych.
Ocenia się, że roczne tempo spadku zawartości ozonu wynosi poniżej 0,2% w okolicach równika oraz od 0,4 do 0,8% w umiarkowanych szerokościach geograficznych. Jednak największe (i wciąż zwiększające się) tempo spadku ozonu stratosferycznego obserwuje się w rejonie bieguna południowego w okresie wczesnojesiennym (przełom września i października). W okresie 1987-92 całkowita zawartość ozonu stratosferycznego zmniejszyła się o ponad 50% w stosunku do zawartości z 1970 roku, kiedy to średnia październikowa wynosiła jeszcze 300D ( 1D [dobson] - jednostka używana do określania koncentracji ozonu, nazwana na cześć konstruktora przyrządów pomiarowych ).
Można zadać pytanie: dlaczego dziura ozonowa powstaje właśnie nad Antarktydą (na półkuli południowej), mimo że największa emisja gazów niszczących ozon występuje na półkuli północnej, na terenach najbardziej rozwiniętych i uprzemysłowionych. Oto mechanizm powstawania dziury ozonowej nad Antarktydą:
Powietrze zanieczyszczone freonami, halonami i innymi gazami, na skutek różnic ciśnień zostaje wprawione w ruch i jest przenoszone na pewne odległości. Wraz z wielkoskalowymi prądami powietrznymi w atmosferze ziemskiej (wiatrami stratosferycznymi) masy zanieczyszczonego powietrza są następnie roznoszone po całej kuli ziemskiej. Obecnie freony występują nad całą powierzchnią kuli ziemskiej, nawet w miejscach tak odległych od uprzemysłowionych terenów (Europa, USA), jak Antarktyda. W okresie, kiedy na półkuli północnej rozpoczyna się pora wiosenna, nad Antarktydą zaczyna się noc polarna. Tworzy się wtedy regularny, stabilny, trwający pół roku wir, w którym powietrze krąży wokół bieguna południowego. Masy powietrza antarktycznego są wtedy całkowicie odizolowane od dopływu powietrza równikowego, zawierającego zawsze wysokie stężenie ozonu stratosferycznego. Reakcje niszczenia ozonu przez freony przebiegają szybciej, niż reakcje powstawania ozonu, zatem jego koncentracja wyraźnie ulega zmniejszeniu. W 1982 roku zaobserwowano kilkudniowy całkowity brak ozonu w dolnych warstwach stratosfery.
Z przedstawionego powyżej mechanizmu powstawania dziury ozonowej można łatwo zauważyć, jak bardzo ważną rolę dla ludzkości spełniają lasy równikowe, które poprzez produkcję olbrzymich ilości tlenu atmosferycznego (O2) umożliwiają powstawanie ozonu (O3).
Gazy niszczące ozon
Wśród gazów wywierających niszczący wpływ na warstwę ozonową największy udział mają freony, halony oraz tlenki azotu.
Pod względem chemicznym freony (CFC) są pochodnymi chlorowcowymi węglowodorów nasyconych. W cząsteczce zawierają atomy chloru i fluoru, niekiedy również bromu. Powstają przez działanie fluorowodorem na halogenopochodne metanu lub etanu w obecności katalizatora - pięciochlorku antymonu. Niższe freony charakteryzują się znaczną prężnością pary w niskich temperaturach i wysokim ciepłem parowania. Ze względu na dużą pojemność cieplną mają znaczny udział w zwiększaniu się efektu cieplarnianego. Nie mają zapachu lub posiadają zapach eteru. Są bezbarwne i nietoksyczne. Znalazły zastosowanie w produkcji urządzeń chłodzących i klimatyzacyjnych oraz (obecnie coraz rzadziej) w produkcji kosmetyków i dezodorantów. Najbardziej znanymi i najczęściej używanymi freonami jest dichlorodifluorometan (CCl2F2), zwany freonem F-12 oraz dichlorotetrafluoroetan (C2Cl2F4), zwany freonem F-114. Obecnie oblicza się, że w atmosferze znajduje się ponad 20 mln ton freonów.
Halony są pochodnymi fluorowcowymi metanu i etanu. Są nietoksycznymi gazami lub cieczami. Nie ulegają spalaniu. Stosowane są do produkcji gaśnic halonowych.
Tlenki azotu powstają w ozonosferze głównie w wyniku spalania paliw przez silniki samolotów i rakiet. W znacznych ilościach tlenki azotu wydzielane są do ozonosfery również w wyniku wybuchów jądrowych.
Skutki niszczenia warstwy ozonowej
Ozonosfera pochłania bardzo szkodliwe dla wszystkich żywych organizmów promieniowanie ultrafioletowe (UV) o długości fali poniżej 390 nm. Niszczenie warstwy ozonowej prowadzi do zmniejszania się efektywności pochłaniania promieni UV. W wyniku tego organizmy są narażone na zwiększone promieniowanie ultrafioletowe.
Nadmiar promieni UV może doprowadzić do zakłócenia równowagi całych ekosystemów. Promieniowanie ultrafioletowe przenika wodę do kilku metrów wgłęb (w przypadku wód czystych nawet do kilkunastu metrów). Powoduje to zamieranie szczególnie wrażliwych organizmów roślinnych i zwierzęcych tworzących plankton. Konsekwencje tego są widoczne w następnych ogniwach łańcucha troficznego. Zmniejszy się więc występowanie ryb żywiących się planktonem oraz ryb drapieżnych.
Promieniowanie ultrafioletowe wpływa również niekorzystnie na rośliny. Wśród roślin, które wykazują reakcję na promienie UV, ponad dwie trzecie gatunków jest na nie wrażliwe. Należy przy tym zaznaczyć, że są to głównie gatunki roślin uprawnych i przemysłowych.
Zwiększenie się natężenia promieniowania ultrafioletowego na Ziemi odbije się z pewnością w gospodarce człowieka. Zmniejszenie liczebności populacji ryb na skutek zaniku planktonu doprowadzi do znacznie mniejszych połowów na określonym terenie. Ucierpi więc rybactwo i rybołówstwo. W wyniku niszczenia przez promienie UV chlorofilu roślin uprawnych (np. zbóż) zmniejszą się plony, a więc ucierpi rolnictwo.
Promieniowanie ultrafioletowe może jednak negatywnie wpływać bezpośrednio na ludzi. Poprzez wytwarzanie pigmentów w skórze, człowiek tylko w niewielkim stopniu jest zdolny do obrony. Nadmierne promieniowanie UV może osłabiać u ludzi system immunologiczny i tym samym zmniejszać odporność na infekcje i choroby. Wśród chorób tych najgroźniejsze są z pewnością choroby nowotworowe, a szczególnie nowotwory skóry (np. czerniak). Ponadto promieniowanie ultrafioletowe powoduje podrażnienie spojówek, a przez to występowanie licznych chorób oczu, głównie zaćmy. Promienie UV powodują także przyspieszenie procesów starzenia się skóry.
Jeśli do środowiska wciąż wydzielane będą freony i inne gazy niszczące ozon, to w niedalekiej przyszłości dziura ozonowa powiększy znacznie swój rozmiar i wkrótce pojawi się nad całą kulą ziemską. Nie będzie to już więc dziura ozonowa, ale całkowity zanik ozonu w atmosferze ziemskiej.
Ochrona warstwy ozonowej
Już w 1971 roku dwóch chemików zauważyło i udowodniło niszczący wpływ freonów na warstwę ozonową atmosfery. Byli nimi prof. Sherwood Rowland i dr Mario Molina (laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie chemii z 1995 roku). Komisja do spraw ochrony środowiska ONZ zwróciła uwagę na to zjawisko dopiero w 1976 roku. Od tego czasu freony znalazły się na liście związków chemicznych niebezpiecznych dla środowiska naturalnego. Konkretne działania mające na celu niedopuszczenie do zmniejszania się warstwy ozonowej nad powierzchnią kuli ziemskiej zaczęto jednak podejmować dopiero od 1982 roku, kiedy to dr Joe Farman odkrył na Antarktydzie Zachodniej całkowity zanik ozonu w atmosferze. W 1987 roku w celu ochrony warstwy ozonowej z inicjatywy UNEP (Programu Ochrony Środowiska Narodów Zjednoczonych) 31 państw (w tym Polska) podpisało Protokół Montrealski. Zakładano w nim 50 - procentowe ograniczenie produkcji freonów do 2000 roku w stosunku do wartości z 1986 roku. Od 1990 roku rzeczywiście obserwuje się zmniejszenie tempa wzrostu freonów w atmosferze - z 5% rocznie do mniej niż 3%. Ponadto 11 października 1990 roku Polska stała się członkiem Konwencji Wiedeńskiej w sprawie ochrony warstwy ozonowej, w myśl której zakazana jest produkcja freonów oraz import zagranicznych urządzeń chłodzących zawierających freony. Można więc mówić o znacznym wzroście świadomości władz i społeczeństwa, co jest pocieszającym zjawiskiem. W produkcji kosmetyków i dezodorantów nie stosowane są już praktycznie freony, a jako nośniki używane są inne, nieszkodliwe dla środowiska gazy - propan i butan. Kosmetyki te oznaczane są jako "CFC frez" lub "ozon friendly" (przyjazne ozonowi). Także nowoczesne lodówki i chłodziarki są urządzeniami bezfreonowymi.
Jednak pomimo wszelkich działań mających na celu niedopuszczenie do dalszej emisji freonów i halonów, w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat nie stanie się możliwe odbudowanie warstwy ozonu nawet do grubości sprzed 20 laty.
Czym są kwaśne deszcze?
Kwaśne deszcze, to opady atmosferyczne zawierające w kroplach wody zaabsorbowane gazy - dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu i inne bezwodniki kwasowe oraz produkty ich reakcji w atmosferze - słabe roztwory kwasu siarkowego (IV), znacznie groźniejszego kwasu siarkowego (VI), kwasu azotowego (V).
Powstawanie kwaśnych deszczy
Kwaśne deszcze powstają głównie na obszarach, gdzie atmosfera jest narażona na długotrwałą emisję dwutlenku siarki i tlenków azotu, zarówno ze źródeł naturalnych, np. czynnych wulkanów, jak również sztucznych - spaliny powstające w wyniku spalania zasiarczonych paliw - węgla brunatnego i kamiennego.
Skutki występowania kwaśnych deszczy
Kwaśne deszcze wywierają negatywny wpływ na faunę i florę. Są niewątpliwą przyczyną licznych chorób układu oddechowego. Znacznie przyspieszają korozję różnego rodzaju konstrukcji metalowych oraz zabytków.
Ochrona przed kwaśnymi deszczami
Zapobieganie występowania kwaśnych deszczy polega na budowaniu instalacji wyłapujących tlenki siarki i azotu ze spalin emitowanych do atmosfery oraz ograniczaniu spalania paliw zawierających siarkę i jej związki, głównie węgla brunatnego i kamiennego.
Przeciwdziałanie występowaniu kwaśnych deszczy powinno mieć charakter międzynarodowy, ponieważ nierzadko opady kwaśnego deszczu trafiają na obszary znacznie oddalone od źródeł zanieczyszczeń atmosfery.
UNEP
Międzynarodowa Deklaracja CP jest dobrowolnym, publicznym zobowiązaniem się do rozpowszechniania i praktykowania specyficznej, prewencyjnej strategii zarządzania środowiskiem wywodzącej się z filozofii Czystszej Produkcji.
Światowa produkcja i konsumpcja rozwijają się w sposób niezrównoważony, co pogłębia globalny kryzys ekologiczny. Dlatego właśnie pilnie potrzebne stało się nowe narzędzie, które sprawi, że stosowanie strategii CP (jej skuteczność dawno już została udowodniona), będzie forsowane we wszystkich krajach, przez rządy, samorządy, polityków, liderów sektora prywatnego i publicznego, itp.
Deklaracja została sformułowana przez UNEP, po szeroko zakrojonych konsultacjach z różnymi zainteresowanymi grupami.
W dziesiątym roku istnienia Światowego Programu Czystszej Produkcji wydanie Deklaracji jest swego rodzaju "odnowieniem ślubów", zapisywanych dotychczas w różnego rodzaju dokumentach i ustaleniach międzynarodowych organizacji.
Deklaracja dąży do dalszego rozpowszechnienia CP i zdobycia nowych "adwokatów" tej koncepcji na całym świecie.
Akcja ta sprawia, że coraz więcej, coraz bardziej różnorodnych organizacji jest zainteresowanych wdrażaniem CP. Wzmaga się też pomoc dla rozwoju lokalnych, krajowych programów Czystszej Produkcji. Promowana jest międzynarodowa współpraca i transfer technologii.
Deklarację podpisują przedstawiciele rządów narodowych i lokalnych, przedstawiciele świata biznesu (dyrektorzy generalni, prezesi, itp.), przywódcy organizacji społecznych oraz dyrektorzy międzynarodowych związków i agencji.
Lista sygnatariuszy Deklaracji jest okresowo publikowana przez UNEP.
Dnia 5.02.1999, podczas spotkania Rady UNEP-u w Nairobi (Kenia), doszło do podpisania Międzynarodowej Deklaracji Czystszej Produkcji przez polskiego Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa, Jana Szyszkę. Polska jest jednym z 47 krajów (stan na 31 kwietnia 2002), których przedstawiciele rządów podpisali tę Deklarację.
Opracowano na podstawie materiałów udostępnionych przez UNEP
MIĘDZYNARODOWA DEKLARACJA CZYSTSZEJ PRODUKCJI
Uważamy, że osiągnięcie zrównoważonego rozwoju jest naszym wspólnym obowiązkiem.
Działania mające na celu ochronę globalnego środowiska muszą zawierać udoskonalone praktyki zrównoważonej produkcji i konsumpcji.
Wierzymy, że Czystsza Produkcja i inne strategie prewencyjne (zapobiegawcze) - takie jak eko-efektywność, "zazielenianie" produkcji, zapobieganie zanieczyszczeniom - są preferowanymi opcjami. Wymagają one rozwoju, wspierania i wdrażania właściwych środków.
Czystszą Produkcję rozumiemy jako ciągłe stosowanie zintegrowanej prewencyjnej strategii w odniesieniu do procesów, produktów i usług dla uzyskiwania korzyści ekologicznych, ekonomicznych i społecznych oraz korzyści związanych ze zdrowiem i bezpieczeństwem.
W tym celu zobowiązujemy się do:
KIEROWNICTWO |
wykorzystywania naszego wpływu w celu
|
ŚWIADOMOŚĆ, |
tworzenia podstaw
|
INTEGRACJA |
zachęcania do integracji strategii prewencyjnych
|
BADANIA I ROZWÓJ |
tworzenia rozwiązań innowacyjnych
w naszych badaniach, działaniach i w rozwijanych przez nas politykach;
|
KOMUNIKACJA [SPOŁECZNA] |
dzielenia się naszymi doświadczeniami
|
WDRAŻANIE |
podejmowania działań na rzecz przyswojenia Czystszej Produkcji
|
Polska ratyfikowała protokół z Kioto
Polska delegacja pojedzie na Światowy Szczyt Zrównoważonego Rozwoju w Johannesburgu z ratyfikowanym protokołem z Kioto - oświadczył prezydent Kwaśniewski na spotkaniu z przedstawicielami organizacji pozarządowych w piątek, tuż po podpisaniu nowej ustawy.
Przystąpienie do grona państw, które ratyfikowały protokół z Kioto, przyniesie Polsce, oprócz uznania na arenie międzynarodowej, zwłaszcza w Unii Europejskiej, także znaczne korzyści gospodarcze. Według zapewnień ministra środowiska, będą to kwoty bliskie 1 mld euro. Korzyści dla biznesu, wynikające z ratyfikacji, będą odnosić się przede wszystkim do zwiększenia konkurencyjności tych rozwiązań i technologii, które prowadzą do zmniejszenia zużycia kopalnych surowców energetycznych i zastąpienia ich czystymi, odnawialnymi źródłami energii.
Polska z tytułu ratyfikacji protokołu nie poniesie żadnych kosztów, przynajmniej w pierwszym okresie, w latach 2008-2012. Nasze zobowiązanie dotyczące redukcji gazów cieplarnianych wykonaliśmy z nawiązką. Mieliśmy zmniejszyć ich emisję o 6 proc. wobec bazowego roku 1988, a zredukowaliśmy prawie o 30 proc. Nadwyżkę, około 100 mln ton, możemy sprzedać przy zastosowaniu elastycznych mechanizmów, jak w handlu emisjami.
Protokół z Kioto jest pierwszym prawnie wiążącym porozumieniem międzynarodowym, mającym na celu ochronę środowiska i realizację programu zrównoważonego rozwoju w skali globalnej. Bez podpisu Polski nie wszedłby w życie, gdyż suma emisji po naszej ratyfikacji przekroczyła wymagane 55 proc.
Prezydent Kwaśniewski przewiduje, że na konferencji w Johannesburgu spór pojawi się tam, gdzie potrzebne są pieniądze i gdzie nie wystarczą deklaracje. Jego zdaniem, wielkim problemem krajów najbogatszych i najbardziej zdolnych do udzielania pomocy jest zakres wsparcia, do jakiego są przygotowane.
Te informacje będą potrzebne na koniec do BILIOGRAFII .
Rzecznik Prasowy
Prasa - 26.08.2002 r.
|
AGENDA 21
Agenda 21 została przyjęta na Szczycie Ziemi w Rio de Janeiro w 1992 roku. Jej sygnatariuszami są 172 kraje ONZ, w tym Polska. Agenda jest wszechstronnym planem działania dla Narodów Zjednoczonych, rządów i grup społecznych w każdym obszarze, w którym człowiek ma wpływ na środowisko.
U jej podstaw leży refleksja, że ludzkość doszła do przełomowego momentu w historii. Kontynuując dotychczasowa politykę, przyczyniamy się do pogłębienia przepaści gospodarczej w społeczeństwach i między państwami, rozszerzenia się sfer ubóstwa, głodu, chorób i analfabetyzmu. Będziemy też powodować postępującą degradację środowiska naturalnego, od którego zależy życie na Ziemi.
Możemy jednak zdecydować się na zmianę kursu - poprawić poziom życia potrzebujących, lepiej zarządzać ekosystemami, chronić je i tym samym budować przyszłość dla siebie. Agenda 21 stwierdza, że żaden naród nie jest w stanie osiągnąć tego na własną rękę. Konieczne jest globalne porozumienie dla zrównoważonego rozwoju.
Agenda 21 domaga się nowych sposobów inwestowania w przyszłość, aby w XXI wieku osiągnąć globalny zrównoważony rozwój. Zakres jej zaleceń waha się od nowych metod nauczania po nowe metody wykorzystania surowców i uczestniczenia w tworzeniu zrównoważonej gospodarki. Ambicją Agendy 21 jest bezpieczny i sprawiedliwy świat, w którym każda żywa istota będzie w stanie zachować swa godność.
Najprościej: Agenda - to notes z bieżącymi sprawami wymagającymi załatwienia... 21 - oznacza XXI wiek. Czyli Agenda 21, to zestaw zaleceń i kierunków działań jakie powinniśmy podejmować na rzecz zrównoważonego rozwoju w perspektywie XXI wieku. Agenda 21 to jeden z podstawowych dokumentów Konferencji Narodów Zjednoczonych "Środowisko i Rozwój" (Szczytu Ziemi), jaka miała miejsce w Rio de Janeiro, w czerwcu 1992 roku. Globalny Program Działań, nazywany popularnie Agendą 21, to obszerny (liczący prawie 600 stron) dokument oparty na 27 zasadach Karty Ziemi. Przedstawia porozumienie osiągnięte przez 179 państw.
|
Teraz kilka podstawowych pojęć ściśle związanych z zagadnieniami Agendy 21. |
|
Co to jest Zrównoważony Rozwój ? Zrównoważony rozwój to proces łączenia działań:
w celu zrównoważenia szans dostępu do środowiska naturalnego poszczególnych społeczeństw i ich obywateli - zarówno tych współczesnych jak i przyszłych pokoleń.
Zrównoważony rozwój cywilizacyjny następuje Co to jest Ekorozwój ? Ekorozwój oznacza nową filozofię rozwoju globalnego, regionalnego i lokalnego, przeciwstawiającą się wąsko rozumianemu wzrostowi gospodarczemu. Podstawowy sens tej ważnej kategorii oddają następujące określenia. Ekorozwój to:
Jakie są cele Ekorozwoju? Ekorozwój to zbiór celów, wśród których wymienia się najczęściej:
Ich wspólnym mianownikiem jest zaspokojenie fizycznych Zwłaszcza poprzez utrzymanie zrównoważonych funkcji ekologicznych środowiska przyrodniczego (równowaga ekologiczna).
Jednym słowem, chodzi o nasze życie w harmonii z przyrodą Jakie jest praktyczne znaczenie Agendy 21? Odpowiedzialnością za praktyczne przyjęcie i wdrożenie zaleceń Agendy 21 obarczone są przede wszystkim rządy.
Wyznacza ona jednak każdej grupie społecznej, zarówno tej formalnej jak i nie, ważną rolę w procesie trwałego Jak Polska realizuje wytyczne zawarte w Agendzie 21?
Zasada zrównoważonego rozwoju zostało podniesieniona Konstytucja Rzeczpospolitej Polskiej w art. 5 zapewnia ochronę środowiska, kierując się zasadą zrównoważonego rozwoju.
Zasady ekorozwoju stały się podstawą realizowanego |
Praca pochodzi z serwisu www.e-sciagi.pl
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
6066
6066
6066
6066
6066
6066
6066
więcej podobnych podstron