1
migracja zanieczyszczeń w ekosystemach
- ogólny schemat
ŹRÓDŁO
SUROWCÓW
EKOSFERA
SKŁADOWISKO
ODPADÓW
1/3
2/3
migracja zanieczyszczeń
w ekosystemach podlega
takim samym prawom
jak obieg naturalnych
komponentów ekosfery
pyły i gazy
ATMOSFERA
HYDROSFERA
LITOSFERA
(gleba)
ścieki komunalne i
przemysłowe,
odpady zatapiane
odpady komunalne
i przemysłowe
nawozy, pestycydy
2
migracja zanieczyszczeń w ekosystemach -definicje
emisja
przemieszczanie zanieczyszczeń
ze źródła do ekosfery w jej
pojęciu najogólniejszym
imisja
przeniesienie zanieczyszczeń do
receptorów : ludzie, rośliny,
zwierzęta
transmisja
obejmuje wszystkie zjawiska
zachodzące pomiędzy źródłem
a receptorem w funkcji czasu i
przestrzeni:
przemiany fizyczne i chemiczne,
reakcje wtórne (np.synergizm),
rozcieńczanie itp.
źródło emisji
ekosfera
receptory
E
M
I
S
J
A
I
M
I
S
J
A
T
R
A
N
S
M
I
S
J
A
3
migracja zanieczyszczeń w atmosferze 1
1994 rok
erupcja wulkanu na Kamczatce
1883 rok – erupcja wulkanu Krakatau:
chmura pyłu wyniesiona na 50 km, pył na
powierzchni ponad 800 tys. km
2
utworzył
warstwę o wysokości 6 cm
30.03.1956 – erupcja wulkanu na
Kamczatce – 3.04.1956 zwiad lotniczy
wykrył nad południowo-zachodnią Anglią
chmurę pyłu na wysokości 15 km – w
ciągu 120 godzin pyły wulkaniczne
przemieściły się na odległość ok. 10 000
km – średnia prędkość ok. 80 km/h
1991 rok – erupcja wulkanu Pinatubo na
Filipinach – do atmosfery trafiło ok. 20
mln ton SO
2
– aerozol kwasu siarkowego
utworzył pierścień wokół równika – w
ciągu 2 miesięcy zanieczyszczenia dotarły
do USA i Europy Środkowej
Bezpośredni wymiar finansowy tej
katastrofy – zmniejszona o 30 %
efektywność elektrowni słonecznej
uruchomionej w 1990 roku na pustyni
Mojave w Kalifornii
atmosfera – najbardziej mobilny komponent ekosfery
4
migracja zanieczyszczeń w atmosferze 2
0
2
4
6
1
9
8
9
1
9
9
0
1
9
9
1
1
9
9
2
1
9
9
3
1
9
9
4
1
9
9
5
1
9
9
6
o
d
c
z
y
n
o
p
a
d
u
p
H
MoŜliwości wzajemnego oddziaływania róŜnych substancji:
niezaleŜne (np. SO
2
i fenol, SO
2
i HF, H
2
S i CS
2
)
antagonistyczne (SO
2
i NH
3
)
addytywne (CO
2
, CO i CH
4
nasilanie efektu cieplarnianego)
synergetyczne – efekt silniejszy niŜ addytywne (SO
2
i NO
2
kwaśne deszcze)
Interakcja SO
2
i pył
synergizm
proces asymilacji pyłu
(w porach ziaren pyłu -
SO
2
) przez rośliny i w
przypadku opadu
atmosferycznego
kwas siarkawy
anatagonizm
SO
2
i popiół lotny (odczyn
zasadowy - do 13 pH);
ograniczenie emisji pyłu
wzrost kwasowości opadów
(okręg katowicki)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
1
9
8
9
1
9
9
0
1
9
9
1
1
9
9
2
1
9
9
3
1
9
9
4
1
9
9
5
1
9
9
6
p
y
ł/
N
O
x
,
p
y
ł/
S
O
2
5
migracja zanieczyszczeń w atmosferze 3
Przeprowadzone symulacje
komputerowe wykazały, Ŝe 25 %
związków azotu zawartego w wodach
Chesapeake Bay pochodzi odległych o
800 km rolniczych stanów:
Pensylwanii, Ohio i Kentucky.
kolor fioletowy – zanieczyszczenia
powietrza, kolor pomarańczowy –
zanieczyszczenia powierzchni ziemi
(opad), kolor niebieski –zanieczyszczenia
wody (opad), popielate romby – opad
deszczu
Świat Nauki, marzec 1996
Skutki obecności w atmosferze związków siarki najdotkliwiej odczuła Europa. Ogromne
wysiłki skierowane na ograniczenie emisji siarki o 30 % w stosunku do 1980 roku (Świat Nauki,
grudzień 1995) nie przyniosły spodziewanych rezultatów.
Dopiero pomiary przestrzennego rozkładu zanieczyszczeń w atmosferze wykonane przy
uŜyciu lidaru (pomiar osłabienia światła lasera – pochłanianie widma światła przez określone
substancje chemiczne – ich stęŜenie) zainstalowanego na pokładzie promu kosmicznego
Discovery wykazały, Ŝe ogromna plama aerozoli siarkowych rozciąga się od wybrzeŜy Ameryki
aŜ do Europy (2 400 km).
Pozwoliło to odrzucić długo utrzymującą się teorię, Ŝe związki siarki emitowane w USA są
wymywane z atmosfery nad Atlantykiem. UŜywając tego argumentu Stany Zjednoczone nie
podpisały ani I ani II Protokołu Siarkowego zobowiązującego sygnatariuszy do ograniczenia
emisji SO
2
do atmosfery.
6
migracja zanieczyszczeń w atmosferze 4
Wprawdzie emisja pyłów ma mniejszy zasięg oddziaływania w porównaniu
z emisją gazów, niemniej przekonanie Ŝe jest to zasięg lokalny jest błędne.
Świadczy o tym chociaŜ rosnąca zawartość ołowiu w lodach Arktyki. W latach 1940-
1970 jego ilość wzrosła 4 – krotnie.
A oto inny przykład. Jest rok 1953, kwiecień. Miasto Troy w stanie Nowy York
zostało zalane przez nagłe oberwanie się chmury. W czasie ulewy fizycy z pobliskich
laboratoriów uniwersyteckich, którzy prowadzili badania nad radioaktywnością,
zauwaŜyli nagły wzrost promieniowania naturalnego tzw. tła. Okazało się, Ŝe to właśnie
deszcz był wysoko radioaktywny. Pył radioaktywny z próbnych naziemnych wybuchów w
stanie Nevada został przeniesiony wraz z masami powietrza i sprowadzony na ziemię w
strugach ulewnego deszczu. Niektórzy fizycy ostrzegli swe Ŝony, by zatrzymały dzieci w
domach. Nie wydali jednak Ŝadnego publicznego oświadczenia, gdyŜ pogwałciłoby to
przepisy o tajemnicy wojskowej. Jednak naukowcy wykazują silną tendencję do
porozumiewania się między sobą i niebawem fizycy w całych Stanach Zjednoczonych
prywatnie mierzyli radioaktywność deszczu i kurzu. I wszędzie było to samo: powietrze,
gleba, woda, Ŝywność były skaŜone radioaktywnie.
Stan Nevada leŜy nad Pacyfikiem, stan Nowy York nad Atlantykiem. Wbrew
przewidywaniom ekspertów wojskowych o wystąpieniu jedynie lokalnych skaŜeń i
wyniesieniu pyłu na tak znaczne wysokości, Ŝe nie będzie on stanowił zagroŜenia dla
powierzchni ziemi, okazało się Ŝe prądy powietrzne przeniosły go na odległość 5000 km
i wraz z opadami atmosferycznymi dotarł on do powierzchni Ziemi.
7
migracja zanieczyszczeń w wodach 1
Globalna cyrkulacja
wód oceanu światowego
•
niebezpieczeństwo rozprzestrzenienia zatopionych
odpadów komunalnych i przemysłowych na całym
globie
•
niebezpieczeństwo koncentracji zanieczyszczeń w
prądach morskich
Wg inf. z 1968 r. – USA – zatopiły u swych wybrzeŜy 14 mln ton odpadów komunalnych.
Kiedyś uwaŜano, Ŝe zatapianie odpadów rtęciowych nie zagraŜa środowisku. Sądzono, Ŝe rtęć
sedymentując dociera do odpadów dennych i w ten sposób zostaje wyłączona z obiegu. Okazało
się jednak, Ŝe w naturalnych warunkach rtęć metaliczna utlenia się powoli do jonów rtęciawych
a następnie rtęciowych, by wreszcie pod wpływem mikroorganizmów przekształcić się w
związek metylortęciowy o charakterze lipfilowym a więc wchłanianym przez plankton (łąńcuch
troficzny prowadzący do skorupiaków, ryb, fok).
W 1965 roku w Holandii pomiędzy Hagą a Harlemem fale oceanu wyrzuciły na brzeg duŜe ilości
martwych ryb, w organizmie których stwierdzono duŜą ilość siarczanu miedzi. Okazało się, Ŝe
źródłem zanieczyszczeń był przemysł chemiczny zlokalizowany nad Zatoką Meksykańską, przy
czym zawartość związków miedzi w spuszczanych ściekach nie przekraczała wartości
normatywnych. U wybrzeŜy Europy ich koncentracja była jednak 500 x większa.
W podobny sposób związki rtęci z Seatle leŜącego w pobliŜu granicy USA i Kanady dotarły wraz
Prądem Północno-Pacyficznym do zachodnich wybrzeŜy Alaski. U mieszkańców jednej z wysepek
stwierdzono obecność rtęci w organizmie w ilości 10-12 krotnie przekraczającej poziom
dopuszczalny.
8
migracja zanieczyszczeń w łańcuchach troficznych 1
Izotopy promieniotwórcze odkładają
się w tkankach, do których wykazują
powinowactwo chemiczne:
stront w kościach
jod w tarczycy
tryt w szpiku kostnym
uran w nerkach
pluton w płucach
cez wraz z krwią rozchodzi się w
całym organizmie
Izotopy promieniotwórcze wykazują
równieŜ
zdolność
kumulacji
w
kolejnych
ogniwach
łańcucha
troficznego (przykład skaŜenia Sr
90
w
jednym z kanadyjskich jezior):
skaŜenie wody 1
skaŜenie osadów dennych 200
skaŜenie roślin wodnych 300
skaŜenie tkanek małŜa 750
skaŜenie kości okonia 3 000
W wyniku naziemnych prób jądrowych
prowadzonych w USA w latach 50
największemu napromieniowaniu ulegli
Eskimosi i Lapończycy, chociaŜ opad pyły
radioaktywnego w Arktyce był 10-krotnie
mniejszy niŜ w strefie umiarkowanej.
Uproszczona budowa łańcucha troficznego:
porosty (silnie absorbujące pył z
powietrza)
główny składnik poŜywienia karibu i
reniferów
podstawowy pokarm Lapończyków i
Eskimosów
9
migracja zanieczyszczeń w łańcuchach troficznych 2
średnie roczne wniknięcie iztopów
promieniotwórczych drogą
pokarmową (Polska) w Bq/osobę
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
1
9
8
4
1
9
8
6
1
9
8
8
1
9
9
0
1
9
9
2
1
9
9
4
1
9
9
6
1
9
9
8
2
0
0
0
2
0
0
2
2
0
0
4
2
0
0
6
Cez 137
Cez 134
średnie roczne stęŜenie cezu 137 w
opadzie całkowitym (Polska)
w Bq/m
2
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1
9
7
0
1
9
7
5
1
9
8
0
1
9
8
5
1
9
9
0
1
9
9
5
2
0
0
0
2
0
0
5
2
0
1
0
10
migracja zanieczyszczeń w łańcuchach troficznych 3
średnie roczne stęŜenie cezu 137
w
mięsie
,
drobiu
,
rybach
jajach
w
Bq/kg
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1
9
8
4
1
9
8
6
1
9
8
8
1
9
9
0
1
9
9
2
1
9
9
4
1
9
9
6
1
9
9
8
2
0
0
0
2
0
0
2
2
0
0
4
2
0
0
6
średnie roczne stęŜenie cezu 137 w ziemniakach,
warzywach
,
owocach,
zboŜach
w Bq/kg
0
2
4
6
8
10
1
9
8
4
1
9
8
6
1
9
8
8
1
9
9
0
1
9
9
2
1
9
9
4
1
9
9
6
1
9
9
8
2
0
0
0
2
0
0
2
2
0
0
4
2
0
0
6
średnie roczne stęŜenie cezu 137 w
mleku w Bq/dm
3
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
1
9
8
4
1
9
8
6
1
9
8
8
1
9
9
0
1
9
9
2
1
9
9
4
1
9
9
6
1
9
9
8
2
0
0
0
2
0
0
2
2
0
0
4
2
0
0
6
11
migracja zanieczyszczeń w łańcuchach troficznych 4
Wędrówka DDT w łańcuchach troficznych
woda morska 0,0001 mg/l
plankton, glony
0,01 mg/kg masy
ryby, np. śledź bałtycki 1 mg/kg masy
mięsoŜerne ptaki morskie, foki, pingwiny 25 mg/kg tkanki tłuszczowej
Wszystkie łańcuchy pokarmowe prowadzące przez ziemiopłody
i zwierzęta do człowieka (np. mleko) wykazują zdolności
kumulowania substancji promieniotwórczych i toksyn.
zawartość DDT w glebie (w zaleŜności od uprawy)
pomidory - 15 lb / akr
zboŜa -
19 lb / akr
sady -
113 lb / akr
70 % - mięso i produkty odzwierzęce
(mleko, jaja)
25 % - skaŜone rośliny
5 % - skaŜona woda
dawka stosowana
(bezpieczna ???)
1 lb/akr
Dawka śmiertelna
100 - 200 mg/kg ciała
mieszkańcy Europy
5 - 10 mg/kg tkanki
tłuszczowej
12
migracja zanieczyszczeń w ekosystemach -
podsumowanie
Migracja zanieczyszczeń w atmosferze
••••
czynniki meteorologiczne
••••
czynniki topograficzne
••••
charakterystyka emitora
Migracja zanieczyszczeń w wodach
••••
prądy morskie i nurt rzeczny
••••
regeneracja wód (stopień rozcieńczenia – zanieczyszczenia poniŜej 5 % objętości
wody, intensywność wymiany wód)
Migracja zanieczyszczeń w glebach (za pośrednictwem wody i powietrza)
••••
intensywność wymiany powietrzno-gazowej
••••
stopień przepuszczalności wód z opadów atmosferycznych (prędkość przepływów
pionowych (iły - 4 mm/h, piaski - 4 m/h)
••••
prędkość poziomych przepływów wód w formacjach górotworów
Migracja zanieczyszczeń w łańcuchach troficznych
(kumulacja najczęściej w tkance
tłuszczowej)
13
migracja zanieczyszczeń w ekosystemach – przykład rys.
Wędrówka cząstki polichlorowanego bifenolu PCB-153 w ekosystemie
14
migracja zanieczyszczeń w ekosystemach – przykład opis
PCB – polichlorowane bifenole – trwałe związki syntetyczne – istnieją uzasadnione przypuszczenia, Ŝe są one
odpowiedzialne za zaburzenia pracy układu hormonalnego zwierząt i ludzi. O tym, Ŝe związki te mogą przechodzić w
formę lotną wiedziano juŜ w 1937 roku. Departament Zdrowia USA oraz takie firmy jak np. General Electric niezmiennie
jednak utrzymują, Ŝe gromadzenie tych związków na składowiskach i w osadach dennych eliminuje je z obiegu w
ekosystemach. Dekontaminacja kosztowałaby miliardy dolarów.
Wiele jednak wskazuje na to, Ŝe związki te krąŜą w ekosystemach, kumulując się w tkance tłuszczowej
organizmów ludzkich i zwierzęcych i Ŝe wykazują one powinowactwo chemiczne m.in. do hormonów sterujących
funkcjami rozrodczymi. Związki te są obecnie (w 50 lat po uruchomieniu ich produkcji ) wszędzie: w plemnikach
męŜczyzny w Nowym Jorku, w puszce kawioru, w tkance tłuszczowej noworodka z Michigan, w tuńczyku podawanym w
Tokio, w mleku matki karmiącej dziecko we Francji lub płn. Kanadzie, w tranie kaszalota Ŝyjącego w płd. Pacyfiku.
Wiosna 1947 roku - Alabama – Anniston – wyprodukowano tam związek o nazwie fabrycznej Aroclor-1254.
Stanowił on mieszaninę dziesiątków związków z rodziny polichlorowanych dwufenoli.
Massachusetts – Pittsfield – Zakłady General Electric produkujące transformatory (piranol - środek izolująco-
chłodzący, niepalny w miejsce stosowanego wcześniej łatwopalnego oleju )
Lipiec 1947 roku – transformator trafił do rafinerii w Big Spring – Texas, gwałtowna sierpniowa burza
spowodowała uszkodzenie linii wysokiego napięcia i zniszczenie transformatora, transformator został wyrzucony na
wysypisko śmieci, ale wcześniej jeden z pracowników wylał jego zawartość na ziemię licząc, Ŝe oleista substancja zwiąŜe
nieco wszechobecnego pyłu ,
Cztery miesiące później podczas zimowej burzy gwałtowny podmuch przeniósł drobinę pyłu do wnętrza budynku
mieszkalnego, skąd została usunięta wraz z domowymi śmieciami (przyklejona do zatłuszczonego papieru) na wysypisko
śmieci.
Tam przeleŜała 2 lata aŜ ulewne deszcze podmyły fragment wysypiska i natłuszczony papier uniesiony został w
strumieniu spływającej wody. Nastało lato. Pod wpływem słońca polichlorowane dwufenole przeszły w stan lotny i wraz z
masami powietrza przemieściła się nad jezioro Michigan. Skropliła się i opadła na powierzchnię wody przylegając do algi.
Kiedy ta obumarła opadła wraz z nią na dno. Tam została przykryta warstwą ziemi spłukiwaną do jeziora z miejskiego
wysypiska śmieci.
Mieszkańcy postanowili zrekultywować teren. W trakcie wyrównywania i umacniania linii brzegowej wzruszone
zostały osady denne i nasza cząsteczka PCB –153 wydobyła się na powierzchnię jeziora i została zjedzona przez pchłę
wodną . Pchły wodne pełnią rolę filtru, zdobywając poŜywienie przez odcedzanie z wody maleńkich roślin.
I tak oto spełniło się marzenie kaŜdej cząsteczki spowinowaconej z tkanką tłuszczową. Znalazła się w łańcuchu
troficznym, który doprowadził ją do niedźwiedzia polarnego. I być moŜe znalazło się w organizmie samicy, która na
wiosnę wyszła z jaskiń na Svalbardzie nie mając u swego boku Ŝadnego potomstwa.
15
relacja człowiek – środowisko 1
Co doprowadziło do tak znacznych napięć w ekosferze, Ŝe ujawnił się stan
określany jako kryzys środowiska ?
Wiemy juŜ, Ŝe źródłem napięć powstających w poszczególnych ekosystemach
jest czynnik zewnętrzny. Tym czynnikiem zewnętrznym stał się człowiek
.
Kiedyś przyroda niszczyła cywilizacje, dziś cywilizacja niszczy przyrodę.
biosfera
antroposfera
zamknięty układ
technologiczny
biosfera
antroposfera
społeczeństwo
techniczne w konflikcie
z przyrodą
układ otwarty
zharmonizowany ze
środowiskiem
biosfera
antroposfera
16
relacja człowiek – środowisko 2
CZŁOWIEK
EKOSFERA
INGERENCJA
BOMBA EKOLOGICZNA
Z OPÓ
Ź
NIONYM ZAPŁONEM
ODWET EKOLOGICZNY
BUMERANG EKOLOGICZNY
W relacji człowiek – środowisko obowiązuje zasada akcji i reakcji.
Reakcja ekosystemu na dokonywane w nim przez człowieka zmiany:
•
moŜe mieć róŜny zasięg: lokalny, globalny
•
moŜe ujawnić się w bliskiej lub odległej perspektywie czasowej
•
moŜe mieć wreszcie róŜne natęŜenie
Bomba ekologiczna z opóźnionym
zapłonem
zjawiska o zasięgu globalnym i długofalowym
działaniu
:
• eksplozja demograficzna,
• nasilanie się efektu cieplarnianego,
• ubytki ozonu w stratosferze,
• wycinanie lasów deszczowych.
Odwet ekologiczny
ujawnienie się nieprzewidzianych następstw
niweczących spodziewane korzyści lub
stwarzających nowe problemy wymagające
rozwiązania na skutek przekształcania
środowiska z pogwałceniem obowiązujących
w nim praw:
•eksploatacja zasobów surowcowych,
•
urbanizacja,
•
mechanizacja i chemizacja rolnictwa,
•introdukcja obcych dla danego ekosystemu
gatunków roślin i zwierząt,
•wprowadzanie do środowiska ekotoksyn.
Bumerang ekologiczny
ujawnienie się nieprzewidzianych następstw
niweczących spodziewane korzyści lub
stwarzających nowe problemy wymagające
rozwiązania na skutek działań mających na
celu ochronę środowiska
17
odwet ekologiczny – nawoŜenie azotowe
Tzw. jednostronne nawoŜenie, szczególnie nawoŜenie azotowe - bardzo szybki wzrost
roślin, ale zmiany w budowie anatomicznej (zmniejszenie grubości ścianek komórek), co
powoduje:
•
mniejszą odporność na niekorzystne warunki klimatyczne – obniŜenie plonów,
•
mniejszą odporność na szkodniki i choroby - stosowanie zwiększonej dawki pestycydów,
•
mniejszą trwałość w czasie magazynowania - stosowania chemicznych środków
konserwujących.
Nadmierne nawoŜenie azotowe stanowi równieŜ zagroŜenie dla zdrowia a nawet Ŝycia
zwierząt i ludzi.
Wprawdzie same azotany uwaŜa się za mało toksyczne, ale w przewodzie pokarmowym ulegają
one przemianie w azotyny, które redukują hemoglobinę do methemoglobiny, efektem czego jest
niedotlenienie organizmu w skrajnych przypadkach prowadzące do śmierci.
Ponadto w organizmach zwierzęcych i ludzkich zachodzi synteza azotanów i amin prostych, w
wyniku której powstają nitrozoaminy będące substancjami kancerogennymi.
Dwumetylonitrozoaminy i dwuetylonitrozoaminy uŜywane są do doświadczalnego wywoływania
nowotworów.
18
odwet ekologiczny – pestycydy - DDT
1939 rok - Paul Muller (Szwajcaria) stwierdził silnie owadobójcze działanie jednego z
chlorowanych węglowodorów – DDT
(nagroda Nobla)
Powszechne stosowanie DDT rozpoczęło się w czasie II wojny światowej. Dzięki zastosowaniu
DDT zlikwidowano ogniska malarii i febry, plagę wszy i pluskiew. Szacuje się, Ŝe 5 mln ludzi
uratowano od śmierci, 100 mln od chorób. Po zaprzestaniu stosowania DDT liczba zgonów na
malarię wzrosła w latach 1968-1969 do 2,5 mln.
Jednak juŜ w 1946 roku DDT okazał się w wielu przypadkach nieskuteczny. Zdarzało się, Ŝe
populacja szkodników wzrastała wskutek wyselekcjonowania form odpornych na DDT lub teŜ
występowała plaga innych szkodników, które uwolnione spod kontroli biologicznej
wytruwanego gatunku, nadmiernie się rozmnaŜały.
Np. czerw jabłoniowy stał się głównym szkodnikiem sadów, gdy przy uŜyciu DDT wytępiono nie
tylko mszyce, ale i biedronki - naturalnego wroga czerwia.
JuŜ pod koniec lat 60-tych wydano zakaz stosowania DDT. Jego toksyczność w stosunku do
szkodników zanikła. Stwierdzono natomiast jego szkodliwe oddziaływanie równieŜ na
człowieka. DDT jest praktycznie nierozkładalny w środowisku i wykazuje skłonności do
kumulacji w tkankach. Po 25 latach stosowania DDT rozpowszechnił się na całej kuli ziemskiej.
Na Antarktydę spadło
ponad 2 mln
ton DDT. Uczeni prowadzący doświadczenia na zwierzętach
nie dysponują materiałem wolnym od skaŜenia.
Jego obecność stwierdzono w jajach ptaków, organizmach ryb Ŝyjących w niedostępnych
górskich jeziorach, pingwinów Ŝyjących na Antarktydzie, mleku matek a nawet w tkankach
płodu ludzkiego.
Za dawkę śmiertelną uwaŜa się 100 - 200 mg/kg ciała. W organizmach mieszkańców Europy
stwierdza się zawartość 5 -10mg/kg tkanki tłuszczowej. PoniewaŜ DDT gromadzi się głównie w
tkance tłuszczowej intensywne odchudzanie moŜe więc spowodować wyzwolenie DDT i zatrucie
organizmu.
19
odwet ekologiczny – nawadnianie
W naturalnych ekosystemach pustynnych i półpustynnych parowanie i transpiracja ,czyli
wydzielanie pary wodnej przez rośliny lądowe nie przekracza 100-200 mm/rok.
W regionach sztucznie nawadnianych wzrasta nawet do 6000 mm/rok (Płn. Afryka). Chcąc
więc utrzymać uprawy naleŜy uzupełniać ubytki wilgoci. Wykorzystuje się do tego celu
odsoloną wodę morską. Problem polega na tym, Ŝe odsolenie nie jest 100 % i przy tak
znacznym nawadnianiu doprowadza się do zasolenia gleby.
Efektem jest zachwianie równowagi mikro- i makroelementów prowadzące do degradacji gleby
oraz obniŜenia plonów a nawet zniszczenia upraw.
Negatywny wpływ zasolenia jest rejestrowany przez rośliny przy koncentracji soli wynoszącej
około 3000 mg/l , zaś kres aktywności biologicznej gleby następuje przy koncentracji ok.5000
mg/l.
odwet ekologiczny – hydroelektrownie w Afryce 1
Hydroelektrownia na rzece Zambezi - dochody uzyskane z hodowli ryb miały pokryć straty
wynikłe ze zniszczenia pastwisk i pól uprawnych.
Tymczasem wody zbiorników zaporowych w strefie tropikalnej zachowują się tak jak wody
jezior - słaba wymiana pionowa wód i związane z tym słabe dotlenienie głębszych warstw
wody – pogorszenie warunków dla Ŝycia organicznego (takŜe hodowanych ryb).
Ponadto wraz z wydłuŜeniem linii brzegowej powiększyła się liczba siedlisk muchy tse-tse, co
spowodowało spadek pogłowia bydła.
Wysiedlenie ludzi z tych obszarów doprowadziło do erozji gleby i powaŜnych zamieszek wśród
ludności, której oferowano gorszą ziemię lub przesiedlono do miast nie przygotowanych na jej
przyjęcie.
Uregulowany odpływ wody poniŜej tamy okazał się bardziej szkodliwy niŜ powodzie, które
poprzednio corocznie uŜyźniały za darmo niŜej połoŜone tereny. PoniewaŜ zmniejszyła się
Ŝyzność gleb, trzeba sprowadzać nawozy sztuczne, które są zbyt kosztowne dla miejscowej
ludności.
20
odwet ekologiczny – hydroelektrownie w Afryce 2
Tama na Nilu w Assuanie
Dawni budowniczowie urządzeń wodnych stworzyli moŜliwości
swobodnego przepływu Nilu. Woda zalewała pola osadzając na
nich Ŝyzny muł niesiony z Afryki Środkowej. Dalej połoŜone pola
nawadniane były kanałami do dziś jeszcze istniejącymi, a wodę
do góry pompowano tzw. śrubami Archimedesa, urządzeniami
pochodzącymi z 250 r. przed Chrystusem. Wylewy Nilu były
regularne, Ŝyciodajna rzeka płynęła przez pustynne tereny bez
Ŝadnych dopływów czy ubytków aŜ do delty obfitującej w ryby.
Wszystko funkcjonowało bez zarzutu. TakŜe wybudowana w 1833
roku tama posiadała przydenne upusty umoŜliwiające swobodny
przepływ wody wraz z mułem uŜyźniającym pola. Nie zakłóciła
więc naturalnych procesów.
Wybudowana w II poł XX w. tama jest większa (powierzchnia
sztucznego jeziora 5000 km
2
, maksymalna głębokość 180 m,
długość tamy 3,6 km, maksymalna wysokość nasypu 110 m). W
obawie przed zniszczeniem przez zamuloną wodę urządzeń
elektrowni, zrezygnowano z przydennych upustów.
Z budową tej tamy związane były tak kosztowne przedsięwzięcia
jak przeniesienie świątyń (np. Abu Simbel). Nie liczono się z
kosztami, poniewaŜ inwestycja ta miała się zamortyzować w
ciągu 2 lat. Tymczasem stało się inaczej.
Z planowanych 10 mld kWh, w końcu lat 70-tych osiągnięto tylko
1/5, z czego połowę zuŜywa fabryka nawozów sztucznych
wzniesiona w pobliŜu tamy.
Przesączająca się przez ściany zbiornika woda powoduje
wypłukiwanie złoŜa solnego, co powoduje zasolenie gleby. W
pierwszych 10 latach ubyło 15 % terenów uprawnych.
Nie doceniono teŜ parowania powierzchniowego i silnych wiatrów
powstających w wyniku duŜych róŜnic temperatur dnia i nocy, co
przy tak olbrzymiej powierzchni powoduje ogromne straty wody.
Koszty społeczne
Wysiedlono 55 tys. czarnoskórych Nubijczyków,
wyróŜniających się wysoką kulturą. Musieli opuścić swe
wypielęgnowane domy i przenieść się do baraków
wybudowanych na kamienistym pustkowiu wzłuŜ szosy
z Assuanu do Kairu.
Wybudowanie tamy odbiło się ujemnie na stanie
zdrowotnym miejscowej ludności. Stwierdzono tam
wzrastającą liczbę przypadków choroby przewodu
pokarmowego, powodowanej przez bakterie
pasoŜytujące w organizmach pewnego gatunku
ślimaka wodnego. Na skutek zmian środowiskowych,
ślimaki te uzyskały bardzo korzystne warunki rozwoju i
nadmiernie się rozmnoŜyły. Walczy się z nimi wsypując
do rzeki olbrzymie ilości środków chemicznych (fot.) i
w ten sposób obok Nilu Białego i Błękitnego pojawił się
Nil „Ŝółty” - zatruty i martwy.
21
odwet ekologiczny – „czyste” preparaty
Przez wiele lat przemysł farmaceutyczny Stanów Zjednoczonych z wątroby fok Ŝyjących w
rejonie Bieguna Południowego wytwarzał preparat przeciwko anemii dla dzieci i
niemowląt. Jak się później okazało, preparat ten zawierał o 600 % rtęci więcej ponad
dopuszczalną normę. Zadziałał tu mechanizm kumulacji rtęci w łańcuchu troficznym. W
wątrobie fok stwierdzono zastraszającą ilość rtęci - 16 x więcej niŜ wartość dopuszczalna.
Gwałtowny spadek liczebności stad karibu Ŝyjących na Alasce oraz sprowadzonych z
Laponii udomowionych reniferów. Mieszkańcy Alaski wędrowali w ślad za karibu, zwierzęciem
Ŝyjącym w stanie dzikim i wędrującym w poszukiwaniu poŜywienia. Lapończycy przepędzają
stada swoich reniferów, co nie powoduje nadmiernego zniszczenia terenów wypasu.
Wzrost śmiertelności niemowląt po dostarczeniu mleka w proszku głodującej Afryce
spowodowany był brakiem dostępu do czystej wody.
odwet ekologiczny – introdukcja obcych gatunków
Australia
W 1787 roku przywieziono kilkadziesiąt okazów kaktusów, które tak się rozmnoŜyły, Ŝe w 1925
roku zajmowały juŜ powierzchnię 25 mln ha. Zniszczono je chemicznie dopiero w 1930 roku.
Podobne problemy mieli Australijczycy z królikami.
Nie zwaŜając na zastrzeŜenia przyrodników, australijscy farmerzy wpuścili na swoje plantacje
trzciny cukrowej tropikalną ropuchę pochodzenia amerykańskiego, spodziewając się, Ŝe zniszczy
ona chrząszcze atakujące trzcinę. Okazało się jednak, Ŝe ropuchy prowadzą nocny tryb Ŝycia i
wyruszają na polowanie wtedy, kiedy chrząszcze juŜ nie Ŝerują. W czasie swych nocnych
wędrówek Ŝaby zjadały wszystko co napotkały na swej drodze, z wyjątkiem chrząszczy
szkodników. A poniewaŜ rozmnaŜają się w fenomenalnym tempie, opanowały całe plantacje
trzciny cukrowej w północnych prowincjach Australii. Atakujące trzcinę chrząszcze trzeba będzie
nadal zwalczać metodami chemicznymi (inf. 1993 r.)
22
bumerang ekologiczny – ochrona gatunkowa – słonie
W 1989 r. weszła w Ŝycie Konwencja o Międzynarodowym Handlu Gatunkami ZagroŜonymi.
Zgodnie z jej postanowieniami obowiązuje zakaz obrotu kością słoniową. Jednak w ciągu 10 lat
obowiązywania tego zakazu liczebność słoni wzrosła tak znacznie, Ŝe wskutek ich Ŝerowania
doszło do zniszczenia środowiska w stopniu utrudniającym przetrwanie innym
gatunkom. Przeprowadzone w 1999 r. badania wykazały, Ŝe w Parku Narodowym Krugera
(RPA) Ŝyje 9 tys. słoni, podczas gdy zdolność nośna środowiska pozwala na
przebywanie w nim tylko 7 tys. osobników.
W 1995 r. rząd Zimbabwe podał, Ŝe liczebność populacji słoni dwukrotnie przekracza ich
dopuszczalną ilość. Nawet inspektor ds. programu ochrony słonia afrykańskiego przyznał, Ŝe
populacja słoni w jednym z parków narodowych w Zimbabwe (Hwange) wymknęła się spod
kontroli. Ten jednak park narodowy jest szczególnym przypadkiem. Zlokalizowany został na
terenach bezwartościowych dla rolnictwa – na suchych, jałowych nieuŜytkach, na których nie
mogło Ŝyć zbyt wiele zwierząt. Podczas pory suchej większość parkowych wodopojów jest
zaopatrywana w wodę z zewnątrz. Jest to więc system stworzony przez ludzi i przez nich równieŜ
musi być podtrzymywany.
Jak rozwiązać ten problem: antykoncepcja albo odstrzał.
Na razie Botswana, Namibia i Zimbabwe otrzymały zgodę na sprzedaŜ rządowych zapasów
ciosów, które zgromadzono wskutek naturalnej śmierci słoni od momentu uprawomocnienia się
zakazu handlu kością słoniową. Zimbabwe sprzedało 20 ton, Namibia 12 ton a Botswana 18 ton.
Rządy tych krajów zgodziły się przeznaczyć uzyskane w ten sposób środki – ich wysokość jest
tajemnicą – na potrzeby ochrony przyrody.
MoŜliwość pozyskiwania korzyści materialnych sprawia, Ŝe naleŜy umoŜliwić okresowe
przerzedzanie stad słoni , gdyŜ jeśli ludzie nie będą mieć Ŝadnych korzyści ze zwierzyny, zechcą
wykorzystać te tereny do innych
23
bumerang ekologiczny – ochrona lasów
Dla specjalistów, największe od półwiecza poŜary lasów w USA u schyłku XX w. nie były
zaskoczeniem.
W wyniku prowadzonej od ponad 100 lat gospodarki leśnej (wyrąb, przecinka, nasadzenia) oraz
stosowanej od dawna polityki gaszenia wszelkich zarzewi ognia, w lasach zgromadziła się tak
duŜa ilość materiałów łatwopalnych w postaci ściółki i młodników, Ŝe stały się one beczką prochu.
Nagromadzony materiał palny zwiększa intensywność płomieni niszczących stare drzewa, które
mogłyby przetrwać poŜar i stanowić podstawę odradzania się lasu.
Liczba poŜarów koron drzew – kiedy przez las wędruje ściana ognia, w odróŜnieniu od poŜaru
ograniczonego do ściółki, rośnie wykładniczo.
WyraŜany jest pogląd, Ŝe moŜna temu zapobiec stosując kontrolowane wypalanie.
Punktem zwrotnym dla zwolenników tej metody ochrony lasów stał się poŜar w parku narodowym
w Yellowstone, który w 1988 r. strawił 10 % jego powierzchni. Od tego czasu nie gasi się tam
ognia wywołanego przez czynniki naturalne. Wprawdzie zaledwie poniŜej 1 % kontrolowanych
wypaleń wymknęło się spod kontroli w ciągu 5 lat stosowania tej metody, ale ekologia poŜarów to
bardzo trudna dziedzina.
Przykład ostatniego poŜaru „pielęgnacyjnego” w Nowym Meksyku w pobliŜu Los Alamos świadczy
takŜe o tym, Ŝe kontrolowane wypalanie moŜe przekształcić się w niekontrolowany, długotrwały
(2 tygodnie) i bardzo groźny w skutkach poŜar, zwłaszcza po okresie długotrwałej suszy.