1.Definicja środowiska i jego charakterystyka. Elementy składowe środowiska przyrodniczego. Ochrona środowiska a ekologia, sozologia, ochrona przyrody
2.Rozwój myśli o środowisku i jego ochronie na przestrzeni dziejów
3.Ochrona środowiska jako przedmiot polityki globalnej - ujęcie historyczne:
a. Raport Sekretarza Generalnego ONZ U Thanta, 1969
b. 1 raport Klubu Rzymskiego "Granice wzrostu"
c. Konferencja Sztokholmska "Tylko jedna Ziemia", 1972
d. Program Ochrony Środowiska przy ONZ (UNEP), 1972
e. Szczyt Ziemi w Rio de Janeiro, 1992
1.Definicja środowiska i jego charakterystyka. Elementy składowe środowiska przyrodniczego. Ochrona środowiska a ekologia, sozologia, ochrona przyrody
a. Środowisko przyrodnicze- całokształt ożywionych i nieożywionych składników przyrody, ściśle ze sobą powiązanych.
b. Elementy środowiska przyrodniczego:
1. litosfera z pedosferą
2. hydrosfera
3. atmosfera
4. biosfera
biosfera- obszar na kuli ziemskiej, gdzie występują żywe organizmy
pojęcie "środowisko naturalne" wzięło się przypadkiem od tłumaczenia "natural environment"-> poprawnie mówi się "środowisko przyrodnicze", gdyż środowiska "naturalnego" raczej już nie ma
c. ekologia- nauka o środowisku. Bada wzajemne stosunki między organizmami lub ich zespołem a otaczającym ich środowiskiem. To wąska dziedzina nauki, posiada własną terminologię i metody badawcze. Obecnie także oznacza naukę o środowisku przyrodniczym człowieka (w tym znaczeniu "ekologiczny"= sprzyjający środowisku")
sozologia- nauka o metodach i zasadach ochrony środowiska, podaje konkretne zalecenia jak chronić środowisko; tzw. OŚ stosowana. Jej twórcą był Walery Goetel, geolog, profesor, badacz Tatr.
ochrona przyrody- wąski dział zajmujący się ochroną najcenniejszych obszarów, gatunków i pojedynczych obiektów (roślin, zwierząt, grzybów...)
ochrona środowiska- całokształt działań, które mają służyć zachowaniu w jak najlepszej kondycji powierzchni Ziemi wraz z glebami, kopalin, wód, powietrza, biosfery i krajobrazu; nie jest to dziedzina nauki
2.Rozwój myśli o środowisku i jego ochronie na przestrzeni dziejów
Od zarania dziejów ochraniano środowisko, zwłaszcza jego najcenniejsze składniki. Motywy były praktyczne i wyższe:
praktyczne:
- ochrona własnego stanu posiadania
- obrona przed stanem zagrożenia
wyższe:
- poczucie odpowiedzialności człowieka za losy świata
- ochrona "wyższej wartości"
obecnie istnieją jeszcze motywy typu:
- to jest trendy
- to jest dobry interes
OCHRONA ŚRODOWISKA NA PRZESTRZENI DZIEJÓW
XII w. p.n.e., Starożytne cesarstwo chińskie
- ochrona lasów, obowiązek odnawiania drzewostanów
motywy: praktyczne
III w. p.n.e., Indie
- orędzie hinduskiego króla Asioki: ochrona gatunkowa różnych zwierząt- nie zabijać, nie niszczyć siedlisk, zakaz palenia lasów
motywy: religijne (buddyści wierzą w reinkarnację pod postacią zwierząt)
POLSKA
XI w.- Bolesław Chrobry
- polowanie, rybołówstwo i bartnictwo zarezerwowane dla króla i upoważnionych przez niego osób
- ochrona bobra
motywy: bliżej nieznane
XV w.- Władysław Jagiełło
- ochrona niektórych gatunków, np. cisa lub cennych osobników, np. starych dębów
motywy: religijne
XVI w.- Statut Litewski, 1529 r.
- ochrona gatunkowa niektórych gatunków zwierząt, np. żubra, sokoła
XIX/XX w.- romantyzm
- filozofia kultury romantyzmu stała się inspiracją dla rozwoju filozofii ochrony przyrody i rozwoju nauk przyrodniczych
Europa i USA
- 1. rezerwat przyrody w Europie: las Fontainbleau pod Paryżem
- 1. Park Narodowy Yellowstone w USA, 1872 r.- krok milowy
PL
- fascynacja intelektualistów i artystów Tatrami
- 1. ustawa o ochronie środowiska uchwalona przez Sejm Galicyjski w 1868 r.:
ochrona świstaka i kozicy
XXI w.- polityka coraz bardziej podporządkowana ochronie środowiska
3.Ochrona środowiska jako przedmiot polityki globalnej - ujęcie historyczne:
a. Raport Sekretarza Generalnego ONZ U Thanta, 1969
„Człowiek i jego środowisko”- raport będący początkiem współpracy politycznej w celu OŚ
główne tezy:
wzrost zaludnienia, migracja do miast urbanizacja problemy społeczne
zanieczyszczenie atmosfery, wody i gleb
kurczenie się zasobów (lasów, surowców)
ubożenie przyrody
zagrożenie hałasem
Na jego powstanie miały wpływ różne ugrupowania, np. Klub Rzymski.
b. 1 raport Klubu Rzymskiego "Granice wzrostu"
główne tezy:
liczba ludzi na kuli ziemskiej wzrasta wykładniczo- co 50 lat jest 2x więcej ludzi
świat ma ograniczone rozmiary
rożnie zapotrzebowanie na żywność i surowce, które się wyczerpują
rośnie ilość zanieczyszczeń i odpadów
niektóre efekty rozpoznajemy z opóźnieniem
c. Konferencja Sztokholmska "Tylko jedna Ziemia", 1972
brak obecności bloku wschodniego, w tym PL. Zapoczątkowała międzynarodową współpracę w dziedzinie ochrony środowiska. Wskazała na konieczność powołania wyspecjalizowanej agencji przy ONZ zajmującej się OŚ powstał UNEP.
d. Program Ochrony Środowiska przy ONZ (UNEP), 1972
UNEP- z ang. Program Środowiskowy Organizacji Narodów Zjednoczonych. Program:
- zdrowie a środowisko
- ekosystemy lądowe
- środowisko a rozwój
- oceany
- klęski naturalne
Zobowiązanie do organizowania co 20 lat konferencji „na szczycie”, poświęconym międzynarodowej współpracy w zakresie OŚ.
e. Szczyt Ziemi w Rio de Janeiro, 1992
150 krajów, w tym blok wschodni i PL
główne dokumenty:
Deklaracja z Rio- manifest ideowy, deklaracja krajów do gotowości do zrównoważonego rozwoju
Agenda 21- 900 stronicowy, główny dokument konferencji, zawierający plan działań w zakresie OŚ w XXI w.
ramowa konwencja o zmianach klimatu
konwencja o biologicznej różnorodności
deklaracja o międzynarodowej współpracy dla ochrony lasów
zrównoważony rozwój- ekorozwój- zakłada jakość życia na poziomie, na jaki pozwala obecny rozwój cywilizacyjny. Na podstawie słów Gro Brundtland- „Na obecnym poziomie cywilizacyjnym możliwy jest rozwój zrównoważony, to jest taki rozwój, w którym potrzeby obecnego pokolenia mogą być zaspokajane bez umniejszania szans przyszłych pokoleń na ich zaspokajanie.
5. Skład chemiczny litosfery, hydrosfery, atmosfery, biosfery
6. Związki organiczne jako magazyny energii- ich powstawanie i przemiany
7. Obieg węgla w przyrodzie. Zakłócenie naturalnego obiegu węgla.
8. Kluczowe zagadnienia dot. obiegu innych pierwiastków- na przykładzie N i P:
a. główne źródła tych pierwiastków dla biosfery
b. przemiany związane z rozkładem materii organicznej
c. źródła antropogeniczne
d. zakłócenie naturalnych cykli biogeochemicznych
9. Produkcja pierwotna ekosystemów. Wielkość produkcji pierwotnej dla wybranych ekosystemów lądowych i wodnych. Łańcuch troficzny. Piramida energii.
10. Zasoby odnawialne i nieodnawialne- definicje i przykłady.
11. Zapotrzebowanie ludności świata na żywność, potencjalny areał upraw na Ziemi
5. Skład chemiczny litosfery, hydrosfery, atmosfery, biosfery
1. LITOSFERA
O- 47%
Si- 29%
Al- 8%
Fe- 5%
Ca, Na, K, Mg
2. HYDROSFERA
O- 86%
H- 11%
Cl- 2%
Na- 1%
S- 0,1%
3. ATMOSFERA
N- 78%
O2- 21%
Ar- 1%
Ne, He, CO2, para wodna, O3
4. BIOSFERA
W skład biosfery wchodzą wszystkie organizmy żywe, które średnio zbudowane są z:
O- 70%
C- 18%
H- 10%
N, S, P
6. Związki organiczne jako magazyny energii- ich powstawanie i przemiany
Dzięki przepływowi energii słonecznej możliwy jest obieg materii na Ziemi: przemiany związków chemicznych (zwłaszcza ich tworzenie) oraz tzw. obieg pierwiastków.
Związki organiczne będące magazynami energii zawierają C, O, H, N, S i P. Mogą powstawać dzięki energii słonecznej, którą to akumulują. Podczas ich rozkładu (mineralizacji) E jest uwalniana i gromadzona w związkach nieorganicznych, z których dzięki energii słonecznej (i pewnych procesów, np. fotosyntezy) tworzą się związki organiczne.
7. Obieg węgla w przyrodzie. Zakłócenie naturalnego obiegu węgla.
Rośliny fotosyntezują dwutlenek węgla z atmosfery. Wydzielają go oddychając. Zwierzęta zjadają je, także wydzielając dwutlenek węgla przy oddychaniu. Obumarłe szczątki roślin i zwierząt są obrabiane przez reducentów, które przez rozkład i oddychanie wydzielają dwutlenek węgla do atmosfery, pedosfery i hydrosfery. Także przez spalanie węgla, torfu, ropy naftowej i gazu ziemnego oraz wybuchy wulkanów wyzwala się do atmosfery CO2.
zakłócenie obiegu węgla:
nadmierna eksploatacja terenów zielonych powoduje wzrost stężenia CO2
intensywny rozwój przemysłowy także zwiększa jego stężenie
osuszanie torfowisk prowadzi do wzrostu stężenia CO2
zmiany klimatu mogą znacząco wpływać na obieg węgla: np. topnienie wieloletniej zmarzliny uwalnia zmagazynowany w glebie węgiel
8. Kluczowe zagadnienia dot. obiegu innych pierwiastków- na przykładzie N i P:
a. główne źródła tych pierwiastków dla biosfery
Azot
amoniak- od rozkładu roślin i zwierząt przez bakterie i grzyby
azotyny- powstają z przekształcania amoniaku. Azot atmosferyczny wyzwala się z nich dzięki bakteriom denitryfikacyjnym
azotany- przekształcone przez bakterie nitryfikacyjne azotyny, tworzą się także podczas wyładowań atmosferycznych. Azot atmosferyczny wyzwala się z nich dzięki bakteriom denitryfikacyjnym
Fosfor
fosfor organiczny w roślinach, drobnoustrojach i próchnicy
fosfor organiczny w zwierzętach
fosfor mineralny w skałach i glebie
fosforany rozpuszczalne
b. przemiany związane z rozkładem materii organicznej
c. źródła antropogeniczne
d. zakłócenie naturalnych cykli biogeochemicznych
9. Produkcja pierwotna ekosystemów. Wielkość produkcji pierwotnej dla wybranych ekosystemów lądowych i wodnych. Łańcuch troficzny. Piramida energii.
Produkcja pierwotna ekosystemów- maksymalna wielkość produkcji pierwotnej brutto lub netto danego ekosystemu możliwa do wytworzenia na jednostkowej powierzchni w określonym czasie (zwykle 1 roku). Zależy od warunków wzrostu i rozwoju roślin, a zwłaszcza:
nasłonecznienia i temperatury
wilgotności i dostępu do wody
zasobności siedliska w składniki pokarmowe, zwłaszcza N, P, K
i innych
ekosystem produkcja pierwotna netto g/m3/rok
rafa koralowa 2500
puszcza tropikalna 2200
las mieszany 1300
sawanna 900
tajga 800
step 600
szelfy 360
tundra 140
wody otwartego oceanu 125
półpustynie 90
pustynie 3
uprawy rolne ogółem 650
łańcuch troficzny- układ organizmów w ekosystemie, w którym każdy następny żywi się poprzednim.
np. trawa krowa człowiek
Elementy łańcucha troficznego:
producenci- rośliny zielone, produkują związki organiczne
konsumenci 1. rzędu- roślinożercy
konsumenci następnych rzędów- mięsożercy
Konsumenci przekształcają gotowe związki organiczne.
destruenci- (reducenci)- bakterie, grzyby- rozkładają obumarłą materię organiczną
Piramida energii
Ilustruje ubytek energii zgromadzonej w formie związków organicznych na poszczególnych poziomach łańcucha troficznego
10. Zasoby odnawialne i nieodnawialne- definicje i przykłady.
Zasoby odnawialne- można używać ich wielokrotnie
E spadku wód
E pływów i prądów morskich
E słoneczna
E geotermiczna
E wiatru
E biomasy
Zasoby nieodnawialne- ich ilość jest ograniczona
węgiel kamienny
węgiel brunatny
torf
ropa naftowa
gaz ziemny
uran
11. Zapotrzebowanie ludności świata na żywność, potencjalny areał upraw na Ziemi
Powierzchnia lądów: 150 ml km2, w tym:
49%- pustynie
29%- lasy, sawanny, busz, tundra
14%- stepy, prerie, łąki, pastwiska
8%- grunty orne
Na podstawie tych danych obliczono, że Ziemia jest w stanie (kalorycznie) wykarmić 20 mld ludzi. Jednak problem głodu dotyczy głównie białka.
Problem głodu w krajach 3. Świata:
potęgowany jest przez nierówny rozdział żywności między krajami bogatymi a biednymi
rozwiązanie leży w rękach polityków
należy skupiać się na lepszym wykorzystywaniu dostępnych zasobów gruntów uprawnych
Rozwiązanie problemu głodu:
nowe, syntetyczne produkty żywnościowe na bazie drożdży, grzybów itp.
lepsze wykorzystanie mórz i oceanów
połowy na wodach słodkich
walka z erozją i wyjaławianiem gleb
powiększenie powierzchni uprawnych
zwiększenie wydajności produkcji rolniczej
zwiększenie produkcji białka zwierzęcego
ograniczenie marnotrawstwa, wykorzystanie odpadów
12. Definicja zanieczyszczeń chemicznych. Podziały zanieczyszczeń.
13. Definicje pojęć:
a. emisja, imisja, absorpcja; mobilizacja, immobilizacja
b. trucizny, substancje rakotwórcze, mutagenne, teratogenne
c. łańcuch pokarmowy, akumulacja, bioakumulacja, biomagnifikacja
14. Biodegradacja związków organicznych- definicja i znaczenie tego procesu. Przykłady zanieczyszczeń łatwo i trudno podatnych na biodegradację.
15. Metale ciężkie jako zanieczyszczenia. Ich źródła w środowisku i toksyczne oddziaływanie na organizmy- na przykładach: kadmu, rtęci i ołowiu.
16. Przykłady organicznych zanieczyszczeń w środowisku. Ich źródła w środowisku i znaczenie. Pestycydy, DDT, WWA, BaP, PCB, dioksyny.
12. Definicja zanieczyszczeń chemicznych. Podziały zanieczyszczeń.
zanieczyszczenia chemiczne- różne rozpuszczone substancje chemiczne, organiczne lub nieorganiczne, dostające się do wód naturalnych najczęściej ze ściekami przemysłowymi. Wiele z nich ma działanie toksyczne na organizmy żywe. Niektóre wpływają hamująco na procesy biologiczne zachodzące w wodzie lub są niepożądane ze względu na pogorszenie jakości smakowych.
Podział zanieczyszczeń:
Ze względu na pochodzenie
naturalne- takie, które pochodzą z domieszek zawartych w wodach powierzchniowych i podziemnych
zasolenie
zanieczyszczenie związkami żelaza
popioły wulkaniczne
antropogeniczne- (sztuczne)- związane z działalnością człowieka
oleje, benzyna, smary, ropa
pestycydy, nawozy sztuczne
bakterie, wirusy, grzyby
Ze względu na przemiany w środowisku
pierwotne- emitowane bezpośrednio do środowiska
wtórne- powstałe z przemian zanieczyszczeń pierwotnych
Ze względu na skład chemiczny
organiczne- których działanie związane jest ze strukturą związków organicznych. Wskutek przemian (rozkładu) tych związków mogą powstawać związki obojętne dla środowiska, np. woda lub wtórne produkty szkodliwe:
pestycydy: DDT
detergenty- syntetyczne substancje czyszczące, zawierające składniki obniżające napięcie powierzchniowe (co osłabia siły wiążące brud z wodą)
WWA- wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne
nieorganiczne- których działanie toksyczne związane jest zazwyczaj z toksykodynamicznymi właściwościami jakiegoś pierwiastka, np.:
metali ciężkich
fluoru
arsenu
rtęci, kadmu, ołowiu
13. Definicje pojęć:
a. emisja, imisja, absorpcja; mobilizacja, immobilizacja
emisja- wprowadzenie do środowiska wytworów działalności człowieka, w szczególności zanieczyszczeń stałych, ciekłych i gazowych oraz energii w postaci hałasu, wibracji czy promieniowania.
imisja- ilość zanieczyszczeń pyłowych i gazowych odbierana przez środowisko
absorpcja- proces, w którym zanieczyszczenie jest wcielane do innej substancji lub do organizmu
mobilizacja-
immobilizacja- unieruchomienie, zjawisko odwrotne do mineralizacji, polegające na przekształcaniu pierwiastków nieorganicznych w twory organiczne i wbudowywanie ich w komórkę.
b. trucizny, substancje rakotwórcze, mutagenne, teratogenne
trucizny- substancje, które wprowadzone w małej dawce do ustroju, wskutek swej aktywności biochemicznej powodują chorobę lub śmierć; toksykologia- nauka o truciznach
substancje rakotwórcze- substancje, które powodując mutację materiału genetycznego przyczyniają się do rozwoju choroby nowotworowej, np. azbest, dioksyny, benzopiren, WWA
substancje mutagenne- wszelkie czynniki fizyczne i chemiczne wywołujące w organizmie mutacje, wpływające bezpośrednio lub pośrednio na DNA, powodując w nim trwałe zmiany, np. benzopiren w dymie papierosowym, promieniowanie jonizujące, pestycydy
substancje teratogenne- czynniki pochodzące ze środowiska zewnętrznego, powodujące wady wrodzone, np. promieniowanie jonizujące
c. łańcuch pokarmowy, akumulacja, bioakumulacja, biomagnifikacja
łańcuch pokarmowy- układ organizmów w ekosystemie, w którym każdy następny żywi się poprzednim
akumulacja- gromadzenie w określonym miejscu jakiejś substancji- związku chemicznego lub materiału wynoszonego z innego miejsca. Zachodzi na skutek mechanicznego osadzania, chemicznego wytrącania i biologicznego przyswajania przez żywe organizmy.
bioakumulacja- zdolność organizmów do akumulowania w swoich tkankach związków trujących. Stężenie substancji w tkankach może być wyższe od jej stężenia w środowisku zewnętrznym.
biomagnifikacja- procesy zachodzące w ekosystemie, w wyniku których następuje wzrost stężenia substancji toksycznej w organizmie, zajmującym wyższy poziom w łańcuchu troficznym
14. Biodegradacja związków organicznych- definicja i znaczenie tego procesu. Przykłady zanieczyszczeń łatwo i trudno podatnych na biodegradację.
Biodegradacja- rozkład związków organicznych pod wpływem organizmów żywych (głównie drobnoustrojów). Znaczenie: przyczynia się do usuwania ze środowiska odpadów i zanieczyszczeń organicznych. Wykorzystuje się ją w biologicznych oczyszczalniach ścieków i w stawach biologicznych.
Trwałość zanieczyszczeń organicznych w środowisku zależy głównie od ich podatności na biodegradację- biodegradowalności.
Zanieczyszczenia łatwo podatne na biodegradację:
Większość tych naturalnie występujących w środowisku:
- skrobia
- węglowodory alifatyczne
- alkohole
- estry
Zanieczyszczenia trudno podatne na biodegradację:
- DDT
- detergenty
- WWA
- PCB
- polietylen
15. Metale ciężkie jako zanieczyszczenia. Ich źródła w środowisku i toksyczne oddziaływanie na organizmy- na przykładach: kadmu, rtęci i ołowiu.
Metale ciężkie to pierwiastki o nieznanej roli fizjologicznej, niepotrzebne ani roślinom, ani zwierzętom, w tym człowiekowi. Uważane są za pierwiastki toksyczne. Najsilniejsze działanie toksyczne mają nieorganiczne, łatwo rozpuszczalne związki metali ciężkich, gdyż z łatwością wnikają one do organizmów żywych i kumulują się m.in. w nerkach, wątrobie, płucach, włosach i skórze.
Źródła:
- naturalne: wietrzenie skał, erupcje wulkanów, pożary lasów
- antropogeniczne: przemysł, energetyka, transport, składowanie odpadów, nawozy
1. RTĘĆ
- choroba Minamata (w Zatoce Minamata w Japonii). Objawy: niedorozwój fizyczny i umysłowy u dzieci, u dorosłych drżenie rąk, zaburzenia wzroku, słuchu, równowagi. Kilka tysięcy chorych, głównie rodzin rybaków, na skutek zatrucia rtęcią. Droga rtęci:
zakłady tworzyw sztucznych katalizatory
ścieki, zanieczyszczenia wody
bioakumulacja rtęci w rybach
spożywanie zatrutych ryb
- Irak, Ghana- XX w. Ponad tysiąc osób śmiertelnych na skutek spożywania mąki z zaprawionego grzybobójczymi środkami ziarna.
2. OŁÓW
- choroba zecerów- choroba zawodowa związana z zatruciem ołowiu. Skutki: uszkodzenia mózgu, zaburzenia emocjonalne od otępienia do szału.
- ołów mógł być przyczyną upadku Imperium Rzymskiego (naczynia z cyny i ołowiu, ołowiane wodociągi)
- obecnie głównym źródłem zanieczyszczenia ołowiem jest benzyna etylizowana z dodatkiem czteroetylku ołowiu.
3. KADM
- choroba itai-itai spowodowana przewlekłym zatruciem kadmem. skutki: uszkodzenie nerek na skutek akumulacji kadmu, łamliwość kości na skutek zaburzenia gospodarki wapnia i magnezu. 1 opisany przypadek: Japonia, rejon nawadniany wodami z rejonu górnictwa. Droga kadmu:
w wodzie obecny kadm
akumulacja kadmu w glebie
osuszanie pól ryżowych uruchomienie kadmu
CdS (nierozpuszczalny) CdSO4 (rozpuszczalny)
16. Przykłady organicznych zanieczyszczeń w środowisku. Ich źródła w środowisku i znaczenie. Pestycydy, DDT, WWA, BaP, PCB, dioksyny.
Przykłady:
- pestycydy: DDT- środek owadobójczy, bardzo trwały, o rakotwórczym działaniu, akumulujący się w organizmach żywych
- WWA- wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne- powstają podczas niecałkowitego spalania węglowodorów (oprócz metanu). Wydzielają się przy produkcji asfaltu, palenia papierosów, spalania drewna iglastego, mają rakotwórcze działanie.
- BaP- benzopiren- 1 z WWA, występuje w dymie papierosowym, ma rakotwórcze działanie
- PCB- polichlorowane biofenole- o silnych właściwościach rakotwórczych, ulegają bardzo powolnemu rozkładowi. Powodują oprócz raka choroby układu immunologicznego i nerwowego oraz uszkodzenia płodu. Stosuje się je jako środki impregnacyjne i izolacyjne.
- dioksyny- otrzymywane poprzez syntezę lub jako produkt spalania drewna, niektóre mają właściwości toksyczne
Źródła:
- dym papierosowy
- przemysł: spalanie drewna, produkcja asfaltu
- spaliny samochodowe
Znaczenie:
- niektóre stosuje się jako „pomoc” dla człowieka, np. pestycydy, czy PCB.
17. Pionowy przekrój przez atmosferę ziemską
a. charakterystyka poszczególnych stref atmosfery
b. znaczenie gradientu temperatury i inwersji termicznej
c. charakterystyka i znaczenie warstwy ozonowej
18. Skład powietrza atmosferycznego w troposferze
19. Podział zanieczyszczeń atmosfery (i przykłady)
20. Czynniki decydujące o rozprzestrzenianiu się zanieczyszczeń w atmosferze
21. Charakterystyka zagrożeń globalnych- efekt cieplarniany- jego mechanizm, przyczyny (charakterystyka gazów szklarniowych, ich potencjały, znaczenie i źródła), aktualne prognozy
22. Charakterystyka zagrożeń lokalnych- ubożenie warstwy ozonowej (dziura ozonowa)- mechanizm powstawania, przyczyny, wielkość ubytku ozonu, znaczenie i wielkość emisji freonów, zapobieganie
23. Dwutlenek siarki w atmosferze- najważniejsze źródła i znaczenie
24. Tlenki azotu w atmosferze- najważniejsze źródła i znaczenie
25. Kwaśne deszcze- definicja, przyczyny powstawania (główne źródła emisji substancji)
26. Smog chemiczny i fotochemiczny. Pojęcie smogu i mechanizmy powstawania obu smogów, ich najważniejsze składniki. Ozon troposferyczny i jego znaczenie.
17. Pionowy przekrój przez atmosferę ziemską
a. charakterystyka poszczególnych stref atmosfery
TROPOSFERA
- od powierzchni litosfery i hydrosfery do 17 km nad równikiem i do 7 km nad biegunami
- 4/5 masy atmosfery, niemal cała para wodna i aerozole (drobne cząsteczki stałe lub ciekłe)
- duże znaczenie dla życia na Ziemi- obieg wody, intensywne ruchy powietrza, procesy kształtujące pogodę i klimat
- spadek temperatury z gradientem 0,6O/100 m
Tropopauza
- warstwa przejściowa, 1-2 km miąższości.
STRATOSFERA
- sięga do 50 km
- w dolnej warstwie zimno, od 20-25 km wzrost temperatury
- na wysokości 20-35 km ozonosfera, gdzie ozon jest najbardziej zagęszczony. Pochłania ona znaczną część promieniowania ultrafioletowego i rentgenowskiego.
Stratopauza
- warstwa przejściowa, 1-2 km miąższości.
MEZOSFERA
- sięga do 85 km
- charakteryzuje ją duży spadek temperatury
Mezopauza
- warstwa przejściowa, 1-2 km miąższości
- temperatura sięga tam do -100O C
TERMOSFERA
- sięga do ok. 800 km
- temperatura sięga do 1000O C
- silna jonizacja tej warstwy inna nazwa: jonosfera- występują tu zorze polarne (świecenie rozrzedzonych gazów)
EGZOSFERA
- zewnętrzna warstwa atmosfery
- ucieczka gazów
- w górnej granicy 0K (273,2O C)
b. znaczenie gradientu temperatury i inwersji termicznej
gradient suchoadiabatyczny- wielkość zmian temperatury zachodzących w powietrzu suchym= 1O/100m
gradient wilgotnoadiabatyczny- wielkość zmian temperatury zachodzących w powietrzu wilgotnym= 0,6O/100m
inwersja- odwrócony układ temperatur- gdy temperatura wraz ze wzrostem wysokości zamiast spadać wzrasta. Zachodzi ona w warstwie inwersyjnej. Inwersja hamuje pionową wymianę pary wodnej i ciepła. Wyróżniamy m.in. inwersję frontową, radiacyjną i napływową
c. charakterystyka i znaczenie warstwy ozonowej
Występuje w stratosferze na wysokości ok. 25-55 km (różne źródła)
Znaczenie: pochłania ona znaczną część promieniowania ultrafioletowego. Stanowi pewnego rodzaju tarczę, chroniącą organizmy żywe na Ziemi przed promieniowaniem i jego konsekwencjami (np. rakiem skóry).
Przyczyny ubytku ozonu: reakcje łańcuchowe ozonu z rodnikami chloru, uwalnianymi w stratosferze z lotnych związków organicznych zawierających chlor, zwłaszcza freony
18. Skład powietrza atmosferycznego w troposferze
Azot- 78%
Tlen- 21%
Argon- 0,9%
CO2- 0,04%
para wodna- jej zawartość jest zmienna
zanieczyszczenia, domieszki
19. Podział zanieczyszczeń atmosfery (i przykłady)
naturalne (np. zarodniki roślin) i antropogeniczne (np. pyły metalurgiczne)
gazowe (np. CO, SO2, gazy szklarniowe), pyłowe (np. pyły metalurgiczne, sadza, WWA, benzopiren), mgły (i smog)
pierwotne (trafiły bezpośrednio ze źródeł emisji, np. gazy wulkaniczne (Krakatau 1883 r.- 18 mld ton), pożary lasów (emisja CO, CO2 i pyłu)) i wtórne (po przekształceniu pierwotnych, np. zanieczyszczenia przemysłowe- procesy technologiczne w zakładach chemicznych)
pyły pochodzenia organicznego: pyłki i zarodniki roślin, mikroorganizmy
20. Czynniki decydujące o rozprzestrzenianiu się zanieczyszczeń w atmosferze
- obecność źródeł emisji oraz rodzaj i ilość emitowanych zanieczyszczeń
główne antropogeniczne źródła emisji zanieczyszczeń w PL:
energetyka zawodowa i przemysłowa
technologie przemysłowe
spalanie paliw w kotłowniach lokalnych i paleniskach domowych
transport
unieszkodliwianie ścieków i odpadów stałych
rolnictwo i leśnictwo
- czynniki topograficzne:
emisja wysoka usuwanie zanieczyszczeń
emisja niska zagęszczanie zanieczyszczeń w strefie cienia
- czynniki meteorologiczne:
pionowy gradient temperatury (inwersja)
prędkość i kierunek wiatru
opady atmosferyczne
- przemiany zanieczyszczeń w atmosferze
- siła i parametry wyrzuty (np. wulkany o dużej sile wyrzuty i kominy o porównywalnie mniejszej sile)
21. Charakterystyka zagrożeń globalnych- efekt cieplarniany- jego mechanizm, przyczyny (charakterystyka gazów szklarniowych, ich potencjały, znaczenie i źródła), aktualne prognozy
Efekt cieplarniany- polega na wzroście średniej temperatury atmosfery ziemskiej na skutek wzrostu stężenia gazów szklarniowych (cieplarnianych) absorbujących promieniowanie podczerwone emitowane przez powierzchnię Ziemi.
Za efekt cieplarniany odpowiedzialny jest dwutlenek węgla i para wodna- pochłaniają ciepło i nie wypuszczają promieniowania podczerwonego.
Przyczyny efektu cieplarnianego:
- niezrównoważona, rosnąca emisjaCO2 przez procesy spalania i źródła naturalne, np. oddychanie
- spadek absorpcji CO2 przez zmniejszoną globalną wydajność fotosyntezy, głównie wskutek wycinania lasów.
- przemysł: transport
- nadmierna eksploatacja pól uprawnych: z mokrych upraw ryżu i pastwisk uwalniany jest metan
- rosnące masy odpadów organicznych z wielkich miast, które gnijąc emitują metan i CO2
- nawozy tlenki azotu
Skutki efektu cieplarnianego:
- wzrost temperatury
- topnienie lodowców i lodów
- podniesienie poziomu oceanów i mórz
- zmiany parowania i zachmurzenia
- wzrost częstotliwości zdarzeń ekstremalnych
Charakterystyka gazów szklarniowych:
METAN
źródła:
- wydobycie paliw kopalnych
- procesy fermentacji substancji organicznych:
bagna i torfowiska
ścieki w warunkach beztlenowych
pola ryżowe
żwacze przeżuwaczy
procesy zachodzące w składowiskach odpadów
FREONY
Substancje gazowe pochodzenia całkowicie sztucznego.
CFC- chloro- fluoro- pochodne- węglowodorów
CFC 11: CCl3F
CFC12: CCl2F2
źródła:
aerozole (freony są niepalne)
systemy chłodnicze
produkcja pianek poliuretanowych
OZON
gaz silnie utleniający o intensywnym zapachu. Mierzy się go w jednostkach Dobsona (DU). Jego naturalna zawartość wynosi w stratosferze to 300-400 DU. Nad Antarktydą- 150 DU.
stratosferyczny ozonosfera
troposferyczny:
- naturalny składnik powietrza, powstaje wskutek wyładowań atmosferycznych
- procesy fotochemiczne w troposferze
- tworzy się w tzw. smogu fotochemicznym
| Rodzaj | Udział w efekcie cieplarnianym | Potencjał szklarniowy |
|---|---|---|
| CO2 | 55-65% | 1 |
| Metan | 15-20% | 58 |
| Freony | 10-22% | 3970-5750 |
| Podtlenek azotu N2O | 5-6% | 206 |
| O3 | 6-8% | ? |
| SF6 | - | - |
| Para wodna | - | - |
Prognoza zmian: w XXI wieku temperatura wzrośnie o 1,7-5,5O średnio o 2,3O
22. Charakterystyka zagrożeń lokalnych- ubożenie warstwy ozonowej (dziura ozonowa)- mechanizm powstawania, przyczyny, wielkość ubytku ozonu, znaczenie i wielkość emisji freonów, zapobieganie
Dziura ozonowa- niszczenie ozonu w stratosferze. O dziurze mówi się, gdy ubytek ozonu sięgnie 90%.
Cząsteczki freonów nie wchodzą w reakcje z innymi substancjami i nie rozpadają się w troposferze, mogą więc pozostawać w atmosferze w niezmienionym stanie przed ponad 100 lat. Po wejściu do ozonosfery rozpadają się na węgiel, fluor i chlor. Węgiel spala się, atomy fluoru łączą się ze sobą, a chlor rozpoczyna łańcuchowa reakcję katalitycznego rozkładu ozonu do tlenu.
Zapobieganie: zaprzestanie kupowania i produkcji dezodorantów zawierających freony, ulepszenie systemów chłodniczych, odpowiednia utylizacja lodówek starego typu, zmniejszenie stopnia wycinania lasów (ozon podczas pewnych procesów powstaje z tlenu, który w znacznym stopniu produkują lasy równikowe).
23. Dwutlenek siarki w atmosferze- najważniejsze źródła i znaczenie
naturalna zawartość SO2= 1 µg/m3
Źródła: głównie antropogeniczne: spalanie zasiarczanych paliw konwencjonalnych (węgla kamiennego i brunatnego, zawierających odpowiednio 0,5-3,2% i 0,45-0,6% SO2)
Znaczenie: wchodzi w powietrzu w reakcje: najpierw z tlenem, powstaje SO3, potem z wodą, powstaje kwas siarkowy (VI), który spada na ziemię podczas opadów, tworząc kwaśne deszcze.
Przy znacznym zanieczyszczeniu atmosfery SO2 giną lasy, uprawy, zdrowie i życie ludzi jest zagrożone.
24. Tlenki azotu w atmosferze- najważniejsze źródła i znaczenie
Źródła w Europie: transport 60%, energetyka 21%, a także przemysł i źródła naturalne: erupcje wulkanów
Cząsteczkowe azot i tlen przy wysokiej temperaturze i ciśnieniu wchodzą w reakcję.
Zapobieganie: poprawa warunków spalania- katalizatory, piece fluidalne w elektrowniach
Znaczenie: dwutlenek azotu jest gazem duszącym. Tlenek i dwutlenek w obecności pary wodnej są utleniane do kwasu azotowego (V), który jest składnikiem kwaśnych deszczy
25. Kwaśne deszcze- definicja, przyczyny powstawania (główne źródła emisji substancji)
Kwaśne deszcze- opady atmosferyczne o pH 5-6, czyli kwaśnym. Zawierają kwasy powstałe w reakcji wody z obecnymi w atmosferze gazami, jak SO2, NOx, H2S, w mniejszym stopniu także CO2.
główne źródła emisji: energetyka, przemysł, transport, źródła naturalne: erupcje wulkanów. Generalnie: procesy spalania.
Zapobieganie: poprawa warunków spalania (katalizatory, piece fluidowe w elektrowniach), oczyszczanie spalin (rezygnacja ze spalin zasiarczonych), rozwój energetyki „czystej” (wodnej, słonecznej, a także jądrowej)
26. Smog chemiczny i fotochemiczny. Pojęcie smogu i mechanizmy powstawania obu smogów, ich najważniejsze składniki. Ozon troposferyczny i jego znaczenie.
Smog- zjawisko polegające na połączeniu gazowych, pyłowych i mgielnych składników zanieczyszczeń powietrza, które oddziałują na organizm człowieka synergicznie.
Smog chemiczny= typ londyński
Smog fotochemiczny= typ Los Angeles= motoryzacyjny
Smog typu chemicznego:
| Postać | czarna mgła |
|---|---|
| Skład | mgła, mgła H2SO4, CO, SO2, sadza |
| Główne źródło zanieczyszczeń | spalanie węgla i drewna |
| Działanie na organizm | podrażnienie układu oddechowego, niewydolność krążenia |
| Warunki powstawania | inwersja, mgła, niska temperatura |
| w klimacie | umiarkowanym i chłodnym, wilgotnym |
| przy temperaturze | -3 do +5 |
| miesiące | listopad- styczeń |
| pora dnia | rano i wieczorem |
| wilgotność powietrza | wysoka >80% |
pierwsze doniesienia: 1934- dolina rzeki Mozy; 1952- Londyn.
- długotrwała inwersja w pierwszych dniach grudnia
- utrzymujące się mgły
- liczne ofiary śmiertelne
- padłe zwierzęta podczas światowej wystawy zwierząt rasowych
Smog typu fotochemicznego:
| Postać | biała, powłóczysta mgiełka |
|---|---|
| Skład | opary węglowodorów, CO, NOx, ozon, PAN i inne utleniacze |
| Główne źródło zanieczyszczeń | spaliny pod wpływem intensywnego promieniowania słonecznego |
| Działanie na organizm | podrażnienie oczu i skóry |
| Warunki powstawania | nagromadzenie emisji motoryzacyjnych, silne nasłonecznienie |
| w klimacie | tropikalnym, gorącym |
| przy temperaturze | 25-35 |
| miesiące | lipiec- październik |
| pora dnia | południe |
| wilgotność powietrza | niska <70% |
Ozon troposferyczny:
- naturalny składnik powietrza, tworzy się podczas wyładowań atmosferycznych
- w troposferze odbywają się procesy fotochemiczne--> ozon ten tworzy się w smogu fotochemicznym, na skutek przemian substancji znajdujących się w spalinach samochodowych
- jest jednym z gazów cieplarnianych
- ma gęstość większą od średniej gęstości atmosfery ziemskiej
27. Obieg wody w przyrodzie. Zasoby wód na kuli ziemskiej.
28.Zasoby wodne Polski. Obszary deficytu wody w Polsce.
29. Udział wód powierzchniowych i podziemnych w poborze wód w Polsce. Struktura zużycia wód na różne cele.
30. Kryteria fizykochemiczne klasyfikacji wód. Składniki podstawowe, toksyczne i eutroficzne.
31. Kryteria biologiczne klasyfikacji wód. Miano coli
32. Wskaźniki zanieczyszczenia wód związkami organicznymi. BZT5 jako podstawowy wskaźnik jakości wody – definicja i interpretacja.
33. Eutrofizacja wód: przyczyny, skutki, sposoby zapobiegania
34. Klasyfikacja czystości wód. Stan czystości wód w Polsce i jego zmiany w ostatnich latach.
35. Podstawowe mechanizmy samooczyszczania wód powierzchniowych.
36. Strefy saprobowe w rzece – definicja i ogólna charakterystyka
27. Obieg wody w przyrodzie. Zasoby wód na kuli ziemskiej.
Zasoby wody na kuli ziemskiej:
woda w atmosferze
wody powierzchniowe- ¾ powierzchni Ziemi= 363 mln km2
morza i oceany
wody śródlądowe
stojące/ płynące
słone/ słodkie
lody i lodowce
wody podziemne- różnych poziomów wodonośnych i różnego wieku
inne postacie- woda w glebie, skałach, biomasie
Znaczenie wody w przyrodzie:
- główny czynnik i środowisko powstania życia
- rozpuszczalnik
- środowisko bytowania organizmów
- czynnik geologiczny i klimatologiczny
- także czynnik niszczący
- główny składnik komórek i płynów ustrojowych
Znaczenie wody dla człowieka:
- cele bytowo- gospodarcze- mieszkaniec W-wy zużywa ok. 150 l wody na dobę
- rolnictwo- nawadnianie upraw
- przemysł- środek myjący, rozpuszczalnik, środowisko reakcji, surowiec chemiczny, nośnik ciepła--> cele chłodnicze, posadzki w górnictwie
- komunikacja i transport
- cele rekreacyjne
Obieg wody w przyrodzie:
W obiegu jest ok. 0,025% globalnych zasobów wody
Woda w postaci pary wodnej przechodzi z powierzchni Ziemi do atmosfery poprzez parowanie zbiorników wodnych i transpirację roślin. Tam skrapla się, tworząc chmury. Gdy dojdzie do jej ochłodzenia na niewielkich wysokościach- powstają mgły. Chmury są niesione przez wiatr na dalekie odległości, np. wgłąb lądów znad oceanów. Przy odpowiednich warunkach chmury skraplają się i woda spada na powierzchnię Ziemi jako deszcz, śnieg lub grad. Ziemia wchłania opady atmosferyczne i gromadzi je jako wody gruntowe. Niektóre z nich mogą spływać do zbiorników wodnych lub wydostawać się na powierzchnię, tworząc źródła. Cykl zamyka się.
28.Zasoby wodne Polski. Obszary deficytu wody w Polsce.
PL jest krajem ubogim w wodę, a jej deficyt pogłębia się. Przyczynia się do tego klimat (stosunkowo niskie opady) i warunki hydrologiczne (część wód podziemnych odpływa bezpośrednio do morza).
Wody powierzchniowe zajmują ok. 22 km2 kraju.
Obszary deficytu wody w PL: Pojezierze Wielkopolskie, zwłaszcza Kujawy, Wyżyna Śląska, Wyżyna Kielecka, część Niziny Mazowieckiej i Niziny Podlaskiej.
Obszary zasobne w wodę: Karpaty, Sudety i północna część pasa pojezierzy.
29. Udział wód powierzchniowych i podziemnych w poborze wód w Polsce. Struktura zużycia wód na różne cele.
Pobór wody w PL: 11,3 mld m3 (2003 r.)
wody powierzchniowe: 82,7%
wody podziemne: 17,3%
Zużycie wód:
energetyka- 60%
zaopatrzenie ludności- 20%
przemysł- 10%
rolnictwo- 10%
30. Kryteria fizykochemiczne klasyfikacji wód. Składniki podstawowe, toksyczne i eutroficzne.
Kryteria oceny wód:
- elementy hydromorfologiczne- np. przepływ wód, ciągłość rzeki, ukształtowanie dna i brzegów
- ogólny stan ekologiczny
- elementy biologiczne- występowanie glonów, roślin wodnych, bezkręgowców, ryb itp.
- parametry fizykochemiczne wód:
> cechy fizyczne:
temperatura
barwa
mętność
przezroczystość
smak
zapach
- właściwości chemiczne:
substancje nieorganiczne
podstawowe- np. rozpuszczalne sole Ca2+, Na+, Fe... (węglany, chlorki, siarczany...)
twardość
zasolenie
eutroficzne (biogenne, nawozowe)- N, P, K
toksyczne- np. metale ciężkie
substancje organiczne
ogółem
toksyczne- np. pestycydy, ropopochodne, PCB
Znaczenie związków organicznych:
Związki organiczne ulegają w wodzie rozkładowi. Towarzyszą temu efekty:
- początkowo procesy rozkładu tlenowego
- intensywne zużywanie tlenu
- pogłębianie warunków beztlenowych (anaerobowych)
- procesy rozkładu beztlenowego (gnicie, fermentacja)
- wydzielanie cuchnących produktów rozkładu (m.in. H2S, NH3, kwasów organicznych)
31. Kryteria biologiczne klasyfikacji wód. Miano coli
Kryteria biologiczne:
- bakterie chorobotwórcze
- przeżywalność wskaźnikowych organizmów ryb
- saprobowość
- chlorofil (wskaźnik eutrofizacji wód)
- miano coli (wskaźnik coli)- wskaźnik sanitarnego stanu wód
bakterie E. coli (typu kałowego)- saprofityczne organizmy bytujące w okrężnicy człowieka i zwierząt hodowlanych, zwykle nieszkodliwe dla człowieka
obecność E. coli świadczy o zanieczyszczeniu wody fekaliami
występują w warunkach typowo beztlenowych
bardzo ważny wskaźnik sanitarny wody, informuje o potencjalnym zagrożeniu chorobami przenoszonymi drogą pokarmową
32. Wskaźniki zanieczyszczenia wód związkami organicznymi. BZT5 jako podstawowy wskaźnik jakości wody – definicja i interpretacja.
Wskaźniki zanieczyszczenia wód związkami organicznymi:
- OWO- ogólny węgiel organiczny- mg C/ dm3
* wszystkie związki organiczne lub związki węgla
* węgiel stanowi w nich zwykle ponad 50% masy
- ChZT- chemiczne zapotrzebowanie na tlen- mg O/ dm3
- BZT- biochemiczne zapotrzebowanie na tlen- mg O/ dm3
* to wskaźnik zanieczyszczenia wody związkami organicznymi
* określa ilość tlenu potrzebną do utlenienia związków organicznych obecnych w wodzie lub w ściekach na drodze biologicznej (mikrobiologicznej)
* sposób oznaczania- określenie zużycia tlenu wykorzystywanego do rozkładu związków organicznych w szczelnie zamkniętym naczyniu wypełnionym badaną wodą
* BZT5- pięciodniowe biochemiczne zapotrzebowanie na tlen- określa zużycie tlenu w ciągu 5 dni
33. Eutrofizacja wód: przyczyny, skutki, sposoby zapobiegania
Eutrofizacja wód- zjawisko nadmiernego użyźnienia wód, związane z wprowadzeniem do nich dużych ilości składników biogennych, zwłaszcza związków N i P. Dotyczy jezior, wolno płynących rzek, mórz i torfowisk.
Skutki:
wzrost trofii- żyzności wód
intensywny rozwój roślin w wodach, zwłaszcza stojących i wolno płynących
masowy rozwój glonów (zakwit), m.in. sinic i glonów zielonych, a w efekcie wtórne zanieczyszczenie zbiornika obumarłą materią organiczną oraz substancjami toksycznymi, np. neurotoksynami
starzenie się i zarastanie jezior
w końcowym efekcie wymieranie organizmów wymagających środowiska tlenowego
Przyczyny:
Rolnictwo
spływy obszarowe z pól, nieracjonalne nawożenie upraw, zwłaszcza azotem
Ścieki
odprowadzanie nieoczyszczonych/ niedoczyszczonych ścieków: w środkach do prania znajdują się polifosforany
Zanieczyszczenie atmosfery NOx i NH3
Zapobieganie:
ograniczenie antropogenicznego dopływu wód biogennych do zbiorników wodnych
kompostowanie odchodów zamiast ich odprowadzania
redukcja zawartości fosforanów w środkach piorących
ograniczenie stosowania nawozów w rolnictwie
34. Klasyfikacja czystości wód. Stan czystości wód w Polsce i jego zmiany w ostatnich latach.
W 2003 roku wyróżniono 3 klasy czystości wód (+ NONy- wody pozaklasowe).
W 2007 roku wyróżniono 5 klas: od bardzo dobrej do złej jakości (do tej grupy wliczono NONy):
I- wody bardzo dobre
II- wody dobre
III- wody zadowalające
IV- wody niezadowalające
V- wody złej jakości, niezdatne do spożycia nawet po oczyszczeniu
Najpierw określono ich wartość jako wód do spożycia, następnie uwzględniono ich stan ekologiczny.
na jakość wód w Polsce wpływają czynniki:
- naturalne: klimatyczne i hydrologiczne
- zdolność samooczyszczania
- efekty działalności człowieka, głównie:
* niedostateczne oczyszczanie ścieków
* zrzut zasolonych wód z rejonów przemysłu wydobywczego
* koncentracja rejonów uprzemysłowionych w górnych biegach rzek
W ostatnich latach sytuacja rzek się poprawia, zwłaszcza w kwestii zanieczyszczeń przemysłowych.
35. Podstawowe mechanizmy samooczyszczania wód powierzchniowych.
1. Procesy mechaniczne: sedymentacja zawiesin na dnie rzeki lub zbiornika wodnego → powstają osady denne.
2. Procesy biologiczne: rozkład zanieczyszczeń organicznych. W pierwszej kolejności procesy tlenowe, a wobec braku tlenu- beztlenowe.
3. Ulatnianie do atmosfery gazowych zanieczyszczeń i produktów rozkładu.
4. Wykorzystywanie mineralnych produktów rozkładu przez rośliny (glony i rośliny wyższe).
5. Rozcieńczanie wodą dopływową.
36. Strefy saprobowe w rzece – definicja i ogólna charakterystyka
saprobowość- zespół cech charakteryzujący proces samooczyszczania
strefa polisaprobowa
strefa α-mezosaprobowa
strefa β-mezosaprobowa
strefa oligosaprobowa
strefa polisaprobowa- w najbardziej zanieczyszczonych wodach
rozciąga się poniżej miejsca zrzutu ścieków; woda mętna, brudno-szara, o przykrym zapachu, pełna zanieczyszczeń organicznych i kałowych; następuje tu gwałtowny rozwój bakterii heterotroficznych
strefa α-mezosaprobowa- w średnio zanieczyszczonych wodach
dochodzi tu do rozkładu związków organicznych, występuje pełne nasycenie CO2; występują tu bakterie, okrzemki, glony, grzyb ściekowy
strefa β-mezosaprobowa- w średnio zanieczyszczonych wodach
woda przezroczysta lub zielonkawa; niskie BZT → dobre warunki tlenowe; glony okrzemki, zielenice
strefa oligosaprobowa- w najmniej zanieczyszczonych wodach
tu kończy się napływ zanieczyszczeń i woda odzyskuje cechy naturalnej, czystej wody; woda przezroczysta, bez zapachu, dobrze natleniona; okrzemki, zielenice, rośliny wyższe, zwierzęta
37. Główne źródła zanieczyszczenia wód. Podział ścieków i charakterystyka głównych rodzajów ścieków: ścieki bytowo-gospodarcze, opadowe, przemysłowe, spływy obszarowe z pól
38. Stopnie oczyszczania ścieków w oczyszczalniach i główne efekty oczyszczania w poszczególnych stopniach (oczyszczanie mechaniczne, biologiczne, usuwanie substancji biogennych)
39. Osad czynny i złoża biologiczne - jako przykłady biologicznego oczyszczania ścieków. Zasada działania.
40. Oczyszczalnie ścieków „z podwyższonym usuwaniem biogenów” – znaczenie Sposoby usuwania N i P ze ścieków
41. Osady ściekowe – powstawanie, właściwości, przeróbka, możliwości i warunki zagospodarowania
37. Główne źródła zanieczyszczenia wód. Podział ścieków i charakterystyka głównych rodzajów ścieków: ścieki bytowo-gospodarcze, opadowe, przemysłowe, spływy obszarowe z pól
Źródła zanieczyszczenia wód:
Naturalne
związane z rozwojem i obumieraniem organizmów roślinnych i zwierzęcych
wypłukiwanie substancji ze skał i gleb
Antropogeniczne
ścieki: komunalne, przemysłowe, deszczowe, spływy obszarowe z pól, ścieki bytowo-gospodarcze
zanieczyszczenia związane z transportem wodnym i lądowym
kwaśne deszcze
Zanieczyszczenia możemy podzielić na obszarowe, np. emisje gazów pochodzących z transportu drogowego oraz punktowe, np. ścieki odprowadzane wylotami kanalizacyjnymi.
ścieki- zużyte substancje płynne, stałe lub gazowe, koloidy, zawiesiny lub roztwory odprowadzane do wód lub gruntów, powodujące zanieczyszczenia
Rodzaje ścieków:
bytowo-gospodarcze- związane z bytowaniem i gospodarowaniem domowym ludzi. Łatwe do oczyszczania, jednak mogą stanowić zagrożenie epidemiologiczne ze względu na ilość bakterii, jaja pasożytów itp.
przemysłowe- są efektem procesów technologicznych, powstają w przemysłach: metalurgicznym, włókienniczym, chemicznym, górniczym itd. Ciężkie do oczyszczania, nie ma standardowych do tego procesu procedur, zawierają związki takie jak metale ciężkie.
wody opadowe (ścieki deszczowe)- cechują się znaczną zmiennością składu, powstają podczas spływów deszczowych, topnienia śniegu, mycia, polewania ulic.
[komunalne- ścieki z miast i osiedli- zawierają zanieczyszczenia fizyczne (resztki pokarmów, piasek), biologiczne (pleśnie, grzyby) i chemiczne (mocz, mydło).]
spływy obszarowe z pól- zawierają pestycydy, nawozy i zanieczyszczenia drobnoustrojami. Szczególnie niebezpieczna jest gnojowica. Spływy z pól przyczyniają się do eutrofizacji wód.,
38. Stopnie oczyszczania ścieków w oczyszczalniach i główne efekty oczyszczania w poszczególnych stopniach (oczyszczanie mechaniczne, biologiczne, usuwanie substancji biogennych)
Oczyszczanie ścieków bytowo-gospodarczych opera się na tych samych procesach, które zachodzą w warunkach naturalnych, przebiegają one jednak intensywniej i w kontrolowanych warunkach.
Stopnie oczyszczania ścieków:
Oczyszczanie mechaniczne
Wykorzystanie procesów sedymentacji i flotacji do usuwania cząstek stałych, głównie zawiesin i części stałych.
Procesy i urządzenia:
flotacja
wypienianie usuwanie składników lżejszych od wody (tłuszcze, oleje, smary)
cedzenie
kraty usuwanie dużych przedmiotów powstają skratki
sedymentacja
piaskowniki- korytka do usuwania zawiesin mineralnych
osadniki usuwanie wolno opadających zawiesin organicznych
Oczyszczanie biologiczne
Usuwanie ze ścieków rozpuszczonych substancji organicznych, które wykorzystywane są przez mikroorganizmy jako źródło węgla i energii, podlegają rozkładowi do związków mineralnych, są też częściowo wbudowane w biomasę mikroorganizmów.
Metody:
wykorzystanie mikroorganizmów wodnych, zwłaszcza bakterii i pierwotniaków
wykorzystanie związków organicznych jako substancji pokarmowych w:
przyrastaniu biomasy mikroorganizmów
mineralnych produktach procesów życiowych mikroorganizmów
procesy tlenowe i beztlenowe (skuteczniejsze są tlenowe)
metody: osad czynny, złoża biologiczne
Usuwanie składników biogennych
Inaczej: podwyższone usuwanie biogenów. Usuwanie mineralnych form składników biogennych (zwłaszcza N i P) ze ścieków pozostałych po biologicznym oczyszczaniu. Następuje w oczyszczalniach o wysoko efektywnych technologiach oczyszczania
(Odnowa wody)
Wykorzystanie procesów sorpcji, wymiany jonowej i odwróconej osmozy do oczyszczania wody w celu powtórnego wykorzystania. W PL praktycznie nie stosuje się- głównie w krajach z deficytem wody.
39. Osad czynny i złoża biologiczne - jako przykłady biologicznego oczyszczania ścieków. Zasada działania.
METODA OSADU CZYNNEGO
Najpowszechniejsza metoda w dużych oczyszczalniach ścieków.
Osad czynny- skupisko kłaczków mikroorganizmów wodnych, które rozwijają się intensywnie w warunkach zwiększonej podaży substratów ze ścieków oraz tlenu- namnożone organizmy usuwane są w osadniku wtórnym dzięki tworzeniu się skupisk.
METODA ZŁOŻA BIOLOGICZNEGO
Kolumny przepływowe wypełnione materiałem porowatym, na którym wskutek zraszania ściekami rozwijają się mikroorganizmy, tworzące śluzowatą otoczkę zwaną błoną biologiczną. Na niej są sorbowane substancje zawarte w ściekach. Stanowią one pożywkę dla mikroorganizmów, które utleniają je do związków mineralnych.
40. Oczyszczalnie ścieków „z podwyższonym usuwaniem biogenów” – znaczenie Sposoby usuwania N i P ze ścieków
1. Usuwanie N, P, K ze ścieków poprzez wykorzystanie ich jako składnik nawozowy dla roślin:
- wykorzystanie rolnicze, np. do nawadniania upraw szklarniowych
- oczyszczalnie roślinno- glebowe
- hodowla rzęsy wodnej
- stawy biologiczne- hodowla glonów lub ryb
2. Usuwanie N, P, K ze ścieków ze stratą N i P:
- chemiczne strącanie fosforanów
- procesy nitryfikacji i denitryfikacji (tlenowo-beztlenowe oczyszczanie ścieków)- straty N2 i N2O 1 z gazów cieplarnianych)
41. Osady ściekowe – powstawanie, właściwości, przeróbka, możliwości i warunki zagospodarowania
Osady ściekowe- półpłynne produkty uboczne powstające w oczyszczalni ścieków, zaliczane do odpadów.
Przeróbka- czyli procesy poprawiające stan fizyczny i chemiczny osadów:
zagęszczanie i odwadnianie przez poletka, laguny i prasy filtracyjne
biochemiczna stabilizacja
fermentacji metanowej (efekt uboczny: produkcja biogazu CH4 + CO2, 1 dm3 biogazu z 1 grama osadów)
stabilizacja tlenowa
kompostowanie
dezynfekcja (higienizacja)- usuwanie patogenów
Warunki do zagospodarowania:
rolnicze
wykorzystanie do rekultywacji (produkcji kompostu)
spalanie i piroliza
składowanie
Właściwości:
Osady powstające podczas oczyszczania mechanicznego zawierają papiery i opakowania, osady z sit to osady organiczne, zawierające bakterie i jaja pasożytów, podobnie jak osady z osadników. Jedynie osady z piaskowników nie wymagają unieszkodliwiania.
Unieszkodliwianie osadów polega na wykorzystaniu różnych procesów, np. fermentacji lub kompostowania w celu niszczenia bakterii chorobotwórczych i jaj pasożytów oraz mineralizacji substancji organicznej.
42. Rodzaje odpadów. Ogólna charakterystyka odpadów przemysłowych i komunalnych
43. Główne rodzaje odpadów przemysłowych w Polsce. Odpady górnicze i poflotacyjne
44. Sposoby racjonalnego gospodarowania odpadami. Technologie mało- i bezodpadowe, odzysk surowców wtórnych, spalanie, kompostowanie, odzysk biogazu
45. Spalanie odpadów – przydatność odpadów do spalania, zagrożenia i ocena
46. Kompostowanie odpadów – ogólna charakterystyka procesu, przydatność odpadów do kompostowania, metody kompostowania, ocena
47. Oddziaływanie niekontrolowanych wysypisk odpadów na środowisko
48. Najważniejsze warunki, jakie powinny spełniać składowiska odpadów
42. Rodzaje odpadów. Ogólna charakterystyka odpadów przemysłowych i komunalnych
Odpady- wszystkie przedmioty i substancje stałe (a także nie będące ściekami substancje ciekłe) powstałe w wyniku prowadzenia działalności gospodarczej lub bytowania w miejscu i czasie, w którym powstały. Także osady ściekowe.
Ilość wytwarzanych odpadów w Polsce w 2007 r.
● przemysłowe: 124 mln ton (w tym niebezpieczne: 1,8 mln ton (1,6 %))
● komunalne: 10,7 mln ton
Odpady przemysłowe:
odpady górnictwa węgla kamiennego
odpady górnictwa surowców lokalnych
odpady energetyczne
odpady niebezpieczne (palne, korozyjne, reaktywne)
Odpady komunalne- zróżnicowane ze względu na miejsce ich wytwarzania: odpady organiczne, papier, plastik itp. Stwarzają zagrożenie ze względu na możliwość skażenia powietrza i wód, stanowią tez pożywkę dla chorobotwórczych mikroorganizmów. Na wysypiskach odpadów komunalnych żerują zwierzęta, które potem mogą przenosić choroby, np. dur brzuszny.
43. Główne rodzaje odpadów przemysłowych w Polsce. Odpady górnicze i poflotacyjne
Odpady górnicze:
● skały płonne (hałdy) – górnictwo podziemne
● nadkład – górnictwo odkrywkowe
Stanowią 42% odpadów przemysłowych.
Odpady poflotacyjne- powstają podczas przeróbki i wzbogacania rud, np. miedzi. Zawierają one znaczne ilości metali i związków chemicznych. Stanowią 30% wszystkich odpadów przemysłowych.
Popioły i żużle- 16% odpadów
Fosfogipsy- 3% odpadów
44. Sposoby racjonalnego gospodarowania odpadami. Technologie mało- i bezodpadowe, odzysk surowców wtórnych, spalanie, kompostowanie, odzysk biogazu
Zasady racjonalnej gospodarki odpadami:
TEMBO- technologie mało- i bezodpadowe (dotyczy odpadów przemysłowych)
recykling- odzysk z surowców wtórnych
odzysk materii organicznej i/ lub E z odpadów
kompostowanie
spalanie
pozyskiwanie biologiczne- biogaz
składowanie- odpady nie wykorzystane w inny sposób powinny być składowane tak, by do minimum ograniczyć zagrożenie dla środowiska przyrodniczego
racjonalne gospodarowanie odpadami powinno być poprzedzone ich segregacją
45. Spalanie odpadów – przydatność odpadów do spalania, zagrożenia i ocena
Zalety spalarni:
- mniejsza ilość składowisk śmieci
- produkcja energii
- zmniejszenie zapotrzebowania na wywóz śmieci
Wątpliwości związane ze spalaniem:
- znaczne koszty inwestycyjne oraz te w trakcie samej eksploatacji
- nieprzydatność niektórych materiałów, np. tworzyw sztucznych, które emitują zbyt wielką ilość szkodliwych substancji
- emisja dioksyn stanowią one zagrożenie tylko gdy wydostaną się poza teren spalarni.
- spalane odpady musza mieć odpowiednią wartość opałowa wynosząca minimum 5000 kJ/kg
Ocena:
Tylko w ściśle określonych sytuacjach, tj. w trakcie spalania odpowiednich materiałów (nie emitujących dioksyn w ilości większej niż 0,1 µg/m3) w przystosowanych do tego spalarniach (zaopatrzonych w bunkry z podciśnieniem i filtry na kominach) spalanie jest dobrym rozwiązaniem, eliminującym składowiska odpadów. W przeciwnych wypadkach jest to zbyt niebezpieczne.
46. Kompostowanie odpadów – ogólna charakterystyka procesu, przydatność odpadów do kompostowania, metody kompostowania, ocena
Kompostowanie odpadów polega na niskotemperaturowym, tlenowym rozkładzie substancji organicznej z udziałem mikroorganizmów (głównie bakterii tlenowych i nicieni). To najbardziej ekologiczna metoda utylizacji odpadów stałych.
Zalety:
- produkcja kompostu
- brak okupacji dużych obszarów i niszczenia krajobrazu (jak w wypadku wysypisk)
- brak emisji dioksyn, tlenków azotu i metali ciężkich
- zmniejszenie początkowej ilości odpadów nawet o połowę
Wątpliwości związane z kompostowaniem:
- musi być ono poprzedzone segregacją, w celu uniknięcia składników balastowych, tj. nierozkładających się, np. szkła, metali, plastiku
Ocena:
Kompostowanie to najbardziej ekologiczna metoda utylizacji odpadów organicznych.
47. Oddziaływanie niekontrolowanych wysypisk odpadów na środowisko
1. trwałe zmiany krajobrazowe
2. zmiany w systemie hydrograficznym (zmiana biegu wód płynących)
3. erozje wodna i powietrzna
4. przedostawanie się wód przesiękowych do wód gruntowych i ich skażenie
5. powstawanie biogazu i nieprzyjemnych odorów
6. roznoszenie frakcji pylastych i lekkich odpadów przez wiatr
7. niekontrolowane samozapłony i emisja szkodliwych gazów
8. utworzenie obszaru wyłączonego użytkowania
9. usychanie roślin otaczających wysypisko na skutek pobierania szkodliwych substancji
10. śmierć zwierząt żerujących na składowisku i przenoszenie przez nie chorób
48. Najważniejsze warunki, jakie powinny spełniać składowiska odpadów
1. Lokalizacja składowisk:
- na glebach o klasie bonitacyjnej IV lub V
- na terenach o nachyleniu mniejszym niż 10O, w strefach wolnych od osuwisk, zapadlisk i zjawisk krasowych
- na nieprzepuszczalnych warstwach podłoża
- w miejscach oddalonych od wód gruntowych i powierzchniowych, torfowisk i bagien
- na terenach od minimum 100 lat nie objętych powodzią
- w oddaleniu od osiedli mieszkaniowych, lotnisk i tras komunikacyjnych
- w oddaleniu od obszarów rolniczych
- o trasie dojazdu 1-15 km
2. Przygotowanie do zagrożeń, jakie sprawia składowisko przy zakładaniu:
- wyłączenie z używania terenu
- naruszenie struktury podłoża
- hałas
- zanieczyszczenie powietrza materiałami potrzebnymi do budowy składowiska
- obniżenie poziomu zwierciadła wód gruntowych
3. Usuwanie zagrożeń, jakie sprawia składowisko podczas eksploatacji (pkt. 47)
49. Struktura użytkowania oraz klasy bonitacyjne gleb w Polsce. Ochrona zasobów gleb
50. Degradacja i dewastacja gleb. Główne mechanizmy i przyczyny degradacji gleb:
erozja wodna i wietrzna degradacja geomechaniczna (geotechniczna), hydrologiczna, chemiczna
51. Rekultywacja gleb zdegradowanych - definicja i fazy rekultywacji.
52. Kierunki zagospodarowania gleb zrekultywowanych
49. Struktura użytkowania oraz klasy bonitacyjne gleb w Polsce. Ochrona zasobów gleb
Gleby podzielono na klasy bonitacyjne:
I- najlepsze
II- bardzo dobre
III a i b- dobre
IV a i b- średnie
V a i b- złe
VI- najgorsze
I i II zajmują około 3% i je trzeba najbardziej chronić
Użytki rolne zajmują ok. 51 % powierzchni, lasy 29%, grunty i nieużytki 19%.
50. Degradacja i dewastacja gleb. Główne mechanizmy i przyczyny degradacji gleb:
erozja wodna i wietrzna degradacja geomechaniczna (geotechniczna), hydrologiczna, chemiczna
Degradacja- pogorszenie właściwości gleby
Przyczyny:
Procesy naturalne
erozja wodna
erozja wietrzna
pustynnienie i stepowienie
Degradacja antropogeniczna
geomechaniczna
hydrologiczna
chemiczna
inne formy, np. zanieczyszczenia mechaniczne, degradacja biologiczna
Dewastacja- całkowita utrata właściwości użytkowych gleby. spowodowana np. ekstremalnym zanieczyszczeniem chemicznym w rejonach hut górniczych.
Zagrożenia dla gleb europejskich:
- erozja
- pustynnienie
- zanieczyszczenie chemiczne lokalne i globalne
- zasklepienie gleby- pokrycie jej czymś innym niż jej naturalna, ożywiona powierzchnia
- zagęszczenie= ugniecenie
- powodzie
- osuwiska
- zasolenie gleby
EROZJA- niszczenie powierzchniowej warstwy gleby przez jej mechaniczne przeniesienie w inne miejsce
Erozja wodna- związana z rozmywaniem dennym i brzegowym
Erozja wietrzna- polega na unoszeniu cząsteczek przez wiatr i ich deponowaniu w innych miejscach
DEGRADACJA GEOMECHANICZNA- częściowe lub całkowite mechaniczne zniszczenie profilu glebowego, związane jest ze zmianą dotychczasowych warunków geomorfologicznych
Zachodzi pod wpływem robót górniczych, budowlanych, tworzenia wysypisk, zwałowisk, zbiorników retencyjnych
DEGRADACJA HYDROLOGICZNA- polega na niekorzystnych zmianach warunków wodnych gleb, co związane jest ze zmianą położenia zwierciadła wód glebowo- gruntowych. Zmiany te mogą następować w wyniku nadmiernego przesuszenia lub zawodnienia gleb
DEGRADACJA CHEMICZNA- niekorzystne zmiany w składzie gleb, właściwościach fizycznych, chemicznych i fizykochemicznych, biologicznych, w wyniku wprowadzenia do gleby obcych substancji, np. metali ciężkich, soli
51. Rekultywacja gleb zdegradowanych - definicja i fazy rekultywacji.
Rekultywacja- nadanie lub przywrócenie gruntom zdegradowanym lub zdewastowanym wartości użytkowych lub przyrodniczych.
Fazy rekultywacji:
Faza przygotowawcza (dokumentacyjna)
Faza rekultywacji technicznej
Faza szczegółowa (rekultywacja biologiczna- ożywienie gleby)
52. Kierunki zagospodarowania gleb zrekultywowanych
Po rekultywacji: zagospodarowanie terenu
Zagospodarowanie przedplonowe (niekoniecznie)
Zagospodarowanie docelowe
Kierunki zagospodarowania:
Rolniczy
Leśny
Inny
Rekreacyjny
Specjalny, np. składowisko odpadów
Przyrodniczy
53. Procesy degradacji gleb intensywnie użytkowanych rolniczo
54. Nawożenie mineralne i chemiczna ochrona roślin jako czynniki zagrożenia środowiska. Zużycie nawozów w Polsce i w innych krajach
55. Zagrożenia związane z nadmiernym nawożeniem azotowym
56. Zagrożenia środowiska związane z produkcją zwierzęcą
57. Systemy rolnictwa – ogólna charakterystyka rolnictwa intensywnego, ekologicznego, biodynamicznego, zintegrowanego
58. Znaczenie rolnictwa ekologicznego w produkcji rolniczej i w ochronie środowiska
53. Procesy degradacji gleb intensywnie użytkowanych rolniczo
54. Nawożenie mineralne i chemiczna ochrona roślin jako czynniki zagrożenia środowiska. Zużycie nawozów w Polsce i w innych krajach
Chemizacja rolnictwa to używanie nawozów i środków ochrony roślin (pestycydów) w celu maksymalizacji plonu. Skutki niepożądane to negatywny wpływ na jakość plonu (zachwianie równowagi jonowej w produktach roślinnych) i na środowisko, np. poprzez emisje podtlenku azotu z pól intensywnie nawożonych, eutrofizacja wód powierzchniowych, migracja azotanów do wód podziemnych i ich redukcja do szkodliwych azotynów, zanieczyszczenia pestycydami (np. DDT) wód.
Miarą chemizacji jest dawka NPK/ ha
W PL= 100 kg NPK/ ha
W USA zużycie nawozów ustabilizowało się na poziomie 19 mln ton/rok
W Chinach wynosi ono aż 40 mln ton
55. Zagrożenia związane z nadmiernym nawożeniem azotowym
- emisja podtlenku azotu z pól intensywnie nawożonych
- eutrofizacja wód
- migracja azotanów do wód podziemnych i ich redukcja do szkodliwych azotynów (nitrozoaminy tworzą się także w organizmie człowieka po wypiciu skażonej azotanami wody, mają działanie rakotwórcze.)
56. Zagrożenia środowiska związane z produkcją zwierzęcą
Zagrożenia te wynikają ze sposobu prowadzenia hodowli i jej intensywności.
- wprowadzanie do środowiska azotu i fosforu
- niewłaściwe postępowanie z odchodami
- niewłaściwy sposób przechowywania nawozów przedostających się do wód gruntowych (np. obornik bezpośrednio na gruncie)
- niszczenie terenów spowodowane nadmiernym wypasem zwierząt
57. Systemy rolnictwa – ogólna charakterystyka rolnictwa intensywnego, ekologicznego, biodynamicznego, zintegrowanego
Rolnictwo intensywne stosuje wysokie dawki środków chemicznych i nakładów finansowych -> duże plony; >500 kg NPK/ ha, np. Holandia
Rolnictwo ekstensywne stosuje niewielkie nakłady chemizacji, gdyż dysponuje dużymi przestrzeniami-> produkcja i tak będzie duża, mimo, że z 1 ha jest mało plonów
Rolnictwo ekologiczne odżegnuje się od chemizacji, co ma gwarantować wysoką jakość plonu i produkcję zdrowej żywności
Obecnie w Europie gospodarstwa ekologiczne tworzą zrzeszenia, a swoje produkty opatrują certyfikatami, np. Stowarzyszenie Producentów Ekoland, Polskie Towarzystwo Rolniczo-Ekologiczne; w PL w 2001 r. <0,5% gospodarstw
Rolnictwo biodynamiczne- fanatycznie propagowany przez niektórych zwolenników, kontrowersyjny zespół zaleceń uprawowych
Zakładają ścisłą zależność rozwoju uprawianych roślin od mistycznych sił kosmicznych (np. konstelacji planet i faz Księżyca) oraz mistycznych (nieracjonalnych) więzi między poszczególnymi elementami żywej i martwej przyrody; naukowo nie udowodniono ani błędności założeń, ani sprzeczności
Rolnictwo zintegrowane uwzględnia szeroka gamę działów produkcji roślinnej i zwierzęcej w przeciwieństwie do rolnictwa specjalistycznego
Dąży do wszechstronnej samowystarczalności oraz max zbliżenia do gospodarowania w cyklu zamkniętym
58. Znaczenie rolnictwa ekologicznego w produkcji rolniczej i w ochronie środowiska
Czy rolnictwo ekologiczne jest drogą dla całego polskiego rolnictwa?
NIE-> nie wystarczyłoby plonów
Wniosek- nawożenie jest konieczne, jednak w odpowiedniej ilości
59. Aspekt historyczny ochrony przyrody w Polsce i na świecie. Motywy ochrony przyrody. Kierunki rozwoju ochrony przyrody: konserwatorski, biocenotyczny, planistyczny
60. Formy obszarowej ochrony przyrody w Polsce: ogólna charakterystyka i przykłady:
parków narodowych, rezerwatów przyrody, parków krajobrazowych, obszarów chronionego krajobrazu, obszarów sieci Natura 2000
61. Rozwój systemu obszarów chronionych w Polsce
62. Ochrona gatunkowa roślin i zwierząt
63. Indywidualne formy ochrony przyrody - ogólna charakterystyka i przykłady
64. Międzynarodowe formy ochrony przyrody: Rezerwaty Biosfery, sieć Natura 2000
65. Pojęcie bioróżnorodności i jej znaczenie. Przykłady ekosystemów o dużej bioróżnorodności. Zagrożenia bioróżnorodności
59. Aspekt historyczny ochrony przyrody w Polsce i na świecie. Motywy ochrony przyrody. Kierunki rozwoju ochrony przyrody: konserwatorski, biocenotyczny, planistyczny
patrz: pkt 2.
Kierunki rozwoju ochrony przyrody:
Konserwatorski- najdawniejszy
- ochrona pojedynczych tworów przyrody; starych drzew, głazów narzutowych, grot lub skupisk takich tworów
- ochrona rzadkich, ginących lub z innego powodu ważnych gatunków zwierząt i roślin
Biocenotyczny- późniejszy
- rozwija się od połowy wieku XIX do dziś
- głosi potrzebę ochrony nie pojedynczych, lecz całych zbiorowisk roślinnych lub całych terenów ze znajdującymi się tam zbiorowiskami roślin i zwierząt oraz obiektami przyrody nieożywionej
- kierunek ten przejawia się w tworzeniu krajobrazów przyrody i rezerwatów przyrody
Planistyczny- nowoczesny
- wydzielenie chronionych ekosystemów nie wystarcza do ich pełnej ochrony, a także nie da się chronić wyłącznie przyrody
- głosi konieczność planowania rozwoju gospodarczego, aby:
* rozsądnie gospodarować zasobami
* zminimalizować szkody przyrodnicze
* chronić najcenniejsze elementy przyrody
- łączy działania konserwatorskie i biocenotyczne z działaniami technicznymi eliminuje przyczyny niszczenia przyrody
- przejawia się w tworzeniu: parków krajobrazowych i obszarów chronionego krajobrazu
60. Formy obszarowej ochrony przyrody w Polsce: ogólna charakterystyka i przykłady: parków narodowych, rezerwatów przyrody, parków krajobrazowych, obszarów chronionego krajobrazu, obszarów sieci Natura 2000
Formy ochrony przyrody w PL:
1. Ochrona obszarowa (system obszarów chronionych)
a. Parki narodowe
b. Rezerwaty przyrody
c. Parki krajobrazowe
d. Obszary chronionego krajobrazu
e. Obszary sieci Natura 2000
2. Ochrona gatunkowa roślin i zwierząt
3. Ochrona indywidualna (poszczególne obiekty)
4. Obszary chronione na podstawie prawa międzynarodowego:
a. Obszary wodno-błotne (konferencja Ramsarska)
b. Rezerwat biosfery (MaB)
c. Natura 2000 (dyrektywy UE: siedliskowa i ptasia)
Ochrona obszarowa (system obszarów chronionych)
Parki narodowe- najwyższa forma ochrony przyrody. Tworzy się je w celu ochrony przyrody wyróżniającej się pod względem przyrodniczym, naukowym i kulturowym. Obejmuje wiele ekosystemów, ochronie podlega całość przyrody i krajobraz. Tworzy je Rada Ministrów. Zarządzanie: dyrektor PN, podlega ono Ministerstwu Środowiska
Powierzchnia: minimum 1000 ha
Obecnie: 23 PN, zajmują 1% powierzchni PL
Rodzaje:
- 2 nadmorskie
- 8 górskich
- pozostałe: nizinne, wyżynne i podgórskie
Karkonoski PN
Tatrzański PN
Białowieski PN
Pieniński PN
Rezerwaty przyrody- chronią pojedyncze ekosystemy. Tworzone np. z powodu ochrony konkretnego gatunku, który potrzebuje całego, nienaruszonego ekosystemu.
Obecnie: ponad 1300, zajmują 0,5% powierzchni PL
Rodzaje:
- leśne (654)
- florystyczne
- torfowiskowe
- faunistyczne
- przyrody nieożywionej
- stepowe
- wodne
- słonoroślowe (2)
Jaskinia Niedźwiedzia
Jaskinia Raj
Parki krajobrazowe- tworzone przez wojewodę, polegają na częściowym ograniczeniu działalności gospodarczej
Obecnie: ponad 120, zajmują około 8% powierzchni PL
Ślężański PK
PK Doliny Bystrzycy
PK Doliny Bobru
Obszary chronionego krajobrazu- zajmują zwykle rozległe tereny, obejmujące pełne jednostki, tj. doliny rzeczne czy kompleksy leśne, zajmują 23% powierzchni PL
Obszar chronionego krajobrazu Dolina Baryczy
Obszar chronionego krajobrazu Dolina Rospudy
Obszar chronionego krajobrazu Dolina Odry
Obszary sieci Natura 2000- obszary objęte ochroną przyrody na terenie UE na podstawie dyrektywy ptasiej i siedliskowej. Celem programu jest zachowanie określonych typów siedlisk przyrodniczych oraz gatunków cennych i zagrożonych w skali Europy.
Dolina Baryczy
Tatry
Pieniny
Roztocze
62. Ochrona gatunkowa roślin i zwierząt
Jedna z form ochrony przyrody, ma na celu zapewnienie przetrwania i właściwej ochrony dziko występujących grzybów, roślin, zwierząt i ich siedlisk, a także zachowanie różnorodności gatunkowej i genetycznej. Dotyczy gatunków rzadko występujących, endemicznych, ginących i objętych ochrona na podstawie umów międzynarodowych. Jej podstawy prawne określa ustawa o ochronie przyrody, na odstępstwa od jej zakazów zezwala Generalny Dyrektor OŚ. W PL pod ochrona jest ok. 400 gatunków zwierząt, 213 gatunków roślin i 265 gatunków grzybów.
63. Indywidualne formy ochrony przyrody - ogólna charakterystyka i przykłady
1. ochrona gatunkowa roślin i zwierząt
2. ochrona indywidualna przez uznanie za:
pomnik przyrody- pojedynczy twór przyrody ożywionej lub nieożywionej lub ich skupiska o szczególnej wartości przyrodniczej, naukowej, kulturowej, historycznej lub krajobrazowej oraz odznaczające się indywidualnymi cechami, wyróżniające się spośród innych tworów. Np. Dąb Bolesław- najstarszy dąb w PL
stanowisko dokumentacyjne- ważne pod względem naukowym i dydaktycznym miejsca występowania formacji geologicznych, nagromadzeń skamieniałości lub tworów mineralnych, jaskinie oraz fragmenty eksploatowanych lub nieczynnych wyrobisk. Np. Srocza Góra.
użytek ekologiczny- zasługująca na ochronę pozostałość ekosystemów, mających znaczenie dla zachowania różnorodności biologicznej, np. naturalne zbiorniki wodne, kępy drzew i krzewów, torfowiska, wydmy. Np. torfowisko Osowa Góra.
zespół przyrodniczo-krajobrazowy- fragment krajobrazu naturalnego i kulturowego zasługujący na ochronę ze względu na jego walory widokowe i estetyczne. Np. Park Słowiański
64. Międzynarodowe formy ochrony przyrody: Rezerwaty Biosfery, sieć Natura 2000
Rezerwat Biosfery- wyznaczony obszar chroniony zawierający cenne zasoby przyrodnicze. Rezerwaty te powstały w ramach programu UNESCO. Tworzone są one aby promować i demonstrować zrównoważony związek człowieka z biosferą. Np. Białowieski PN.
Natura 2000- patrz pkt. 60
Funkcjonowanie obszaru odbywa się na trzech kluczowych obowiązkach: oceny, zapobiegania pogorszeniom i ochrony. Obszary specjalnej ochrony każde państwo ustala samodzielnie, a następnie ich zgodność z programem jest weryfikowana przez Komisję Europejską.
65. Pojęcie bioróżnorodności i jej znaczenie. Przykłady ekosystemów o dużej bioróżnorodności. Zagrożenia bioróżnorodności
Bioróżnorodność- zróżnicowanie życia na wszelkich poziomach jego organizacji, we wszystkich ekosystemach. Dotyczy ona różnorodności w obrębie gatunku, pomiędzy nimi oraz różnorodność ekosystemów.
Najbogatsze ekosystemy to lasy tropikalne (10% powierzchni lądów i 90% gatunków) i rafy koralowe.
Znaczenie:
- bioróżnorodność ma podstawowe znaczenie dla ewolucji oraz trwałości układów podtrzymujących życie w biosferze
Zagrożenia bioróżnorodności:
Wymieranie gatunków na skutek:
- skażenia środowiska
- deficytu wody i pokarmu
- złej sytuacji ekonomicznej kraju
- gwałtownych zmian własnościowych
- turystyki i rekreacji
- urbanizacji i komunikacji
- zagrożenia genowych zasobów populacji
Do 2000 roku opisano 1,75 mln gatunków.
Dziennie wymiera 50-100 gatunków, co daje 10-20 tys. gatunków rocznie.
71. Rodzaje energii odnawialnej: energia wód, słońca, wiatru, wnętrza Ziemi (geotermalna), energia biomasy (spalanie, produkcja biogazu)
72. Znaczenie odnawialnych źródeł energii
73. Udział odnawialnych źródeł energii w systemie energetycznym Polski i innych krajów
71. Rodzaje energii odnawialnej: energia wód, słońca, wiatru, wnętrza Ziemi (geotermalna), energia biomasy (spalanie, produkcja biogazu)
Alternatywne źródła energii:
● wiatru
● słońca
● wód
● geotermalna
● biomasy i biogazu
Ze względu na dużą emisję CO2 do atmosfery Unia Europejska kazała krajom członkowskim
zwiększyć udział energetyki niekonwencjonalnej.
Polska:
● 7,5% do 2010r.
● 14% do 2020r.
Wykorzystanie energii słonecznej:
● przemiana w energię elektryczną (ogniwa fotowoltaiczne – fotoogniwo)
● przemiana w energię cieplną (kolektory słoneczne)
Energia słoneczna nagrzewa wodę, wytwarzając parę wodną, która napędza turbiny lub wykorzystuje się baterie bezpośrednio zmieniające energię światła na elektryczną.
Energia biomasy – spalanie biopaliw:
● słoma
● rośliny energetyczne (wierzba, trzcina)
● drewno (kawałkowe, zrębki)
Nie jest to do końca przyjazne dla środowiska, ze względu na wydzielanie CO2 podczas spalania.
Energia geotermalna
Wody geotermalne znajdują się pod ponad 80% powierzchni PL. Można pozyskiwać energię bezpośrednio z nich lub wtłaczać systemem rur wodę pod powierzchnię Ziemi, by nagrzała się od cieplejszych skał.
Energia wiatru
Rejony odpowiednie do jej produkcji to Pomorze, Suwalszczyzna i wzniesienia południowej Polski. Na odpowiednich obszarach buduje się wielkie śmigła, wiatraki połączone z agregatami prądotwórczymi.
72. Znaczenie odnawialnych źródeł energii
Zalety energii alternatywnej:
- bazowanie na niewyczerpywanych surowcach
- przyjazność środowisku
Wady energii alternatywnej:
- duże koszty budowy takich elektrowni
- mała moc elektrowni
- ograniczona lokalizacja
73. Udział odnawialnych źródeł energii w systemie energetycznym Polski i innych krajów
| E cieplna | E wodna | E jądrowa | E wiatru | |
|---|---|---|---|---|
| Polska | 96% | 3% | - | 1% |
| USA | 71,5% | 6% | 20,5% | 2% |
| Francja | 8,2% | 14% | 77,1% | 0,7% |
| Norwegia | 0,4% | 99,3% | 0,1% | 0,2% |
74. Najważniejsze informacje o podstawach prawnych i organizacji ochrony środowiska w Polsce
75. Państwowy Monitoring Środowiska
76. Polityka Ekologiczna Państwa.
74. Najważniejsze informacje o podstawach prawnych i organizacji ochrony środowiska w Polsce
Aspekty prawne:
ustawa zasadnicza Konstytucja RP
ustawy= najwyższej rangi akty prawne:
ustawa „Prawo ochrony środowiska” z 21 marca 2001 r.
inne ustawy, np. o odpadach, ochronie przyrody, prawie wodnym)
rozporządzenia= akty wykonawcze do ustaw
dostosowanie prawa polskiego do norm UE:
w UE obowiązują akty prawne różnej rangi
dla krajów członkowskich obowiązują Dyrektywy UE, np. dyrektywa odpadowa, wodna, siedliskowa, ptasia
Organizacja ochrony środowiska w PL:
Minister Środowiska
Inspekcja OŚ (Główny Inspektor OŚ, Wojewódzkie Inspektoraty OŚ)
kontrola stanu środowiska
państwowy monitoring środowiska
Generalna Dyrekcja OŚ (Główny Dyrektor OŚ, Regionalne Dyrekcje OŚ)
ochrona przyrody
oceny oddziaływania na środowisko
75. Państwowy Monitoring Środowiska
System pomiarów, ocen i prognoz stanu środowiska oraz gromadzenia, przetwarzania i rozpowszechniania wyników badań i oceny elementów środowiska. Jego celem jest systematyczne informowanie organów administracji i społeczeństwa o:
- jakości elementów przyrodniczych
- dotrzymywaniu standardów jakości środowiska i występowania obszarów przekraczających normy
- zmian jakości elementów przyrodniczych oraz ich przyczyn, w tym powiązań przyczynowo- skutkowych
Został utworzony w lipcu 1991 roku, jego koordynatorem jest Główny Inspektorat OŚ.
76. Polityka Ekologiczna Państwa.
Polityka ekologiczna- świadoma i celowa działalność państwa polegająca na racjonalnym korzystaniu z zasobów i walorów środowiska przyrodniczego, jego właściwej ochronie i kształtowaniu, na podstawie zdobytej przez ludzkość wiedzy i umiejętności.
Państwo czyni to poprzez:
- wprowadzanie praw i regulacji w wymienionych dziedzinach
- nakładanie opłat, subwencji i kar za ich nieprzestrzeganie
- system kontroli i monitoringu
- edukację ekologiczną i badania naukowe
Kluczową zasadą polityki ekologicznej jest zasada zrównoważonego rozwoju.
66. Promieniowanie i promieniotwórczość. Własności promieniowania elektromagnetycznego w różnych zakresach długości fal
67. Rodzaje promieniowania jonizującego i jego oddziaływanie na organizmy żywe
68. Źródła promieniowania jonizującego - naturalne i najważniejsze źródła sztuczne. Udział tych źródeł w narażeniu mieszkańców Polski
69. Ogólne charakterystyka zagrożeń wynikających z eksploatacji elektrowni jądrowych, awarii generatorów, wybuchów jądrowych. Skutki awarii w Czarnobylu 1986r.
70. Hałas. Oddziaływanie hałasu na organizm człowieka. Sposoby ochrony przed hałasem
66. Promieniowanie i promieniotwórczość. Własności promieniowania elektromagnetycznego w różnych zakresach długości fal
Promieniotwórczość- rozpad jąder atomowych, w wyniku czego powstają atomy lżejsze i następuje emisja cząstek α, β oraz γ.
67. Rodzaje promieniowania jonizującego i jego oddziaływanie na organizmy żywe
Promieniowanie γ i rentgenowskie- duża przenikliwość, chroni przed nim ołów, beton i woda. Niszczy komórki, DNA.
Promieniowanie β- szybko poruszające się elektrony, przenikają przez 1-2 cm warstwę ciała, zatrzymuje je aluminium
Promieniowanie α- ciężkie i powolne jądra helu, zatrzymuje je kartka papieru
68. Źródła promieniowania jonizującego - naturalne i najważniejsze źródła sztuczne. Udział tych źródeł w narażeniu mieszkańców Polski
Naturalne źródła:
- promieniowanie kosmiczne
- promieniowanie emitowane przez pierwiastki zawarte w skorupie ziemskiej, a także w organizmie człowieka (głównie izotop potasu)
Sztuczne źródła:
- aparatura rentgenowska
- izotopy promieniotwórcze
W 2002 roku średnia wartość dla mieszkańca PL wyniosła 3,36 mSv. Największy udział miało promieniowanie naturalne (74%) i promieniowanie stosowane w aparaturach medycznych (25,3%).
69. Ogólne charakterystyka zagrożeń wynikających z eksploatacji elektrowni jądrowych, awarii generatorów, wybuchów jądrowych. Skutki awarii w Czarnobylu 1986r.
- skażenie dużego obszaru Ukrainy i aż 1/3 powierzchni Polski
- spowolnienie rozwoju energetyki jądrowej na świecie
- rezygnowanie z budowy tych elektrowni
- wiele chorób, ułomności spowodowanych pyłem unoszącym się w powietrzu przez wybuch
- wyginięcie roślinności i zwierząt na terenie o największym skażeniu
- śmierć wielu robotników
- duża niechęć społeczeństwa do budowania elektrowni jądrowych
70. Hałas. Oddziaływanie hałasu na organizm człowieka. Sposoby ochrony przed hałasem
Hałas- dźwięki zazwyczaj o nadmiernym natężeniu, odbierane jako bezcelowe, uciążliwe, przykre, dokuczliwe, wreszcie szkodliwe. Do hałasu nie można się przyzwyczaić, na ochronę przed nim organizm zużywa dużo energii.
Skutki hałasu:
- ok. 70dB- niekorzystne zmiany wegetatywne w organizmie
- powyżej 75 dB- rozmaite uszkodzenia organiczne i choroby, np. wrzody żołądka
- ok. 90 dB- osłabienie i ubytek słuchu
- od 120 dB- niebezpieczeństwo mechanicznego uszkodzenia słuchu
- 130 dB- granica bólu
Sposoby ochrony przed hałasem:
- unikanie metod pracy powodujących hałas
- projektowanie miejsc nauki i pracy odizolowanych od źródeł hałasu
- stosowanie ochraniaczy, tłumików, ekranów, obudów dźwiękochłonnych