Ekologia Jako Nauka Stosowana

Monokultura- to system rolniczy lub leśny polegający na wieloletnim uprawianiu na tym samym obszarze roślin jednego gatunku bądź o podobnych wymaganiach glebowych np. bawełny, trzciny cukrowej, świerku.

Negatywne skutki monokultur:

Tolerancja – (biol.) odporność organizmu na szkodliwe czynniki środowiskowe.
Każdy organizm żyje w określonym środowisku, na który składają się elementy ożywione (biotyczne) i nieożywione (abiotyczne). Środowisko nieożywione stawia przed zamieszkującymi je organizmami szereg wymagań, które te muszą spełnić aby w nim przetrwać.

Zasada Shelforda - koncepcja mówiąca, że zarówno niedobór, jak i nadmiar różnych czynników wpływa na organizm ograniczająco. Prawo to określa możliwość rozwoju populacji. Możliwość bytowania organizmów określają dwie wartości, tzw. ekstrema działającego czynnika: minimum i maksimum. Zakres między minimum a maksimum nazywamy zakresem tolerancji. Wyróżniamy podział ze względu na tolerancyjność:

Prawo minimum Liebiga - jedno z podstawowych praw ekologii klasycznej, mówiące, że czynnik, którego jest najmniej (jest w minimum) działa ograniczająco na organizm, bądź całą populację. Justus von Liebig prowadził swoje badania w drugiej połowie XIX w. na roślinach, u których zauważył, że wystarczy niedobór jednego tylko ze składników pożywki, na której były hodowane, aby ograniczyć wzrost rośliny. Potem udowodniono, że prawo minimum odnosi się także do innych organizmów żywych i ma zastosowanie ogólnoprzyrodnicze.

Tolerancja organizmów na czynniki środowiska:

Tolerancja zależy od:

Prawo tolerancji- każdy gatunek ma swoje określone wymagania życiowe, swoje optimum rozwoju

Tolerancja ekologiczna - zdolność przystosowania organizmów do zmian fizyczno-chemicznych czynników środowiska, takich jak np.:

Eurybionty, organizmy eurytermiczne, eurytopy ("eury" – szeroki) – organizmy cechujące się szeroką tolerancją wobec czynników środowiskowych[1]. Mogą one żyć w bardzo zróżnicowanych warunkach, osiedlając się na znacznych obszarach Ziemi. Przykładem może być wróbel domowy, trzcina pospolita i orlica, które spotykamy niemalże na całym świecie. W takim wypadku mamy do czynienia z zasięgiem globalnym bądź kosmopolitycznym.

Stenobiontygatunki o wąskim zakresie tolerancji ekologicznej dla danego czynnika, np. goryl, koralowce rafy koralowej, porosty itp. Stenobionty są dobrymi bioindykatorami (gatunkami wskaźnikowymi) – ich występowanie świadczy o obecności lub działaniu określonego czynnika. W praktyce gatunki wskaźnikowe wykorzystuje się także do określania stanu środowiska (np. stopnia jego zanieczyszczenia).

Stenobionty dzielimy na:

Monitoring biologiczny In situ.

Bioindykacja- określenie stanu środowiska lub natężeń czynników środowiska przyrodniczego przy pomocy odpowiednio wyskalowanych bioindykatorów.

Bioindykator- organizm o specyficznych właściwościach informacyjnych, które uzewnętrzniają się przy pomocy określonych symptomów, określając stan czynnika środowiska przyrodniczego.

Wymagania stawiane bioindykatorom:

Bioindykatory właściwe- sensitive idicators- organizmy reagujące na zmiany w środowisku w sposób wizualny, np. zmianami morfologicznymi, zmianami składu gatunkowego.

Akumulatory- accumulative idicators- organizmy o niewidocznej zewnętrznie reakcji ale gromadzące różne związki toksyczne, których stężenie może być analitycznie określone.

Bioindykacja określa stan jakościowy środowiska, a biomonitoring dynamikę procesów degradacyjnych. Bioindykacja jest to metoda wykorzystywana w monitoringu biologicznym.

Biomonitoring- diagnozowanie danego układu w określonym czasie przy wykorzystaniu metod bioindykacyjnych, którego celem jest określenie stanu danego układu i ustalenie prognoz w zakresie przekształceń tych struktur.

Główne kierunki w monitoringu biologicznym zanieczyszczeń in situ ( Hopkin)

  1. Monitorowanie wpływu zanieczyszczeń na obecność lub brak gatunków w jakimś miejscu lub zmian w składzie gatunkowym.

  2. Pomiar stężeń substancji zanieczyszczających u gatunków wskaźnikowych lub „ wrażliwych”.

  3. Ocena skutków oddziaływania zanieczyszczeń na organizmy i powiązanie ich ze stężeniem trzech zanieczyszczeń w tych organizmach oraz innymi wskaźnikami biotycznymi i abiotycznymi.

  4. Wykrywanie zróżnicowanych genetycznie linii ( ras, odmian) gatunków, które rozwinęły odporność na daną substancję zanieczyszczającą.

BIOMONITORING TYPU 1- ODDZIAŁYWANIE NA ZESPOŁY

Ekosystemy lądowe. Konieczne jest:

Ekosystemy słodkowodne. Główne sposoby oddziaływania zanieczyszczeń na zespoły organizmów wodnych przyjęte w WB

  1. Oceny biotyczne oparte na zróżnicowanej wrażliwości gatunków na zanieczyszczenia.

  2. Oceny różnorodności oparte na zmianach w zróżnicowaniu zespołów

  3. System RIVPACS- schemat predykcji i klasyfikacji bezkręgowców rzecznych, który łączy w sobie ocenę pod kątem rodzajów występowania gatunków oraz względnej liczebności rodzin.

Najczęściej używane wskaźniki w ocenie biotycznej

  1. Wskaźnik Biotyczny Trenta (TBI)

  2. Punktacja Biotyczna Chandlera (CBS)

  3. Brytyjski Indeks Biotyczny, na bazie BMWP utworzono Polski Indeks Biotyczny

TBI i CBS- oznaczenia do gatunków

BMWP- oznaczenia do rodziny

Wykorzystanie punktacji BMWP do szacowania stanu zdrowotności wód słodkich. System opracowany pod koniec lat 70. XX wieku przez Komisje Monitoringu Biologicznego.

80 rodzinom bezkręgowców przyznaje się punkty od 1 do 10 w zależności od ich wrażliwości na zanieczyszczenia organiczne. Rodziny o małej tolerancji- 10 pkt., a rodziny tolerujące zanieczyszczenia – 1 pkt.

Średnia punktacja na takson – ASPT= całkowita punktacja BMWP podzielona przez liczbę taksonów.

KLASY CZYSTOŚCI WODY

Zalety metody BMWP:

Wady metody BMWP:

Ocena różnorodności- najczęściej używane wskaźniki różnorodności koncentrują się na bogactwie gatunkowym i rozmieszczeniu osobników w obrębie poszczególnych gatunków.

BIOMONITORING TYPU 2- biokoncentracja zanieczyszczeń. Inwazyjny pomiar poziomu zanieczyszczeń w organizmach wskazujący ilość zanieczyszczeń w danym momencie umożliwiająca ocenę ich oddziaływania na drapieżców.

Bioakumulacja- wzrost stężenia związków w żywych organizmach w wyniku pobierania zanieczyszczonej wody, powietrza, pożywienia przy wolnym metabolizmie i wydalaniu.

Ekosystemy lądowe: Skażenie roślin monitoruje się zbierając próbki bezpośrednio w terenie albo eksponując materiał przez określony czas po którym analizuje się go w laboratorium.

BIOMONITORING TYPU 3- skutki oddziaływania zanieczyszczeń.

Ekosystemy lądowe: zamieranie lasów iglastych przy zanieczyszczeniu powietrza (tlenki siarki). Tytoń typu Bel W3 – przy niskim poziomie zanieczyszczeń powietrza ozonem na liściach pojawiają się plamki.

Biomonitoring typu 4- odporność na zanieczyszczenia o podłożu genetycznym.

ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ:

Zanieczyszczenia wód:

Główne zanieczyszczenia chemiczne wód:

Ścieki- mieszaniny zużytej wody i innych substancji płynnych, stałych, gazowych o różnych właściwościach termicznych, usuwane z terenów miast, wsi, zakładów

W zależności od pochodzenia ścieki dzieli się na:

Ścieki bytowo- gospodarcze ( komunalne):

  1. Ścieki z gospodarstw domowych:

    • Ścieki feralne z toalet i pisuarów

    • Ścieki z mycia

  2. Ścieki z rzemiosła i przemysłu

    • Ścieki produkcyjne i technologiczne

    • Ścieki popłuczne z procesów mycia i płukania w rzemiośle i przemyśle

  3. Pozostałe rodzaje ścieków

    • Ścieki z odświeżania obiegów zamkniętych

Ścieki komunalne- zawierają dużo zawiesin oraz związków organicznych i nieorganicznych, mogą się w nich znajdować wirusy i bakterie chorobotwórcze. Skażenie powierzchniowych i podziemnych wód ściekami bytowymi stanowi poważne zagrożenie higieniczne oraz epidemiologiczne.

Do najważniejszych źródeł zanieczyszczenia wód ściekami należą przemysły: paliwowo- energetyczny, metalurgiczny, górniczy, elektromaszynowy, włókienniczy, chemiczny, celulozowy, garbarski, spożywczy.

Ścieki opadowe:

Ścieki opadowe- powstają w wyniku spływów.

Oczyszczalnie ścieków – jest to zespół urządzeń do oczyszczania ścieków przed odprowadzaniem ich do rzek, jezior, mórz i gruntów. Dzielimy je na:

METODY OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW

Etapy oczyszczania:

Mechaniczne oczyszczanie ścieków:

Mechaniczne oczyszczanie ścieków polega na usunięciu większych zanieczyszczeń. W tym celu stosuje się procesy cedzenia, sedymentacji (osadzania się pod wpływem ciężkości materiałów niesionych przez wodę) i flotacji (wypływania cząstek lżejszych od cieczy na jej powierzchnię, tworząc błonę lub kożuch). Do przeprowadzania tych procesów służą urządzenia takie jak:

Biologiczne oczyszczanie ścieków: W procesie biologicznego oczyszczania ścieków wykorzystuje się działalność drobnoustrojów. Stosowane w oczyszczalniach ścieków procesy biochemicznego rozkładu zanieczyszczeń można podzielić na tlenowe i beztlenowe. W skład ścieków wchodzą związki tj. tłuszcze, białka i węglowodany. Podczas oczyszczania są pochłaniane przez powierzchnię organizmów żywych, a następnie mineralizują wewnątrz komórki. Główną rolę odgrywają tu bakterie, które tworzą w ściekach skupienie. Prócz bakterii, w skład biocenozy oczyszczającej ścieki wchodzą również grzyby, drożdże, pleśnie, glony, pierwotniaki oraz organizmy wyższe, jak robaki czy stawonogi.

Do tlenowego biochemicznego rozkładu zanieczyszczeń służą urządzenia zwane złożami biologicznymi. Ich zasadniczym elementem jest materiał, na którego powierzchni rozwijają się mikroorganizmy roślinne i zwierzęce. W wyniku swojej działalności życiowej rozkładają one substancje organiczne zawarte w ściekach.

Stosuje się również urządzenia osadu czynnego. Osad czynny jest zbiorowiskiem różnego rodzaju organizmów, głównie bakterii, które tworzą skupiska (najczęściej w formie kłaczków).Oczyszczanie ścieków tym sposobem polega na napowietrzaniu ścieków wymieszanych z osadem czynnym. Najpierw następuje zatrzymanie części zanieczyszczeń przez mikroorganizmy, a następnie bezpośrednie utlenianie ich przy udziale enzymów zawartych w ściekach. Można również dokonywać biologicznego oczyszczania ścieków w warunkach półnaturalnych w gruncie lub w specjalnych stawach. Oczyszczanie w gruncie polega na filtracji i pochłanianiu zawiesin przez powierzchnię. Tworzy się przy tym błona biologiczna, otaczająca ziarna gleby, która utlenia zanieczyszczenia organiczne usuwane ze ścieków.

Biologiczne oczyszczanie ścieków:

Chemiczne oczyszczanie ścieków:

Chemiczne oczyszczanie ścieków - jedna z metod oczyszczania ścieków. Polega na wytrącaniu niektórych związków rozpuszczalnych lub ich neutralizacji za pomocą procesu koagulacji, neutralizacji, ekstrakcji, elektrolizy, destylacji lub sorpcji na węglu aktywnym. Oczyszczanie chemiczne stosuje się głównie przy ściekach przemysłowych, które zawierają metale ciężkie oraz chemiczne związki organiczne.

Aktualnie w Polsce w oczyszczalniach mechanicznych jest 30% ogółu ścieków w oczyszczalniach biologicznych 37% ścieków w oczyszczalni chemicznej 6% aż 27% ścieków wytworzonych na terenie Polski nie jest w ogóle oczyszczane!

W momencie zadziałania substancjami chemicznymi na ścieki uzyskujemy:

ODPADY- to pozostałości po różnych formach działalności ludzkiej.

Ochrona przed odpadami polega w szczególności na zapobieganiu powstawaniu odpadów lub minimalizacji ich ilości, usuwaniu z miejsc powstawania, a także wykorzystaniu lub unieszkodliwianiu odpadów w sposób zapewniający ochronę życia i zdrowia ludzi oraz ochronę środowiska.

Odpady stanowią zagrożenie dla wszystkich komponentów środowiska.

Odpady:

Kategorie odpadów komunalnych: odpady stałe i ciekłe powstające w gospodarstwie domowym, w obiektach użyteczności publicznej i obsługi ludności, w tym nieczystości gromadzone w zbiornikach bezodpływowych, porzucone wraki pojazdów mechanicznych oraz odpady uliczne, z wyjątkiem odpadów niebezpiecznych z zakładów opieki zdrowotnej i zakładów weterynaryjnych.

Odpady przemysłowe tzn. pochodzące z technologicznych procesów produkcyjnych wraz z odpadami bytowo gospodarczymi z terenu zakładów przemysłowych
Odpady rolnicze tzn. pochodzące z zakładów rolniczych a w szczególności z dużych ferm hodowlanych

SKŁAD CHEMICZNY ODPADÓW:

Podział odpadów:

Strategie UE – podstawowe wytyczne

Ogólne zasady w postępowaniu z odpadami:

1.      unikanie odpadów (czyste technologie, stosowanie surowców mniej szkodliwych dla środowiska, edukacja ekologiczna itp.);

2.      wielokrotne wykorzystanie produktów (butelki zwrotne, system kaucji itp);

3.      ponowne przetwarzanie odpadów - recykling;

4.      utylizacja odpadów;

5.      składowanie (w oczekiwaniu na technologię);

6.      bezpieczne składowanie końcowe.

ODPADY PRZEMYSŁOWE:

Najwięcej odpadów wytwarzają:

- energetyka,

- górnictwo

- przemysł metalurgiczny

Są to przede wszystkim:

odpady górnicze - głównie skalne, z kopalń podziemnych i odkrywkowych; wody dołowe, szlamy poflotacyjne i odpady popłuczkowe przetwórstwa węglowego, siarkowego, miedziowego i cynkowo-ołowiowego;

•popioły lotne i żużle oraz zanieczyszczenia gazowe (głównie tlenki azotu i siarki, tlenki węgla) z elektrowni i elektrociepłowni

•zanieczyszczenia gazowe i ścieki z fabryk przemysłu chemicznego i metalurgicznego.

SPALANIE to najbardziej radykalna metoda unieszkodliwienia odpadów przemysłowych i komunalnych odbywająca się w specjalnie do tego przeznaczonych piecach.

Inne sposoby unieszkodliwienia odpadów:
-piroliza
-neutralizacja chemiczna
-reakcje utleniania
-mokre spalanie

KOMPOSTOWANIE to kontrolowany tlenowy biotermiczny proces, w którym odpady organiczne zostają rozłożone na kompost, będący innym nawozem organicznym. Dzieli się ono na pryzmowe i komorowe.

SKŁADOWANIE ODPADÓW jest najszybszą i najczęściej stosowaną metodą zagospodarowania powstała z braku możliwości ich spożytkowania. Wysypisko nie jest formą utylizacji odpadów, a jedynie sposobem ich zagospodarowywania. Wysypiska średnie to 1-5 ha, bardzo duże 10-30 ha.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Ekologia Jako Nauka Stosowana Ściąga
Ekologia Jako Nauka Stosowana - Ściąga, Monokultura- to system rolniczy lub leśny polegający na wiel
Ekologia jako nauka o funkcjonowaniu człowieka w środowisku
Epidemiologia jako nauka podstawowe założenia
socjologia jako nauka
Dydaktyka jako nauka podstawowe informacje
PSYCHOLOGIA JAKO NAUKA
semiotyka jako nauka o jzyku
Pedagogika wczesnoszkolna jako nauka ściaga
Modul 1 Psychologia ogolna jako nauka o czlowieku
7.09.09 Lekcja 2 T. Geografia jako nauka, Geografia
Pedagogika jako nauka o wychowaniu, st. Pedagogika ćwiczenia
Dydaktyka jako nauka
probabilistyczna natura wiata czyli chaos jako nauka fizyka kwantowa magia
Geografia jako nauka
pielęgniarstwo jako nauka
Teoria wychowania jako nauka
Politologia jako nauka, politologia

więcej podobnych podstron