PYTANIA DO EGZAMINU INŻYNIERSKIEGO STUDENTÓW

EKOTOKSYKOLOGII I BIOMONITORINGU

Biochemia

1. Zasadnicze cechy reakcji biochemicznych

• Regulowanie ich przebiegu przez biokatalizatory zwane enzymami,

• Powiązanie z określonymi strukturami komórkowymi (poszczególne reakcje chemiczne zachodzą w ściśle określonych, wyspecjalizowanych strukturach komórkowych. Przykładowo: w drugim etapie glikolizy, czyli w etapie oddychania tlenowego ma miejsce fosforylacja oksydacyjna, która zachodzi w określonej strukturze mitochondrium, tzw. grzybkach ->oksysomach, a nie w matrixmitochondrium jak to w przypadku dalszej glikolizy tlenowej),

• Istnienie precyzyjnych mechanizmów integrujących poszczególne reakcje i procesy biochemiczne (jeżeli organizm funkcjonuje normalnie, każda reakcja, która w nim zachodzi wynika z jego potrzeb. Jeżeli dana komórka potrzebuje jakiegoś składnika to w zależności od dostępnych surowców wybiera określony szlak, aby go wytworzyć – ten składnik),

• Wymaganie tzw. fizjologicznych warunków przebiegu reakcji (aby dana reakcja nastąpiła muszą występować odpowiednie warunki: ciśnienie, temperatura, obecność substratu i enzymów niezbędnych do zajścia danej reakcji. Dane reakcje mogą zajść tylko w odpowiednich warunkach, a niekiedy także muszą je poprzedzać odpowiednie procesy, bez których dana reakcja nie może zajść),

• Skojarzenie z przemianami energetycznymi.

 

Ta ostatnia cecha jest wspólna zarówno reakcjom biochemicznym jak również chemicznym.

2. Jaki informacje zawarte są w kodzie genetycznym?

 

Kod genetyczny to zapis sekwencji nukleotydów kwasu nukleinowego ( DNA, RNA) kolejności aminokwasów budujących łańcuch białka. Kod genetyczny to sposób zapisu budowy łańcucha białkowego w cząsteczce mRNA. Cechą kodu genetycznego jest jego system trójkowy tzn. poszczególne aminokwasy oznaczane są trójkami nukleotydów zwanych kodonami, które kodują jeden i tylko jeden aminokwas. Jest jednoznaczny, zdegenerowany, niezachodzący, współliniowy, bezprzecinkowy i uniwersalny.

DNA zawiera informację o budowie, strukturze danego białka jak i część DNA wskazuje miejsce początku i końca kopiowania informacji genetycznej, wyznacza granice informacji o jednym białku, umożliwia dołączenie białek regulujących i enzymów.

3. Rola kwasów nukleinowych.

Kwasy nukleinowe to związki wielkocząsteczkowe, które występują we wszystkich żywych komórkach. Odgrywają one zasadniczą rolę w przekazywaniu cech dziedzicznych i kierowaniu syntezą białek, czyli reakcji podczas której następuje łączenie się prostych substratów, z których powstaje jeden bardziej złożony produkt główny.

Wyróżniamy dwa rodzaje kwasów nukleinowych: kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) i kwas rybonukleinowy (RNA).

DNA jest źródłem informacji genetycznej w komórce. Jądro komórkowe w czasie rozmnażania ulega podziałowi, informacja genetyczna również, dlatego ilość DNA przed podziałem musi zostać podwojona. Jest to tzw. proces replikacji. Najpierw DNA musi ulec rozpleceniu, następnie na matrycy starej nici dobudowywana jest nowa. Nukleotydy dobudowywane są na zasadzie komplementarności.    

RNA służy do wykorzystania informacji zawartych w DNA dla biosyntezy białka. Występuje przede wszystkim w rybosomach, w jądrze komórkowym, na szorstkim retikulumendoplazmatycznym i w cytoplazmie.  

Wyróżniamy 3 rodzaje RNA:

1. mRNA (informacyjne RNA) – na jego nici odbywa się biosynteza białka, trójki nukleotydów (kodony) są odczytywane przez antykodony na tRNA.

2. tRNA (transportowe RNA) – tłumaczy sekwencję nukleotydów mRNA na sekwencję aminokwasów w łańcuchu białkowym.

3. rRNA (rybosomalne RNA) – tworzy wraz z grupą białek rybosomy, w których dochodzi do procesu biosyntezy białka.

 

4. ATP - budowa i rola w organizmach żywych.

Jest to uniwersalny przenośnik energii użytecznej biologicznie -adenozynotrifosforan. Cząsteczka substancji organicznych w których występuje wiązanie wysokoenergetyczne.(zawierające znaczną ilość energii swobodnej)

ATP pod względem chemicznym jest zmodyfikowanym nukleotydem zbudowanym z

· zasady azotowej – adeniny,
· cukru – rybozy (tworzą one adenozynę) oraz z
· trzech reszt fosforanowych.

Między resztami fosforanowymi występują dwa wysokoenergetyczne wiązania bezwodnikowe, których zerwanie powoduje uwolnienie określonych porcji energii. ATP w procesie rozpadu – hydrolizy – odłącza jedną resztę fosforanową i przekształca się w ADP – adenozynodwufosforan; odłączenie jednej reszty fosforanowej powoduje wydzielenie porcji energii równej 30,5 kJ/mol (7,3 kcal z 1 mola wiązań).

ATP jest związkiem nietrwałym i nie może być wykorzystany w pracy ciągłej, nie może być również przenoszony na większe odległości, z jednej komórki do drugiej, ani w obrębie jednej komórki. W przypadku zwiększonego zapotrzebowania na energię w określonym rejonie komórki wytworzony ATP jest przenoszony w mitochondriach (wędrówka mitochondriów).

 

Cząsteczki będące przenośnikami energetycznymi powinny mieć małą masę cząsteczkową, być dobrze rozpuszczalne w wodzie i zbudowane ze składników powszechnie występujących w komórce.

5. Co to są enzymy i jaki jest ich mechanizm działania?

ENZYM - rodzaj białek występujących naturalnie w organizmach żywych, których działanie sprowadza się do obniżenia energii aktywacji danych reakcji biochemicznych. Enzymy stanowią największą grupę tzw. biokatalizatorów.
Jeżeli enzym jest białkiem złożonym, to składa się z:

*części białkowej nazywanej apoenzymem

*części niebiałkowej nazywanej koenzymem lub grupą prostetyczną enzymu (w zależności od rodzaju wiązania łączącego ją z apoenzymem)centrum aktywne.

Mechanizm katalicznego działania.

Reakcja katalizowana przez enzym rozpoczyna się od związania substratów przez centrum aktywne i powstania przejściowego kompleksu enzym – substrat (E – S). Następnie zachodzi właściwa reakcja połączenia cząsteczki substratów w produkt reakcji albo rozłożenie substratu na mniejsze cząsteczki. Reakcja kończy się uwolnieniem produktów przez enzym. Cząsteczka enzymu nie zużywa się podczas reakcji i po uwolnieniu produktów jest gotowa do przyłączenia nowych substratów.

6. Interpretacja równania Michaelisa-Menten.

gdzie:

 

V- szybkość reakcji enzymatycznej,

S- stężenie substratu [mol/dm³],

V_max[S]- maksymalna szybkość reakcji enzymatycznej przy określonym stężeniu substratu,

K_m- stała Michaelisa (jest równa takiemu stężeniu substratu, przy którym reakcja przebiega z połową swojej prędkości maksymalnej). Jednostka, taka jak dla stężenia substratu [mol/dm³].

 

Podane równanie kinetyczne opisuje szybkość reakcji katalizowanej przez enzym.

Zakłada, że zwiększanie stężenia substratu, zwiększa szybkość reakcji, ale tylko do pewnego punktu. Dalsze zwiększanie stężenia nie powoduje przyspieszenia reakcji.

 

Reakcje enzymatyczne przy niskich stężeniach substratów ( jeżeli S<< K_m) są I rzędu, natomiast przy wyższych (S>> K_m)- zerowego rzędu i wtedy szybkość nie zależy od stężenia.

 

Wykres ilustrujący równanie Michaelisa-Menten

 Szybkość reakcji enzymatycznej zależy od następujących czynników:

- ilości substratu,

- temperatury,

- odczynu środowiska,

- obecności aktywatorów i inhibitorów enzymów.

 

7. Typy inhibicji enzymatycznej

    Inhibicja polega na tym, że określona substancja (inhibitor) blokuje współdziałanie składników uczestniczących w reakcji enzymatycznej, łącząc się z jednym z nich, lub w inny sposób. Do składników tych należą: enzym, substrat, koenzym i często dodawany kofaktor, a ich współdziałanie polega na wzajemnym powiązaniu w ściśle określony układ przestrzenny. Zakłócenia w tworzeniu tego układu są przyczyną zahamowania reakcji. Inhibitory oraz zjawisko inhibicji klasyfikuje się w zależności od mechanizmu działania na współzawodniczące (kompetycyjne)  i niewspółzawodniczące (niekompetycyjne), wyróżniając ponadto inhibicję nieodwracalną.

            Inhibicja kompetycyjna – mechanizm hamowania działania enzymu. Cząsteczka będąca inhibitorem ma podobną budowę do substratu hamowanego enzymu. Inhibitor wchodzi w centrum aktywne enzymu, blokując je i uniemożliwiając połączenie enzymu z właściwym substratem. Jest to reakcja odwracalna. Aby wypchnąć inhibitor należy zwiększyć stężenie właściwego substratu.

            Inhibicja niekompetycyjna – mechanizm hamowania aktywności enzymu. Inhibitor łączy się z enzymem w centrum allosterycznym przez co zmienia się kształt centrum aktywnego i właściwy substrat nie może się już przyłączyć. Przeważnie jest to proces nieodwracalny, ale wyjątek może stanowić zjawisko, gdy inhibitorem jest nadmiar produktu, który to właśnie może się łączyć z enzymem w centrum allosterycznym. Należy wtedy odprowadzić nadmiar powstającego produktu.  

8. Łańcuch oddechowy i jego znaczenie.

Łańcuch oddechowy (łańcuch transportu elektronów). Obejmuje on trzy wielkie kompleksy białkowe zakotwiczone w wewnętrznej błonie mitochondrialnej. Do kompleksów tych należą kolejno: dehydrogenaza NADH, kompleks cytochromów bc₁ oraz oksydaza cytochromowa. Każdy kompleks zawiera przenośniki elektronów pracujących w określonej kolejności (od przenośnika o najbardziej ujemnym potencjale redox do przenośnika o najbardziej dodatnim potencjale redox) Pomiędzy kompleksami także znajdują się przenośniki łączące je, a mianowicie są to koenzym Q (ubichinon) oraz cytochrom c. Ostatecznym akceptorem elektronów w łańcuchu oddechowym jest tlen. Dzięki przepływowi elektronów przez łańcuch możliwa jest przetransportowanie protonów wodoru z matrix mitochondrialnego do przestrzeni międzybłonowej (perymitochodrialnej). Po obu stronach grzebienie wytwarza się wtedy gradient protonów. Protony mogą wracać do matrix przez tunele białkowe, w których osiągają dużą energię kinetyczną, pozwalającą na syntezę ATP. 

Rola łańcucha oddechowego polega więc na wytwarzaniu energii, która może być zmagazynowana w postaci ATP i wykorzystywana przez organizm.

9. Metabolizm tłuszczy

 

        Rozpad kwasów tłuszczowych polega na utlenieniu kwasów tłuszczowych o długich łańcuchach. kwasy tłuszczowe są najpierw przekstałcane w pochodne w postaci acylo-koenzymu A i następnie rozkładane przez kolejne usuwanie jednostęk dwuwęglowych w postaci acetylo-CoA z końca kwasu tłuszczowych. w procesie tym powstają FADH2 (dinukleotydyflawinoadeinowy zredukowany) i NADH (dinukleotydynikotynoamidoadeinowy zredukowany). Acetylo Co-A może zostać skierowany do cyklu cytrynowego, co umozliwi dalsze powstanie ATP. Ponad to powstające w rozpadzie tłuszczy cząstki FADH2 oraz NADH są utlenienia przez łańcuch transportu elektronów, co prowadzi do powstania ATP. Rozpad kwasów tłuszczowych ma miejsce w cytozolu (składowa cytoplazmy) u prokaryota, a u eukaryota w matriksmitochondrium

 

 

Metabolizm tłuszczy jest ściśle powiązany z łańcuchem oddechowym.

ß-oksydacja (przemiana tłuszczów) ma m.in. na celu dostarczenia protonów (H⁺) i elektronów do łańcucha oddechowego na właściwy akceptor, jakim jest tlen. Oba te procesy łączą fakt, że musi powstać energia zmagazynowana w cząsteczce ATP. W czasie ß-oksydacji następuje dehydrogeneza, czyli odłączenie się wodoru. Przez cykl Krebsa protony te są przenoszone na łańcuch oddechowy.

H⁺ przechodzi przez odpowiednie przenośniki na właściwy akceptor. W trakcie tego procesu następuje obniżenie energii reakcji łączenia wodoru i tlenu. Łańcuch oddechowy funkcjonuje prawidłowo tylko wtedy, gdy enzymy mają do dyspozycji wszystkie niezbędne czynniki, jak stały dopływ protonów i elektronów, zredukowanych związków, odpowiednie stężenie tlenu oraz wiele kofaktorów (NAD,FAD).

Ponadto czynnikiem regulującym prędkość przepływ elektronów jest sprężony z systemem łańcucha oddechowego proces oksydacyjnej fosforyzacji, czyli mechanizm wiążący energię wyzwalającą się w poszczególnych etapach.

10. Integracja metabolizmu komórkowego

Procesy przemiany materii łączą się w żywych organizmach w integralną sieć i wzajemnie się warunkują. W powiązaniu procesów anabolicznych z katabolicznymi uczestniczy ATP jako uniwersalny przenośnik energii oraz trzy kluczowe produkty pośrednie przemian metabolicznych: glukozo–6–fosforan, pirogronian i acetylo–CoA, wykorzystywane w procesach syntezy i rozpadu. Rożne przemiany metaboliczne zachodzą w komórce eukariotycznej w odrębnych przedziałach subkomórkowych, a ich kontrola odbywa sięna drodze regulacji aktywności enzymów. Natomiast w całym organizmie kontrola metabolizmu zachodzi na drodze nerwowo–hormonalnej.

Metabolizm = ANABOLIZM + KATABOLIZM

Strategia KATABOLIZMU jest prosta i sprowadza się do wytwarzania:
· elementów budulcowych, niezbędnych do różnego rodzaju biosyntez
· ATP, który jest uniwersalnym przenośnikiem energii
· potencjału redukcyjnego – NADH i FADH2


ANABOLIZM to grupa reakcji chemicznych, w wyniku których z prostych substratów powstają związki złożone, gromadzące energię. Do przeprowadzenia biosyntez są potrzebne elementy budulcowe, energia - pochodzi hydrolizy wiązań wysokoenergetycznych ATP i potencjał redukcyjny, gdyż zazwyczaj produkty biosyntez są silniej zredukowane niż ich substraty; elektronów o wysokim potencjale dostarcza NADPH (głównie dostarczany przez szlak pentozowy)


Biotesty

11. Jakie cechy powinny posiadać organizmy stosowane w testach toksykologicznych

- Zdolne do szybkiej reprodukcji,
- Dostępne przez cały rok,
- Szeroko rozpowszechnione i pospolite,
- Wrażliwe na szerokie spektrum substancji biologicznie czynnych,
- Wykazywać łatwy do oceny i interpretacji reakcje toksyczne,
- Charakteryzować się małymi wymiarami, co umożliwia przeprowadzenie badań w warunkach laboratoryjnych,
- Łatwe do oznaczenia.

12. Na podstawie jakich wskaźników można ocenić toksyczność substancji chemicznych lub ścieków

LC₅₀ – to stężenie substancji toksycznej powodującej śmierć 50% organizmów danej populacji po ściśle określonym czasie ekspozycji

EC₅₀- stężenie substancji toksycznej wywołujące określone efekty np. unieruchomienie u 50% organizmów danej populacji

IC₅₀- stężenie substancji toksycznej powodujące 50% hamowanie procesów fizjologicznych np. wzrostu u organizmów danej populacji po określonym czasie ekspozycji

JEDNOSTKA: mg subst/dm³ wody.

Znajdź jeszcze inne bo mnie pytali np. :

Loec
noec itd.. ;)

13. Wymień etapy badań biodegradacji substancji chemicznych

Badana substancja

V

Test toksyczności

 V

Testy dobrej biodegradowalności

 V

TAK^* / NIE^*

 V

Testy potencjalnej biodegradowalności

 V

TAK^* / NIE^*

 V

Testy symulacyjne

 

Testy dostarczają wiarygodnych danych na temat losu substancji w środowisku. Testy odpowiadają konkretnym warunkom środowiskowym.

^*Negatywny wynik nie świadczy o nie biodegradowalności, ale należy przejść do następnego poziomu badań.

14. Wyjaśnij różnice między bioakumulacją a biomagnifikacją oraz wymień cechy jakie posiadają związki mające tendencje do bioakumulacji

Bioakumulacja – proces migracji zanieczyszczeń ze środowiska do organizmów żyjących. Wzrost koncentracji substancji w organizmie na skutek bezpośredniego wchłaniania substancji chemicznej z otoczenia. (biokoncetracja),

Biomagnifikacja – zjawisko to zachodzi w ekosystemie, w wyniku którego widoczny jest wzrost stężenia substancji szkodliwej w organizmie, zajmującym wyższy poziom w łańcuchu zależności troficznych (pokarmowym).

 

Ogólna charakterystyka zw. chemicznych

Własności	Cecha sprzyjająca bioakumulacji
Struktura chemiczna	Wysoka liczba wiązań typu C – C i C – Cl
Masa cząsteczkowa	Mniejsza od 300 (powyżej spadek zdolności do bioakumulacji).
Stabilność	Odporność na biodegradację, trwałość w glebie.
Log Kow*	2 – 6 – powyżej spadek zdolności do bioakumulacji.
Rozpuszczalność	18 – 0,02 do 0,002 mol/dm3
Stopień zjonizowania	Bardzo niski

* log Kow – logarytm współczynnika podziału oktanol – woda, 

      * log Kow = stężenie w oktanolu/ stężenie w wodzie

15. Jakie należy posiadać dane, aby ocenić ryzyko środowiskowe stwarzane przez substancje chemiczne

Należy posiadać następujące dane:

- PEC lok – czyli stężenie substancji pochodzące z punktowych źródeł. Wartości stężeń oblicza się na podstawie dobowych emisji, bez względu na to, czy zrzuty są ciągłe czy nieciągłe. Wyniki reprezentują stężenia oczekiwane w pewnej odległości od źródła w dniu zrzutu. Do wyznaczenia PEC potrzeba: 1 przewidywane stężenie środka, 2 przepływ ścieków, 3 średni przepływ rzeki, 4 stężenie środka w ściekach dopływających do rzeki

- PNEC – przewidywana wartość stężenia substancji w środowisku nie wywołujące szkodliwych skutków w odniesieniu do głównych przedstawicieli łańcucha pokarmowego. Do wyznaczenia PNEC potrzebna jest: najniższa wartość stężenia środka w ściekach spełniające IC50, LC50, wartość tą należy podzielić przez współczynnik bezpieczeństwa przyporządkowany zakresowi wykonywanych badań

- Porównanie wartości PEC/PNEC, jeżeli wartość ta jest mniejsza niż 1 wówczas nie występuje konieczność przeprowadzania dalszych badań i działań z zakresu zarządzania ryzykiem, z kolei gdy wartość ta jest większa od 1 następuje weryfikacja danych, dalsze badanie lub zarządzanie ryzykiem

16. Praktyczne wykorzystywanie testów ekotoksykologicznych

W praktyce uzyskane dane z testów ekotoksykologicznych służą do:

- atestacji związków chemicznych i preparatów handlowych;

- wyznaczania bezpiecznych dla biocenoz stężeń zanieczyszczeń  dostających się do środowiska;

- wyznaczania dopuszczalnych ładunków ścieków odprowadzanych do odbiornika;

- określanie nowych (lub do zmiany istniejących)  wskaźników jakości wód powierzchniowych;

- oceny jakości wody przeznaczonej do picia i na potrzeby gospodarcze;

- wyboru sposobów chemicznego podczyszczania ścieków odprowadzanych do kanalizacji miejskiej;

- prognozowania możliwości oczyszczania ścieków w oczyszczalniach biologicznych.

17. Co to są Toxkity, w jakim celu stosujemy i wymień zalety ich stosowania

TOXKIT to mikrobiotesty.

Stosuje się je do oszacowania toksyczności czystych związków chemicznych oraz do badania toksyczności:

• Wód powierzchniowych,

• Wód podziemnych,

• Ścieków przemysłowych,

• Osadów rzecznych,

• Odcinków z osadników.

 

Zalety :

1. niezależne od hodowli/utrzymywania

2. zminiaturyzowane

3. przyjazne dla użytkownika

4. standaryzowane

5. zatwierdzone

6. wysoce powtarzalne

7. ekonomiczne

8. proste

Biomonitoring środowiska

18. Monitoring Morza Bałtyckiego.

Celem monitoringu Bałtyku jest poznanie kierunku natężenia i przyczyn zmian długookresowych zachodzących w ekosystemie bałtyckim.

Zakres Programu Monitoringu Otwartego Morza Bałtyckiego obejmuje pomiary hydrologiczne, hydrochemiczne i ekotoksykologię, w tym obowiązkowe badania: temperatury, zasolenia, gęstości, zawartości tlenu, związków azotu, fosforu, metali ciężkich, węglowodorów chlorowanych, badania biologiczne planktonu oraz bentosu.

Natomiast Program Monitoringu Strefy Brzegowej  obowiązkowe badania: temperatury, zasolenia, zawartości tlenu, przeźroczystości, związków azotu, fosforu i krzemu, fitoplanktonu, chlorofilu, bentosu, metali ciężkich, węglowodorów chlorowanych oraz badania mikrobiologiczne.

Jak wykazały badania monitoringowe, największe stężenia fosforanów występowały w wodach Morza Archipelagu i Zatoki Fińskiej, a azotanów i azotynów w Zatoce Fińskiej i Botnickiej, Cieśninie Kattegat oraz w Morzu Bełtów. Najwyższe skażenie ryb metalami ciężkimi (kadm, rtęć i ołów) oraz PCB stwierdzono w południowo-zachodniej części Zatoki Botnickiej i północno-zachodniej części Bałtyku Środkowego. Największą zawartością mezozooplanktonu charakteryzowały się wody zatoki Ryskiej i północnej części Bałtyku Środkowego. Najwyższe stężenia chlorofilu występowały w Zatoce Ryskiej i Fińskiej.

Jak ktoś ma coś więcej, to proszę - wklejcie.

19. Wymień czynniki biotyczne i abiotyczne wpływające na poziom zanieczyszczeń kumulowanych w tkankach roślin.

Czynniki abiotyczne:

-         temperatura

-         światło

-         ciśnienie atmosferyczne

-         klimat

-         promieniowanie słoneczne

-         ukształtowanie terenu

-         rodzaj gleby

 

Czynniki biotyczne:

-         występowanie prawdopodobnych interakcji- synergizm/antagonizm

-         zmiany w gęstości populacji lub występowanie gatunków, kumulacja lub odrzucenie zanieczyszczenia

-         interakcja zmiany w sposobie transportu, metaboliźmie, aktywności

-         ingerencja w całkowitą strukturę ekosystemu

 

20. Podaj metody stosowane w monitoringu ptaków.
- obserwacje wizualne

- obserwacje zachowań osobników dorosłych

- badanie produkcji hormonów i feminizacji kolonii 

- zliczanie ilości składanych jaj i wielkości wylęgu

- badanie grubości i jakości skorupy jaj

- przeżywalność osobników dorosłych i rozwój młodych osobników

- rejestrowanie głosów przelatujących ptaków

- znakowanie ptaków, głównie obrączkowanie

- liczenie ptaków

- monitoring parametrów biochemicznych i wydzielania enzymów dokrewnych

- określanie śmiertelności na podstawie liczby znalezionych zwłok

21.Na czym polega ochronna funkcja metalotionein; u jakich grup organizmów można oznaczać te białka. 

Metalotioneiny to cytosolowe, niskocząsteczkowe o dużej zawartości grup tiolowych – SH, bogate w cysteinę, niemające w swojej strukturze aminokwasów aromatycznych białka, których obecność potwierdzono zarówno u kręgowców, bezkręgowców, jak i niektórych roślin. Pojawiają się we wszystkich tankach, gł. w wątrobie i nerkach.

Metalotioneiny uczestniczą w homeostazie( zdolności do utrzymania stałości parametrów wewnątrz- i zewnątrzkomórkowych) metali biogennych, np. Zn(cynk) i Cu(miedź), oraz w eliminacji metali biologicznie zbędnych, np. Cd(kadm) i Hg(rtęć).

W przypadku kręgowców( ryby, ptaki, ssaki itp..) udokumentowano funkcję ochronną metalotioneiny wobec różnych czynników powodujących stres oksydacyjny, tj. promieniowanie jonizujące, hiperoksja ( długotrwały nadmiar tlenu w organizmie, prowadzący do powstania aktywnych nadtlenków i wodnych rodników, przyczyniający się do obrzęku narządu oddechowego), czy określone związki chemiczne takie jak endotoksyny, saponiny.

W ssaków białka te uczestniczą w modulacji apoptozy, co potwierdziło przeprowadzone badanie na wyizolowanych mitochondriach z komórek wątroby szczurów, w których białka te zwiększały przepuszczalność wewnętrzną błony mitochondrialnej. 

22. Wymień metody obrony przed intoksykacją u kręgowców.

Ochrona przed intoksykacją obejmuje reakcje behawioralne (wybiórczość pokarmowa,
unikanie skażonych środowisk), selektywne pobieranie metali ze środowiska, selekcję
jonów niezbędnych.

 

Metale są nierozkładalne – brak możliwości detoksykacji przez rozkład do substancji nietoksycznych wiąże się z koniecznością zastosowania innych mechanizmów tj. :
– wiązanie w nierozpuszczalnych granulach komórkowych

 - wiązanie metali w białkach (metalotioneiny)

–wykorzystanie białek opiekunczych (chaperony), których rolą jest ochrona trzeciorzędowej struktury białek przed denaturacja.

 

Detoksykacja związków organicznych
Enzymatyczny rozkład do nietoksycznych lub mniej toksycznych produktów w 2 fazach:
– Faza I detoksykacji: utlenianie, redukcja, hydroliza* lub hydratacja*
– Faza II: sprzęganie grup hydroksylowych, metabolitów z glutationem, kwasem glukuronowym,  glicyną, siarczanami itp.
 - wydalanie

 

Hydroliza - reakcja chemiczna polegająca na rozpadzie cząsteczek związku chemicznego na dwa lub więcej mniejszych fragmentów w reakcji z wodą lub parą wodną

Hydratacja, uwodnienie – ogół procesów chemicznych lub fizycznych, w których związkiem chemicznym przyłączanym do innej substancji jest woda, przy czym woda ta jest przyłączana w całości (nie powstają dodatkowo produkty uboczne).

23.Wymień cechy mszaków i porostów umożliwiające stosowanie tych organizmów w monitoringu biologicznym.

Mszaki posiadają wielka wrażliwość na zanieczyszczenia wód, atmosfery oraz zmiany stosunków wodnych.  Reakcje mszaków na substancje szkodliwe  to miedzy innymi zmiany w kolorystyce, wolniejszy wzrost, podwyższona kumulacja pierwiastków w tankach, zmiany sposobu rozmnażania na bezpłciowy i w ostateczności wyginięcie gatunku.  Najczęściej stosowane mchy do oceny środowiska to: Gajnik lśniący (Hylocomniumsplendens), rokietnik pospolity ,rokiet cyprysowa ( Hypnumcupressiforme) .

Zastosowanie mszaków w biomonitoringu:

·         Metale ciężkie- posiadają zdolność do akumulowania jonów metali ciężkich. U niektórych gatunków można określić roczny przyrost co pozwala na określenie wieku i czasu ekspozycji roślin na zanieczyszczenia. Pozwala to na określenie obecny stan zanieczyszczenia oraz stopień zanieczyszczenia z przeszłości.

·         Związki azotu-  Określa się deponowanie azotu w próbkach mchu pobranych w rejonach zanieczyszczenia atmosfery. Mszaki pobierają zanieczyszczenia cała powierzchnią rosliny.

·         Związki siarki- Określa się na podstawie częstości występowania pewnych gatunków, ocenia się również biomasę, wygląd i strukturę zespołów.

·         Toksyczne związki organiczne oraz radionuklidy

Porosty są organizmami składającymi się z grzyba i glonu. Organizmy te mogą pobierać substancje odżywcze z atmosfery, w tym też zanieczyszczenia. Gromadzą zanieczyszczenia w swoich tkankach i wskazują  ich obecność w powietrzu uszkodzeniami plechy. Porosty wykorzystuje się w celu określenia stopnia skażenia powietrza atmosferycznego dwutlenkiem siarki. Na podstawie analizy składu florystycznego, stopnia pokrycia, rozprzestrzeniania poszczególnych gatunków, żywotności i stopnia degradacji plechy określa się odporność porostów na stężenie SO₂.  Na tej podstawie stworzono strefy porostowe, które określają stopień zanieczyszczenia. Przy mniejszych stężeniach dwutlenku siarki następują zmiany w budowie wewnętrznej komórek i przepuszczalności błon plazmatycznych, co ułatwia wnikanie toksyn do wnętrza. Porosty wykazują właściwości akumulacyjne na podstawie których można określić zawartość metali ciężkich w środowisku. Pod wpływem takich pierwiastków jak nikiel, kadmu , ołów następuje uszkodzenie błony komórkowej porostu, które powoduje wyciekanie potasu z plechy porostu. Porosty wydzielają również  etylen pod wpływem stresu środowiskowego(metale ciężkie).

24. Podaj metody i częstotliwość odłowu fauny bezkręgowej w monitoringu środowiska przyrodniczego.

Zalecana metodyka:

• Punkty pomiarowe powinny być ustalone w różnych typach środowiska tworzących krajobraz powierzchni obszaru monitorowanego (np:zlewnia)

• Przynajmniej na trzech stanowiskach różniących się strukturą gatunkową i przestrzenną roślinnością oraz stopniem stabilności ekosystemu (np: las, trwałe zbiorowisko trawiaste).

Metody odłowów organizmów:

• Fauna epigeniczna:

  • zwierzęta aktywne łowione są pułapkami glebowymi (Barbera) - ma każdym stanowisku po 20 sztuk.

  • pułapki powinny być zakładane 1 raz w miesiącu na  doby (5 razy w sezonie wegetatywnym od maja do września)

• Zwierzęta bezkręgowe warstwy zielnej:

  • Wyłów dokonuje się czerpakiem entomologicznym, raz w miesiącu, 5 razy w sezonie wegetatywnym (od maja do września) z 5 wytycznych na stanowisku kwadratów o powierzchni 25 m2

• Fauna korony drzew:

  • na gałęziach w koronach badanych gatunków drzew zawiesza się pułapki Moerickiego (żółte plastikowe miski o średnicy ok. 18 cm i głębokości ok 8 cm)

  • w zależności od typów drzewostanu należy wybrać od jednego do 5 gatunków drzew, przy czym najlepiej, aby z każdego gatunku drzew materiał pozyskiwany był z 3 pułapek.

  • materiał z szalek wybierany powinien być nie rzadziej niż co 2 tygodnie.

25. Wymień i scharakteryzuj programy wykorzystujące monitoring biologiczny w Polsce.

A)     Program Odra rozpisany w 2006 roku, na podstawie przepisów zgodnych z regulacjami unijnymi. Program ma na celu głównie zapobieganie powodziom oraz regulację brzegów rzeki Odry, ale w ramach programu zapisany jest także punkt dotyczący monitoringu biologicznego, kontroli stanu wód i ochronie przyrody w pobliżu rzeki.

B)      HELCOM – program ochrony Morza Bałtyckiego i zapewnienie możliwie maksymalnie dobrej jakości wód i stanu ekosystemu na najbliższe lata. Program rozpisany do roku 2021 działa na podstawie Konwencji Helsińskiej. W skład komisji wchodzi Polska i inne kraje członkowskie. Monitoring prowadzony jest przez stacje międzynarodowe.

C)      Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego – ma na celu rejestrację i analizę zmian krótko i długofalowych zachodzących w systemach ekologicznych pod wpływem zmian klimatycznych i antropogenicznych. Uwzględnia bilans energetyczny i materialny systemu ekologicznego oraz zmiany jego struktury wewnętrznej i zewnętrznej. 

26. Paleoindykacja. Wymień organizmy stosowane do określenia poziomu zanieczyszczenia środowiska w przeszłości.

Paleoindykacja w tym znaczeniu odnosi się do określania stanu środowiska w przeszłości.

Organizmami stosowanymi do określenia poziomu zanieczyszczenia środowiska w przeszłości są mchy, porosty, rośliny wyższe ze starych kolekcji i zielników, próbki zgromadzone w BPŚ oraz okrzemki.

Okrzemki są dobrym wskaźnikiem :

*trofii wód

* zasolenia

*wartości pH

*stężenia glinu

* rozpuszczalności węgla organicznego

* w paleolimnologii

27. Definicja i podział biomarkerów.

Biomarkerem jest każdy pomiar interakcji zachodzącej w systemach biologicznych z potencjalnymi zagrożeniami, mogącymi mieć charakter chemiczny, fizyczny lub biologiczny. Mierzona odpowiedź organizmu wywołana tą interakcją może mieć charakter funkcjonalny, fizjologiczny, biochemiczny na poziomie komórkowym lub molekularny na poziomie sub- komórkowym.

Inaczej mówiąc są to mierzalne zmiany w komórkach organizmu zachodzące pod wpływem ekspozycji na czynnik szkodliwy. Zmiany te objawiają się skutkami zdrowotnymi czyli konkretną chorobą. Podstawą stosowania biomarkerów jest zależność pomiędzy stężeniem substancji szkodliwych w narządach a stężeniem w krwi czy moczu.

W zależności od tego jakie procesy sekwencji wydarzeń są określone przy użyciu biomarkerów wyróżnia się biomarkery ekspozycji, skutków oraz wrażliwości.

 

Biomarkery ekspozycji – są to obecne wewnątrz organizmu mierzalne egzogenne substancje lub ich metabolity lub też produkty interakcji między czynnikiem szkodliwym i docelowymi komórkami lub cząsteczkami.

- wskazują ilość substancji toksycznej wchłoniętej do organizmu

- dzielą się na dwa rodzaje: biomarkery dawki wewnętrznej oraz dawki biologicznie skutecznej

 

DAWKA WEWNĘTRZNA – określa ilość  substancji, która wnika do organizmu w wyniku przyjmowania pokarmu, inhalacji, absorpcji poprzez skórę itd.

 

DAWKA BIOLOGICZNIE SKUTECZNA – określa tę ilość wchłoniętego ksenobiotyku która faktycznie reaguje z takimi składnikami komórki jak białka czy kwasy nukleinowe w tym DNA.

Szczególnie przydatną metodą w określaniu dawki biologicznie efektywnej jest oznaczanie adduktów, jakie ksenobiotyki (lub ich metabolity) tworzą z makrocząsteczkami komórkowymi, czyli białkami oraz DNA. Stwierdzono także przydatność wykrywania ad duktów w albuminach w surowicy krwi, które są syntetyzowane w wątrobie gdyż szereg związków rakotwórczych ulega przemianie w aktywne metabolity.

 

Biomarkery skutków – są to mierzalne, biochemiczne, fizjologiczne, behawioralne i inne zmiany zachodzące wewnątrz organizmu, które w zależności od wielkości mogą być rozpoznawane jako łączące się z już obecnymi lub mogącymi się pojawić później zaburzeniami zdrowotnymi i chorobami.

Określają nasilenie biologicznych zmian wywołanych przez wchłoniętą dawkę w organizmie.

 

Biomarkery wrażliwości – są wskaźnikami wrodzonej lub nabytej zdolności organizmu do odpowiedzi wywołanej ekspozycją na specyficzny czynnik szkodliwy.

Uwzględniają wrażliwość osobniczą na ksenobiotyki związaną np. z płcią.

Ekologia

28. Wyjaśnij pojęcie ekosystemu, wytłumacz związek miedzy materią i energią w ekosystemie, podaj jakie jest znaczenie destruentów w krążeniu materii.

 

Ekosystem – wszystkie rośliny i zwierzęta na danym terenie wraz ze środowiskiem fizycznym i chemicznym oraz ze wzajemnymi zależnościami pomiędzy nimi. Ekosystem można również definiować jako przestrzeń w której zachodzi stała wymiana materii pomiędzy jej żywa i nieożywioną materią.

Ekosystem jest to także każda przestrzeń w której zachodzi stała wymiana materii pomiędzy jej żywa i nieożywioną częścią.

Energia : przepływa przez ekosystem tylko raz i może być użyta tylko raz przez ten organizm. Nie ma obiegu energii w ekosystemie.

Materia : może krążyć w ekosystemie i może być używana przez ten sam organizm . Istnieje obieg materii.

 

Destruenci są to organizmy które zdobywają substancje odżywcze z rozkładu martwej materii organicznej do prostych związków nieorganicznych. Dzięki temu substancje organiczne stają się ponownie dostępne producentom. Głowni destruenci (reducenci) to grzyby i bakterie.

29. Przedstaw schematycznie jak mogą być rozmieszczone osobniki w populacji, podaj po jednym przykładzie organizmu zwierzęcego lub roślinnego reprezentującego dany typ struktury przestrzennej.

Rodzaje przestrzennego rozmieszczenia osobników w populacji:

- przypadkowe - rozmieszczenie losowe, bez jakichkolwiek zasad. Występuje bardzo rzadko, głównie w przypadku bakterii i innych organizmów niższego rzędu.

- równomierne - spotykane głównie na polach uprawnych, ogródkach np. równomierne rozsianie roślin. Ten typ jest bardzo rzadko spotykany w przyrodzie.

- skupiskowe - osobniki łączą się w grupy, kolonie lub stada, razem mają bowiem większe szanse na przetrwanie (łatwiej zdobywają pokarm). Ten typ rozmieszczenia spotykamy najczęściej, dotyczy wielu gatunków - np. stad wilków.

30. Jakie znasz strategie obronne roślin przed roślinożercami - wymień trzy przykłady

• Komórki roślinne wytwarzają celulozę, (z celulozą  niektóre zwierzęta radzą sobie przy pomocy organizmów, z którymi żyją w symbiozie), ligniny, suberyny, krzemionka, które są niestrawne dla zwierząt,

• Niektóre rośliny bronią się wytwarzając kolce (chroniące nawet przed dużymi ssakami np. u ostrokrzewu Ilexaquifolium),  ciernie (u gatunków z rodzaju Accacia) czy kłujące włoski (obrona przed owadami i innymi bezkręgowcami np. u pokrzywy Urticadioica),

• Oprócz tego rośliny produkują rozmaite toksyny. Związki te powstały prawdopodobnie w wyniku koewolucji roślin i roślinożerców – roślina  broniąc się wytwarzała toksyny, a zwierzę, żeby sobie z tym poradzić wytwarzało systemy detoksyfikujące,

• Niektóre ze związków produkowanych przez rośliny są toksyczne dopiero w dużej masie (ich produkcja dla rośliny nie wymaga zbyt dużych nakładów energii). Do tej grupy zalicza się garbniki. Inne związki, wyspecjalizowane, toksyczne nawet w niewielkiej ilości to: glikozydy, alkaloidy, specyficzne aminokwasy i białka oraz terpenoidy,

Innym przykładem mogą być gatunki roślin produkujące sok mleczny zawierający glikozydy (substancje pobudzające czynność serca), koniczyna biała wytwarzająca cyjanek, liście tytoniu zawierające nikotynę czy kapusta produkująca olejki musztardowe. Niektóre związki jak np. garbniki zawarte w liściach i korze wielu drzew wiążą się z białkami i utrudniają trawienie.

31. Podaj trzy różne przykłady oddziaływań symbiotycznych między organizmami oraz wyjaśnij co wnosi każdy z organizmów do tego współżycia

Przykłady:

1) pustelnik i ukwiał: pustelnik, którego pozbawiony pancerza odwłok jest miękki i podatny na uszkodzenia, wyszukuje sobie muszli ślimaka dla ochrony. Na muszli tej osadza się ukwiał. Pustelnik przemieszczając się z miejsca na miejsce umożliwia ukwiałowi transport oraz zdobycie większej ilości pokarmu. W zamian za to ukwiał zabarwiając się na jaskrawe kolory odstrasza drapieżniki zagrażające pustelnikowi. Posiada także parzydełka, które zapewniają ochronę pustelnikowi.
2) porosty: ścisły związek glonu i grzyba. Grzyb dostarcza, z podłoża na którym rośnie, wodę z solami mineralnymi oraz zabezpiecza glon przed wysychaniem. Glon, dzięki zdolności fotosyntezy, produkuje substancje organiczne, które są pokarmem dla obydwu organizmów.
3) rośliny motylkowe i bakterie wiążące azot: bakterie tworzą na korzeniach specyficzne brodawki różnego kształtu i wielkości. Bakterie mają zdolność wiązania wolnego azotu, potrzebnego roślinom, same zaś żyją kosztem rośliny, roślina dostarcza im składniki pokarmowe i soli mineralnych.

 

32. Scharakteryzuj Lasy Równikowe pod kątem następujących cech: gleby, klimat, roślinność, położenie geograficzne

Lasy równikowe występują wzdłuż pasa równikowego na północy Ameryki Południowej (dorzecze Amazonki), w Ameryce Środkowej, zachodniej i środkowej Afryce (dorzecze Kongo), południowo – wschodniej Azji oraz na różnych wyspach Oceanu Indyjskiego i Spokojnego.

W lasach równikowych klimat nie zmienia się wraz z porami roku. Występują wysokie dzienne i niewielkie roczne amplitudy temperatury (średnia roczna temperatura wynosi 28⁰C). Opady deszczu są częste i silne, ze średnią roczną wielkością opadów przekraczającą 2200mm.

Silne opady deszczu powodują, że gleba jest wypłukiwana i zakwaszana. Gleby są ubogie typu laterytowego (powstają w wyniku intensywnego wietrzenia chemicznego skał w klimacie wilgotnym i gorącym). Aktywność mikroorganizmów i obieg biogenów są intensywne, ale niewiele biogenów magazynowanych jest w glebie, a w konsekwencji jest w nie bardzo uboga.

Wilgotne lasy równikowe charakteryzują się dużym zróżnicowaniem drzew, z których najwyższe osiągają prawie 60m. Na 1 hektarze lasu równikowego występuje około 200 gatunków drzew (m.in. bananowce, palmy, kakaowce, paprocie drzewiaste, mahoniowce). Drzewa w lasach równikowych mają gładkie, ostro zakończone liście, co sprzyja spływaniu po nich wody deszczowej. Gęste sklepienie lasu ogranicza dostęp światła do dna lasu, uniemożliwiając rozwój flory naziemnej. Struktura pionowa lasów równikowych jest złożona; drzewa tolerujące cień rosną pod sklepieniem lasu utworzonym z dominujących, wyniosłych gatunków. Drzewa pokryte są epifitami i lianami. Wysoka temperatura i opady deszczu tworzą optymalne warunki do wzrostu roślin, a produkcja netto jest tu najwyższa spośród wszystkich lądowych biomów. Krążenie substancji biogennych w obrębie sklepienia lasu ma duże znaczenie, gdyż wiele gatunków tworzy korzenie powietrzne, absorbujące biogeny w taki sam sposób, jak korzenie zakotwiczone w ziemi.

33. Wskaż, wśród podanych poniżej przykładów sukcesji ekologicznej przykłady sukcesji pierwotnej i sukcesji wtórnej, oraz wytłumacz pojęcia sukcesji pierwotnej i wtórnej: a. wyspa Krakatau na Oceanie Indyjskim po erupcji wulkanu w 1883 roku; b. nieskoszona przez kilka lat łąka; c. wypalony australijski busz; d. luka w drzewostanie puszczy białowieskiej; e osuwisko skalne

Sukcesja ekologiczna pierwotna- proces powstania biocenozy na terenach niezmienionych wskutek działalności organizmów żywych np. pustyniach, nagich skałach, wydmach, zastygłej lawy wyrzuconej przez wulkan itp. Rozpoczyna się ona od  stadium pionierskiego. W środowisku lądowym najczęściej niezamieszkany teren kolonizują różne gatunki porostów. Przygotowują one glebę kolejnym grupom roślin przez wspomaganie procesów wietrzenia i kruszenia skał. Ich działalność umożliwia osiedlanie się mchów i wątrobowców. Z czasem ich obumarłe szczątki tworzą cienką warstwę próchnicy. Na tak przygotowany teren wkraczają stopniowo coraz to nowe gatunki roślin i zwierząt. Jest to stadium mitralne. Kolejnym etapem jest zapełnianie wolnych przestrzeni przez rozprzestrzenianie się roślin. Tzw. Stadium zasiedlające. W następnym stadium tzw. Konkurencyjnym zaostrza się rywalizacja  między gatunkowa , niektóre gatunki zostają wyparte , pojawiają się nowe o wyższych wymaganiach. Komplikują się łańcuchy, sieci troficzne. Wreszcie zbiorowisko osiąga względna równowagę tzw. Homeostazę biocenotyczną i tworzy stadium klimaksu. S. e. p. jest procesem długotrwałym , może trwać setki a nawet tysiące lat.

 

S. e. wtórna – proces rozwoju biocenozy na terenie, na którym wcześniej istniejąca biocenoza została zniszczona, ale pozostały po niej sprzyjające rozwojowi innych organizmów składniki pokarmowe, w tym dobrze wykształcona  gleba. Zachodzi np. na obszarach wypalonego lasu, nieużytków, osuszonym stawie, a także po katastrofach ekologicznych. W porównaniu do s. e. p. jest procesem szybkim . Stadium klimaksu osiągalne przeciętnie w ciągu 50 – 200 lat. Zespołem pionierskim jest fragment poprzedniej biocenozy. Później w kolejności pojawiają się jednoroczne chwasty, a później dopiero rośliny wieloletnie.

(a. pierwotna b. wtórna c. wtórna d. wtórna e. pierwotna)

34. Uzupełnij schemat wpisując w nawiasach odpowiednie grupy organizmów, które biorą udział w przemianach azotu:

 

N2---(bakterie azotowe Rhisobium)--->białka roślin motylkowatych ---(bakterie i grzyby, zawarte w glebie i przeprowadzające biosyntezę)--->białka roślinne---(konsumenci)---> białka zwierzęce ---(rozkład przez bakterie amonifikujące i grzyby)--->NH3 --(bakterie Nitrosomonas)---> N02---(bakterie Nitrobacter)--->NO3

35. Co obrazują krzywe przeżywania, jakie znasz typy krzywych przeżywania podaj po przykładzie osobnika reprezentującego dany typ krzywej i krótko scharakteryzuj

Krzywe przeżywania przedstawiają dane dotyczące przeżywalności osobników w populacjach i pokazują procent osobników przeżywających w poszczególnych fazach ich cyklu życiowego. Wyróżnia się trzy podstawowe typy krzywych przeżywania, które różnią się pomiędzy sobą zmiennością prawdopodobieństwa przeżycia osobnika w różnych stadiach wiekowych.  Poniżej są one zobrazowane na skali półlogarytmicznej. 

Pierwszy typ jest typowy dla dużych ssaków, np. człowiek, zebra, słoń, itd. Charakteryzuje się on wysoką przeżywalnością osobników młodych i jej spadkiem w grupie osobników należących do najstarszych klas wieku.

Drugi typ krzywej cechuje niektóre gatunki ptaków. Typ ten charakteryzuje się jednakowym prawdopodobieństwem przeżycia osobników we wszystkich klasach wieku.

Trzeci typ krzywej przeżywania jest charakterystyczny dla licznych gatunków ryb, żółwi, ostryg, grzybów. Typ ten reprezentują populacje, w których największa śmiertelność występuje w klasie osobników najmłodszych. 

36. Podaj założenia na jakich opiera się model Lotki-Voitery w oddziaływaniu drapieżca-ofiara

    Model zaproponowany przez Lotkę i Voltera to Prost model matematyczny oddziaływania w układzie drapieżnik – ofiara. Opiera się on na trzech założeniach upraszczających złożoność opisywanych oddziaływań:

1.    Dotyczy oddziaływań w najprostszym układzie składającym się z populacji jednego gatunku drapieżnika i jednego gatunku ofiary;

2.    Zakłada, że liczebność populacji ofiar wzrasta, jeśli liczebność drapieżnika spadnie poniżej pewnej wartości progowej, i obniża się przy w zroście liczebności ofiar;

3.    Zakłada, że liczebność populacji drapieżnika wzrasta, jeśli liczebność jego ofiar wzrośnie powyżej pewnej wartości progowej, i obniża się przy spadku liczebności ofiar.

Model ten przewiduje wystąpienie cyklicznych zmian liczebności w populacjach drapieżnika i ofiary, co widać na rysunku:

    Rysunek ten ukazuje zmienność liczebności populacji obydwu gatunków pozostających we wzajemnej zależności. Efektem tego będzie pojawienie się cyklicznych zmian liczebności populacji obu gatunków, niemal niezależnie od ich liczebności początkowej. Stanie się tak dlatego, że wzrost liczebności populacji ofiary pociąga za sobą wzrost liczebności populacji drapieżnika, co z kolei staje się przyczyną spadku liczebności populacji ofiar, który pociąga za sobą spadek liczebności populacji drapieżnika. Przy małej liczebności drapieżników liczebność ofiar znów zaczyna wzrastać i cały cykl rozpoczyna się na nowo.

37. Podaj jaka jest rola wapnia w funkcjonowaniu organizmów żywych na przykładzie roślin lub zwierząt (3 znaczenia)

Zwierząt:

  podstawowy element budulcowy szkieletu

  przekazywanie impulsów nerwowych (w synapsach)

  generowanie skurczów mięśni poprzecznie prążkowanych

  wpływ na pracę mięśnia sercowego

 

Roślin:

• jest on niezbędnym składnikiem pokarmowym

• reguluje pobieranie innych składników pokarmowych

• wzmacnia odporność roślin na czynniki chorobowe

• stanowi element budulcowy (składnik ściany komórkowej

Ochrona przyrody

38. Wymień formy obszarowej ochrony przyrody

 

 

PARK NARODOWY

REZERWATY PRZYRODY 

PARK KRAJOBRAZOWY 

OBSZAR CHRONIONEGO KRAJOBRAZU

 

39. Wymień formy ochrony indywidualnej.

 

Ochrona indywidualna – dotyczy konkretnych tworów przyrodniczych, a należą do nich:
- pomniki przyrody;
- stanowiska dokumentacyjne;
- użytki ekologiczne;
- zespoły przyrodniczo-krajobrazowe.

40. Co to są użytki ekologiczne i jaką formę ochrony przyrody stanowią.

    Użytki ekologiczne – definiuje się je jako zasługujące na odnowę pozostałości ekosystemów, mających znaczenie dla zachowania unikatowych zasobów genowych i typów środowiska takich jak: naturalne zbiorniki wodne, śródpolne i śródleśne oczka wodne, kępy drzew i krzewów, bagna, torfowiska, wydmy , płaty nieużytkowej roślinności, starorzecza itd.

    Użytki ekologiczne stanowią formę indywidualnej ochrony (motywy wprowadzenia ochrony indywidualnej są natury naukowej, dydaktycznej, kulturowej i estetycznej. Wszystkie formy ochrony indywidualnej wprowadzone są z rozporządzenia wojewody, choć kompetencja ta przysługuje także radom gminnym).

41. Zdefiniuj ochronę bierną i czynną.

Bierna ochrona- forma ochrony polegająca na zabezpieczeniu obiektu od wpływów zewnętrznych i wstrzymaniu się od ingerencji w przyrodę, przynajmniej w danym momencie. Może być realizowana również w obiektach podlegających tzw. ochronie częściowej

Czynna ochrona - ochrona polegająca na podjęciu określonych działań, realizowanych wyłącznie dla dobra przedmiotu ochrony, nie tylko układów ekologicznych ale także procesów które doprowadziły do powstania negatywnych skutków. Może mieć postać działań stabilizujących aktualny stan przyrody (stabilizacja), działań przywracających stan bardziej naturalny (renaturalizacja), albo działań tworzących stan bardziej pożądany (kreacja, przebudowa).

42. Co to jest otulina, jaką pełni funkcję i jakim formom ochrony towarzyszy?

Otulina jest obszarem ochronnym, który znajduje się wokół chronionego przyrodniczo terenu, tzn. parku narodowego i krajobrazowego. Otulina zabezpiecza teren przed zagrożeniami zewnętrznymi, które wynikają z działalności człowieka. Na obszarze otuliny można polować, ale ni wolno usuwać roślin ani budować nowych budynków.

43. Układy ekologiczne.
Układy ekologiczne - są to układy biologiczne składające się z pewnej liczby wzajemnie ze sobą powiązanych i zorganizowanych w ściśle określony sposób części składowych zwanych elementami układu. Elementy te mogą być:

-jednakowe - układ zbudowany z elementów jednorodnych np. populacja (elementy to osobniki jednego gatunku), im większa tym mocniejsze elementy jednorodne.

-różnorodne - np. biocenoza, ekosystem, biom (im więcej elementów tym stabilniejsze)

Monocen – jest najprostszym układem ekologicznym. W jego skład wchodzi pojedynczy organizm oraz jego bezpośrednie otoczenie (środowisko), określone pojęciem monotypu. W obrębie monocenu realizuje się cykl pierwotny zależności ekologicznych.

            Democen – stanowi  jednostkę składającą się z populacji — jednogatunkowej grupy osobników oraz jej środowiska. W obrębie democenu realizuje się zarówno pierwotny, jak i wtórny cykl zależności ekologicznych.

            Pleocen – jest zupełnym układem ekologicznym, na który składają się wszystkie populacje (wszystkich gatunków) zamieszkujące określone siedlisko. Populacje pozostają ze sobą w związkach ekologicznych. Takie ugrupowanie biologiczne nosi nazwę biocenozy, zaś środowisko, w którym występuje dana biocenoza określa się jako biotop. Duża bioróżnorodność w tym układzie zapewnia krążenie materii. 

44. Konwencja Ramsar - co to jest. Jakie parki narodowe Polski objęte są tą konwencją wymień min.4.

Konwencja RAMSAR ( z dnia 02.02.1971r.) - dotyczy obszarów wodno-błotnych mających znaczenie międzynarodowe, zwłaszcza jako środowisko życiowe ptactwa wodnego.

Celem porozumienia jest ochrona i utrzymanie w niezmienionym stanie obszarów określanych jako "wodno-błotne". Szczególnie chodzi o populacje ptaków wodnych zamieszkujących te tereny lub okresowo w nich przebywające

Parki Narodowe objęte tą konwencją:

-Biebrzański Park narodowy,

-Słowiński Park Narodowy,

-Wigierski Park Narodowy,

-Park Narodowy Ujście Warty

-Narwiański Park Narodowy,

-Poleski Park Narodowy.


45. Jaki typ zależności jest podstawą funkcjonowania ekosystemów.

Łańcuchy pokarmowe (troficzne) - zespół zależności pokarmowych wiążące w danej biocenozie poszczególne gatunki, producentów, reducentów i konsumentów, będące kolejnymi grupami ogniw w układzie. Poprzedzające ogniwo jest pokarmem dla następnego. Powstaje w ten sposób skomplikowana sieć zależności pokarmowej umożliwiająca obieg materii i przepływ energii w biocenozie.
Rodzaje łańcuchów: spasania, detrytusowy (zaczynający się od martwej materii) , pasożytniczy.

46. Natura 2000.

Europejska Sieć Ekologiczna Natura 2000 to sieć obszarów chronionych na terenie Unii Europejskiej. Celem wyznaczania tych obszarów jest ochrona cennych, pod względem przyrodniczym i zagrożonych składników różnorodności biologicznej Europy.

Obszary wchodzące w skład sieci są bardzo zróżnicowane. Mogą obejmować już istniejące tereny chronione (parki narodowe, rezerwaty, parki krajobrazowe) jak i obszary w ogóle nie planowane do objęcia ochroną (np. obszary o zróżnicowanym krajobrazie rolniczym i dużej różnorodności gatunkowej).

Podstawę prawną dla tworzenia europejskiej sieci NATURA 2000 stanowią dwie unijne dyrektywy: Dyrektywa w sprawie ochrony dzikich ptaków oraz Dyrektywa w sprawie ochrony siedlisk naturalnych oraz dzikiej fauny i flory, a także szereg innych rozporządzeń i dokumentów wykonawczych.

W skład sieci Natura 2000 wchodzą dwa typy obszarów: obszary specjalnej ochrony ptaków oraz specjalne obszary ochrony siedlisk.

Tworzenie sieci:

Każdy kraj sam przygotowuje propozycję sieci na swoim terytorium. Wyznaczanie Obszarów Specjalnej Ochrony (OSO) następuje na podstawie Dyrektywy Ptasiej, a ustalanie listy proponowanych Specjalnych Obszarów Ochrony (SOO) następuje na podstawie kryteriów określonych w załączniku III do Dyrektywy Siedliskowej.

Poszczególne kraje członkowskie są odpowiedzialne za zachowanie na obszarach wchodzących w skład sieci NATURA 2000 chronionych walorów w stanie niepogorszonym. Ochrona obszaru w ramach sieci nie wyklucza jednak jego gospodarczego wykorzystania. Zgodnie z założeniami programu każdy plan lub przedsięwzięcie, które może w istotny sposób oddziaływać na obiekt wchodzący w skład sieci, musi podlegać ocenie oddziaływania jego skutków na ochronę obiektu. Zgoda na działania szkodzące obiektowi może być wyrażona wyłącznie w określonych przypadkach i pod warunkiem zrekompensowania szkód w innym miejscu (w celu zapewnienia spójności sieci).

47. Z jakich elementów składa się EECONET?

EECONET - koncepcja europejskiej sieci ekologicznej. Sieć ta składa się z dwóch podstawowych elementów: obszarów węzłowych i korytarzy ekologicznych.

Obszar węzłowy to jednostka ponadekosystemalna, wyróżniająca się z otoczenia bogactwem ekosystemów o charakterze zbliżonym do naturalnego, seminaturalnych i antropogenicznych, ekstensywnie użytkowanych, bogatych w gatunki specyficzne dla tradycyjnych agrocenoz.

Korytarze ekologiczne są to struktury przestrzenne, które umożliwiają rozprzestrzenianie się gatunków pomiędzy obszarami węzłowymi oraz terenami do nich przylegającymi.

 

Np. z obszaru węzłowego „Beskid śląski” do „Beskidu Małego” prowadzi korytarz ekologiczny „Szyndzielnia”

48. Co to jest IUCN?

IUCN to MiędzynarodowaUniaOchronyPrzyrodyiJejZasobów ( The World Conservation Union Lub International Union for Conservation of Nature and Natural Resources). Międzynarodowa organizacja zajmująca się ochroną przyrody. Misją IUCN jest wpływanie, zachęcanie i pomaganie społeczeństwom całego świata w dziele ochrony integralności i różnorodności przyrody oraz osiągnięcie sprawiedliwego i ekologicznie zrównoważonego korzystania z zasobów naturalnych. Organizacja ta została założona w 1948 roku pod nazwą International Union for the Protection of Nature na Międzynarodowym Kongresie Ochrony Przyrody w Fontainebleau. Siedziba IUCN to Gland w Szwajcarii. Skupia 83 państwa, ponad 1000 agencji rządowych i organizacji pozarządowych oraz ponad 11 tysięcy ekspertów                       i naukowców ze 160 krajów. Jednym z zadań IUCN jest publikacja międzynarodowej Czerwonej Księgi zawierającej listę gatunków roślin i zwierząt zagrożonych wyginięciem. Zajmuje się tym Komisja gatunków Zagrożonych IUCN.

Światowa Komisja IUCN do spraw Obszarów Chronionych definiuje następujące kategorie obszarów chronionych:

-         Ia- ścisły rezerwat przyrody

-         Ib- obszar naturalny

-         II- Park narodowy

-         III- pomnik przyrody

-         IV- Obszar ochrony siedliskowej/ gatunkowej

-         V-   Obszar chronionego krajobrazu/ morza

-         VI- Obszar chroniony o użytkowanych zasobach.

Podstawy ochrony wód

49. Kategorie jakości wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę do spożycia.

Wyróżniamy trzy kategorie jakości wody wykorzystywanej do spożycia przez ludzi:

*A1 - wody wymagające prostego uzdatniania fizycznego, a w szczególności filtracji i dezynfekcji.

*A2 - wody wymagające typowego uzdatniania fizycznego i chemicznego tj. utlenianie wstępne, koagulacja, flokulacja, dekantacja,filtracja, dezynfekcja np. chlorowanie końcowe.

*A3 - wody wymagające wysokosprawnego uzdatniania fizycznego i chemicznego tj. utlenianie wstępne, koagulacja, flokulacja, dekantacja, filtracja, dezynfekcja oraz dodatkowo adsorpcja na węglu aktywnym czy ozonowanie.

50. Na czym polega działanie systemu Olza

System retencyjno- dozujący „ OLZA" to system chroniący przed zasoleniem wody. Dotyczy to głównie przemysłu górniczego. Słone wody kopalniane przerzucane są kolektorem „OLZA" poza zlewnie rzek o małych przepływach naturalnych do jednego dużego odbiornika. Istota eksploatacji systemu polega na odprowadzeniu poprzez rurociągi ( mierzące ok. 100km) dopuszczalnej ilości wód zasolonych, która nie spowoduje przekroczenia wymaganej czystości. W przypadku, gdy przepływ rzeki nie jest wystarczający, konieczne jest ograniczenie zrzutu wód zasolonych do rzeki i okresowe gromadzenie ich nadmiaru w zbiornikach retencyjnych.

System „ OLZA" jest dobrym przykładem optymalnego rozwiązania, w którym zastosowanie zasady zrównoważonego rozwoju łączy efektywność gospodarczą z poprawą stanu środowiska i ochroną jego zasobów przyrodniczych.

51. Na jaki okres wydaje się pozwolenie wodnoprawne (Ustawa Prawo Wodne)

Art. 127. 1. Pozwolenie wodnoprawne wydaje się, w drodze decyzji, na czas określony.
2. Pozwolenie wodnoprawne na szczególne korzystanie z wód wydaje się na okres nie krótszy niż 10 lat, z zastrzeżeniem ust. 3 i 4, chyba że zakład ubiegający się o pozwolenie wnosi inaczej.
3. Pozwolenie wodnoprawne dotyczące wprowadzania do wód, ziemi lub do urządzeń kanalizacyjnych ścieków zawierających substancje niebezpieczne określone na podstawie art. 45 ust. 1 pkt 1 wydaje się na okres nie dłuższy niż 4 lata.
4. Pozwolenie na wycinanie roślin oraz wydobywanie kamienia, żwiru, piasku oraz innych materiałów z wód lub z obszarów bezpośredniego zagrożenia powodzią wydaje się na okres nie dłuższy niż 5 lat.
5. Obowiązek ustalenia czasu obowiązywania nie dotyczy pozwoleń wodnoprawnych na wykonanie urządzeń wodnych.
6. Informację o wszczęciu postępowania wodnoprawnego właściwy organ podaje do publicznej wiadomości.


52. W jakich przypadkach jest wymagane pozwolenie wodno prawne

Na podstawie art. 122 ust. 1 ustawy z dnia 18.07.2001 r. Prawo wodne (tekst jednolity Dz. U. z 2005 r. Nr 239, poz. 2019 z późn. zm.) Jeżeli ustawa nie stanowi inaczej, pozwolenie wodnoprawne jest wymagane na:
1) szczególne korzystanie z wód,
2) regulację wód oraz zmianę ukształtowania terenu na gruntach przylegających do wód, mającą wpływ na warunki przepływu wody,
3) wykonanie urządzeń wodnych,
4) rolnicze wykorzystanie ścieków, w zakresie nieobjętym zwykłym korzystaniem z wód,
5) długotrwałe obniżenie poziomu zwierciadła wody podziemnej,
6) piętrzenie wody podziemnej,
7) gromadzenie ścieków oraz odpadów w obrębie obszarów górniczych utworzonych dla wód leczniczych,
8 ) odwodnienie obiektów lub wykopów budowlanych oraz zakładów górniczych,
9) wprowadzanie do wód powierzchniowych substancji hamujących rozwój glonów,
10) wprowadzanie do urządzeń kanalizacyjnych ścieków zawierających substancje szczególnie szkodliwe dla środowiska wodnego określone na podstawie art. 45 ust. 1 pkt 1.
2. Pozwolenie wodnoprawne jest wymagane również na:
1) gromadzenie ścieków, a także innych materiałów, prowadzenie odzysku lub unieszkodliwianie odpadów,
2) wznoszenie obiektów budowlanych oraz wykonywanie innych robót,
3) wydobywanie kamienia, żwiru, piasku, innych materiałów oraz ich składowanie
- na obszarach bezpośredniego zagrożenia powodzią, jeżeli wydano decyzje, o których mowa w art. 40 ust. 3 i art. 83 ust. 2 pkt 1.
3. Pozwolenie wodnoprawne na szczególne korzystanie z wód jest jednocześnie pozwoleniem na wykonanie urządzeń wodnych służących do tego korzystania.
4. Pozwolenia wodnoprawne na wprowadzanie ścieków do wód wydawane są z uwzględnieniem postanowień rozdziałów 1-4 w dziale IV tytułu III ustawy – Prawo ochrony środowiska.

53. Skutki odprowadzania wód zasolonych do rzek

a) szkodliwe oddziaływanie na biocenozę rzek,
b) zwiększanie korozji maszyn i urządzeń w zakładach przemysłowych wykorzystujących do celów technologicznych wody rzeczne o zwiększonej mineralizacji,
c) zwiększoną korozję budowli wodnych, taboru pływającego, urządzeń hydrotechnicznych w tym sieci ciepłowniczych i wodociągowo- kanalizacyjnych,
d)ograniczenie możliwości wykorzystania wód rzecznych na potrzeby przemysłu, gospodarki komunalnej, rolnictwa i leśnictwa.

e) podniesienie temperatury wody a co za tym idzie zmniejszenie ilości tlenu rozpuszczonego

54. Bilansowanie zanieczyszczeń

Dokonuje się go z uwzględnieniem pochodzenia danych ścieków.

A.      Ścieki bytowo gospodarcze – jednostkowa masa zanieczyszczeń przypadająca na jednego mieszkańca w ciągu doby

B.      Ścieki przemysłowe – określane przez RLM, czyli równoważną liczbę mieszkańców, inaczej wielokrotność ilości zanieczyszczeń powstających przy wyprodukowaniu określonej liczby produktów, lub przy określonej liczbie surowca w danym zakładzie w stosunku do ilości zanieczyszczeń odprowadzanych przez 1 mieszkańca w ciągu doby.

C.      Ścieki opadowe – bilansowane są osobno ze względu na podwójny charakter zanieczyszczenia: pierwotne – pochodzące z atmosfery na co wpływ ma jej zanieczyszczenie, wtórne – skażenie na powierzchni, zależne od obszaru spływu.

55. Wpływ ścieków na odbiornik wodny

1.       Fizyczne zanieczyszczenie odbiornika

2.       Nieprzyjemny zapach i smak wody

3.       Zmiany składu chemicznego wody

4.       Deficyt tlenowy

5.       Działanie toksyczne lub hamujące życie organizmów wodnych

6.       Eutrofizacja odbiorników na rozwój organizmów roślinnych

56. Sposoby zapobiegania eutrofizacji

- redukcja zanieczyszczeń w zrzutach punktowych.

 

Oczyszczanie ścieków komunalnych i przemysłowych w wyniku procesów fizycznych,    biologicznych lub chemicznych.

- redukcja wpływu zanieczyszczeń obszarowych

 

Stosowanie odpowiednich praktyk w kształtowaniu środowiska oraz zmiany w stosowaniu   nawozów w rolnictwie. Dążenie do minimalizacji erozji gleby, testowanie gleby przed wprowadzaniem nawozów, redukcja nawożenia zimowego a także tworzenie stref buforowych pełniących funkcję zapory oddzielającej ekosystemy wodne od bezpośredniego wpływu użytków rolniczych.

- ochrona obszarów szczególnie wrażliwych na eutrofizację

 

  Kierowanie zanieczyszczeń do zbiorników mniej wrażliwych na eutrofizację

 

- zmniejszenie lub wyeliminowanie źródeł substancji biogennych

 

  Zaniechanie produkcji środków do prania zawierających fosforany

 

- uporządkowanie gospodarki wodno – ściekowej na wsiach

57. Na czym polega proces koagulacji w procesie uzdatniania wody

 

Proces koagulacji w uzdatnianiu wody stosowany jest do usunięcia z wody bardzo drobnych zawiesin, do których najczęściej należą cząstki gliny, cząstki substancji koloidalnych, humusowych. Ze względu na ich drobne rozmiary nie zostają zatrzymane ani w osadnikach ani na filtrach.

W roztworze wytwarza się potencjał elektrokinetyczny +/- 70 mV. Substancje, które powodują obniżenie tego potencjału nazywamy koagulantami.

Głównym celem koagulacji jest obniżenie barwy i mętności wody poprzez zniszczenie układów koloidalnych, intensyfikację flokulacji zawiesin trudno opadających oraz przez intensyfikację procesu sedymentacji wytworzonych osadów.

Jednym ze sposobów naruszenia trwałości układów koloidowych jest zobojętnienie przez wprowadzenie do wody jonów lub koloidów naładowanych przeciwnie. Zachodzi wtedy zjawisko zlepienia się cząstek i powstają kłaczki o dość dużych wymiarach. Po doprowadzenia koagulantu do wody zachodzi proces dysocjacji elektrolitycznej na aniony i kationy, które reagują z substancjami i tworzą nierozpuszczalne w wodzie wodorotlenki. W przypadku siarczanu glinu Al₂(SO₄)₃ zachodzi reakcja :

Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O à 2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄

Koloidy wodorotlenków metali ( ładunek dodatni) reagują z ujemnie naładowanymi koloidami stanowiącymi zanieczyszczenia wody. Zachowują się jak gąbki pochłaniając zanieczyszczenia. Później tworzą się kłaczki opadające na dno. Powyższy sposób destabilizacji koloidów nazywany jest koagulacją objętościową. Ten rodzaj koagulacji składa się z następujących etapów :

- mieszanie szybkie ma za zadanie rozproszenie reagentów w wodzie

- mieszanie wolne (flokulacja)odpowiada za łączenie się drobnych kłaczków w większe floty (aglomeraty)

 

Parametry wpływające na proces koagulacji :

1.      Jakość wody surowej (zasadowość)

2.      Odczyn

3.      Temperatura

4.      Czas szybkiego i wolnego mieszania

5.      Rodzaj koagulanta i jego dawka

6.      Substancja wspomagająca

7.      pH

a) taki zakres pH przy którym wodorotlenki charakteryzują się małą rozpuszczalnością siarczanu gliny ( 6,5 – 7,5 )

             b) determinuje rozpuszczalność wodorotlenków

 

Stosuje się optymalną dawkę koagulanta tzn. najmniejszą dawkę, która pozwala na uzyskanie jak najlepszych efektów. Dalsze zwiększanie dawki nie powoduje widocznej poprawy.

 

Oprócz koagulacji objętościowej prowadzone są także procesy koagulacji powierzchniowej.   Polega ona na tym, iż powstawanie żelu zachodzi na powierzchni jakiegoś ciała o wymiarach znacznie większych od wymiarów cząstek koloidowych. Stosuje się ją najczęściej na filtrach kontaktowych. W tym rodzaju koagulacji bardzo duże znaczenie ma temperatura. W charakterze koagulantów stosuje się najczęściej siarczan glinowy, siarczan i chlorek żelazowy i żelazawy, rzadziej glinian sodu.  W celu intensyfikacji procesu flokulacji stosuje się najczęściej flokulanty organiczne i nieorganiczne które wprowadza się do wody.

 

Flokulant organiczny – syntetyczne polimery ( polieletrolityZetag, Magnafloc)

Flokulant nieorganiczny – krzemionka aktywowana

 

Efekty działania krzemionki aktywowanej oraz polielektrolitówsa znaczne. Powodują między innymi :

1.      szybsze powstawanie gęstych i dużych kłaczków oraz skracanie czasu flokulacji

2.      umożliwienie przeprowadzenia koagulacji w niskich temperaturach ( nawet 0 C)

3.      zmniejszenie zużycia koagulantu (30-50%)

4.      ułatwianie opadania osadu, który jest zbity i posiada większy ciężar.

 

 

Do innych substancji wspomagających należą silne utleniacze, np. chlor, ozon, wapno dodawane do wody w celu korekty odczynu, popioły lotne umożliwiają przeprowadzenie procesu w temperaturze <10 C.

58.Co to są zasoby dyspozycyjne

Zasoby możliwe do zagospodarowania w określonych warunkach środowiskowych, hydrologicznych, bez wskazania lokalizacji i warunków techniczno- ekonomicznych.

 

Ochrona gleby

59. Jakie są sposoby przeciwdziałania erozji gleb?

Zapobieganie erozji gleb wymaga stosowania zabiegów przeciwerozyjnych - rolniczych i melioracyjnych - mających na celu zahamowanie spływu wód i przeciwdziałanie niszczycielskiej sile wiatru na terenach szczególnie narażonych, i nie tylko. Zabiegi chroniące gleby przed erozją, to:

- otaczanie pól na stokach rowami opasującymi wzgórze, w których zbierają się wody opadowe i spływy tych wód,
- właściwe melioracje wodne,
- tarasowanie stromych stoków;
- prowadzenie dróg małymi spadami;
- prawidłowy kierunek upraw (prostopadle do spływu wód);
- zaprzestanie orki i wypasu zwierząt na stromych zboczach;
- zaprzestanie nadmiernego wyrębu drzew;
- zwiększanie zalesień i zadrzewień, w szczególności na zboczach;
- zakładanie ochronnych pasów zieleni;
- budowanie progów na potokach, w celu zmniejszenia prędkości spływu wody;
- wyeliminowanie ciężkiego sprzętu i maszyn rolniczych (na stokach),

-odpowiedni dobór gatunku roślin do uprawy, zapobieganie niszczeniu struktur gleby, unikanie monokultur i stosowanie właściwego płodozmianu z roślinnością trawiasto-motylkową,

-stosowanie racjonalnej orki z wycinaniem bruzd zgodnie z nierównościami terenu w poprzek stoku, a nie wzdłuż,

-utrwalanie ruchomych gleb piaszczystych, a niekiedy lotnych piasków za pomocą roślin o silnie rozwiniętym systemie korzeniowym np. lucerny, roślin trawiastych oraz roślin drzewiastych i krzewiastych,

-pokrycie ziemi ściółką ze słomy lub obornika lub masą zielonych roślin, które uprawia się w międzyrzędziach lub pod rośliną główną,

-sadzenie krzewów w formie żywopłotów i wiatrochronnych pasów drzew na granicach pól wzdłuż cieków wodnych, przy drogach i na uskokach terenu,

-przegradzanie ukształtowanych już jarów i wąwozów różnymi zaporami z użyciem bali drewnianych lub kamieni w celu zahamowania spływającej wody.

60. Wymień formy degradacji środowiska glebowego?

 Degradacja gleb – niekorzystne zmiany środowiska glebowego obniżające jego aktywność biologiczną, powodując obniżenie urodzajności. Wskaźnikiem degradacji jest zmniejszenie produkcji masy roślinnej o obniżenie jej wartości.

Całkowitą utratę wartości użytkowych gleb nazywamy dewastacją.

 

Formy degradacji środowiska glebowego:

1) Degradacja struktury ekologicznej

- rolnicza degradacja struktury ekologicznej: ekologicznie wadliwe użytkowanie gleb np. przeznaczanie pod uprawę gleb piaszczystych luźnych i słabo gliniastych na terenach, które wcześniej były pokryte roślinnością leśną

- techniczna degradacja struktury ekologicznej: w wyniku zabudowy technicznej, eksploatacji kopalin i składowania odpadów, a także szlaków masowej komunikacji i transportu, terenów mieszkaniowych i wypoczynkowych.

2) Erozja gleby: wodna, powierzchniowa, rzeczna, morska, osuwiskowa, wietrzna, wąwozowa

mechaniczne niszczenie powierzchni ziemi przez różne czynniki zewnętrzne, połączone z przenoszeniem produktów niszczenia. Czynniki sprzyjające erozji: wycinanie i wypalanie lasów, niszczenie trwałej szaty roślinnej, źle prowadzone osuszanie terenów, zbyt intensywny wypas zwierząt.

3) Zniekształcenie budowy gruntów i rzeźby terenu

do głównych czynników powodujących zniekształcenie powierzchniowych utworów geologicznych i rzeźby terenu należą eksploatacja zasobów geologicznych (odkrywkowa, podziemna), składowanie odpadów, budownictwo przemysłowe, mieszkaniowe, drogowe, budownictwo wodne, regulacja rzek i melioracje wodne, erozja wodna powierzchniowa i wąwozowa, rzeczna i morska, erozja wietrzna, masowe ruchy ziemi, osuwiska, powodzie, poszukiwania geologiczne i dokumentowanie zasobów geologicznych

4) Mechaniczne uszkodzenie, zniekształcenie lub zniszczenie poziomu próchniczego gleby

występuje na terenach budownictwa mieszkaniowego, przemysłowego, drogowego, prac ziemnych oraz placach składowania materiałów. Najczęściej jest to spowodowane wyrównywaniem terenu, pracą sprzętu technicznego, instalowaniem przewodów podziemnych, wymieszaniem z obcą masą ziemną, poprzez techniczną zabudowę powierzchni, składowanie odpadów, górnictwo odkrywkowe, zapadliska, wypiętrzenia na terenach górniczych.

5) Przesuszenie i zawodnienie ziemi

Przesuszenie: największe odwodnienie gruntu jest spowodowane górnictwem odkrywkowym oraz ujęciem wód podziemnych o dużej wydajności. Negatywne skutki powodują także odwodnienia gruntu na terenach miejskich i przemysłowych, wzdłuż różnego rodzaju instalacji podziemnych, rowów. Melioracje odwadniające (np. torfowisk, bagien) w niektórych przypadkach mogą także powodować degradację środowiska (w uzasadnionych przypadkach uznaje się wyższość celów gospodarki rolnej i leśnej)

Zawodnienie: szkodliwy dla roślin jest nie tyle sam nadmiar wody, ile powstający w takich warunkach niedobór tlenu, wynikający ze słabego przewietrzenia gleby przesyconej wodą

6) Kwasowa degradacja gleb

kwasowa degradacja gleby jest spowodowana zanieczyszczeniem atmosfery (przenikanie do gleby substancji kwaśnych – kwaśne deszcze), stosowaniem skoncentrowanych nawozów mineralnych przy malejącym udziale stosowania nawozów organicznych, składowaniem na powierzchni lub w gruncie kwaśnych i kwasotwórczych odpadów, niedostateczne wapnowanie gruntów.  Główną przyczyną zakwaszenia gleby było zastępowanie wielogatunkowej roślinności naturalnej monokulturowymi uprawami rolnymi.

7) Chemiczna degradacja gleb

spowodowana jest zniekształceniem chemizmu gleby (czyli nadmiernym nagromadzeniem lub nadmiernym ubytkiem jednego lub wielu składników)

-chemiczne zanieczyszczenie gleby- zaliczamy tu:

+składniki fitotoksyczne i zaburzające procesy życiowe roślin

+zasolenie: jest spowodowane wprowadzaniem dużej ilości soli do środowiska glebowego w postaci różnorodnych odpadów, nawozów mineralnych, chemicznych środków do likwidacji śniegu i śliskości na jezdniach. Zasolenie występuje na składowiskach odpadów przemysłowych (np. paleniskowych, hutniczych, fosfogipsów), na terenach zanieczyszczonych odpadami z górnictwa brunatnego i kamiennego

+substancje chemiczne powodujące niekorzystne zmiany odczynu: nawozy mineralne powodują zwiększenie wymywania wapnia i magnezu przez co zwiększa pobieranie tych składników przez rośliny powodując zakwaszenie gleby. Także zasiarczenie atmosfery powoduje przenikanie do gleby substancji kwaśnych. Wzrost zakwaszenia gleby wyzwala składniki fitotoksyczne i zaburzające pobieranie składników pokarmowych.

8) Mechaniczne zanieczyszczenia gleby

 polega na wprowadzaniu do gleby lub na jej powierzchnię słabo rozkładalnych ciał stałych.

Jest spowodowane przez gruz z rozbieranych budynków i nawierzchni utwardzających, odpadów budownictwa naziemnego i podziemnego, części skalne rozproszone w toku poszukiwań i eksploatacji zasobów geologicznych, opakowania metalowe, szklane, ceramiczne i z tworzyw sztucznych, nieorganiczne odpady z gospodarstw wiejskich oraz części maszyn i urządzeń agrotechnicznych, części mechanicznych środków lokomocji oraz materiały pozostawione i zagubione na szlakach komunikacji naziemnej.

9) Biologiczne zanieczyszczenie gleb

spowodowane jest przedawkowaniem gnojowicy, wprowadzaniem do gleby obornika, fekalii, gnojowicy, osadów ściekowych z naruszeniem zasad agrotechniki, składowanie odpadów, głównie komunalnych

10) Degradacja szaty roślinnej

szata roślinna jest bezpośrednio i pośrednio zmieniana przez różnych użytkowników terenu (gospodarka rolna, leśna, miejska) dostosowując ją do gospodarczych funkcji terenu. Szata roślinna jest zdegradowana, jeżeli nie spełnia ekologicznych i produkcyjnych funkcji na danych terenie (na gruntach zachowujących ciągłość wegetacji). Zniszczenie szaty roślinnej wpływa degradująco na środowisko glebowe i atmosferyczne. Stan szaty roślinnej jest także syntetycznym wskaźnikiem jakości środowiska glebowego i atmosferycznego.

61. Co to jest żyzność i jakie są metody jej zwiększania?

Żyzność jest to zdolność gleby do zaspokajania potrzeb życiowych roślin. Zależy od jej właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych. Syntetycznym wskaźnikiem żyzności jest wielkość plonu. Cechy gleby żyznej:
- struktura ziarnista i gruzełkowata, trwała
- wysoka zasobność w składniki pokarmowe roślin
- duża czynność biologiczna

Metody zwiększania żyzności gleby:
- metody agrochemiczne: nawożenie mineralne i organiczne
- zabiegi uprawowe: spulchnianie
- metody agromelioracyjne: drenowanie, uprawa przeciwerozyjna
- metody melioracyjne: odwodnienie, nawodnienie
- metody mikrobiologiczne: szczepienie gleb bakteriami wiążącymi azot z powietrza
- metody fitobiologiczne: zadrzewienie i zakrzewienie śródpolne, płodozmian

62. W jaki sposób pojemność kompleksu sorpcyjnego gleby wpływa na oddziaływanie jej odporność na zanieczyszczenia?

Jeśli pojemność kompleksu sorpcyjnego jest dużo, to gleba ma zdolność unieruchamienia zanieczyszczeń, przez co nie mają  one niekorzystnego wpływu na organizmy glebowe oraz na rośliny. Jeśli zaś pojemność jest mała zanieczyszczenia nie są zatrzymywane i mogą powodować niekorzystne skutki dla tych organizmów.

63. Jakie są metody ograniczenia przemieszczania zanieczyszczeń w glebie?

1. wapnowanie - regulacja odczynu
2. wzbogacenie kompleksu sorpcyjnego poprzez:
 a) wprowadzenie subbustancji organicznej (torf, węgil brunatny, nawozy zielone)
 b) wzbogacenie frakcji ilastej (iłowanie gleb bardzo lekkich, zwietrzeliny ilaste, sorbenty syntetyczne i naturalne)
3. wprowadzenie roślin (fitostabilizacja)

64. Wymień i scharakteryzuj mechanizmy usuwania zanieczyszczeń z gleby.

1. Rozkład- dotyczy substancji organicznych. Wyróżnia się rozkład:

- biologiczny: biodegradacja (bioremediacja). To mechanizm polegający na stymulowaniu mikroorganizmów do rozkładu zanieczyszczeń  organicznych na prostsze składniki nieorganiczne.

- fotochemiczny (rozkład zanieczyszczeń zachodzący pod wpływem światła),

- chemiczny (np. w drodze chemicznego utleniania),

- termiczny (rozkład zanieczyszczeń spowodowany wysoką temperaturą).

 

2. Wymywanie- dotyczy różnych rodzajów zanieczyszczeń. Wyróżnia się wymywanie:

- gorącą parą wodną,

- wodą z dodatkiem detergentów zwiększających rozpuszczalność,

- wodą z dodatkiem innych substancji (np. wobec metali ciężkich stosuje się związki kompleksujące),

 

3. Odparowywanie- dotyczy zanieczyszczeń lotnych ( organicznych oraz nieorganicznych, np. rtęć).

 

      4.Fitoremediacja- mechanizm wykorzystujący właściwości niektórych gatunków roślin do pobierania z gleby zanieczyszczeń i gromadzenia ich we własnych tkankach. Są one akumulowane w ilościach znacznie przekraczających ich potrzeby pokarmowe i niejednokrotnie w stężeniach stukrotnie wyższych od spotykanych w tkankach innych roślin. Metoda ta może być wykorzystywana zarówno do usuwania niektórych zanieczyszczeń organicznych, jak i nieorganicznych (metale ciężkie).

Warunkami skutecznej fitoekstrakcji są:

- tolerancja roślin w stosunku do wysokich zanieczyszczeń w glebie,

- duży „wynos” zanieczyszczeń wraz z plonem: wysokie koncentracje w częściach nadziemnych roślin albo wysoki plon (duża biomasa części nadziemnych),

- możliwość dalszego przetworzenia biomasy.  

 

65. Jakie materiały znajdują powszechne zastosowanie w rekultywacji gruntów?
- pochodzenia geologicznego (torf, muł organiczny, próchnica)
- odpady organiczne - osady z biologicznego oczyszczania ścieków, trociny, kora
- odpady mineralne - ziemia spławikowa, odpady paleniskowe
- nawozy - obornik, kompost
- tworzywa sztuczne - geomembrany


66. Czym jest Kodeks Dobrej Praktyki Rolniczej i jakie ma znaczenie?

Jest to dobrowolny instrument ochrony gleby. Kodeks ten jest zbiorem zasad, porad i zaleceń, które powinny być przyswajalne przez każdego rolnika i uznane jako obowiązujące normy etycznego postępowania. Kodeks został wydany w 2002 roku. Uwzględnia aktualne przepisy prawne w Polsce i UE.

 

 67. Jakie informacje są uwzględnione w załączniku do Rozporządzeniu Ministra Środowiska w sprawie standardów jakości gleby i standardów jakości ziemi.

 

W załączniku są zawarte WARTOŚCI DOPUSZCZALNE STĘŻEŃ W GLEBIE LUB ZIEMI (mg/kg suchej masy). z uwzgledniem trzech rodzajów gruntów:

 

1) grupa A:

a) nieruchomości gruntowe wchodzące w skład obszaru poddanego ochronie na podstawie przepisów ustawy - Prawo wodne,
b) obszary poddane ochronie na podstawie przepisów o ochronie przyrody; jeżeli utrzymanie aktualnego poziomu zanieczyszczenia gruntów nie stwarza zagrożenia dla zdrowia ludzi lub środowiska - dla obszarów tych stężenia zachowują standardy wynikające ze stanu faktycznego, z zastrzeżeniem pkt 2 i 3;

2) grupa B - grunty zaliczone do użytków rolnych z wyłączeniem gruntów pod stawami i gruntów pod rowami, grunty leśne oraz zadrzewione i zakrzewione, nieużytki, a także grunty zabudowane i zurbanizowane z wyłączeniem terenów przemysłowych, użytków kopalnych oraz terenów komunikacyjnych;
3) grupa C - tereny przemysłowe, użytki kopalne, tereny komunikacyjne

 

wartości dopuszczalne podanne są dla takich zwiążków jak,  metale, związki nieorganiczne, węglowodorowe (tutaj jeszcze podział węglowodory aromatyczne i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne), WĘGLOWODORY CHLOROWANE, ŚRODKI OCHRONY ROŚLIN( Pestycydy chloroorganiczne, a te na Pestycydy - związki nie chlorowe), POZOSTAŁE ZANIECZYSZCZENIA

 

 

 

68. Rezerwaty glebowe i GPW w Polsce

Rezerwat glebowy „Bielica” o pow. 1,30 ha leży u podnóża północno - zachodniego zbocza Góry Chełmskiej w odległości 1 km od wsi Gorzebądź. Ochroną objęta jest zbielicowana gleba, położona na glinie głębokiej, która ukształtowana została bez udziału wód gruntowych, z lekkich osadów żwirowo - piaszczystych. Powierzchnię glebową porasta bór sosnowy. Gleba bielicowa pozostawiona sobie jest dokumentem naturalnych gleb polodowcowych Pomorza i ścisłym rezerwatem.

"Bory Torfowe" rezerwat glebowo-drzewostanowy, znajduje się na Uroczysku Babi Dół. Broni dostępu do występującego tu drzewostanu, widłaka jałowcowego, brzeziny i boru bagiennego mieszanego z udziałem wrzościa, który tworzy fragment wrzosowiska

Glebowe powierzchnie wzorcowe (GPW) przykładem może być północna część Borów Tucholskich, gdzie gleby leśne na znacznych obszarach noszą ślady dawnego użytkowania rolniczego.
Sieć GPW obejmuje 139 obiektów o łącznej powierzchni 56529 ha, co stanowi prawie 1% ogólnej powierzchni leśnej kraju.


Systemy zarządzania i monitoring środowiska

69. Podaj definicję PMŚ.

PMŚ – Państwowy Monitoring Środowiska – to system powołany do życia na podstawie Prawa o Ochronie Środowiska. Jest systemem:

-        pomiarów, ocen i prognoz stanu środowiska, oraz

-        gromadzenia, przetwarzania i rozpowszechniania informacji o środowisku.

 

Bardziej rozbudowane.

PMŚ jest systemem obejmującym nie tylko diagnozę stanu środowiska, ale także jego prognozę. Nałożyła obowiązek systematycznego gromadzenia, przetwarzania i rozpowszechniania danych o środowisku, zwaną dalej ustawą POŚ. Zadania PMŚ realizowane są w ramach struktury opartej na metodach DPSiR, stosowany przez Komisję Europejską, OECD, Europejską Agencję Środowiska do sprawdzania ocen zintegrowanych oraz ocen skuteczności polityki ekologicznej. PMŚ niezależnie od jej podziału funkcjonalnego obejmuje zadania wynikające z polityki ekologicznej państwa, zaś informację środowiska pochodzące z PMŚ stanowi podstawę do oceny skuteczności aktualnej polityki ekologicznej kraju, jak i przesłankę do konstrukcji jej założeń na kolejny perspektywiczny okres.

70. Z jakich zasadniczych bloków składa się system PMŚ. Omów w skrócie blok presje na środowisko.

System PMŚ składa się z trzech bloków: presje, stan środowiska oraz oceny i prognoz.

Blok presje ma na celu pozyskiwanie i gromadzenie informacji o źródłach i ładunkach substancji doprowadzanych do środowiska, a w szczególności gromadzenie informacji o emisjach, pozyskiwanych z systemu administracyjnego i statystyk publicznych.

 Blok presje, daje niezbędne informacje na temat presji zaistniałych w środowisku. Informacje te  wykorzystywane są w bloku- stan oraz oceny i prognozy, aby prawidłowo zrealizować ich zadania.

Podsystemy

• presje na powietrze

• presje na zanieczyszczenie wód

• ewidencja odpadów

• ewidencja źródeł promieniowana elektromagnetycznego

71. Z jakich zasadniczych bloków składa się system PMŚ. Omów w skrócie blok stan środowiska.

Zasadnicze bloki to: presje, stan, a także oceny i prognozy. 

BLOK STAN: pozyskiwanie, gromadzenie, analizowanie i upowszechnianie informacji o poziomach substancji i innych wskaźników charakteryzujących stan poszczególnych elementów przyrodniczych. W oparciu o te dane wykonywane są oceny dla poszczególnych komponentów.  Programy pomiarowo-badawcze realizowane są w ramach 7 podsystemów, które reprezentują poszczególne komponenty środowiska.(podsystemy: monitoring jakości: poiwterza, wód, gleby i ziemi, monitoring hałasu, pól elektromagnetycznych, promieniowania jonizującego).

72. Z jakich zasadniczych bloków składa się system PMŚ. Omów w skrócie blok oceny i prognozy.

Państwowy monitoring środowiska jest systemem składającym się z bloków i podsystemów. System PMŚ składa się z trzech bloków: JAKOŚĆ ŚRODOWISKA, EMISJA, OCENY i PROGNOZY.

Dane zgromadzone w ramach bloku: Jakość środowiska oraz bloku Emisja zasilają blok Prognozy i Oceny, w ramach którego wykonywane są zintegrowane oceny i prognozy jakości środowiska, a także analizy przyczynowo-skutkowe wiążące istniejący stan środowiska z czynnikami kształtującymi ten stan, mającymi swoje źródło w społeczno – gospodarczej  działalności człowieka. Blok ten nie jest bezpośrednio prowadzony przez WIOŚ na szczeblu wojewódzkim.

73. Przedstaw działalność PMŚ w oparciu o jego strukturę organizacyjną w Polsce.

74. Podaj typy źródeł emisji podlegających inwentaryzacji emisji.

Grupy źródeł emisji objętych inwentaryzacją

Przy ocenie jakości powietrza brane są pod uwagę trzy typy emitorów:

a) emitory punktowe to emitory o znaczącej emisji zanieczyszczeń, zlokalizowane na analizowanym obszarze lub oddziałujące na ten obszar oraz mające istotny wpływ na wielkość i zasięg zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym.
b) emitory powierzchniowe to duża liczbą małych jednorodnych źródeł emisji (np. obszary zwartej zabudowy mieszkaniowej jedno- i wielorodzinnej z indywidualnymi źródłami ciepła lub obszary na których zlokalizowano małe zakłądy rzemieślnicze lub usługowe itp.). Do emitorów powierzchniowych zaliczyć można również obszary ulic i dróg o małym natężeniu ruchu, z których emisja nie wpływa w sposób istotny na wielkość występujących stężeń zanieczyszczeń.
c) emitory liniowe w miastach to głównie arterie, węzły i skrzyżowania komunikacyjne, charakteryzujące się dużym natężeniem ruchu samochodowego, oddziałujące w sposób istotny na stan zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego.

Najważniejsze źródła emisji w ramach trzech powyższych typów, a mianowicie:
a. punktowe:
- energetyczne (elektrownie i elektrociepłownie zawodowe, przemysłowe, ciepłownie przemysłowe i komunalne, spalarnie)
- przemysłowe (np. rafinerie, koksownie, huty, odlewnie, spiekalnie, cementownie, zakłady przemysłu chemicznego, kopalnie)
- stacje i bazy paliw (napełnianie zbiorników, dystrybucja)
- lotniska (cykl start-lądowanie), transport na terenie lotniska)
- porty morskie (ruch statków i holowników)
- kolejowe stacje rozrządowe (praca lokomotyw spalinowych)
b. powierzchniowe:
- gospodarstwa domowe (ogrzewanie pomieszczeń i podgrzewanie wody użytkowej)
- urzędy, szkoły, usługi (podgrzewanie pomieszczeń)
- składowiska odpadów
- drogi o mniejszym natężeniu ruchu
- rolnictwo (stosowanie nawozów, hodowla zwierząt)
c. liniowe:
- drogi i węzły komunikacyjne o dużym natężeniu ruchu, linie kolejowe


75. Omówić metodę obliczenia emisji zanieczyszczeń do powietrza dla niskiej zabudowy, powstającej podczas wytwarzania ciepła na cele centralnego ogrzewania.

1.
TZE Teoretyczne zużycie energii
Na początku należy określić wielkość powierzchni mieszkań na terenie danej jednostki administracyjnej na podstawie lokalnych spisów mieszkaniowych. W niniejszej metodyce jako jedyny parametr odzwierciedlający wpływ warunków zewnętrznych uwzględniono różnicę temperatur zewnętrznej i wewnętrznej. Teoretyczne zużycie energii użytkowej wyliczane jest przy wykorzystaniu następujących parametrów:
współczynnik przenikania ciepła: zużycie energii na ogrzanie 1 m2 powierzchni użytkowej i stopień różnicy pomiędzy temperaturą zewnętrzną i wewnętrzną
- stopnio-dni grzewcze2 (suma różnic pomiędzy średnią temperaturą zewnętrzną i temperaturą wewnętrzną). W przypadku posiadania lokalnych danych o wielkości stopnio-dni grzewczych należy je tu wykorzystać; współczynnik użytkowania ciepła pozwala uwzględnić wpływ innych źródeł ciepła, takich jak sąsiednie mieszkania, kuchnie gazowe, sprzęt rtv, oświetlenie. Wpływ ten polega na tym, że do ogrzewania trzeba dostarczyć mniej energii.

TZE [MWh] = P * U * SD * WUC * 24 * 10-6


gdzie P [m2] powierzchnia użytkowa
U [W/(m2 ºK)] współczynnik przenikania ciepła,
SD [ºK d] stopnio-dni,
WUC współczynnik użytkowania ciepła (przyjęto 0.9),
24 * 10-6 przeliczenie jednostek na h i MWh.

Praktyczne zużycie energii (PZE)
Następnie, dla każdego z wykorzystanych paliw, wyliczana jest wartość praktycznego zużycia
energii użytkowej, biorąc pod uwagę współczynniki wykorzystania energii. Współczynniki te, oparte na badaniach empirycznych, obrazują wpływ nawyków korzystania z ogrzewania a także zmniejszania jego intensywności (np. podczas wyjazdów) na zmniejszenie ilości potrzebnej energii.

PZE [MWh] = TZE * WWE

gdzie TZE [MWh] Teoretyczne zużycie energii,
WWE Współczynnik wykorzystania energii

FZE Finalne zużycie energii,

Finalne zużycie energii to wielkość rzeczywiście zużytej (zakupionej) energii, z wytworzeniem której wiąże się emisja zanieczyszczeń powietrza. Wartość tego zużycia otrzymujemy przez podzielenie praktycznego zużycia energii użytkowej przez wskaźnik sprawności urządzenia grzewczego.

FZE [MWh] = PZE / WS

gdzie PZE [MWh] Praktyczne zużycie energii,
WS Współczynnik sprawności urządzenia grzewczego

Wartość finalnego zużycia energii (podobnie jak dla praktycznego zużycie energii) powinna zostać wyliczona dla każdego z wykorzystanych paliw.

Obliczenie wielkości emisji

Wielkość emisji zanieczyszczeń powietrza, wynikająca ze zużycia energii na ogrzewanie pomieszczeń i podgrzanie wody użytkowej, jest obliczana przy wykorzystaniu wskaźników
emisji, zróżnicowanych ze względu na rodzaj paliwa i systemu ogrzewania.

EM paliwo (kg) = ZE paliwo * WE paliwo * 0.0036

gdzie EM [kg] wielkość emisji wynikająca ze zużycia danego paliwa,
ZE [MWh] Finalne zużycie energii dla danego paliwa,
WE [kg/TJ] Wskaźnik emisji dla danego paliwa.
0.0036 współczynnik przeliczenia MWh na TJ

Aby uzyskać wielkość całkowitej emisji zanieczyszczeń powietrza należy zsumować wielkości emisji wyliczone dla poszczególnych wykorzystywanych paliw.

76. Omówić metodę obliczenia emisji zanieczyszczeń do powietrza dla niskiej zabudowy, powstającej podczas wytwarzania ciepła na cele ciepłej wody użytkowej.

    Do obliczeń wykorzystywana jest wielkość średniego zużycia energii na podgrzewanie wody

użytkowej przypadająca na 1 mieszkańca. Wartość tą przyjęto po analizie na poziomie

1000 kWh. Do obliczeń należy wykorzystać dane statystyczne o ilości mieszkańców na

danym obszarze.

 

Zużycie energii na podgrzewanie wody użytkowej (ZEW)

ZEW [MWh] = IM * 1

gdzie

IM Ilość mieszkańców,

1 [MWh] średnie zużycie energii na przypadające na 1 mieszkańca,

 

Finalne zużycie energii na podgrzewanie wody użytkowej (FEW)

Finalne zużycie energii dla wykorzystywanego paliwa jest wyliczane biorąc pod uwagę udział

danego paliwa w zużyciu energii oraz sprawność systemu podgrzewania. W tablicy 7 podano

sprawność systemu podgrzewania dla poszczególnych nośników energii oraz średnie krajowe

udziały wykorzystywanych paliw. W przypadku posiadania lokalnych danych dotyczących

udziałów wykorzystywanych paliw należy je uwzględnić w obliczeniach.

FEW [MWh] = ZEW * UPW / SPW

gdzie

ZEW [MWh] zużycie energii,

UPW udział danego paliwa w zużyciu energii dla podgrzania wody

użytkowej,

SPW sprawność systemu podgrzewania.

Wartość finalnego zużycia energii powinna zostać wyliczona dla każdego z

wykorzystanych paliw.

 

Obliczenie wielkości emisji

Wielkość emisji zanieczyszczeń powietrza, wynikająca ze zużycia energii na ogrzewanie

pomieszczeń i podgrzanie wody użytkowej, jest obliczana przy wykorzystaniu wskaźników

emisji, zróżnicowanych ze względu na rodzaj paliwa i systemu ogrzewania.

EM paliwo (kg) = ZE paliwo * WE paliwo * 0.0036

gdzie EM [kg] wielkość emisji wynikająca ze zużycia danego paliwa,

ZE [MWh] Finalne zużycie energii dla danego paliwa,

WE [kg/TJ] Wskaźnik emisji dla danego paliwa.

0.0036 współczynnik przeliczenia MWh na TJ

Aby uzyskać wielkość całkowitej emisji zanieczyszczeń powietrza należy zsumować

wielkości emisji wyliczone dla poszczególnych wykorzystywanych paliw.

77. Co powinien zawierać raport oceny oddziaływania na środowisko?

1. opis planowanego przesięwzięcia

2. Rozważenie rozwiązań wariantowych

3. Opis oddziaływań inwestycji na środowisko

4. Opis proponowanych środków przeciwdziałania

5. Opis zastosowanych metod oceny

6. Streszczenie w języku niespecjalistycznym

7. Źródła informacji stanowiących podstawę dla sporządzonego raportu
   
   78. Jakie parametry znacząco wpływają na wartość emisji zanieczyszczeń ze środków transportu?

- ilość zużywanych paliw

- ilość przejechanych kilometrów

- ilość zużytych surowców

- temperatura

- stężenie wprowadzonych zanieczyszczeń

- wielkość strumienia zanieczyszczeń wprowadzonych do atmosfery

- prędkość z jaką zanieczyszczenia reagują z innymi substancjami znajdującymi się w powietrzu
- rodzaje środków transportu
- postęp technologiczny maszyn, silników itp.


Gospodarka odpadami

79. Wymień właściwości paliwowe i nawozowe odpadów

Właściwości paliwowe odpadów:

Ø      Wilgotność [%];

Ø      Części palne [%];

Ø      Części niepalne [%];

Ø      Części lotne [%];

Ø      Ciepło spalania [ kJ/kg s.m.];

Ø      Wartość opałowa robocza [ kJ/kg];

Ø      Składniki agresywne, tj.tlenek siarki (IV);chlorowodór; tlenek azotu(IV) [ mg/                   kg s.m.];

Ø      Składnik elementarny części

                  palnych:C(węgiel),H(wodór),S(siarka),N(azot),Cl(chlor),O(tlen) [%].

 

Właściwości nawozowe odpadów:

Ø      Substancje organiczne [% s.m.];

Ø      Węgiel oznaczony [% C s.m.];

Ø      Azot organiczny [% N s.m.];

Ø      Fosfor [% tlenekfosforu (V)  s.m.];

Ø      Potas [%  tlenek potasu s.m.];

Metale ciężkie: Cd(kadm), Cr(chrom), Cu( miedź), Ni(nikiel), Pb(ołów), Zn(cynk), [mg/kg s.m.].

80. Scharakteryzuj procesy termicznego przekształcania odpadów: spalanie, zgazowanie, odgazowanie (piroliza).

Spalanie -  to reakcja chemiczna przebiegająca między materiałem palnym lub paliwem a utleniaczem, z wydzieleniem ciepła i światła. Powszechnie dostępnym utleniaczem gazowym jest tlen zawarty w powietrzu.

Zgazowanie - proces technologiczny polegający na przeprowadzeniu paliwa stałego lub płynnego o dużej zawartości węgla w paliwo gazowe w wyniku rozkładu termicznego wobec kontrolowanej ilości powietrza lub pary wodnej. W trakcie procesu paliwo ulega częściowemu spaleniu.

Piroliza (odgazowanie) - Opiera się na zjawisku termicznego rozkładu substancji organicznej i przebiega w zakresie 250 - 900 C bez dostępu tlenu. Produktami procesu jest karbonizat, gaz zawierający różnorodne produkty chemiczne chlorowane i niechlorowane, a także ciecze i substancje smoliste. Wadą procesu jest konieczność dokładnego zagospodarowania odpadów stałych i gazowych. Z tego powodu proces pirolizy jest zazwyczaj wstępnym etapem termicznych metod utylizacji odpadów.



81. Co to jest recykling organiczny odpadów? Podaj przykładową technologię realizacji tego procesu.

Recykling organiczny to obróbka tlenowa, w tym kompostowanie, lub beztlenowa odpadów, które ulegają rozkładowi biologicznemu w kontrolowanych warunkach przy wykorzystaniu mikroorganizmów, w wyniku której powstaje materia organiczna lub metan; składowanie na składowisku odpadów nie jest traktowane jako recykling organiczny. W Polsce kompostowniami nowej generacji są: kompostowanie z bioreaktorem MUT, kompostownia pryzmowa zamknięta (pryzmy są przerzucane co zapewnia  wymieszanie kompostowanego materiału i jego napowietrzenie), kompostownie kontenerowa (kompostowanie kontenerowe odbywa się w napowietrzanych kontenerach, w których kontrola odoru odbywa się poprzez filtr biologiczny zainstalowany dla całego systemu).

82. Jakie urządzenia stosowane są w zakładach zagospodarowania odpadów (sortowniach) i jaka jest ich funkcja (krótka charakterystyka poszczególnych grup urządzeń)?
ZZO składa się z szeregu urządzeń umiejscowionych w ciągu technologicznym w odpowiedniej kolejności. Celem typoszeregu urządzeń jest uzyskanie poszczególnych frakcji odpadów- surowców lub produktów o założonych wcześniej parametrach - właściwościach.
Urządzenia pracujące w ZZO mogą słuzyć do:
1. rozdrabniania: jedno- lub wielowałowe urządzenia rozdrabniające, młyny młotkowe, kruszarki udarowe, młyny tnące, młyny obrotowe, młyny kaskadowe, sita: rozdrabniające, rozdrabniacze szczękowe.
2. klasyfikacji i przesiewania: sita bębnowe, przesiewacze gwiaździste, klasyfikatory powietrzne (o przemiennym przepływie powietrza), obrotowy klasyfikator powietrzny, dzwon odsysający,klasyfikator powietrzny  poziomy i poprzeczno- prądowy. Klasyfikator ze złożem unoszonym).
3. separacji i segregacji (separatory magnetyczne, separatory indukcyjne, segregacja optyczna, flotacja, segregacja na podstawie gęstości materiałów.


83. Wymień właściwości odpadów, które powodują, że odpady są niebezpieczne.

• wybuchowe

• utleniające – silnie egzoergiczne reakcje w kontakcie z innymi substancjami

• wysoce łatwopalne

  • ciekłe substancje mające temperaturę zapłonu poniżej 21°C

  • substancje mogące rozgrzać się i zapalić w kontakcie z powietrzem w temp. otoczenia

  • substancje mogące zapalić się po krótkim kontakcie ze źródłem zapłonu

  • substancje gazowe, łatwopalne w powietrzu pod normalnym ciśnieniem

  • substancje tworzące w kontakcie z wodą lub wilgotnym powietrzem łatwopalne gazy w niebezpiecznych ilościach

• łatwopalne (temp. zapłonu 21 – 50°C)

• drażniące

• szkodliwe

• toksyczne

• rakotwórcze

• żrące

• zakaźne

• działające szkodliwie na rozrodczość

• mutagenne

• substancje uwalniające w kontakcie z wodą toksyczne lub wysoce toksyczne gazy

• substancje, które po zakończeniu unieszkodliwiania mogą wydzielić inną substancję (np. jako odciek), mającą jakąkolwiek z wymienionych cech

• ekotoksyczne

(Ustawa o odpadach, załącznik 4)

84. W jaki sposób nowoczesne składowisko odpadów komunalnych zabezpieczone jest przed możliwością zanieczyszczenia środowiska wodno-glebowego? Wymień niezbędne zaplecze techniczne składowiska.

Na przykładzie składowiska odpadów stałych na gruntach wsi Augustowo, wykonan została instalacja zapewniająca ograniczenie ilości zaiecyszczeń przedostających się do wód i gleb. Posiada ona odpowiednie bariery ochronne tj. :
- mineralna bariera izolacyjna z iłów o miąższości 60 cm
- geomembrana PEHD o grubości 2mm
- geosyntetyczna mata bentonitowa 5000 g/m3
- system odprowadzania odcieków (rurowy)


85. Omów sposób postępowania z odpadami uwzględniający zasady gospodarowania nimi.

Zgodnie z zasadą bliskości – odpady przeznaczone do unieszkodliwiania powinny być przetwarzane tak blisko miejsca ich wytworzenia jak to możliwe

Zasada zanieczyszczający płaci- oznacza że potencjalni sprawcy szkód w środowisku powinni ponosić koszty zapobiegania tym szkodom lub naprawiania ich skutków

Zasada przezorności – jeżeli istnieje podejrzenie wystąpienia zagrożenia dla ludzi i środowiska np. przy stosowaniu określonej metody zagospodarowania odpadów to należy postępować w taki sposób aby uniknąć potencjalnego zagrożenia

Zasada rozszerzonej odpowiedzialności producenta- oznacza że każdy przedsiębiorca jest odpowiedzialny nie tylko za odpady produkcyjne ale również za odpady powstałe z wytworzonego przez niego produktu po zakończeniu jego użytkowania.


86. Co to jest dwupojemnikowy system gromadzenia odpadów i jakie są jego zalety?

 

System dwupojemnikowy wprowadza zasadniczy podział odpadów na :

1.      Odpady mokre (np. odpady organiczne, zmiotki odpady rozdrobnione.)

2.      Odpady suche ( cała pozostałość, która uprzednio nie została wyselekcjonowana indywidualnie)

Odpady mokre przeznaczone są do kompostowania, nie nadają się natomiast do odzysku surowców i przetworzenia. Są one gromadzone w tzw. kompostownikach ( pojemnikach), w których dzięki specjalnej budowie zachodzi intensywne przewietrzanie. Dopływ tlenu umożliwia rozwój mikroorganizmów tlenowych co zapobiega powstawaniu procesów gnilnych oraz nieprzyjemnego zapachu.  W czasie tlenowego rozkładu wzrasta temperatura, co prowadzi do odparowania cieczy, wskutek czego masa odpadów zmniejsza się o około 10%.  

 Odpady suche przeznaczone są do odzysku surowców i przetworzenia, nie nadają się z kolei do kompostowania. Do tych odpadów wlicza się także odpady niebezpieczne. Przed zagospodarowaniem zostają poddane sortowaniu.  Tak wydzielone składniki łatwo rozdzielić na wiele użytecznych składników, które mogą zostać ponownie wykorzystane.

Zalety stosowania systemu dwupojemnikowego :

1.      odzysk surowców wtórnych

2.      Najsprawniejszy system zbiórki odpadów

3.      Nie mieszanie się odpadów, co umożliwia lepszą segregacje

4.      Nie wymaga dużych nakładów finansowych ( oprócz budowy sortowni)

5.      Zmniejszenie objętości odpadów frakcji mokrej – zmniejszenie kosztów transportu

System dwupojemnikowy jest niezwykle ważny w aspekcie środowiskowym uwzględniającym racjonalne gospodarowanie odpadami komunalnymi jak również z zasadą zrównoważonego rozwoju.

87. Co to są stacje przeładunkowe odpadów, kiedy należy je stosować i jakie zalety ma transport dwustopniowy odpadów?

Stacje przeładunkowe są elementem pośredniczącym, gdzie w funkcji klasycznej następuje przeładowanie odpadów.

Stacje przeładunkowe współpracujące z transportem drogowym można podzielić na:

1. Stacje przeładunkowe bez zagęszczania odpadów. Przeładunek odpadów na pojazdy transportowe może odbywać się bezpośrednio, grawitacyjnie lub za pośrednictwem innych urządzeń załadunkowych np. ładowarki chwytakowej.

2.  Stacje przeładunkowe z zagęszczaniem wewnętrznym. Przeładunek odpadów dokonuje się do kontenerów lub zbiorników naczep wyposażonych w mechanizmy zagęszczające.

3. Stacje przeładunkowe z zagęszczaniem stacjonarnym. Przeładunek odpadów dokonuje się poprzez lej zasypowy i stacjonarne prasy do zakrytych kontenerów

4. Stacje przeładunkowe z obróbką odpadów. W stacjach tego typu przeładunek odpadów poprzedzony jest np. segregacją odpadów, rozdrabnianiem odpadów czy też ich pakietowaniem.

 

Zalety transportu dwustopniowego:

1. Lepsze wykorzystanie czasu pracy pojazdów zbierających odpady z miejsc nagromadzonych

2. Zmniejszenie ilości pojazdów zbierających odpady dla danego regionu obsługi

3. Bardziej efektywne wykorzystanie załóg pojazdów zbierających

4. Zmniejszenie natężenia ruchu na trasach wywozowych

5. Zmniejszenie ilości pojazdów dostarczających odpady do zakładów unieszkodliwiania

 

Stacje te należy stosować w rejonach silnie zurbanizowanych, tak by koszt budowy i obsługi stacji nie przekraczał łącznych kosztów transportu odpadów.

88. Jaka jest hierarchia postępowania z odpadami wynikająca z ustawy o odpadach i dyrektywy w sprawie odpadów Unii Europejskiej?

Najbardziej korzystnym i trwałym sposobem rozwiązania problemu odpadów jest zapobieganie ich powstawania. Należy stosować się do 3 prostych zasad:

• Unikanie odpadów [reduce],

• Wielokrotne wykorzystanie produktów [reuse],

• Ponowne przetwarzanie odpadów, odzysk surowców wtórnych – recykling [recycle]

A dopiero na końcu zostaje nam bezpieczne składowanie.

 

Wielokrotne wykorzystanie:

• Należy unikać jednorazowych kubków, talerzy, sztućców i ręczników,

• Kupować napoje, jedzenie, środki chemiczne w opakowaniach, które można zwrócić lub ponownie napełnić,

• Niepotrzebne ubrania i buty, sprzęt oraz urządzenia gospodarstwa domowego można przekazać komuś innemu.

 

Recykling:

 

Nie wszystkich odpadów można uniknąć, tak jak nie wszystkie rodzaje produktów poddają się wielokrotnemu użyciu. Odpady, których nie da się uniknąć ani używać wielokrotnie, należy poddać segregacji, aby odzyskać te, które nadają się do ponownego przetworzenia, czyli recyklingu. Selektywna zbiórka odpadów i pozyskiwanie tą drogą surowców wtórnych stanowi podstawę racjonalnej gospodarki odpadami.

 

Unieszkodliwianie:

 

Poddanie odpadów procesom przekształceń biologicznych, fizycznych lub chemicznych określonym w załączniku nr 6 do ustawy o odpadach (np. składowanie odpadów w pojemnikach w ziemi, odprowadzanie do wód z wyjątkiem mórz, lokowanie na dnie mórz, składowanie przez głębokie zatłaczanie, obróbka w glebie i ziemi, składowanie na składowiskach odpadów obojętnych) w celu doprowadzenia ich do stanu, który nie stwarza zagrożenia dla życia, zdrowia ludzi lub dla środowiska.

 

Składowanie odpadów – proces unieszkodliwiania odpadów

Mikrobiologia

89. Porównaj budowę organizmów prokariotycznych i eukariotycznych

 

Nazwa struktury	Komórka prokariotyczna	Komórka eukariotyczna
Organizmy zbudowane z danego typu komórek	bakterie, sinice	pierwotniaki, grzyby, glony, rośliny, zwierzęta
Jądro komórkowe	Brak Jego funkcję pełni splątana i koliście zamknięta cząsteczka DNA tzw. nukleoid	Obecne otoczone podwójna błoną lipidowo – białkową, warunkuje i reguluje metabolizm, uczestniczy w podziałach komórkowych, przechowuje większość informacji genetycznej
Struktura DNA	‘naga’ cząsteczka DNA, bez białek histonowych	DNA nawinięte na rdzenie histonowe, tworzy chromatynę
Ściana komórkowa	Obecna	Komórki roślinne: obecna
	Chroni komórkę przed uszkodzeniami mechanicznymi, nadaje komórce kształt, zabezpiecza przed nadmierną utratą wody
Mitochondria	Brak (ich funkcje pełnią mezosomy)	Obecne Biorą udział w procesie oddychania komórkowego, wytwarzają energię dla jej funkcjonowania
Mezosomy	Obecne Uczestniczą w procesach oddechowych, wytwarzają ATP	Brak
Plastydy	Chloroplasty	Brak (ich funkcje u bakterii zielonych purpurowych pełnią ciałka chromatoforowe zawierające barwniki asymilacyjne)
	Chromoplasty	Brak
	leukoplasty	Brak
cytoplazma	Gęsta, bez cytoszkieletu, nie wykazuje ruchu	Bardziej płynna, obecny cytoszkielet umożliwiający ruch cytoplazmy, a czasami całej komórki
Siateczka śródplazmatyczna (retikulumendoplazmatyczne) s.ś. szorstka (powierzchnia błon otaczających kanaliki pokryta rybosomami) s.ś. gładka (bez rybosomów)	Brak	Obecna dzieli cytoplazmę na obszary (kompartymenty) syntezy i rozpadu s.ś. szorstka związana jest z syntezą białek s.ś. gładka związana jest z syntezą lipidów
Układ Golgiego (aparat Golgiego)	Brak	Obecny odpowiada za ostateczne formowanie produktu białkowego, uczestniczy w wewnątrzkomórkowej regulacji gospodarki wodnej, w jego obrębie zachodzi synteza glikoprotein pokrywających powierzchnię komórek zwierzęcych
Lizosomy	Brak	brak
System GERL	brak	Obecne składa się z reticulum, aparatu Golgiego i lizosomów
Wodniczka (wakuola)	Brak	Obecna (z reguły jedna, duża, centralnie położona)
		jest zbiornikiem wydalin, wydzielin i substancji zapasowych, jest osmoregulatorem komórki
rybosomy	Obecne	Obecne
	Uczestniczą w syntezie białka
Peroksysomy	Brak	Obecne Zachodzą w nich reakcje utleniania z udziałem cząsteczkowego tlenu, rozkładają powstający nadtlenek wodoru
Sferosomy	Brak	Obecne Są miejscem syntezy i gromadzenia tłuszczów zapasowych
Centriola	Brak	Brak u roślin wyższych
		Odgrywają istotną rolę w tworzeniu wrzeciona kariokinetycznego podczas podziału komórki
Wici, rzęski	Często obecne Poruszając się napędzają komórkę, niektóre pełnią funkcję receptorów	Rzadko
Błona komórkowa	Obecna	Obecna
	Otacza komórkę i oddziela ją od środowiska, zapewnia wybiórczy transport substancji do i z komórki
Podział komórki	Podział bezpośredni	Podział pośredni: mitoza, mejoza

 

Podobieństwa:

-zbudowane są z takich samych klas związków chemicznych

-przeprowadzają te same funkcje życiowe: odżywiają się, oddychają, rozmnażają, poruszają, itp.

-mają podobny ‘plan’ budowy

-w ten sam sposób zapisana jest w nich informacja genetyczna

90. Plazmidy, ich budowa i znaczenie

Plazmid jest to kolista cząsteczka dwuniciowego DNA, występująca pozachromosomowo, w cytoplazmie, mająca zdolność do samodzielnej replikacji. Najmniejsze plazmidy mogą mieć rozmiar około 1000 par zasad, największe 1700000 par zasad. Najważniejszym elementem budowy każdego plazmidu jest ori, czyli sekwencja, w której następuje rozpoczęcie replikacji DNA plazmidowego, niezależnie od replikacji DNA chromosomowego. W plazmidzie może występować więcej niż jeden region ori.

Plazmidy występują u organizmów bezjądrowych, tj. bakterii i sinic, a także u niektórych drożdży. Plazmidy posiadają różnorodne mechanizmy pozwalające między innymi na utrzymanie stałej liczby kopii w komórce gospodarza oraz mechanizmy pozwalające na równomierne rozdzielenie cząsteczek do komórek potomnych. Plazmidy mogą być przekazywane pomiędzy komórkami  bakteryjnymi na trzy różne sposoby: za pomocą koniugacji , transdukcji i transformacji.
W inżynierii genetycznej plazmidy wykorzystywane są jako tzw. wektory, umożliwiające wprowadzenie wyizolowanego odcinka DNA do chromosomu komórki biorcy.

91. Formy transportu przez błony komórkowe

a) Dyfuzja bierna- substancje poruszają się przez błonę zgodnie z gradientem stężeń, cząstki są rozpuszczalne w tłuszczach

b) Dyfuzja ułatwiona: w transporcie biorą udział błonowe przenośniki (białka). Cząsteczki wiążą się do specyficznego białka transportującego na zewnętrznej stronie błony i są uwolnione po stronie wewnętrznej

c) Transport aktywny - mechanizm pobierania substancji, który wymaga nakładu energii. Odbywa się wrew gradientowi stężeń. Energia pochodzi zsiłyprotonomotoycznej lub z hydrolizy ATP

92. Mikrobiologiczne przemiany azotu w przyrodzie

Ogniwo pierwsze to symbiotyczne i niesymbiotyczne wiązanie azotu atmosferycznego przez drobnoustroje, w wyniku którego tworzy się białko. Substancja białkowa i inne organiczne połączenia azotu ulegają rozkładowi mikrobiologicznemu tak, że w procesie amonifikacji uwalnia się amoniak. Związek ten jest z kolei pobierany przez drobnoustroje i rośliny jako pokarm azotowy. W tym przypadku azot zostaje ponownie wbudowany w białko. Nie zużyty przez żywe organizmy amoniak powstały w wyniku rozkładu organicznej substancji azotowej ulega nitryfikacji. Poprzez azotyny tworzą się azotany, które podobnie jak amoniak są wyśmienitym pokarmem dla roślin wyższych. Mogą one też w pewnych okolicznościach być pobierane jako pokarm przez niektóre drobnoustroje. W tym przypadku dochodzi do tzw. zbiałczania azotanów przez mikroorganizmy. W warunkach beztlenowych mogą one ulegać częściowej lub całkowitej redukcji, czyli denitryfikacji. W wyniku częściowej denitryfikacji powstają azotyny, lub amoniak, w przypadku denitryfikacji całkowitej uwalnia się azot cząsteczkowy. Jak z tego wynika, drobnoustroje odgrywają tu decydującą rolą, czynnie uczestnicząc w krążeniu azotu w przyrodzie.


93. Co to są archeowce i czym różnią się od bakterii właściwych?

Archeowce  to drobne, pierwotnie bezjądrowe, zwykle ekstremofilne ( lubiące ekstremalne warunki siedliskowe, np. skrajnie beztlenowe, mocno zasolone, o wysokiej temperaturze)

organizmy jednokomórkowe, tradycyjnie zaliczane wraz z eubakteriami (bakteriami właściwymi) do prokariotów. Pierwotnie uważano nawet, że są ewolucyjnie starsze od bakterii właściwych, obecnie jednak wiadomo, że grupy te ewoluowały równolegle i są jednakowo stare.

 

Różnice pomiędzy archeowcami a bakteriami właściwymi:

- odmienna budowa ściany komórkowej; u archeowców brak mureiny (peptydoglikanu). W przeciwieństwie do bakterii właściwych, których ściana zbudowana jest z mureiny.

- obecność estrów kwasów tłuszczowych, przy jednoczesnym braku fosfolipidów w błonie komórkowej u archeowców. Owe estry przebiegające zwykle przez obie warstwy błony powodują, że jest ona częściowo jednowarstwowa.

- archeowce wykazują nietypowe procesy metaboliczne, np. redukujące siarczany chemoautotrofy,

- odmienna organizacja materiału genetycznego; u archeowców kwas DNA jest upakowany w nić nukleosomów, której rdzeń tworzą białka histonowe. Ponadto materiał genetyczny archeowców jest nieciągły, tzn. przedzielony intronami (sekwencjami niekodującymi).

U bakterii właściwych splątana kolista nić DNA zawarta jest w nukleoidzie i nie ma

połączenia z białkami,

- obecność większej ilości polimeraz RNA u archeowców; u bakterii właściwych obecna jedna polimeraza.

- u archeowców  rybosomy są odporne na streptomycynę, u bakterii właściwych- rybosomy są na nią wrażliwe. 

94. Wymień cechy błony biologicznej i krótko je scharakteryzuj.

Amfipatyczność cząsteczek - zbudowane są z apolarnego ogona węglowodorowego oraz polarnej głowy, dzięki czemu lipidy układają się w sferyczne pęcherzyki bądź dwuwarstwę.

Do lipidów błonowych należą:

• fosfolipidy:

  • fosfolipidy cholinowe

  • fosfolipidy aminowe

• glikolipidy:

  • sfingoglikolipidy

  • glikolipidy obojętne,

  • glikolipidy kwaśne;

• steroidy - cholesterol lub estry cholesterolu (zwierzęta), fitosterole (rośliny). U prokariontów występują hopanoidy - inne lipidy cykliczne.

Asymetria dwuwarstwy - przejawem różnic asymetrii są różnice w szybkości ruchów międzybłonowych (flip-flop) pomiędzy poszczególnymi błonami. Obie monowarstwydwuwarstwy lipidowej charakteryzują się różnym składem fosfolipidów, co wywołuje także różnice w ładunku błony.  Cholesterol również jest rozmieszczony asymetrycznie i jest charakterystyczny dla zewnętrznej części błony komórkowej - ta monowarstwa jest znacznie sztywniejsza. Na asymetrię błony biologicznej poza asymetrią dwuwarstwy wpływa także charakterystyczne zorientowanie białek błonowych oraz obecność glikokaliksu.

Płynność dwuwarstwy - zależy od charakteru łańcuchów lipidów, ich długości oraz obecności cholesterolu. Im bardziej nasycone są łańcuchy tłuszczów, tym sztywniejsza jest błona. Nienasycenie zapewnia większą płynność. Obserwujemy to na przykładzie tłuszczów zwierzęcych (nasycone) - np. łój oraz tłuszczów roślinnych (nienasycone), np. olej. Na sztywność błony wpływa także obecność cholesterolu, który jak klin blokuje płynność łańcuchów. Krótkie łańcuchy są znacznie bardziej płynne od długich. Właściwości te wykorzystują m.in. drożdże i bakterie kontrolując skład swojej błony poprzez syntezę odpowiednich lipidów.

Półprzepuszczalność dwuwarstwy - niektóre z białek znajdujących się w błonie komórkowej uczestniczą w aktywnym transporcie.

95. Porównaj budowę ściany bakterii gram dodatnich i gram ujemnych

G+ :  ściana komórkowa grubsza niż u G-, Mureina stanowi tu 30-70% s.m. ściany komórkowej, zaś sama złożona jest z około 40 warstw. Łatwo wchłania barwnik, szczególnie fiolet metylenowy

G- :  ściana jednowarstwowa, mureina stanowi tylko do 10%, zbudowana z fosfolipidów, LPS i białek. Między mureiną a błoną zew. występuje przestrzeń peryplazmatyczna.

96. Wymień ziarnistości zapasowe u bakterii i podaj sposoby ich wykrywania

 

ZIARNISTOŚCI ZAPASOWE-wiele bakterii wytwarza polimery ,które są odkłądane w cytoplazmie w formie ziarnistości

Substancje tłuszczowe-  Wewnątrzkomórkowe ziarna i kropelki tłuszczu występują u mikroorganizmów bardzo często. Można je rozpoznać w mikroskopie optycznym dzięki silnemu załamywaniu światła, a także wybarwić je barwnikami lipofilowymi (sudan III lub czerń sudanowa B).

Polisacharydy - U niektórych mikroorganizmów można rozpoznać polisacharyd na podstawie reakcji barwnej z płynem Lugola. Skrobia daje w tej reakcji zabarwienie niebieskie, a glikogen brunatne

Polifosforany - Ze względu na to, że po raz pierwszy ziarna takie opisano u Spirillumvolutansnazywa się je ziarnami „wolutyny", a z powodu charakterystycznej zmiany zabarwienia (metachromatyczność), jakiej ulegają one pod wpływem pewnych barwników (błękit metylenowy, błękit toluidyny), określa się je również jako ziarnistości „metachromatyczne".

 

 

97. Jaką rolę pełnią u bakterii otoczki i śluzy

Mikrootoczki i otoczki przylegają do ściany kom

MIKROOTOCZKI- występują u bakterii które nie mają otoczek. Jest to cienka warstwa zewnętrzna która można wykryć przy użyciu mikroskopu elektronowego, metody serologiczne. Są jednym z czynników chorobotwórczości bakterii.

OTOCZKI (ściana o funkcji szkieletowej, na niej są zawieszone rzęski) występują u niektórych bakterii pełnią funkcję ochronną, bronią kom przed wysychaniem, przed zdziałaniem związków chemicznych, enzymów, bakteriofagi (wirusy bakteryjne). Dzięki nim bakterie są bardziej chorobotwórcze oraz trudniej jest wyleczyć tę chorobę którą spowodowały. Otoczki są mniejsze niż komórka
Wykrywamy je różnymi metodami- mikroskop elektronowy:
• Specjalne metody barwienia
• Obserwacja wyglądu na podłożach stałych (poza ustrojem żywym)
• Wykrywanie związków chemicznych które tworzą tą otoczkę
• Metody biologiczne (zakażenia zwierząt laboratoryjnych)
• Metody serologiczne w których wykrywamy antygeny występujące w otoczce (musimy mieć znane p-ciała)

ŚLUZ niektóre bakterie wytwarzają substancję śluzowa która jest również czynnikiem zwiększającym chorobotwórczość tych bakterii. Dzięki śluzowi bakterie są chronione przed działaniem czynników zewnętrznych a także mogą się łatwiej namnażać.

98. Czym różni się surowica od szczepionki

Szczepionka – preparat biologiczny, który po wprowadzeniu do organizmu stymuluje układ immunologiczny do wytwarzania odporności swoiście skierowanej przeciw składnikom zawartym w szczepionce. Jest najczęściej zawiesiną bakterii zbitych lub żywych lecz osłabionych przez działanie czynników fizycznych, chemicznych albo biologicznych w środowisku płynnym, którym zazwyczaj jest roztwór soli fizjologicznej z dodatkiem środka konserwującego. Szczepionkę stosuje się zapobiegawczo.

 

Surowica – jest to osocze krwi pozbawione białka fibrynogenu oraz innych składników biorących udział w krzepnięciu krwi. Surowica krwi, także surowica zwierząt uodpornionych przez wstrzyknięcie żywych lub martwych zarazków albo ich jadów, stosowana jest leczniczo i zapobiegawczo. Np. surowica na jad węża.

Zagrożenia cywilizacyjne i zrównoważony rozwój

99. Zdefiniować pojęcia: antropopresja, zanieczyszczenie, emisja, imisja, katastrofa ekologiczna.

Antropopresja ogól planowanych i nieplanowanych działań człowieka, wywołujących określone zmiany w środowisku, zwłaszcza niekorzystne (zanieczyszczenie gleb, wód, powietrza), utrudniające prawidłowe funkcjonowanie ekosystemu.

Zanieczyszczenie to obecne w dojnej warstwie atmosfery substancje stałe, ciekłe i gazowe, obce jej naturalnemu składowi, które występują w ilościach zagrażających zdrowiu człowieka, szkodliwych dla roślin i zwierząt, jak również niekorzystnie oddziałują na klimat i określone elementy środowiska.

Emisja to ilość zanieczyszczeń wydzielanych do atmosfery po przejściu przez urządzenia oczyszczające.

Imisjailość zanieczyszczeń pyłowych lub gazowych odbierana przez środowisko

Katastrofa ekologiczna to nieodwracalna zmiana struktury i funkcji ekosystemów, zachodząca bez możliwości wytworzenia się zespołów lub ogniw zastępczych, w wyniku zachwiania równowagi w tych ekosystemach

100. Przyczyny zmian w środowisku (naturalne; antropogeniczne: demograficzne, kulturowe, naukowo-techniczne, ekonomiczne).

przyczyny naturalne:

- wybuchy wulkanów, trzęsienia ziemi, powodzie, pożary, susze, upały, mrozy, śnieżyce

Przyczyny antropogeniczne:

- przemysł, pozyskiwanie zasobów energetycznych (węgiel, gaz ziemny), transport, wytwarzanie energii, przejmowanie terenów leśnych i rolniczych na cele przemysłowe, tereny pod składowiska odpadów i infrastrukturę komunalną, górnictwo (zawodnienie lub przesuszenie terenu, zanieczyszczenie wody, gleby, powietrza)

Przyczyny demograficzne:

- konieczność zaspokajania potrzeb rosnącej liczby ludzi na Ziemi poprzez rozwój aktywności gospodarczej i społecznej; koncentracja przestrzenna działalności gospodarczej, wynikająca ze wzrostu ilościowego i sposobu organizowania się społeczności ludzkich

Przyczyny kulturowe:

Etyka władztwa nad przyrodą -  traktowanie przyrody jako instrument działań człowieka, służy zaspokojeniu jego potrzeb, akceptacja nieograniczonego niszczenia przyrody, jeśli jest to uzasadnione potrzebami ludzi

Technokratyzm – czyli założenie podporządkowania przyrody nauce i technice, które traktowane są jako wyznaczniki rozwoju i postępu

Konsumpcjonizm – bazujący na założeniu, że samorealizacja osoby ludzkiej dokonuje się dzięki osiąganiu coraz wyższego stopnia zaspokajania potrzeb materialnych (podnoszenia komfortu życia) oraz dzięki osiąganiu coraz wyższej pozycji w hierarchii społecznej

- charakter i kierunki rozwoju potrzeb indywidualnych; poziom konsumpcji;  stopień świadomości ekologicznej społeczeństwa jego zainteresowania przyrodą

Przyczyny naukowo – techniczne:

- przestarzałe technologie; nieuwzględnianie wymagań ekologicznych przy opracowaniu technologii; uciążliwość dla otoczenia niektórych wyrobów powszechnego użytku, np. samochody, detergenty

Przyczyny ekonomiczne:

- podstawowe założenia ekonomiczne o zamkniętym charakterze systemu ekonomicznego (gospodarka jako system zamknięty, w którym odbywa się cyrkularny przepływ dóbr, usług i pieniędzy, który jest regulowany przez rynek); uznanie wzrostu gospodarczego za warunek wystarczający do wzrostu dobrobytu – konsekwencją jest godzenie się ze stratami powodowanymi niekorzystnymi zmianami w ekosystemach, np. zanieczyszczenie powietrza, wód, gleb; traktowanie zasobów środowiska jako dóbr wolnych, czyli dostępnych w nieograniczonym stopniu, bez poświęcania czegokolwiek; nadmierna wiara w możliwości substytucji zasobów przyrody – substytucja zasobów materialnych jest możliwa w przeciwieństwie do substytucji przestrzeni, usług czy walorów środowiska

 

101. Skale zagrożeń środowiska
Skala zagrożenia jest zależna od właściwości emitowanych substancji (toksyczność, właściwości palno-wybuchowe), wielkości emisji (natężenie, całkowita masa wypuszczonej substancji), oraz warunków meteorologicznych i topograficznych.

·       lokalna – pojedyncze, duże źródło emisji, które powoduje zmiany w środowiska w swoim najbliższym otoczeniu. Ilość zanieczyszczeń może być niewielka w ogólnym bilansie, jednak ich stężenie może powodować duże szkody środowiska w najbliższym otoczeniu (przykładem może być np. huta)

·       regionalna – wpływ mają tu istotne źródła emisji zanieczyszczeń (kilka, lub kilkanaście) na danym obszarze, lub mniejsze źródła ale o większej ilości występowania, powiększające zasięg oddziaływania jak np. tzw. niska emisja

globalna – powszechne występowanie źródeł emisji danego zanieczyszczenia, różnej wielkości na całym globie (lub jego dużych częściach), mające duży udział emisji w globalnym bilansie

102. Zdefiniować pojęcie: zanieczyszczenie powietrza. Podać podzjał zanieczyszczeń powietrza ze względu na sposób tworzenia się.

Zanieczyszczenie powietrza- każda substancja zawarta w powietrzu, która zmienia ilościowo lub jakościowo jego naturalny skład. Są to składniki naturalne, których udziały w powierzu są wyższe od zawartości określonych średnim składem czystego powietrza, jak również składniki obce nie występujące w składzie czystego powietrza.

Ze względu na sposób tworzenia zanieczyszczenia możemy podzielić na:
        -Zanieczyszczenia pierwotne, które występują w powietrzu w postaci takich substancji chemicznych w jakich zostały uwolnione do atmosfery ze żródełich wytwarzania. 
        -Zanieczyszczenia wtórne, będące produktami reakcji chemicznych lub fotochemicznych, jakie mogą zachodzić pomiędzy składnikami atmosfery i jej zanieczyszczeniami.

103. Efekty zanieczyszczenia atmosfery o zasięgu globalnym.

- dziura ozonowa - zjawisko spadku stężenia ozonu (O₃) w stratosferze atmosfery ziemskiej. Występuje głównie w obszarach podbiegunowych. Tworzenie się i rozpad O₃ zachodzi pod wpływem światła, którego natężenie różni się dla danego obszaru w poszczególnych porach roku. Ozon stratosferyczny również  powstaje w wyniku oddziaływania promieniowania ultrafioletowego słońca z cząsteczkami atmosferycznego tlenu. Powstały ozon rozpada się reagując z niektórymi związkami chemicznymi szczególnie chloru i fluoru. Problem zmnijszania ilości ozonu w stratosferze (dziury ozonowej) pojawił się gdy zaczęto używać związku CCl₂F₂, zwanego freonem 12 oraz innych fluoropochodnych metanu i etanu (nazwanych wspólnie freonami lub CFC's - ang. chlorofluorocarbons) do produkcji areozoli.

Związki te wykorzystywane były: w sprężarkach, w urządzeniach chłodniczych i klimatyzacyjnych do produkcji lakierów, w przemyśle kosmetycznym, w medycynie. Cząsteczki freonów nie wchodzą w reakcję z innymi substancjami i nie rozpadają się w troposferze, mogą więc pozostawać w atmosferze w stanie niezmienionym ponad 100 lat. Po przejściu do ozonosfery freony rozkładają się pod wpływem promieniowania ultrafioletowego na pierwiastki: węgiel, fluor i chlor. Wprawdzie węgiel spala się, atomy fluoru łączą się ze sobą, ale chlor jest katalizatorem rozkładu ozonu w zwykły tlen dwuatomowy – powodując ciągły spadek stężenia ozonu w stratosferze (dziurę ozonową).

 

- efekt cieplarniany – zjawisko podwyższenia temperatury planety w wyniku zatrzymania energii, powodowane obecnością gazów cieplarnianych w atmosferze. Jedne są gazami naturalnymi, które przyroda sama wprowadza do powietrza, kształtując tym samym klimat na Ziemi i rozwój środowiska naturalnego, inne to gazy emitowane przez człowieka i zakłócające prawidłowy rozwój środowiska naturalnego, które w wyniku takich działań jest niszczone. Do gazów powodujących efekt cieplarniany zaliczamy: parę wodną, dwutlenek węgla, metan, tlenki azotu, ozon oraz freony. Wszystkie te związki dostają się do atmosfery poprzez szkodliwą działalność człowieka           

Zjawisko efektu cieplarnianego czyli wzrostu średnich temperatur występujących na Ziemi, poprzez zatrzymanie nadmiaru ciepła, które powinno ulatywać do przestrzeni kosmicznej, powoduje globalne ocieplenie klimatu na Ziemi co jest niekorzystnym procesem zarówno dla naturalnego rozwoju przyrody jak i dalszej prawidłowej egzystencji człowieka.

Mechanizm przebiegu efektu cieplarnianego.

Cała energia dochodząca do Ziemi pochodzi od Słońca. Energia ta dociera do Ziemi głównie w formie światła widzialnego, czyli promieniowania o długości fali od 400 do 700 nm. Niewielka część promieniowania emitowana jest w postaci krótszych fal ultrafioletowych i dłuższych podczerwonych. Około 28% promieniowania docierającego do naszej planety jest natychmiast odbijana od atmosfery, pozostała część nagrzewa powierzchnię Ziemi, a także asymilowana jest przez rośliny i w procesie fotosyntezy przekształcana w biomasę.

Dlaczego na Ziemi jest ciepło?

Odbite od powierzchni Ziemi promieniowanie emitowane jest w przestrzeń kosmiczną pod postacią promieni podczerwonych, czyli energii cieplnej. Promieniowanie podczerwone nie może jednak wydostać się z atmosfery tak łatwo jak promieniowanie świetlne, ponieważ zatrzymywane jest przez tzw. gazy cieplarniane. Naturalnymi gazami cieplarnianymi są: para wodna, dwutlenek węgla, ozon, metan oraz tlenki azotu, a ich łączna zawartość w atmosferze ziemskiej wynosi mniej niż 1%. Ta niewielka ilość wystarcza, aby utrzymać na powierzchni Ziemi temperaturę, która umożliwia istnienie tu życia. Zjawisko to potocznie zwane jest efektem cieplarnianym lub efektem szklarniowym. Szacuje się, że dzięki efektowi cieplarnianemu temperatura na Ziemi jest o około 30°C wyższa niż byłaby gdyby to zjawisko nie istniało. Biorąc pod uwagę fakt, że średnia temperatura globu wynosi około 15°C, łatwo można wyliczyć, że wynosiłaby wtedy -15°C. Życie, jakie istnieje w obecnej formie nie byłoby możliwe.  

Gazy cieplarniane

W ciągu ostatnich 100 lat obserwuje się stały wzrost zawartości gazów cieplarnianych w atmosferze. Przyczyną jest działalność człowieka, a zwłaszcza spalanie paliw kopalnych (węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego), powodujące ogromne emisje dwutlenku węgla. Dodatkowo rolnictwo przyczynia się do nadmiernej emisji metanu i tlenków azotu, a przemysł generuje gazy cieplarniane, które w naturalnych warunkach w ogóle nie istniały (fluorowęglowodory, perfluorokarbony, sześciofluorek siarki). W efekcie mamy do czynienie ze zjawiskiem pogłębiania się efektu cieplarnianego, czyli stałego wzrostu temperatury na Ziemi.

Największy udział w globalnym ociepleniu klimatu ma dwutlenek węgla (CO₂). Odpowiada on aż za 60% zwiększonego efektu cieplarnianego. Chociaż jest on mniej skuteczny w zatrzymywaniu ciepła niż inne gazy cieplarniane, jego wkład w ogólne ogrzewanie klimatu jest największy z uwagi na rozległość emisji CO₂ . Na drugim miejscu jest metan (CH₄) z 20% udziałem. Jego zawartość w atmosferze zwiększyła się ponad dwukrotnie w stosunku do zawartości sprzed epoki industrialnej. Głównymi antropogenicznymi źródłami metanu są uprawy ryżu oraz wypas ogromnej ilości bydła, a także emisje z wysypisk śmieci i kopalni węgla. Na pozostałe 20% składają się: podtlenek azotu, ozon, chlorofluorokarbony (CFC), fluorowęglowodory (HFC), perfluorokarbony (PFC) i sześciofluorek siarki (SF₆).

104. Efekty zanieczyszczenia atmosfery o zasięgu lokalnym lub regionalnym.

·         smog- spowodowany przez emisję głównie spalin i pyłów do atmosfery przez samochody oraz zakłady przemysłowe. Tworzy się przeważnie nad dużymi metropoliami. Smog może doprowadzić do lokalnego opadu kwaśnego deszczu

Smog londyński - w skład którego wchodzą: tlenek siarki(IV), tlenki azotu, tlenki węgla, sadza oraz trudno opadające pyły. Występuje głównie w miesiącach od listopada do stycznia podczas inwersji temperatur w umiarkowanej strefie klimatycznej.

Smog Los Angeles (smog fotochemiczny, ozon troposferyczny) - powstaje przede wszystkim w miesiącach letnich, w strefach subtropikalnych. Skład: tlenki węgla, tlenki azotu, węglowodory. Związki te ulegają późniejszym reakcjom fotochemicznym, w wyniku których powstają: PAN (azotan nadtlenoacetylu), aldehydy oraz ozon.

·         kwaśne deszcze - spowodowane przez emisję do atmosfery głównie tlenków siarki i tlenków azotu. W kontakcie z wodą tworzą silne kwasy: kwas siarkowy oraz kwas azotowy. Kwaśne deszcze występują głównie w rejonach silnie zurbanizowanych. Mają bardzo negatywny wpływ na środowisko powodując m.in.

• niszczenie budynków,

• niszczenie lasów (Karkonosze)

• zakwaszanie gleby.

• problemy zdrowotne u ludzi i zwierząt pod wpływem WWA,

• zaburzenia reprodukcji,

• alergie i przewlekle choroby płuc (pyły),

• niszczenie roślin,

• uszkodzenia słuchu, depresje (hałas)

• niepożądane zapachy

• zanieczyszczenia pyłami cementowymi

105. Przedstawić klasyfikację zasobów naturalnych wg kryterium ich odtwarzalności (dostępności).

Zasoby - bogactwa naturalne tj. minerały, gleby, wody, powietrze, flora i fauna, siły przyrody, środki decydujące o warunkach życia; pierwsza definicja – drewno, woda, węgiel, żelazo, produkty rolne. Według  dostępności i opłacalności występowania dzieli się je na:

·         rezerwa bieżąca (zasoby rozpoznane mogące być eksploatowane przy aktualnym poziomie cen),

·         rezerwa potencjalna(jeśli ceny rosną to pojawi się potrzeba wydobycia mniej dostępnych zasobów),

·         zapas surowcowy(wszystkie zasoby Ziemi, wysoki koszt wydobycia)

106. Przyczyny degradacji gleb.

Degradacja gleb- ogół procesów i zjawisk, które poprzez pogorszenie właściwości fizycznych (zniszczenie struktury), biologicznych (zmniejszenie ilości i jakości próchnicy)                           i/lub chemicznych (np. zakwaszenie przez wymywania kationów zasadowych wapnia, magnezu, potasu) gleby istotnych dla roślin, wpływają ujemnie na jej żyzność, a więc i zasobność. Degradacja gleby obejmuje te zmiany zachodzące w glebie, które znacznie obniżają jej możliwości produkcyjne, uniemożliwiając uzyskanie maksymalnych, stabilnych      pełnowartościowych plonów nie tylko w rolnictwie, ale także np. w leśnictwie.

Czynniki degradacji gleb można podzielić następująco:

1.      Czynniki naturalne

a). Procesy erozji- erozja wodna ( powierzchniowa, liniowa, podziemna), erozja wietrzna

b). Inne- wybuchy wulkanów, trzęsienia ziemi, pożary

2.      Czynniki antropogeniczne

a). Przejmowanie gruntów na cele nierolnicze-  urbanizacja, zakłady przemysłowe, komunikacja, poszukiwanie i ekspozycja kopalń

b). Procesy degradacji jakościowej- typ geomechaniczny ( zmiany budowy, właściwości utworu geologicznego, zmiana krajobrazu, rzeźby, stosunków wodnych), typ hydrogeologiczny ( odkształcenia stosunków wodnych, odprowadzanie wody zawartej                                               w porach gruntu), typ chemiczny, typ biologiczny.

Ponadto, ogromny wpływ na degradację gleby mają: wyrąb lasów, niszczenie trwałego zadarnienia, nieprawidłowa uprawa- zbyt intensywna uprawa i hodowla, nieprawidłowy dobór roślin, odwadnianie, zakwaszenie ( forma chemicznej degradacji gleb- wymywanie wapnia i kationów zasadowych), zasolenie.

 

 

107. Formy chemicznej degradacji gleb.

Chemiczna degradacja gleby - przejawia się zakwaszeniem lub nadmierną alkalizacją, naruszeniem  równowagi jonowej, wysoką koncentracją soli w roztworach glebowych, toksyczną koncentracją metali ciężkich, a także siarki i fluoru oraz związków biologicznie czynnych tj. WWA i środki ochrony roślin.

Formy degradacji chem.:

- wyjałowienie gleby ze składników pokarmowych i naruszenie równowagi jonowej

- zakwaszenie i alkalizacja gleby

- zanieczyszczenie składnikami fitotoksycznymi 

- zasolenie

- niewłaściwe stosowanie nawozów mineralnych i chemicznych środków ochrony roślin

- komunikacyjne szlaki motoryzacyjne.

108. Deficyt wody - przyczyny i konsekwencje

Jak wiadomo woda jest jednym z warunków życia na ziemi. Jest także:

1.      uniwersalnym rozpuszczalnikiem rozprowadzającym niezbędne składniki,

2.      czynnikiem geologicznym i klimatycznym;

3.      dominującym składnikiem tkanki roślinnej i zwierzęcej;

4.      środowiskiem, w którym zachodzą procesy biochemiczne w życiu organizmów;

5.      nośnikiem ciepła w przyrodzie;

6.      czynnikiem powodującym wietrzenie i korozje.

nieodpowiednia gospodarka zasobami

nielegalny pobór wód na cele rolnicze i przemysłowe

słaby system retencjonowania wód powoduje że słodka woda „ucieka do morza:

na terenie Polski wskaźnik parowania jest większy od wsiąkania więc woda nie zostaj na długo w glebie

rosnący popyt na wodę w życiu codziennym (mycie, ogrzewanie)

przeciekające instalacje wodno-kanalizacyjne

 

109. Skutki zakwaszenia wód - zakwaszenie i eutrofizacja.

EUTROFIZACJA
Poprzez:zachwianie równowagi ekologicznej, bujny wzrost danej roślinności wodnej, zbyt intensywną aktywność drobnoustrojów zużywających duże ilości tlenu prowadzi do:

•deficytu tlenowego
•zahamowania rozkładu tlenowego materii organicznej (stopniowe zapełnianie zbiorników rozkładającą się substancją organiczną)
•wyniszczenia tlenowych organizmów, w tym ryb

• choroby

ZAKWASZENIE
•Ogranicza oraz hamuje rozwój organizmów,
•zmniejsza zdolność przyswajania składników pokarmowych,
•przy dużym zakwaszeniu niszczy młode tkanki roślin,
•następuje zmiana rozpuszczalności oraz stopnia utlenienia wielu metali ( np. glin wytrąca się w kompleksach z substancjami humusowymi, przez co woda w zbiorniku robi się coraz bardziej przezroczysta, ale staje się szkodliwa dla zwierząt, roślin i zdrowia ludzkiego)
•wzmaga proces eutrofizacji zwiększonym eksportem do wód pierwiastków, takich jak: wapń, magnez, a zwłaszcza fosfor

110. Drogi migracji w środowisku substancji niebezpiecznych uwalnianych w wyniku awarii w zależności od ich stanu skupienia.

Substancje niebezpieczne są  to substancje  palne, łatwopalne, niestabilne, toksyczne, wybuchowe, korozyjne oraz mieszaniny pyłowe.  Uwolniona substancja może być emitowana do otoczenia w formie gazu, pary lub aerozolu, może także utworzyć rozlewisko odparowującej cieczy- zjawiska te decydują o charakterystyce jakościowej i ilościowej źródła emisji.

111. Zasady zrównoważonego rozwoju (przynajmniej 5).

1. Zasada równoważenia interesów

Rozwój gospodarczy miasta pozostaje w korelacji z możliwościami, jakie daje środowisko na jego obszarze. Tym samym ochrona interesów indywidualnych i lokalnych musi być podporządkowana konieczności realizacji istotnych interesów społeczności całego miasta, a spory wynikające z różnicy interesów powinny być rozstrzygane z uwzględnieniem dobra społeczeństwa jako całości. Realizacji tej zasady powinny służyć m.in. konsultacje społeczne, wyprzedzające wszelkie decyzje administracyjne oraz rekompensaty finansowe. Ilustracją zasady jest hasło: Jedni nie mogą żyć kosztem drugich

2. Zasada przezorności ekologicznej w planowaniu

Planując wykorzystanie zasobów środowiska w mieście należy uwzględniać konieczność zastosowania rozwiązań oszczędnych, a jednocześnie dostępnych w praktyce i opartych na aktualnej wiedzy. Oznacza to zakaz podejmowania rozstrzygnięć lub działań mogących znacząco oddziaływać na środowisko bez wystarczającego rozeznania ich potencjalnych skutków dla środowiska i bez przedsięwzięcia kroków służących zmniejszeniu do minimum takich szkodliwych skutków. Na każdym z etapów: planowania, projektowania, realizacji i modernizacji inwestycji lub przedsięwzięć ogólnomiejskich - należy dążyć do uzyskania akceptacji społecznej podejmowanych działań. Zapobieganiu konfliktom i ich rozwiązywaniu służyć powinien m.in. szeroki program edukacji i informacji, realizowany w ramach lokalnej Agendy 21.

3. Zasada praworządności

Realizacja zadań zrównoważonego rozwoju miasta dokonuje się w ramach egzekucji obowiązujących przepisów oraz tworzenia przepisów prawa miejskiego. W granicach dopuszczonych prawem wymagania dotyczące ochrony środowiska powinny być określone w taki sposób, aby koszty ich wypełnienia - tak ekonomiczne jak i społeczne - były uzasadnione efektem, jaki przynoszą one środowisku. Tak ustalone wymagania winny być następnie konsekwentnie egzekwowane.

4. Zasada sprawcy ("zanieczyszczający płaci")

Pełną odpowiedzialnością za skutki zanieczyszczenia i innych działań stwarzających uciążliwości i zagrożenia dla środowiska powinien ponosić sprawca, o ile względy ekologiczne, ekonomiczne lub społeczne nie przemawiają za tym, by miasto partycypowało w kosztach ich usunięcia i doprowadzenia środowiska przyrodniczego do odpowiedniej jakości.

5. Zasada ekonomizacji

Dla osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju miasta należy wykorzystywać mechanizmy ekonomiczno-rynkowe. Podejmowane w tej mierze działania muszą uwzględniać:

·  praktyczne możliwości wywołania pożądanych reakcji,

·  konieczność zmniejszenia do minimum łącznych kosztów osiągnięcia planowanych korzyści.

6. Zasada uspołecznienia

Należy podejmować działania służące likwidacji przeszkód dla efektywnego udziału jednostek, przedsiębiorców i innych grup społecznych oraz organizacji pozarządowych w określeniu i realizacji celów i zadań rozwoju miasta, w tym zwłaszcza w procesie zarządzania środowiskiem. W szczególności dotyczyć to powinno rozpoznania oczekiwań społecznych i konfliktów interesów oraz działań edukacyjno-informacyjnych w ramach lokalnej Agendy 21. Należy zagwarantować społeczeństwu dostęp do wszelkich informacji nie stanowiących chronionej prawem tajemnicy, a dotyczących działań władz miasta i gmin warszawskich w związku z okrśleniem i realizacją celów i zadań zrównoważonego rozwoju miasta.

7. Zasada współdziałania i pomocniczości

Określenie i realizacja celów i zadań zrównoważonego rozwoju miasta powinno odbywać się we współpracy z zainteresowanymi gminami i w porozumieniu z właściwymi organami administracji rządowej w zakresie określonym ich kompetencjami.

112. Cele zrównoważonego rozwoju.

1. Wzrost gospodarczy i  równomierny podział korzyści.
   Osiągnięcie długotrwałego i odpowiedzialnego wzrostu gospodarczego, będącego udziałem wszystkich narodów i społeczności

2. Ochrona zasobów naturalnych i środowiska.
   Zachowanie dziedzictwa przyrodniczego dla przyszłych pokoleń poprzez pracowanie racjonalnych ekonomicznie rozwiązań, prowadzących do ograniczenia zużycia zasobów, zmniejszenia zanieczyszczenia oraz zachowania naturalnych ekosystemów.

3. Rozwój społeczny.
   Zapewnienie dostępu do edukacji, opieki zdrowotnej kultury, czy świadczeń emerytalnych, umożliwiające utrzymanie różnorodności społecznej i kulturowej oraz kształtowanie własnej przyszłości

4. Dostep do zaawansowanych technologii

113. Polityka ekologiczna państwa.

Polityka ekologiczna to świadoma i celowa działalność państwa, samorządów terytorialnych i podmiotów gospodarczych w zakresie gospodarowania środowiskiem, czyli użytkowania jego zasobów i walorów, ochrony i kształtowania ekosystemów lub wybranych elementów biosfery.

Przedmiotem polityki ekologicznej jest środowisko przyrodnicze, jego stan oceniany z punktu widzenia potrzeb biologicznych, społecznych i gospodarczych ludzi.

Główną zasadą polityki ekologicznej jest:

ü  Zasada etapowania

ü  Zasada wspólnego rozwiązywania problemów ochrony środowiska

ü  Zasada regionalizacji

ü  Zasada stosowania najlepszych dostępnych technik(BAT).                                                             

ü  Zasada „zanieczyszczający płaci”

ü  Zasada uspołecznienia

ü  Zasada likwidacji zanieczyszczeń u źródła (zasada prewencji)

ü  Zasada praworządności                                                                                          

ü  Zasada zrównoważonego rozwoju                                                                                  

114. Co jest rozumiane pod pojęciem OCENA ODDZIAŁYWANIA NA ŚRODOWISKO i jak ono ewoluowało?

 

OCENA ODDZIAŁYWANIA NA ŚRODOWISKO (OOŚ) jest wieloetapowym procesem, zintegrowanym

z cyklem inwestycyjnym, polegający na:

- określeniu potencjalnych, znaczących konsekwencji planowanych przedsięwzięć dla środowiska

przyrodniczego i kulturowego, zdrowia ludzkiego,

- określeniu walorów społeczno-ekonomicznych

- efektywnym wykorzystaniu zgromadzonych w jego trakcie informacji podczas podejmowania decyzji.

Pewne formy OOŚ pojawiły się w Ustawie dotyczącej ochrony i kształtowania środowiska z 1980r., a mianowicie pojawia się OPINIA WPŁYWU NA ŚRODOWISKO (OWS),przygotowywana przez rzeczoznawcę z ramienia ministra ochrony środowiska. W kolejnej ustawie 1989 pojawia się juŜ OCENA ODDZIAŁYWANIA NA ŚRODOWISKO (OOŚ) chociaż nadal jest ekspertyzą, opinią. Rok 2004 to kolejna ustawa w zakresie ochrony środowiska (Ustawa Prawo ochrony środowiska) gdzie OOŚ staje się procedurą postępowania, wieloetapowym procesem, zgodnie z prawem unijnym implementowanym do naszego prawa.

Treść pojęcia OOŚ ewoluuje od lat 70. i z opinii, ekspertyzy rzeczoznawcy staje się procesem,

procedurami, narzędziem planowania i gospodarowania środowiskiem przyrodniczym.

115. Podaj obecnie obowiązujące przepisy prawne w zakresie OOŚ.

 

Obecnie przepisy dotyczące OOŚ reguluje ustawa z dnia 3 października 2008r. Ustawa o udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na środowisko (Dz.U.2008.199.1227, z poźn. zm.), ktora implementuje obowiązki wynikające z dyrektyw unijnych m.in. w zakresie ochrony środowiska, oddziaływania przedsięwzięć na środowisko, dyrektywy siedliskowej i ptasiej.

Kwalifikowanie przedsięwzięć do procedury OOŚ określa rozporządzenie Rady Ministrow z 9 listopada 2004 r. w sprawie określenia rodzajow przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegołowych uwarunkowań związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięcia do sporządzenia raportu o oddziaływaniu na środowisko (Dz.U.2004.257.2573, z poźn. zm.).

116. Wyjaśnij pojęcia z zakresu OOŚ: screening i scoping.

 

SCREENING to inaczej KWALIFIKACJA, jest to etap, na ktorym zapada decyzja o potrzebie poddania procesowi OOŚ określonego przedsięwzięcia.

SCOPING to USTALENIE ZAKRESU OOŚ, jest to bardzo wczesny etap procesu OOŚ, mający na celu identyfikację najistotniejszych problemow i zagadnień, ktore będą szczegołowo analizowane na kolejnych etapach oceny.

117. Wymień etapy procedury OOŚ.

Zazwyczaj etapami procesu OOŚ są kolejno:

- kwalifikacja (selekcja) przedsięwzięć do OOS (screening)
- ustalenie zakresu OOS (scoping)
- studia podstawowe (baselinestudy)
- prognoza oddziaływań (impactprediction)
- waloryzacja oddziaływań (impactevaluation)
- określenie środków łagodzących niekorzystne oddziaływania (mitigationmeasures)
- opracowanie raportu Oddziaływania na Środowisko, ROS (EIS lub ES preparation)
- opiniowanie ROS (EIS lub ES review)
- wydanie decyzji
- monitoring
- przegląd (analiza) porealizacyjny(a) (EIA audit lub auditing of impacts).

118. Co zawiera Rozporządzenie Ministra z listopada 2004r. w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegółowych uwarunkowań związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięcia do sporządzenia raportu o oddziaływaniu na środowisko (Dz.U.2004.257.2573, z późn. zm.)?

 

Rozporządzenie to zawiera:

1. Podział przedsięwzięć na grupy ze względu na obowiązek sporządzania raportu oddziaływania na środowisko (ROŚ),

2. Kryteria, ktorymi powinien kierować się organ administracji przy podejmowaniu decyzji o nałożeniu lub odstąpieniu od obowiązku sporządzenia ROŚ.

Przepisy dzielą przedsięwzięcia na:

mogące zawsze znacząco oddziaływać na środowisko, dla ktorych obligatoryjnie sporządza się

ROŚ (tzw. I grupa), mogące potencjalnie znacząco oddziaływać na środowisko, dla ktorych obowiązek sporządzenia ROŚ stwierdza się fakultatywnie (tzw. II grupa), przedsięwzięcia mogące znacząco oddziaływać na obszar Natura 2000, dla ktorych obowiązek sporządzenia ROŚ stwierdza się fakultatywnie (tzw. III grupa). Lista tych przedsięwzięć pozostaje otwarta – nie jest ograniczona do list z ww. rozporządzenia. Kryteria kwalifikacji czy dane przedsięwzięcie może oddziaływać znacząco na obszar Natura 2000 muszą być merytoryczne i odnoszące się do analizy potencjalnego wpływu oraz zagroŜeń środowiska przyrodniczego.

119. Co wnosi ustawa z dnia 3 października 2008r. o udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na środowisko (Dz.U.2008.199.1227)?

Jej celem jest usprawnienie procedur ocen oddziaływania na środowisko poprzez ich uproszczenie

i znaczne skrocenie w stosunku do procedur wprowadzonych ustawą Prawo ochrony środowiska z 2004r. Ma temu służyć odpowiednia zmiana przepisow ustanawiających te procedury i powołanie nowych organow ochrony środowiska. A mianowicie Generalnego Dyrektora Ochrony Środowiska (zwanego GDOŚ) oraz regionalnych dyrektorów ochrony środowiska (zwanych rdoś).

Wszystko to ma sprzyjać lepszej absorpcji środkow z funduszy pomocowych Unii Europejskiej.

120. Wyjaśnij skrót ROŚ? Omów to pojęcie

Wstępna wersja odpowiedzi:

ROŚ to RAPORT ODDZIAŁYWANIA NA ŚRODOWISKO. Jest dokumentem sporządzonym w formie

pisemnej i graficznej, zawierającym opis przebiegu procesu OOŚ oraz wnioski, ktore w jego wyniku sformułowano.(w literaturze ang. EIS, ES, wstępny – draft EIS (ES), końcowy – final EIS (ES), EIA).

Dla organu przeprowadzającego procedurę OOŚ dokument ten z definicji stanowi podstawowe źrodło informacji o oddziaływaniu przedsięwzięcia na środowisko w fazie jego realizacji, eksploatacji lub użytkowania i likwidacji. Elementy ROŚ określa "ustawa o ocenach oddziaływania" z października 2008r. (art. 66 ustawy o ooś).