23.03.2012r. KSZTAŁTOWANIE ŚRODOWISKA I OCHRONA PRZYRODY

ZMIANA PROPORCJI SKŁADNIKÓW NATURALNYCH – CO2 I 02

• Fotosynteza i oddychanie regulują ilość CO2 i O2 w atmosferze

Zródła naturalne CO2:

• Oddychanie organizmów żywych

• Rozkład detrytusu

• Wietrzenie skał

• FOTOSYNTEZA

ZMIANA PROPORCJI SKŁADNIKÓW NATURLANYCH – CO2

Antropopresja

• Dostarczenie do atmosfery –spalanie

• Węgla (przemysł i ogrzewanie mieszkań) 1 tona = 2-3 ton CO2

• Ropy (transport) 1 tona benzyny=3,1 tony CO2

• Ograniczanie pochłaniania czyli fotosyntezy:

-zmiana naturlanych środowisk na pola uprawne

-zanieczyszczenie powierzchni wód

Wysychanie bagien i moczarów – sprężenie zwrotne dodatnie:

Wzrost temperatury – wysychanie bagien – więcej CO2 w atmosferze – wzrost temperatury

EFEKT CIEPLARNIANY (SZKLARNIOWY)

Udział poszczególnych gazów:

• CO2 -55%

• Freony – 24%

• Metan – 15%

• Gaz błotny – „błędne ogniki”

• Żwacz krowy

CO2 =szklany dach – przepuszcza tylko promieniowanie krótkofalowe

Dlaczego w szklarni –nawet bez ogrzewania – jest cieplej niż zewnątrz?

KONSEKWENCJA WZROSTU TEMPERATURY NA ZIEMI

• Tundra – przewaga rozkładu nad fotosyntezą – więcej CO2 w atmosferze –rozmrożenie gleby – więcej CH4 w atmosferze – sprężenie zwrotne dodatnie

• 2050 rok – 2x wiecej CO2 – wzrost średniej temperatury nawet o 5 C

-ostatnia epoka lodowa była spowodowana obniżeniem się średniej temperatury o ok. 3 do 8 stopni poniżej obecnej średniej

-najmniej na równiku (ok. 1 C) najwięcej na biegunach (ok.5C)

-intensywne topnienie Grenlandi i Antarktydy docelowo wzrost poziomu wody o 4-7 metórw-migracje ponad 100mln ludzi (7 C-wszystko -70m)

-w związku z zanikaniem lodowców Himalajów okresowego wysychają wypływające z nich największe rezeki Azji; konsekwencje?

-Ludzie masowo migrują w kierunku biegunów gdzie jest znaczenie chłodniej

-zwiekszona śmiertelność w wyniku fal upałów , powodzi i susz

-intensyfikacja pożarów –wzrost emisji powstałego podczas spalania

Dwutlenek węgla do atmosfery –wzrost efektu cieplarnianego

• Cieplej –większe parowanie –więcej chmur

• Wieksze opady śniegu nad Grenlandią i Antarktyda –więcej lodu!!!

• Ograniczenie promieniowania słonecznego , czyli chłodniej

ZMIANA PROPORCJI SKŁADNIKÓW – O2

• Zródło –fotosynteza

-średnie drzewo liściaste wytwarza ok.1200litrów O2/godz=oddychanie 40osób

Dlaczego tlen jest niezbędny do życia?

PRZYCZYNY ZMNIEJSZANIE STĘŻENIA TLENU W ATMOSFERZE

• Ograniczanie fotosyntezy

-ograniczenie promieniowania słonecznego

-zmniejszenie powierzchni terenów zielonych –wycinanie lasów

-wzrost zanieczyszczenia wód powierzchniowych (hipersaturacja)

• Większe zużycie tlenu

-wszelkie spalanie czegokolwiek zwłaszcza paliw kopalnych

Samolot – 40 ton O2 – przelot nad Atlantykiem

Samochód – 8,5kg O2/godz

• Na terenie USA wytwarzany tlen to tylko ok.50% zapotrzebowania

-gospodarka rabunkowa jako checha charakterystyczna naszej działalności

UBYTKI TLENU DOTYCZA GŁÓWNIE DUZYCH MIAST

• Utrudniona pozioma cyrkulacja powietrza – L.A 6% mniej O2 niż w okolicy

• Aparaty tlenowe w różnych punktach miasta

• Sprzedaż tlenu w pojemnikach

CHROŃMY ZIELEŃ ZWŁASZCZA W MIASTACH

• Drzewa b.skuteczne bo mała pow, zajeta w duża pow. (korona)

• 1 ha zadrzewień pochłania 8kg CO2/godz. =oddychanie 200 osób =osoby te zużywają 6kg tlenu czyli skutki oddychania 1 oosby likwiduje 50m2 zadrzewień (bez nocy)

1 osoba =50m2 w mieście +300 m2 w strefie podmiejskiej

Londyn i Paryż – 7m2+ 7m2

Szczecin – 31m2 + 144 m2

Kraków – 2m2 + 8m2

Średnia dla Polski – 10m2

GAZY, KTÓRYCH STĘŻENIE W ATOSFERZE WYRAZNIE WZROSŁO

Dwutlenek siarki – SO2

• Źródło naturalne – wybuchy wulkanów

• Człowiek – spalanie węgla (elektrownie i mieszkania)

• Główny „truciciel” atmosfery – Polska to główny jego producent (16x więcej niż średnia światowa) zasiarczony węgiel

• W reakcji z wodą tworzy kwas siarkowy – kwaśne deszcze

• Obniżenie pH gleny i wód przekroczenie zakresu tolerancji

• U ludzi poparzenia dróg oddechowych i płuch oczu i powiek

• Zagrożenie głównie w duzych centrach miejsko-przemysłowych

1952rok – Londyn w ciągu 3 dni zmarło 3tys osób oraz 16 tys po kilku latach

GAZY , KTÓRYCH STĘŻENIE W ATMOSFERZE WYRAZNIE WZROSŁO

Tlenek węgla – CO czad

• Źródło – niepalne spalanie

• Silniki spalinowe do 50 % globalnej emisji oraz przemysł

• Drugie miejsce po SO2

• Konsekwencje zwiększonego stężenia w atmosferze

Tlenki azotu – No i NO2

• Źródło naturalne – w czasie burz ,stężenia < próg szkodliwości

• Człowiek – głównie transport samochodowy i przemysł (spalanie węgla)

• Lokalne duże zanieczyszczenia , zwłaszcza w pobliżu zakładów chemicznych przetwarzających azot (Włocławek , Puławy)

• Konsekwencje zwiększonego stężenia w atmosferze

-kwaśne deszcze

-kumulacja w tkankach roslin i zwierząt

-problemy zdrowotne np. nowotwory

Gleba –nitrozoaminy-warzywa-człowiek

ZAPYLENIE CZYLI ZMĘTNIENIE ATMOSFERY

Przyczyny:

• Wzbijanie się pływów z obszarów na których zanieczyszczono rosliny –erozja wietrzna

• Spalania resztek na polach

• Pożary lasów – wzrost temperatury –susza dym + erozja wietrzna

• Spalanie odpadków i gazu ziemnego nad szybami naftowymi

• Przemysl ,ogrzewanie mieszkań spalin środków transportu np.samochodów

• Spaliny samolotów –wzrost powłoki chmur nad północnym Atlantykiem o> 10%

• Wybuchy nuklearne

• Erozje wulkanów

• Uderzenia koment i dużych meteorytów

Konsekwencje:

• Cząsteczki pyłu w atmosferze tworzą jądra kondensacji co powoduje powstawanie chmur

-odbijają promieniowanie słoneczne – przeciwnośc efektu cieplarnianego

-ograniczają wypromieniowanie ciepła przez Ziemię – wzrost temperatury

-obecnie ok.31% powierzchni Ziemi pokrywają chmury wzrost do 36% to spadek średniej temperatury powierzchni Ziemi o ok.4 stopnie

-Uprzemysłowione miasta –więcej dni pochmurnych i deszczowych w porównaniu z pobliskimi terenami wiejskimi

-wzrost zapylenia powietrza powoduje czestsze wastępowanie mgły .Istoty wkład siarki w zanieczyszczenie atmosfery .Sztuczne nawożenie siarczanem amonu –mgła także na obszarach wiejskioch daleko od miasta

-ograniczenie fotosyntezy

-zmniejszenie promieniowania UV

ZAPYTANIE CZYLI ZMĘTENINIE ATMOSFERY

Substancje szczególnie szkodliwe

• WWA , benzopiren (cząstki <1 ) spalanie , rakotwórczy

• Pestycydy rozpylanie w powietrzu jako aerozole lub pyły , opadaja na ziemię i przenikają do wód, silne toksyczne

• Ołów –transport samochodowy

-krowy przy szosach jednak aż 75% to cząstki <5 przenoszone na duże odległości

-kumuluje się w tkankach wazne bo nie wystarczy tylko badać stężenia w środowisku upadek potęgi starożytnego Rzymu – rury ołowiane –ograniczona inteligencja

Pyły nietoksyczne także szkodzą –nośniki dla patogenów + bariera

• Choroby zwierząt –narażone drogi oddechowe : pylica płuc, alergie

• Rośliny –ograniczają kontalt ze środowiskiem – np. światło , gazy , itp.

• „ciemniejsze lodowce” – opady pyłów –topnienie –wzrost poziomu wody

Stosowanie wysokich kominów

Rozcieńczanie skażen lepiej w pobliżu źródeł emisji –maskowanie poszukiwanie

Wiekszy zasięg oddziaływania –egoizm bo szkodzimy innym

Smog=smoke+fog

Istotny w XX w. zdarzał się już w średniowieczu

Smog siarkowy – „londyński”

• Paryż , Tokio , nowy York , chciago – w klimacie umiarkowanym

• Najczęściej od listopada do stycznia inwersja termiczna

• Brak wiatru zamglenia –kondensacja mgły na cząsteczkach dymu

• Zawiera głównie substancje emitowane przy spalaniu węgla ( dymy, sadze , tlenki węgla i siarki)

• Wywołuje masowe zachorowania i nagłe zgony- 1952,Londyn , 5 dni , 4 tys

-zmarły głównie osoby starsze i schorowane

-chroby dróg oddechowych i układu krążenia

-problem „czyj dym zawinił i czy w ogóle dym”

Smog fotochemiczny – „Los Angleles”

• Meksyk , san francisko , stan Kalifornia – klimat subtropikalny i tropikalny

• Brak wiatru intensywne nasłonecznienie (25-3 stopni) od V do IX

• Źródło: węglowodory ,nienasycone , tlenki azotu i czad –wszystko głównie ze spalin samochodowych pod wpływem słońca związki te reagują ze sobą tworząc silne utleniacze m.in. duzo ozonu

• Smog tego typu atakuje drogi oddechowe zmniejsza odporność co zwiększa śmiertelność czyli bezpośrednio łagodniejszy

• Synergizm – jest to zjawisko wzajemnego wzmocnienia działania kilku substancji wtedy gdy wystepują w danym środowisku

ZANIECZYSZCZENIA ENERGETYCZNE ATMOSFERY

Energia cieplna:

• Źródło: wszytkie urządzenia emitujące ciepło –kominy , samochody –spaliny

• Konsekwencje :

-zmiany pionowych i poziomych ruchów powietrza jego temperatury

-zmniejszenie wilgotności powietrza (także kaloryfery)

-duże zaburzenia cykli życiowych roslin i zwierząt (ptaki) w miastach

Pole elektormagnetyczne:

• Zródło: linie wysokiego napięcia , transformatory , nadajniki radiowe i telewizyjne

• Nasycenie środowiska tymi falami wzrasta

• Działanie pozareceptrowe , niemożliwe do bezpośredniego odczuwania;

Konsekwencje:

• Spowolniony wzrosty roslin pogorszenie ich kondycji i odporności

• Negatywny wpływ na zwierzęta – unikają miejsc pod liniami przesłowywmi

• Złe sampoczucie ludzi –maszyniści elektrowozów – gorszy stan zdrowia

• Choroby cywilizacyjne

ZANIECZYSZCZENIA ENERGRTYCZNE ATMOSFERY

CWIECZENIA:

• CZY POTRZEBA NAM WIECEJ ENERGI?

• ZRÓDŁA ENERGII –WYCZRPYWANIE I ODNAWIALNE

• ENERGIA ATOMOWA –ŚWIETLANA PRZYSZŁOŚĆ CZY NIESZCZĘŚCIE

ZANIECZYSZCZENIE ATOSFERY KOSZTUJE –OGRANICZENIE ZANIECZYSZCZEŃ JEST TAŃSZE I SKUTECZNIEJSZE

• Zły schemat:

-emisja zanieczyszczeń do atmosfery

-usuwanie szkód

• Wykorzystywanie luk w prawie – trudności ze wskazaniem winnego

• Straty roslin uprawnych –odszkodowanie z ubeczpieczenia

• Straty materiałowe – korozja koszty renowacji np. zbaytków

• Gorsze samopoczucie – mniejsza efektywnośc pracy

• Absencja chorobowa –straty produkcyjne , koszty leczenia

• Życie ludzi

SPOSOBY ZANIECZYSZCZENIA ATMOSFERY

V.Goetel – „co przemysł i technika uszkodziły , przemysł i technika powinny naprawic”

Powyższe zdanie może mieć szansę realizacji tylko w odniesieniu atmosfery, ponieważ wszytkie substancje permanentnie emitowane do atmosfery maja opracowane technologie ich unieszkodliwiania lub usuwania ze spalin.

• Zmiana systemu opalania z węgla na paliwa olejowe gazowe i prąd elektryczny

• Instalacja urządzeń zmniejszających emisję pyłów

• Filtry tkaninowe – najtańsze , najmniej skuteczne , zatrzymują tylko cząstki duze

• Cyklony – wykorzystanie siły odśrodkowej czastki >60

• Elektrofiltry –cząstki uzyskuja ujemny ładunek elektryczny i osiadają na elektordoach wysoki koszt instalacji i eksploatacji wychywtuja wsyztkie cząstki >10 natomiast czastki

SPOSOBY OGRANICZENIA ZANIECZYSZCZENIA ATMOSFERY

• Instalacja urządzeń zmniejszających emisję gazów , trudniejsze i kosztowniejsze niż usuwanie pyłów

-absorpcja na różnych podłożach

-utlenianie (tlenki siarki do kwasu siarkowego)

-redukcja (tlenki azotu do wolnego azotu)

• Instalacja automatycznej aparatury rejestrującej skład powietrza w systemie ciągłym przekroczenie stężeń progowych automatycznie uruchamia alarm –zmiany doraźne:

-czasowe unieruchomienie najbardziej uciążliwych zkładów przemysłowych

-Zmiany w procesach technologicznych –stosowanie drogich paliw bezsiarkowych

-Ograniczenie ruchu samochodowego

-uruchomienie ulicznych aparatów z tlenem

-stosowanie masek przeciwgazowych

-apele o pozostawanie w domu

NORMY CZYLI BARDZO CZĘSTO BŁEDNE ROZUMOWANIE

• Często mają na celu wyłącznie ochronę człowieka a nie jego środowiska przyrodniczego np. SO2 działa szkodlwie na rosliny w stężeniach znacznie mniejszych niż na człowieka (porosty) czyli norma powinna uwzględniać odporność najbardziej wrażliwych elementów całego układu ekologicznego

• Synergizm –oddziaływanie zanieczyszczeń występujących w ilościach śladowych

• Nie uwzględnienie dawek mniejszych niż bezpośrednio szkodliwe dla zdrowia np. promienie roentgena

• Nie uwzględniania warunków regionalnych – długość , temperatura wilgotność odczyn podłoża itp.

• Opad pyłu : maks do 250 ton/km2/rok GOP –średnio 250-500

• Średnia dobowa koncentracja pyłów w powietrzu 0.2mg/m3 GOP –średnio1,2

GOP- wyrazne przekroczenie wszelkich norm w Japonii takie parametry uważane za klęskę i powoduja natychmiastowe radykalne działanie a u nas..

KRÓTKOWZROCZNOŚĆ CZYLI STARAMY SIĘ BYĆ SPRYTNI

• Czasowe wyłącznie urządzeń ochronnych aby zmniejszyć koszty lub włącznie tylko wtedy gdy „widać dym „ czyli w dzień

• „nie dać się złapać”

• Stosowanie paliw tańszych ale gorszej jakości czyli np.silne zasiarczony wegiel

• Zły stan techniczny urządzeń produkcyjnych lub ochronnych – brak remontów czyli nie zawsze likwodować

WŁAŚCIWE DZIAŁANIE CZYLI COŚ CO NA WZÓR NATURY , KTÓRA NIE PRODUKUJE SUBSTANCJI ZBEDNYCH

• Tworzenie ukąłdów zamknietych czyli pobieranie surowca i wydalanie produktów finalnych bez emitowania produktów odpadowych np. wykorzystanie odpadów do produkcji substancji użytecznych np.Co2 –produkcja „suchego lodu” SO2 – kwas siarkowy siarczan amonu

• Stosowanie paliw (głównie gazowe) spalających się bez dymu i wydzielania szkodliwych substancji jednak są bardzo drogie

• Przekształcenie paliw tanich na czyste

• Wykoszystnie naturalnych zródeł energii: słońce , wiatr , woda , gorące zródła , wody geotermalne

STREFA OCHRONNA –SKUTECZNA METODA CZY TYLKO DZIAŁANIE POZORNE?

Obszar wokół emitora zanieczyszczenia np. zakładów przemysłowych

Brak obiektów w których stale przebywają ludzie

Zasiedlona przez roślinność (od traw po Drewa) odporną na dany typ zanieczyszczenia i warunki klimatyczne

Rola roslinności –wychwytywanie i kumulacja zanieczyszczń czyli zero konsumpcji