Wykaz zagadnień
1. Zasada zrównoważonego rozwoju Ziemi.
2. Zasada stosowania najlepszych dostępnych technik BAT.
3. Scharakteryzować elementy zarządzania środowiskowego –system EMAS
4. Scharakteryzować elementy zarządzania środowiskowego – system I SO 14001.
5. Scharakteryzować elementy zarządzania środowiskowego – system Czystszej Produkcji.
6. Podać kilka przykładów znaczących aspektów środowiskowych.
7. Cykl Deminga w zarządzaniu środowiskiem.
8. Formy i czynniki degradacji gleb.
9. Sposoby ochron gleb.
10. Zjawiska chemiczne w środowisku -Obieg węgla. Przyczyna i skutki efektu cieplarnianego.
11. Dziura ozonowa-mechanizm powstawania i skutki.
12. Spaliny samochodowe i skutki oddziaływania na środowisko (smog fotochemiczny).
13. Kwaśne opady i zagrożenia środowiska glebowego i wodnego.
14. Definicja odpadów. Charakterystyka i podział odpadów.
15. Sposoby ograniczania ilości odpadów. Odzyskiwanie surowców i energii z odpadów(spalanie,zgazowanie,piroliza).
16. Źródła pochodzenia i metoda likwidacji dioksyn i furanów.
17. Sposoby ograniczania ilości odpadów.Recykling-przedstawić podział i podać przykłady.
18. Recykling samochodowy – scharakteryzować wskaźnik odzysku i wskaźnik recyklingu. Opłata produktowa i oplata depozytowa.
19. Cykl hydrologiczny wody – obieg wody w przyrodzie. Przyczyna i skutki zjawiska eutrofizacji wód.
20. Charakterystyka procesu samooczyszczanie się wód.
21. Biologiczne metody oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych Procesy nitryfikacyjne i denitryfikacyjne w oczyszczaniu ścieków.
22. Cel i metody przeróbki osadów pościekowych.
23. Uzdatnianie wód. Metody fizykochemiczne- Metoda jonitowa i Odwrócona osmoza.
24. Tolerancja organizmów na czynniki środowiskowe. Prawo tolerancji Liebiga. Bioindykatory.
Charakterystyka ekosystemu. Produkcja materii w ekosystemie. Piramida ekologiczna

Ad.1
Zrównoważony rozwój (inaczej ekorozwój) – doktryna ekonomii politycznej, zakładająca jakość życia na poziomie na jaki pozwala obecny rozwój cywilizacyjny w przeciwieństwie do "żelaznej reguły ekonomii" Malthusa. Istotny i często pomijany przekaz zawiera początek słynnego zdania z raportu WCED z 1987 r. – "Nasza Wspólna Przyszłość"

Ad.2
Podstawową zasadą jest zasada zrównoważonego rozwoju, której głównym założeniem jest takie prowadzenie polityki i działań w poszczególnych sektorach gospodarki i życia społecznego, aby zachować zasoby i walory środowiska w stanie zapewniającym trwałe, nie doznające uszczerbku, możliwości korzystania z nich zarówno przez obecne jak i przyszłe pokolenia, przy jednoczesnym zachowaniu trwałości funkcjonowania procesów przyrodniczych oraz naturalnej różnorodności biologicznej na poziomie krajobrazowym, ekosystemowym, gatunkowym i genowym. Istotą zrównoważonego rozwoju jest równorzędne traktowanie racji społecznych, ekonomicznych i ekologicznych, co oznacza konieczność integrowania zagadnień ochrony środowiska z polityką w poszczególnych dziedzinach gospodarki.
Drugą jest zasada przezorności. Zasada ta przewiduje, że rozwiązywanie pojawiających się problemów powinno następować po "bezpiecznej stronie", tj. odpowiednie działania powinny być podejmowane już wtedy, gdy pojawia się uzasadnione prawdopodobieństwo, że problem wymaga rozwiązania, a nie dopiero wtedy, gdy istnieje pełne tego naukowe potwierdzenie.
Trzecią jest zasada integracji polityki ochrony środowiska z politykami sektorowymi. Oznacza ona obowiązek uwzględnienia w politykach sektorowych celów ekologicznych na równi z celami gospodarczymi i społecznymi.
Zasadą czwartą jest zasada równego dostępu do środowiska przyrodniczego. Ujmowana jest ona w następujących kategoriach:
- sprawiedliwości międzypokoleniowej - zaspokajania potrzeb materialnych i cywilizacyjnych obecnego pokolenia z równoczesnym tworzeniem i utrzymywaniem warunków do zaspokajania potrzeb przyszłych pokoleń;
- sprawiedliwości międzyregionalnej i międzygrupowej - zaspokajania potrzeb materialnych i cywilizacyjnych społeczeństw, grup społecznych i jednostek ludzkich w ramach sprawiedliwego dostępu do ograniczonych zasobów i walorów środowiska, wraz z równoprawnym traktowaniem potrzeb ogólnospołecznych z potrzebami społeczności lokalnych i jednostek;
- równoważenia szans pomiędzy człowiekiem a przyrodą, poprzez zapewnienie zdrowego i bezpiecznego funkcjonowania (w sensie fizycznym, psychicznym, społecznym i ekonomicznym) jednostek ludzkich przy zachowaniu trwałości podstawowych procesów przyrodniczych wraz ze stałą ochrona różnorodności biologicznej.

Ad.3
Wspólnotowy System Ekozarządzania i Audytu (EMAS) (ang. Eco-Management and Audit Scheme) to system zarządzania środowiskowego, w którym dobrowolnie mogą uczestniczyć organizacje (przedsiębiorstwa, instytucje, organizacje, urzędy). Głównym założeniem systemu jest wyróżnienie tych organizacji, które wychodzą poza zakres minimalnej zgodności z przepisami i ciągle doskonalą efekty swojej działalności środowiskowej.

Ad.4
ISO 14001 – jeden ze standardów ISO, stosowany w ekozarządzaniu. Konkretnie jest to norma zarządzania środowiskowego. Podstawowym kryterium, na którym opiera się działania w zakresie SZŚ, jest identyfikacja aspektów środowiskowych. Tworzy się rejestr tych aspektów i wyszczególnia aspekty znaczące w działalności danej Organizacji. Następnie na ich podstawie buduje się cele, zadania i programy środowiskowe.

Ad.5
Czystsza Produkcja (CP) jest prewencyjną strategią ochrony środowiska polegającą na zapobieganiu u źródła powstawaniu odpadów stałych, ścieków, gazów i pyłów oraz oszczędności energii, wody, paliw i innych zasobów naturalnych w procesach produkcyjnych, usługach oraz w każdej innej działalności. Czystsza Produkcja stosowana w sposób systemowy, za pomocą odpowiedniej procedury, staje się dobrowolnym, niesformalizowanym systemem zarządzania środowiskowego, pozwalającym każdej organizacji, niezależnie od wielkości i profilu działalności, osiągać w krótkim czasie wymierne korzyści ekologiczne i ekonomiczne oraz umacniać swoją pozycję na rynku.

Ad.6
Aspekty środowiskowe - elementy działań organizacji, jej wyrobów lub usług, które mogą wzajemnie oddziaływać ze środowiskiem.

Znaczącym aspektem środowiskowym jest ten, który ma lub może mieć znaczący wpływ na środowisko

Przykłady aspektów:

• emisja do powietrza,

• zrzuty do wody,

• zrzuty do gleby,

• zanieczyszczenie wód gruntowych,

• wytwarzanie odpadów,

• zanieczyszczenie powietrza, wody, gleby, zużycie zasobów.

Ad.8

Ad.9
Pod pojęciem ochrona gleb rozumiemy zespól czynników prawnych, organizacyjnych i technicznych, zmierzających do:
a) minimalizacji erozji wodnej i wiatrowej;
b) przeciwdziałania chemicznej degradacji gleb pod wpływem zanieczyszczeń przemysłowych, motoryzacyjnych, nawożenia mineralnego;
c) przeciwdziałania przesuszeniu i zawodnieniu gleb;
d) ograniczenia do niezbędnego minimum technicznych deformacji gruntu i mechanicznego zanieczyszczenia gleby;
c) zachowania gruntów o walorach ekologiczno-produkcyjnych; f) ograniczenia przejmowania gruntów pod zabudowę techniczną i eksploatację kopalin.

Ad.10
Główną przyczyną efektu cieplarnianego są gazy cieplarniane wytwarzane podczas:
-  wycinania lasów deszczowych, co powoduje zmniejszenie się ilości pochłanianego dwutlenku węgla, przez co zalega on w atmosferze i powstrzymuje promieniowanie podczerwone przed swobodnym ujściem do przestrzeni kosmicznej.
- spalania paliw kopalnych w elektrociepłowniach, elektrowniach i coraz to nowych fabrykach, zwiększając ilość produkowanego dwutlenku węgla, przez co rośliny nie nadążają z jego pochłanianiem
-transportu towarów i przewozu ludzi oraz zwiększenia się liczby pojazdów - wraz z nimi zwiększa się emisja metanu, dwutlenku węgla i ołowiu ( nie jest on gazem cieplarnianym, lecz bardzo szkodzi zdrowiu ).
-Nadmiernej eksploatacja pól uprawnych z mokrych upraw ryżu i pastwisk pod hodowlę uwalniających metan podczas fermentacji.
-Rosnące masy odpadów organicznych z wielkich miast składowane na wysypiskach śmieci, które gnijąc emitują metan i dwutlenek węgla.
-Coraz powszechniejsze stosowanie sztucznych nawozów wspomagających procesy nitryfikacji oraz denitryfikacji, uwalniające tlenki azotu.
-Reakcje fotochemiczne spalin przemysłowych i komunikacyjnych, uwalniające niski ozon z promieniami słońca.
-Poszukiwanie nowych technologii np. nowe "lepsze" gazy syntetyczne CFC, HFC, PFC, których właściwości obserwujemy dopiero po latach działalności w atmosferze.

Skutki:

         Efekt cieplarniany to oczywiście podniesienie temperatury na Ziemi, co wywoła trudne do przewidzenia lawinowe reakcje:
-Topnienie lodowców i zalewania przez ich wody obszarów nadmorskich, co zaskutkuje utratą miejsc życia i pracy dla ludzi (np. gęsto zaludnione żyzne obszary w ujściach rzek, w tym Wisły) i może spowodować duże konflikty społeczne.
-Wzrost temperatur spowoduje najprawdopodobniej przesunięcie stref klimatycznych o 150-500 km ku biegunom do końca XXI wieku. W gorących obszarach plony zmniejszą się, w nowych cieplejszych zwiększą się, ale intensywnej uprawy nie wytrzymają gleby z deficytem wód i nowymi ciepłolubnymi szkodnikami.
-Szybkie zmiany klimaty zaburzą równowagę w ekosystemach i ginięcie wielu gatunków o małych zdolnościach adaptacyjnych.
-Zmiany klimatyczne zwiększą częstotliwość występowania ekstremalnych zjawisk pogodowych i katastrof klimatycznych jak fale upałów, powodzie, huragany, które w bezpośredni sposób zagrażają zdrowiu i życiu.
-Ocieplenie klimatu spowoduje przyspieszenie parowania wody i opadanie jej w nowych rejonach, co spowoduje zmniejszenie zasobów wody pitnej, wody- źródła życia.

Ad.11
Przyczyny tworzenia się dziury ozonowej:

Przyczyną tworzenia się dziury ozonowej jest niszczenie ozonu w atmosferze przez freony. Są to związki chemiczne, które w wyniku promieniowania ultrafioletowego rozkładają się na węgiel, fluor i chlor. Chlor wchodzi następnie w reakcję z ozonem prowadząc do tworzenia się tlenków i zwykłego tlenu. Tlenki chloru łączą się z kolei w dwutlenki chloru i uwalniają pojedyncze atomy chloru, które rozbijają cząsteczki ozonu. Owe reakcje zachodzą, aż do zupełnego wyczerpania się cząstek ozonu albo do usunięcia chloru w wyniku innych reakcji chemicznych. Szacuje się, iż rocznie zawartość ozonu spada od ok. 0,2% nad równikiem do ok. 0,4 - 0,8 w szerokościach umiarkowanych. Jednak najszybciej ilość ozonu maleje nad biegunem południowym. Od czasu odkrycia dziury ozonowej w 1985 r. jej powierzchnia nad Antarktydą powiększyła się o 15%.

Skutki tworzenia się dziury ozonowej:

Zmniejszenie się ilości ozonu w atmosferze może mieć poważne konsekwencje dla życia na Ziemi. Jest on odpowiedzialny za pochłanianie promieniowania ultrafioletowego docierającego do naszego globu ze Słońca. Promieniowanie to jest bardzo szkodliwe dla wszelkich organizmów żywych. Prowadzi do uszkodzeń komórek, poprzez oparzenia skóry. Może powodować zmiany w ich materiale genetycznym i wywoływać tym samym choroby nowotworowe (m. in. czerniak). Nadmiar promieniowania UV przyczynia się także do osłabienia odporności organizmów, a w konsekwencji zwiększenia ryzyka zarażenia chorobami wirusowymi i pasożytniczymi. Przyspiesza także procesy starzenia się skóry. Jest również niebezpieczny dla oczu - może być przyczyną m. in. zaćmy. Wzrost promieniowania UV niekorzystnie wpływa także na rośliny. Może prowadzić do uszkodzeń wielu gatunków roślin żywieniowych, co z kolei może wpłynąć na zmniejszenie produkcji i pogorszenie jakości żywności. Zanik ozonu w atmosferze prowadzi także do zmian klimatycznych na Ziemi.

Dziura ozonowa jest to zjawisko polegające na zmniejszaniu się ilości ozonu w ozonosferze (część stratosfery o podwyższonej ilości ozonu). Jest to zjawisko niebezpieczne, ponieważ ozon jest odpowiedzialny za pochłanianie promieniowania ultrafioletowego docierającego do Ziemi ze Słońca. Promieniowanie to jest szkodliwe dla organizmów żywych.

Ad.12
Smog fotochemiczny (nazywany też smogiem typu Los Angeles, smogiem białym lub smogiem jasnym) – typ smogu powstający w słoneczne dni przy dużym ruchu ulicznym. Brunatna mgła, która zwykle pojawia się nad miastami podczas gorącej, słonecznej pogody, kiedy to mieszanka czynników zanieczyszczających powietrze, zwłaszcza spalin wchodzi w reakcję ze światłem słonecznym, w wyniku czego powstaje trujący gaz, czyli ozon. Gaz ten może być przyczyną trudności w oddychaniu.

Ad.13
Kwaśne deszcze powstają na skutek zanieczyszczenia atmosfery. Tlenki siarki, tlenki azotu i chlorowodór rozpuszczają się w kropelkach pary wodnej, która znajduje się w atmosferze. Ich źródłem jest jednak człowiek- szkodliwe substancje emitowane są przez elektrownie cieplne, zakłady przemysłowe. Nadmierne ilości spalin samochodowych i błędy w rolnictwie także przyczyniają się do wzrostu zagrożenia.
Kwaśne opady powodują niszczenie warstwy znajdującej się na liściach. To przyczynia się do nadmiernego parowania roślin. W rezultacie rośliny zielone po prostu zostają wysuszone. Nadmiar kwasu osadzający się na drzewach wypłukuje z nich wapń i magnez. Liście drzew przedwcześnie zaczynają żółknąc i opadają. Zaatakowane zostają także gleby. Jeśli są one pozbawione wapnia z przyczyn naturalnych, to stają się w ogóle niezdatne do uprawy. Kwaśne opady przedostają się do soków roślin. W ten sposób uszkadzają korzeń i łodygę. To prowadzi do wyjaławiania gleb i umierania lasów. W rezultacie takie gleby są niezdatne do uprawy. W wyjałowionych jeziorach giną tysiące ryb ( między innymi łososi i pstrągów).

Ad.14
Odpady są to zużyte przedmioty oraz substancje stałe i ciekłe powstające w związku z bytowaniem człowieka lub działalnością gospodarczą, nieprzydatne w miejscu i czasie w którym powstały i uciążliwe dla środowiska.

KLASYFIKACJA ODPADÓW:
1. Podział encyklopedyczny:
- odpady użytkowe tzn. nadające się do wykorzystania jako materiał wyjściowy do produkcji innych wyrobów
- odpady nieużytkowe nie nadające się do zastosowania w produkcji a jedynie jako surowce wtórne do przeróbki lub unieszkodliwiania
2. Podział odpadów ze względu na możliwości ich wykorzystania:
- odpady przejściowe-pozostałości poprodukcyjne, które mogą być ponownie użyte w danym lub innym obiegu produkcyjnym po nieznacznych procesach przetwórczych
- odpady końcowe tzn. nadające się tylko do unieszkodliwiania
3. Podział odpadów ze względu na pochodzenie:
- odpady komunalne tzn. pochodzące z gospodarstw domowych ulic, placów, zakładów usługowych ,rzemieślniczych
- odpady przemysłowe tzn. pochodzące z technologicznych procesów produkcyjnych wraz z odpadami bytowo gospodarczymi z terenu zakładów przemysłowych
- rolnicze tzn. pochodzące z zakładów rolniczych a w szczególności z dużych ferm hodowlanych
4. Podział odpadów według dominującego składnika:
- mineralne
- niemetaliczne
- metaliczne
- komunalne
5. Podział ze względu na szkodliwość:
- odpady nieszkodliwe (ok.80%)
- odpady częściowo szkodliwe (ok.18%)
- odpady specjalne tzn. szczególnie niebezpieczne i groźne dla środowiska (ok. 0,5%)
Czynniki wpływające na ilość odpadów:
- produkcja globalna w danym kraju
- stopień rozwoju i stopa życiowa danego kraju

Ad.16
Dioksyny i furany są najbardziej toksycznymi produktami pewnych technologii przemysłowych włączając spalanie odpadów, spopielenie opon, spalanie węgla i oleju, produkcje papieru i niektórych pestycydów, wytopu metali i być może spalin silnika Diesla. Dioksyny i furany powstają gdy chlor łączy się z innymi chemikaliami w wysokich temperaturach.
Chlorodioksyny i furany tworzą się w bardzo szerokim zakresie temperatur w procesie spalania od ok. 400 st. C do około 1400 st. C, a zaokludowane na cząstkach popiołów są w praktyce niezniszczalne nawet powyżej 1400 st. C- podaje raport PIOŚ.
Jej działanie polega głównie na powolnym, ale bardzo skutecznym uszkadzaniu narządów wewnętrznych, takich jak wątroba, płuca, nerki, rdzeń kręgowy lub kora mózgowa. Skutki tych uszkodzeń nierzadko pojawiają się dopiero po kilku lub kilkunastu latach od przyjmowania niewielkich dawek takich trucizn.”- podaje raport PIOŚ
Najsilniejszy wpływ dioksyn jest obserwowany u ludzi i zwierząt w systemie rozrodczym, systemie wydzielania wewnętrznego ( hormonalnym) i systemie immunologicznym.
wg EPA ( Agencji Ochrony Środowiska USA) dioksyna „ prawdopodobnie przedstawia rakotwórcze zagrożenie dla ludzkości (...) zwiększa śmiertelność u ludzi z powodu kilku odmian raka.”
Dioksyny opadają na glebę, pola uprawne i wodę, przedostają się do sieci wodnej i do łańcucha pokarmowego. Ponad 90 % dioksyn przenika do naszego organizmu z pożywieniem, głównie produktów mięsnych, mleczarskich i ryb. Jednak ludzie żyjący w pobliżu źródeł emisji dioksyn powinni wiedzieć, że już samo wdychanie skażonych cząsteczek tych związków może spowodować łańcuch chorób. Palenie papierosów, wulkany i pożary lasów są „źródłami o mniejszym znaczeniu „stwierdza EPA. Według danych sporządzonych przez specjalistów z Holandii, wśród 10 krajów europejskich Polska zajmuje pierwsze miejsce pod względem skażenia emisją szkodliwych dioksyn.

Ad.19
Cykl hydrologiczny - naturalny obieg wody na Ziemi. Obejmuje on procesy zachodzące zarówno w atmosferze takie jak: parowanie, kondensacja, opady, transport wilgoci; biosferze: pobieranie wody i jej oddawanie w procesie oddychania czyli transpiracji, jak i w litosferze: wsiąkanie, spływ podziemny i powierzchniowy.
Woda na Ziemi występuje w postaci:
-ciekłej - w morzach i oceanach oraz na lądach, jako wody powierzchniowe: rzeczne, jeziorne oraz podziemne
-stałej - kryształki lodu w atmosferze, śnieg, lodowce, wieloletnia zmarzlina
-gazowej - para wodna w atmosferze i glebie

Eutrofizacja – proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny) skutkujący wzrostem trofii, czyli żyzności wód. Proces ten dotyczy nie tylko zbiorników wodnych, ale również cieków.
Główną przyczyną eutrofizacji jest wzrastający ładunek pierwiastków (biogenów), przede wszystkim fosforu. Wzrost dopływu pierwiastków biogennych, w tym wypadku fosforu, obejmuje nie tylko wzrost zrzutów ścieków, ale także wzrost zawartości środków piorących i innych detergentów zawierających fosfor w ściekach. Większa ilość tego biogenu związana jest także z intensyfikacją nawożenia oraz wzrostem erozji w zlewni. Wzrost dopływu azotu, drugiego z biogenów, związany jest z wzrastającą emisją tlenków azotu do atmosfery, a tym samym dużą ich zawartością w opadach atmosferycznych. Nawożenie ziemi poddanej pod uprawę, również przyczynia się do wzrostu ładunku azotu, ponieważ fosfor znajdujący się w glebie nie jest pierwiastkiem silnie mobilnym. Silne opady deszczu mogą łatwo wypłukiwać azot z powierzchniowej warstwy gleby oraz z nawozów, przy czym do zbiornika mogą być też wniesione znaczne ilości fosforu.
SKUTKI
-Masowy rozwój organizmów fitoplanktonowych powodujących w powierzchniowej warstwie wody tzw. zakwity i zmniejszających przezroczystość tej wody. W zbiorniku wzrasta przede wszystkim ilość sinic, które utrzymując się na powierzchni tworzą często kożuchy. Masowe nagromadzenia tych glonów powodują nie tylko śmiertelność ich samych, ale również występującej tam fauny. Ponadto niektóre szczepy sinic wydzielają toksyny i nierzadko powodują uczulenia. Wydzielanie przez glony organicznych substancji psujących smak i zapach wody dyskwalifikuje takie zbiorniki jako źródła wody pitnej. Do organizmów powodujących takie problemy należą Anabaena sp. oraz Aphanisomenon sp. wiążące azot, oraz niezdolne do wiązania azotu gatunki z rodzaju Microcystis, Limnotrix i Planktotrix. Zakwity występują nie tylko w zbiornikach, ale również w rzekach. W przypadku tych ostatnich powodowane są zwykle przez zielenice lub okrzemki, które są jednak mniej uciążliwe niż sinice, których miejscem występowania są przeważnie wody stojące.
-Ustępowanie roślinności zanurzonej z powodu pogarszających się warunków świetlnych w strefie przybrzeżnej – litoral. Postępujące zanikanie światła pośrednio prowadzi także do przebudowy fauny tam występującej. Kożuchy glonów w tej strefie zupełnie uniemożliwiają rekreacyjne użytkowanie wody.
-Wyczerpanie zasobów tlenu w warstwie przydennej – hypolimnionie, a zwłaszcza profundalu i w osadach dennych prowadzi do zaniku fauny głębinowej, w tym także gatunków reliktowych. Również tarło niektórych ryb nie dochodzi do skutku, co prowadzi do ustępowania cennych gatunków np. łososia. Często zdarza się, że ryby giną zimą pod pokrywą lodową w wyniku braku tlenu. W warunkach anaerobowych dochodzi dodatkowo do różnych procesów chemicznych (amonifikacja, denitryfikacja) i powstawania metanu.
-Występowanie siarkowodoru, który podczas całkowitego braku tlenu może przechodzić do warstw powierzchniowych wody, ulatniać się i zatruwać atmosferę w okolicy.

Ad.20
Samooczyszczanie wód jest naturalnym zjawiskiem likwidacji zanieczyszczeń, które dostały się do wody, zachodzącym w wyniku kompleksowego działania procesów fizycznych, fizyczno-chemicznych, chemicznych, biochemicznych i biologicznych. W tym procesie samooczyszczania można wyróżnić trzy etapy:
1. degradacji (redukcji) - przebiega przy braku tlenu, następuje rozwój grzybów ściekowych, bakterii, grup zwierząt (głównie pierwotniaków) znoszących niedobór tlenu. W osadach osadza się czarny muł z siarczkami żelaza.
2. biooksydacji - prowadzi do utleniania produktów rozkładu; następuje zanik bakterii, pierwotniaków i grzybów na rzecz glonów, które korzystają z nagromadzonych soli mineralnych i CO2.
3. odnowy, czyli wody czystej - ścieki są praktycznie zmineralizowane i w rzece pojawiają się wielogatunkowe zespoły organizmów.

Ad.21
Nitryfikacja – proces utleniania amoniaku i soli amonowych do azotanów(III) i azotanów(V) prowadzony przez bakterie nitryfikacyjne. Azotany powstałe w tym procesie mogą zostać przyswojone przez rośliny lub ulegać akumulacji, czego efektem może być powstanie złóż saletry. Proces ten zachodzi w warunkach tlenowych i jest dwuetapowy. Bakterie z rodzaju np. Nitrosomonas i Nitrosospira utleniają jony amonowe do azotanów(III) (azotynów), które następnie są utleniane przez bakterie z rodzaju np. Nitrobacter do azotanów(V) (azotanów).
Denitryfikacja – reakcja chemiczna, proces redukcji azotanów do azotu. Redukcja azotanów do azotynów to denitryfikacja częściowa a denitryfikacja do azotu atmosferycznego to denitryfikacja całkowita. Proces ten jest przeprowadzany przez różne bakterie (określane jako bakterie denitryfikacyjne), jako jedna z postaci oddychania beztlenowego, np. heterotroficzną bakterię (Pseudomonas fluorescens). Zarówno denitryfikacja jak i nitryfikacja są częściami cyklu azotowego w przyrodzie. Istnieją organizmy zdolne jednocześnie do denitryfikacji całkowitej, jak i procesu (częściowo) odwrotnego, tj. wiązania azotu cząsteczkowego i przekształcania go do postaci użytecznych biologicznie.

Biologiczne metody oczyszczania ścieków

Podstawowym celem biologicznego oczyszczania ścieków jest usunięcie ze ścieków biologicznie rozkładalnych zanieczyszczeń. Do prowadzenia procesów biologicznego rozkładu zanieczyszczeń organicznych wykorzystuje się populacje mikroorganizmów zawieszone w toni ścieków (metody osadu czynnego) lub mikroorganizmy tworzące utwierdzoną biomasę (złoża biologiczne). Zanieczyszczenia organiczne podczas przemian biochemicznych są wykorzystywane przez mikroorganizmy jako pokarm przyczyniając się do przyrostu biomasy bakteryjnej. Pozostała część rozłożonych zanieczyszczeń uwalniania jest w warunkach tlenowych jako dwutlenek węgla i woda. W przypadku procesów beztlenowych produktami gazowymi rozkładu materii organicznej jest dwutlenek węgla oraz metan). Nadmiar masy organicznej wytworzonej podczas rozkładu biologicznego zanieczyszczeń zawartych w ściekach oddzielana jest od strumienia ścieków w osadnikach wtórnych. W technologii biologicznego oczyszczania ścieków wyróżnia się procesy prowadzone w warunkach:

• tlenowych - biologiczne utlenianie, nitryfikacja

• anoksycznych (niedotlenionych) - denitryfikacja

Ad.23
Uzdatnianie wody – proces polegający na doprowadzeniu zanieczyszczonej wody do stanu czystości wymaganego dla danego zastosowania.
Metoda jonitowa

Zmiękczanie metodą jonitową polega na przepuszczeniu wody twardej przez kolumnę

wypełnioną kationitem obsadzonym jonami sodu (kationit obsadzony jonami sodu umownie

zapisujemy jako KtNa). Każda postać jonitu jest nierozpuszczalna w wodzie. Wtedy jony Na+ są wymieniane na jony Ca2+ i Mg2+, a same przechodząc do wody nie powodują jej twardości, gdyż wszystkie sole sodu są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Na jonicie zachodzą następujące reakcje:

2 Kt Na ↓ + Ca(HCO3)2 = Kt2Ca ↓ + 2 NaHCO3

2 Kt Na ↓ + MgCl2 = Kt2Mg ↓ + 2 NaCl

Zużyty kationit można regenerować przepuszczając przez kolumnę stężony roztwór

NaCl i używać go ponownie. Dlatego, mimo wysokich cen syntetycznych wymieniaczy

jonowych metoda jonitowa nie jest bardzo droga, a wręcz jest ekonomicznie uzasadniona.

Metodą jonitową można zmiękczyć wodę do około 0.05 oN.

Metoda odwróconej osmozy (R.O.) polega na przepuszczeniu wody wstępnie uzdatnionej pod wysokim ciśnieniem przez membranę. Wykorzystuje się tu zjawisko półprzepuszczalności błony osmotycznej. Cząsteczki wody przechodzą przez membranę tworząc permeat, a cząsteczki soli i innych zanieczyszczeń takich jak np. bakterie, koloidy itp. zostają w tak zwanym koncentracie po stronie naporu wody surowej, skąd są odprowadzane do kanalizacji.

Ad.24
Prawo minimum Liebiga – jedno z podstawowym praw ekologii klasycznej, mówiące, że czynnik, którego jest najmniej (jest w minimum) działa ograniczająco na organizm, bądź całą populację. Beczka Liebiga jest rodzajem wizualizacji tego prawa zaproponowanym przez samego uczonego. Pojemność beczki jest ograniczana długością najkrótszej klepki, analogicznie do rozwoju organizmu, który jest ograniczany czynnikiem, którego jest najmniej.

Bioindykatory (organizmy wskaźnikowe) - stanowią fundament bioindykacji. Ich obecność (nieobecność), a także reakcja, wskazują na działanie czynników ekologicznych, o określonym natężeniu lub wartości progowej. Zalicza się do nich zarówno pojedyncze osobniki, jak i populacje, fitocenozy, zoocenozy, biocenozy, ekosystemy i struktury krajobrazowe.

Cechy bioindykatorów:
- większość wykazuje wąski zakres tolerancji ekologicznej (stenobionty);
- nie sprawiają trudności w identyfikacji;
- są dokładnie poznane pod względem systematycznym, morfologicznym, anatomicznym i fizjologicznym;
- są łatwe w monitorowaniu;
- umożliwiają jakościowe i ilościowe określenie warunków środowiska;
- pod wpływem zmian zachodzących w środowisku, dają odpowiedź biologiczną;
- reagują w sposób charakterystyczny - adekwatny do stopnia degradacji;
- ich reakcja cechuje się stałością i powtarzalnością;
- powinny to być organizmy pospolite;
- jednolite pod względem genetycznym;
- łatwe do masowej uprawy, bądź hodowli.

EKOSYSTEM
Na ekosystem składają się dwa składniki:

• biocenoza – czyli ogół organizmów występujących na danym obszarze powiązanych ze sobą w jedną całość różnymi zależnościami,

• biotop – czyli nieożywione elementy tego obszaru, a więc: podłoże, woda, powietrze (środowisko zewnętrzne).

Podstawowy podział ekosystemów:

• lądowe

• wodne

• sztuczne

• naturalne

Każdy ekosystem naturalny stanowi układ otwarty i funkcjonuje dzięki przepływowi energii i krążeniu materii. Wszystko to jest możliwe wtedy, gdy dociera do niego energia słoneczna. Nie cała docierająca energia zostaje skumulowana w organizmach: część z niej wykorzystywana jest do podstawowych procesów metabolicznych i budowy własnych struktur organizmów, pozostała część tracona jest bezpowrotnie w postaci ciepła.
Energia przepływa jednokierunkowym strumieniem w układzie otwartym. Natomiast materia krąży w ekosystemie w obiegu zamkniętym. Krążenie materii w ekosystemie jest uwarunkowane istnieniem poziomów troficznych.

  STRUKTURA TROFICZNA  każdego ekosystemu jest zazwyczaj taka sama.
Wyróżnia się w niej:

•     producentów, czyli organizmy autotroficzne, które są zdolne do wytwarzania materii organicznej w procesie fotosyntezy ( rośliny zielone i bakterie fotosyntetyzujące ) oraz chemosyntezy ( bakterie chemosyntetyzujące ),

•      konsumentów, czyli organizmy heterotroficzne, niezdolne do wytwarzania związków organicznych z nieorganicznych, a przystosowane do pobierania gotowej materii organicznej; należą tu wszystkie zwierzęta,

•     reducentów (destruentów ), czyli grupę organizmów heterotroficznych, które odżywiają się martwą materią organiczną i rozkładając ją na proste związki nieorganiczne dostarczają je roślinom zielonym; należą tu głównie bakterie i niektóre grzyby.