58. Co to jest rekultywacja gleby?
Wg ustawy o ochronie gruntów z 1995 r.
Przez rekultywację rozumie się nadanie lub przywrócenie gruntom zdewastowanym lub zdegradowanym wartości użytkowych lub przyrodniczych przez właściwe ukształtowanie rzeźby terenu, poprawienie właściwości fizycznych i chemicznych, uregulowanie stosunków wodnych, odtwarzanie gleb, wzmacnianie skarp oraz odbudowanie lub zbudowanie niezbędnych dróg.
59. Zanieczyszczeniem powietrza atmosferycznego zdefiniować i podzielić.
Zanieczyszczenia powietrza stanowią gazy, ciecze i ciała stałe obecne w powietrzu, ale niebędące jego naturalnymi składnikami, lub też substancje występujące w ilościach wyraźnie zwiększonych w porównaniu z naturalnym składem powietrza.
Zanieczyszczenia powietrza zostały podzielone na cztery grupy:
1) gazy i pary związków chemicznych, np. tlenki węgla, (CO i CO2), siarki (SO2 i SO3) i azotu, amoniak (NH3), fluor, węglowodory (łańcuchowe i aromatyczne), a także ich chlorowe pochodne, fenole;
2) cząstki stałe nieorganiczne i organiczne (pyły), np. popiół lotny, sadza, pyły z produkcji cementu, pyły metalurgiczne, związki ołowiu, miedzi, chromu, kadmu i innych metali ciężkich;
3) mikroorganizmy - wirusy, bakterie i grzyby, których rodzaj lub ilość odbiega od składu naturalnej mikroflory powietrza;
4) kropelki cieczy, np. kwasów, zasad, rozpuszczalników.
60. Rodzaje zanieczyszczeń powietrza.
a) Stałe: pyły, sadze, nawozy sztuczne
b) Ciekłe: środki ochrony roślin
c) Gazowe: dwutlenki siarki, dwutlenek węgla, tlenek węgla, tlenki azotu, węglowodory, metan
61. Naturalne źródła zanieczyszczenia powietrza.
- wybuchy wulkanów
- pożary lasów, sawann i stepów
- bagna wydzielające m.in. CH4 (metan), CO2, H2S, NH3;
- gleby i skały ulegające erozji, burze piaskowe
- tereny zielone, z których pochodzą pyłki roślinne
- wyładowania atmosferyczne,
- pył kosmiczny,
- procesy biologiczne.
62. Antropogeniczne źródła zanieczyszczenia powietrza.
- energetyczne - spalanie paliw;
- przemysłowe - procesy technologiczne w zakładach chemicznych, rafineriach, hutach, kopalniach i cementowniach;
- komunikacyjne - głównie transport samochodowy, ale także kołowy, wodny i lotniczy;
- komunalne - gospodarstwa domowe oraz gromadzenie i utylizacja odpadów i ścieków (np. wysypiska, oczyszczalnie ścieków).
63. Tlenki siarki, azotu, węgla, jako zanieczyszczenia powietrza - źródła, efekt działania.
Dwutlenek siarki (SO2)
- jest bezbarwnym, silnie toksycznym gazem o duszącym zapachu. Powstaje m. in. w wyniku spalania zanieczyszczonych siarką paliw stałych i płynnych (np. węgla, ropy naftowej) w silnikach spalinowych, w elektrociepłowniach, elektrowniach cieplnych. Największy udział w emisji SO2 ma przemysł paliwowo-energetyczny. Dwutlenek siarki utrzymuje się w powietrzu przez 2-4 dni i w tym czasie może się przemieścić na bardzo duże odległości. W powietrzu SO2, utlenia się do SO3, a ten z kolei łatwo reaguje z wodą ( z parą wodną zawartą w powietrzu) tworząc kwas siarkowy - H2SO4, jeden ze składników kwaśnych deszczów.
Związki azotu
W atmosferze występuje wiele związków azotu: tlenek azotu (NO), dwutlenek azotu (NO2), podtlenek azotu (N2O), nadtlenek azotu (NO3), trójtlenek azotu (N2O3, pięciotlenek azotu (N2O5), amoniak (NH3) oraz kwasy: azotawy (HNO2 i azotowy (HNO3). Wiele z nich, głównie tlenki azotu, to naturalne składniki atmosfery, tworzące się w efekcie np. wybuchów wulkanów. W niewielkich ilościach nie są substancjami toksycznymi, jednak ich nadmiar powstający podczas procesów produkcyjnych (obróbka wysoko termiczna, komory paleniskowe elektrowni) oraz w silnikach spalinowych powoduje, że stają się one niebezpiecznymi zanieczyszczeniami atmosfery. W szczególności groźne są bezbarwny i bezwonny tlenek azotu oraz brunatny o duszącej woni dwutlenek azotu. Mogą się one kolejno utleniać do pięciotlenku azotu, który w obecności pary wodnej tworzy kwas azotowy - HNO3, jeden ze składników kwaśnych deszczów.
Tlenek węgla (CO)
-powstaje w wyniku niezupełnego spalania węgla lub jego związków.
Głównym źródłem tego gazu są:
- spaliny z silników pojazdów mechanicznych, w szczególności benzynowych (70-80% ogólnej emisji CO);
- przemysł metalurgiczny, elektromaszynowy i materiałów budowlanych;
- elektrociepłownie, elektrownie cieplne;
- koksownie, gazownie;
- paleniska domowe.
Tlenek węgla jest gazem silnie toksycznym. Ze względu na mały ciężar właściwy łatwo rozprzestrzenia się w powietrzu atmosferycznym. Jest szczególnie niebezpieczny, ponieważ jest to gaz bez smaku, zapachu, barwy, a więc zmysły ludzkie nie ostrzegają przed nim.
Dwutlenek węgla (CO2)
- powstaje podczas wszelkich procesów spalania paliw stałych, ciekłych i gazowych, a także w procesie oddychania organizmów żywych. Dwutlenek węgla w atmosferze nie stanowi bezpośredniej groźby pod warunkiem, że nie nastąpi naruszenie równowagi biologicznej, spowodowane nadmierną jego emisją do atmosfery. Dwutlenek węgla - oprócz roli naturalnej izolacji termicznej - spełnia w przyrodzie również niezwykle ważną rolę jako materiał do budowy substancji organicznej roślin. Jest on podstawowym źródłem węgla pobieranego przez rośliny z powietrza w procesie fotosyntezy.
64. Ozon jego źródła i znaczenia.
Ozon, tritlen (O3) - jedna z odmian alotropowych tlenu, posiadające silne własności aseptyczne i toksyczne.
Naturalnym źródłem ozonu (O3) jest po części proces przenikania z dolnej warstwy stratosfery, głownie zaś procesy fotochemiczne z udziałem tlenków azotu, węglowodorów i tlenku węgla zachodzące w przyziemnej warstwie granicznej.
W atmosferze spełnia funkcję filtra pochłaniającego promieniowanie ultrafioletowe, które emitowane jest przez Słońce. Pochłanianie to polega na reakcji rozszczepienia cząsteczki ozonu na tlen i rodnik tlenowy, która jest odwróceniem reakcji syntezy ozonu. Przerzedzenie warstwy ozonowej nazywa się dziurą ozonową.
65. Warunki powstawania dziury ozonowej.
Dziura ozonowa powstaje wskutek niszczenia warstwy ozonowej przez związki chemiczne, zwane freonami.
Pod wpływem promieniowania ultrafioletowego freony ulegają fotolizie, w wyniku czego uwalniane zostają atomy chloru. Chlor wchodzi w reakcję z ozonem, tworząc równie aktywny tlenek chloru (ClO) oraz zwykły tlen (O2). Następnie reakcja dwóch cząsteczek tlenku chloru prowadzi do powstania cząsteczki dwutlenku chloru (ClO2) oraz uwolnienia kolejnego atomu chloru, który rozbija następne cząsteczki ozonu. Oprócz tego dwutlenek chloru może ulegać rozpadowi na atom chloru oraz dwuatomową cząsteczkę tlenu.
66. Skutki niszczenia warstwy 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.
67. Ochrona warstwy ozonowej.
- wystrzeganie i nie kupowanie produktów zawierających związki freonowe (np. kosmetyki)
- równie ważny jest sposób użytkowania i umiejętne pozbywanie się urządzeń chłodniczych
- zakaz produkcji określonych produktów bogatych w freon bądź nakazanie ich odpowiedniego składowania i eksploatacji
- aktualnie funkcjonują ustawy i pakty międzynarodowe zakazujące lub ograniczające produkcje kosmetyków i urządzeń zawierających freon. Pierwszą regulacją prawną był Pakt Montrealski (podpisało go 31 państw, w tym Polska).
- od 1990 roku Polska jest także członkiem Konwencji Wiedeńskiej, która zabrania całkowicie wytwarzania związków zawierających freon oraz importowania urządzeń z zagranicy na nich opartych.
68. Na czym polega efekt cieplarniany (szklarniowy).
Efekt cieplarniany to zjawisko zachodzące w atmosferze, powodujące naturalny wzrost temperatury Ziemi. Polega ono na zatrzymaniu energii słonecznej przez tzw. gazy cieplarniane, takie jak para wodna i dwutlenek węgla (CO2), które pochłaniają i odbijają energię.
69. Mechanizm powstawania kwaśnych opadów atmosferycznych.
Proces, w którym substancje chemiczne są usuwane z atmosfery i osadzane na powierzchni ziemi wraz z deszczem, mżawką, śniegiem, wodą chmurową i mgłą nazywamy mokrą depozycją. Kwaśny deszcz to skutek wielu reakcji chemicznych zachodzących w powietrzu. Gazy emitowane do atmosfery głównie na skutek spalania paliw kopalnych w elektrowniach i zakładach przemysłowych, czyli SO2, NO2 i NO, wchodzą w reakcje z rodnikami hydroksylowymi i atomami tlenu, tworząc kwasy. Cząsteczki kwasów są bardzo higroskopijne (tzn. łatwo wchłaniają wodę), są zatem dobrymi jądrami kondensacji i przyspieszają tworzenie się chmur. Następnie kwaśny deszcz dociera do ziemi. Kwaśne gazy w połączeniu z mgłą mogą utworzyć kwaśną mgłę, w połączeniu ze śniegiem - kwaśny śnieg itd.
70. Odnawialne źródła energii — wymienić i scharakteryzować.
-energia promieniowania słonecznego
-energetyka wiatrowa
-energia wodna
-biomasa
-biogaz
-energia geotermalna
71. Energia promieniowania słonecznego jako odnawialne źródło energii.
Energia promieniowania słonecznego stanowi jedną z podstawowych form czystej energii na Ziemi. Wykorzystanie jej do celów przemysłowych jest uwarunkowane przez roczne sumy nasłonecznienia, uzależnione w głównym stopniu od szerokości geograficznej, wysokości nad poziom morza oraz zachmurzenia.
W chwili obecnej energię promieniowania słonecznego wykorzystuje się na dwa główne sposoby:
- zmieniając ją na energię elektryczną za pomocą ogniw fotowoltaicznych (konwersja fotowoltaiczna);
- wykorzystując jego energię cieplną w celu produkcji prądu elektrycznego lub w celach ciepłowniczych (głownie podgrzewanie wody poprzez kolektory słoneczne).
72. Energetyka wiatrowa jako odnawialne źródło energii.
Turbiny wiatrowe przekształcają energię kinetyczną wiatrów w energię mechaniczną, która może być wykorzystana do wykonania określonych prac (np. pompowania wody), bądź też, przy użyciu generatora, do wyprodukowania energii elektrycznej.
73. Energia wodna jako odnawialne źródło energii.
Proces powstawania energii z wody jest podobny do produkcji energii z wiatru. Bazuje na tej samej zasadzie: energia kinetyczna płynącej wody zamieniana jest na energię mechaniczną - ta natomiast, po podłączeniu generatora do systemu, pozwala na wyprodukowanie prądu.
74. Biomasa jako odnawialne źródło energii.
Biomasa to substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej oraz przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także inne części odpadów, które ulegają biodegradacji.
Przetwarzanie biomasy może odbywać się metodami fizycznymi, chemicznymi oraz biochemicznymi.
Potencjalne zasoby energetyczne biomasy można podzielić na dwie grupy;
1. Plantacje roślin uprawnych z przeznaczeniem na cele energetyczne
- rośliny roczne: zboża, konopie, kukurydza, rzepak, topinambur;
- rośliny drzewiaste szybkiej rotacji: topola, wierzba, ślazowiec pensylwański;
- rośliny trawiaste wieloletnie: trzcina, miscantus, palczatka Gerarda.
2. Organiczne pozostałości i odpady:
- słoma i inne pozostałości roślinne z produkcji rolniczej;
- odpady z przemysłu rolno-spożywczego, owocowo-warzywnego;
- gnojowica lub obornik;
- organiczne odpady komunalne;
- organiczne odpady przemysłowe;
- odpady drewna.
75. Biogaz jako odnawialne źródło energii.
Biogaz jest gazem powstającym w wyniku fermentacji beztlenowej związków pochodzenia organicznego, np. biomasy, odchodów zwierzęcych, odpadów przemysłu rolno-spożywczego, osadów ściekowych, biodegradowalnych stałych odpadów komunalnych. Używa się także celowo w tym celu hodowanych roślin energetycznych (np. kukurydza, pszenżyto, pszenica, jęczmień, rzepak, burak pastewny, burak cukrowy, ziemniak). Ponieważ biogaz powstaje samoczynnie między innymi na wysypiskach, znany jest również jako gaz wysypiskowy.
Produkcja biogazu jest przyjazna ekologicznie. W jej wyniku z odpadów odzyskiwany jest metan, który jest silnym gazem cieplarnianym i jego spalanie jest znacznie bardziej korzystne od uwolnienia do atmosfery. Spaliny są przy tym są czystsze niż powstające podczas spalania węgla czy oleju opałowego.
Biogaz jest najczęściej wykorzystywany na miejscu do skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Dokonuje się tego w systemie konegeracyjnym, na który składa się silnik tłokowy spalający biogaz sprzęgnięty z prądnicą synchroniczną produkującą energię elektryczną. Na skutek spalania gazu w silniku powstaje ciepło, które jest odprowadzane i wykorzystywane jako ciepło użytkowe.
76. Energia geotermalna jako odnawialne źródło energii
Polega na wykorzystywaniu cieplnej energii wnętrza Ziemi, szczególnie w obszarach działalności wulkanicznej i sejsmicznej. Woda opadowa wnika w głąb ziemi, gdzie w kontakcie z młodymi intruzjami lub aktywnymi ogniskami magmy, podgrzewa się do znacznych temperatur. W wyniku tego wędruje do powierzchni ziemi jako gorąca woda lub para wodna.
Woda geotermiczna wykorzystywana jest bezpośrednio (doprowadzana systemem rur), bądź pośrednio (oddając ciepło chłodnej wodzie i pozostając w obiegu zamkniętym).