WYCZERPALNE:
MOGĄ BYĆ ZACHOWANE |
NIE MOGĄ BYĆ ZACHOWANE |
|
|
Zasoby odnawialne: lasy są zagrożone działalnością człowieka lub przyrody (np. burza, szkodniki)
LASY AMAZONI - PŁUCA ŚWIATA
Duże tempo niszczenia tych lasów - wycinka
Pożary w przeszłości - duże koszty usuwania strat (1,5mld przez 2lata)
Emisja szkodliwych substancji - wprowadzenie szkodliwych substancji do środowiska objawia się niepożądanymi konsekwencjami zarówno dla człowieka, jak i organizmów żywych (słabe zdrowie, obniżenie plonów, ubożenie i dezorganizacja ekosystemów, erozja gleby, eutrofizacja jezior, wymieranie niektórych gatunków fauny i flory)
Podstawowe komponenty środowiska naturalnego: powietrze, woda, gleba przenikają się wzajemnie a szczególnie integrującą rolę odbywa obieg wody, dlatego rozprowadzanie zanieczyszczeń obejmuje całą biosferę.
W środowisku rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń i ich gromadzenie, tylko w I fazie będzie związane z elementem, do którego nastąpiło wrzucenie zanieczyszczenia, później obejmuje pozostałe elementy środowiska.
Wszystkie zanieczyszczenia są rozprowadzane w atmosferze.
Przechodzą z atmosfery -> wodę
Przechodzą z wody -> organizm żywy
Migrują w glebach
Ulegają tranzytowi w zwierzętach
Podlegają transformacji w produktach rolnych
Z punktu widzenia zagrożenia dla organizmu ludzkiego, zagrożenie dzielimy na:
Działające bezpośrednio - niekorzystne zmiany w organizmie
W organizmie człowieka działają na jego układ, a następnie na jego losy
Powstała ta klasyfikacja dla uzmysłowienia prom. w środowisku.
Najczęściej stosowane kryterium to kryterium samych składników środowiska i wiąże się z tym zanieczyszczenie (składniki obce w jakimś elemencie ekosystemu, które do niego nie należą i zniekształcają jego cechy oraz właściwości obciążające środowisko)
Lt = MKj/SN
Lt - obciążenie środowiska funkcji czasu (Wastera)
M - liczba mieszkańców
Kj - jednostkowa konsumpcja
S - środowisko nadające się do życia, rozważane w konkretnym przypadku
N - wskaźnik uświadomienia społeczeństwa
Odpady: stałe, ciekłe i gazowe
Usuwanie: gazowe -> ciekłe -> stałe (deformacja w troposferze)
Ciekłe (hydrosfera tysiące lat)
Odpady powstające przy produkcji (pierwotne=Irzędu) są zwracane do produkcji
Wtórne odpady są coraz częściej wykorzystywane -> rozwój recyklingu
Najlepiej poznany jest skład i rodzaj ścieków komunalnych (bytowo-gospod.), spaliny elektrociepłowni (zasilane: paliwa konwencjonalne), spływy z pól (nawożone nawozami). Natomiast mało poznane są emisje przemysłowe, bo rozwijają się, co raz nowsze.
1/3 wydobytych zasobów -> półprodukty
2/3 wydobytych zasobów -> odpady pierwotne
Intensywny rozwój toksykologii:
I opis otrucia 1550r. p.n.e.
Początek XX w. osobna nauka
70 tys. substancji chemicznych jest używanych. 2tys żywność, 3tys żywność (wydłużające terminy przydatności)
SPEKOL urządzenie do pomiaru absorpcji (mętności, substancji organicznych, pH)
Najniebezpieczniejsze substancje -> nie ulegają rozkładowi -> magazynują się w organizmach żywych.
Dla znanych i analizowanych substancji każdy prawodawca ustala maksymalną granicę dopuszczalnych stężeń MDS w powietrzu, w wodzie, glebie i żywności zwłaszcza, gdy są to substancje szkodliwe, czyli te, które:
kumulują się w organizmach żywych
uchodzą do łańcucha pokarmowego i krążą w nim w wielokrotnych cyklach
nie ulegają rozkładowi w procesach biochemicznego rozkładu, tzw. substancje refrakcyjne
wykazują działanie synergistyczne z innymi substancjami (schorzenia i zejścia śmiertelne)
Z punktu widzenia praktyki przemysłowej istotne znaczenie ma znajomość łącznego działania szeregu substancji toksycznych na ustrój. Działanie to może być:
niezależne - wywołuje różne efekty lub wykazują różne mechanizmy działania, np. Cl2
addytywne - gdy wielkość efektu równa się sumie efektów cząstkowych poszczególnych substancji a mechanizmy działania są takie same, np. opary benzenu i toluenu
synergistyczne - więcej niż addytywne - wzmożenie negatywnych efektów, np. tlenki azotu, dwutlenku siarki, ozon
antagonistyczne działania < addytywne - do pewnego stopnia znoszą swoje oddziaływania
TOKSYKOLOGIA - bada szkodliwy wpływ leków, związków chemicznych i ich mieszaniny, na organizmy żywe. Zapobieganie chorobom i ochrona zdrowia ludzkiego. Najszerzej zajmuje się ochroną zdrowia przed działaniem szkodliwych substancji chem.
EKOTOSKYKOLOGIA - bada toksyczny wpływ zanieczyszczeń fizycznych i chemicznych na populację występujących ekosystemów. Zajmuje się badaniem dróg przenoszenia tych zanieczyszczeń, wzajemne oddziaływanie zanieczyszczeń między sobą, a środowiskiem, przemiany zachodzące na skutek tych oddziaływań …
TOKSYCZNOŚĆ - działanie niepożądane, biologicznie szkodliwe (odwracalne jak i nieodwracalne), wywołane reakcjami chemicznymi lub fizykochemicznymi pomiędzy związkiem, który wniknął do organizmu a układem biologicznym w tym organizmie napotkanym.
Działanie szkodliwe wyraża się objawami ze strony organizmu - natychmiastowe objawy organizmu to - zatrucia ostre i inne, w czasie - nowotwory.
Reakcja organizmu - skutek ekspozycji organizmu na toksyny, tzn. ilość substancji wnikającej do organizmu z różnych źródeł.
SZKODLIWOŚĆ - zdolność związków chem. do uszkodzenia prawidłowych czynności organizmu na skutek interakcji z białkami ustrojowymi, DNA lub enzymami.
Oddziaływania na organizm wynikają z wrodzonej odporności, dróg i szybkość wchłaniania oraz od organizmu.
Kilka dróg wchłaniania substancji niebezpiecznych:
Rośliny - liście, naczynia włosów korzeni
Zwierzęta i ludzie - skóra, układ pokarmowy i drogi oddechowe
BEZPIECZEŃSTWO - pewnik, że uszkodzenie organizmu nie nastąpi, gdy substancja toksyczna zostanie użyta w ilościach oraz w sposób zgodny z jej przeznaczeniem. Substancje chemiczne wprowadzone do organizmu różnymi drogami i w różnych dawkach -> zmiany biologiczne zw. Efekty lub reakcji lub odpowiednio.
Efekt zmiana patologiczna - nieżyt oskrzeli, martwica komórek wątroby.
Rażoną ekspozycję?? na wysokie stężenie parbenzenu i jego pochodne, dochodzi do działania narkotycznego - objawy: duże zatrucie.
Długotrwała ekspozycja na niskie stężenie tych związków - uszkodzenie szpiku kostnego i narządów limfoidalnych (zatrucie przewlekłe)
Odpowiedź - odsetek populacji, w której wystąpią określone efekty, czyli reakcje
Dla określenia szkodliwych dla organizmu człowieka toksyn:
Dawka -> efekt (zmiana)
Dawka -> odpowiedź
Zależności te pozwalają ustalić próg działania substancji toksycznych -> taka dawka lub stężenie w środowisku pracy poniżej, której nie istnieje efekt działania substancji toksycznych.
LD 50 letalna dawka (śmiertelna) 50% badanych organizmów umiera
EC 50 dawka efekt
Brak ogólnej systematyki toksyn.
TOKSYNY:
kryterium szkodliwości
porażenie i śmierć organizmu,
zaburzenie ruchliwości
zaburzenie reaktywności
zmiany w procesach fizjologicznych (oddychania, pobieranie pokarmu, wzrost, reprodukcji, aktywność enzymów)
kryterium toksyczności (brak jednolitej klasyfikacji szkodliwości substancji). Najczęściej stosuje się klasyfikację opartą o wartość stężeń progowych dla związków szkodliwych
STĘŻENIE PROGOWE [mg/dm3 ] < 1 1 - 9 10 - 99 100 - 500 > 500 |
OCENA TOKSYCZNOŚCI WYSOKA TOKSYCZNY MOCNO TOKSYCZNY ŚREDNIO TOKSYCZNY SŁABO TOKSYCZNY ZALEDIWE TOKSYCZNY |
LD50 i EC50 służy do porównania toksycznych związków chemicznych między sobą, dokonuje się przez porównanie ...
Pogrupowanie chemikaliów, wiele wykazów subst. szkodliwych
Najbardziej niebezpieczne:
metale ciężkie i ich związki,
pestycydy,
polichlorowane dwufenyle, tzw. PCB
polichlorowane węglowodory aromatyczne, tzw. WWA
fenole i ich pochodne,
azotany i azotyny
syntetyczne środki piorące - detergenty
azbest
ozon i utleniacze fotochemiczne
promieniowanie jonizujące.
Są w tkankach ludzkich, mleku matek karmiących.
Prof. Z.Rudolf twórca inżynierii sanitarnej
G.H. Brunohland twórca współczesnej ochrony środowiska (powst. 1987r)
Raport Brunohland po raz pierwszy „zrównoważony rozwój”
Zrównoważony rozwój:
każdy człowiek ma prawo do rozwoju i zapotrzebowania swoich potrzeb oraz uwzględnienie, że każdy człowiek w przyszłości ma prawo do życia w dobrym środowisku, do rozwoju życia.
- WOŚ rozwój społeczno - gospodarczy, w którym następuje proces integrowania działań, polityka gospodarczo - społeczna z zachowaniem równowagi przyrodniczej i trwałości podstawowych procesów przyrodniczych w celu zaspokojenia potrzeb zarówno obecnych jak i przyszłych pokoleń.
1992 roku w Rio - szczyt Ziemi - rozwinięcie „rozwój rozwoju” - człowiek chroniąc przyrodę myśli egoistycznie.
I człowiek jako podmiot - Leutrunn ma prawo do twórczego życia zgodnie z rozwojem przyrody
Agenda 21 - globalny program działań na XXI w. - podstawa nowego spojrzenia na środowisko:
problem społeczno-ekonomiczny [związane z OŚ istnieje pewna bariera środowiska niepozwalająca na dalszy rozwój przemysłu, w różnych państwach jest inny poziom tego rozwoju, różne etapy spojrzenia na środowisko]
ochrona i zarządzanie zasobami
rola główna grup i organizacji
uwarunkowania organizacyjne
Rozwój przemysłu, a rozwój zrównoważony - nie ma sprzeczności między tymi zależnościami
Modele realizacji polityki OŚ
Czynniki determinujące wybór modeli:
- …. Skutki wyprzedzają świadomość i technikę (oraz ekonom.) Możliwość wskazania negatywnych skutków.
- przeczucie odpowiedzialności za skutki działalności produkcyjnej - przyroda i jej zasoby były i są często traktowane jako niewyczerpalne. Zasoby przyrody w ekonomii - element + zw. kosztów wewnętrznych, brak rozwiniętego mechanizmu wprowadzania całkowitych kosztów przyrody do rachunku ekonomicznego.
- poziom rozwiązań technicznych - rozwój nowych technologii często ma charakter jednostronny - w kierunku bardziej efektywnych procesów bez (lub w małym stopniu) uwzględniania ich skutków dla środowiska. Przyszłość musi należeć do zamkniętych cykli produkcyjnych (bez odpadów)
- ograniczona zasobność materialna producentów, słaby nacisk grup społecznych [przeważnie uczestników lub beneficjentów cyklu produkcyjnego] powoduje chęć przełożenia kosztów ekologii na system ekonomiczny państwa lub następne pokolenia.
MODELE:
zrzutów niekontrolowanych - niekontrolowane odprowadzanie odpadów stałych, ciekłych i gazowych do środowiska bez zamierzonych działań ograniczających, np. wysypiska w pobliżu siedlisk ludzi, otwarte obiegi wodne - ścieki do rzek, odpady do lasu, spalanie odpadów w nocy, model prawnie zakazany (w krajach rozwiniętych), ale nadal stosowany świadomie bądź nieświadomie w tych krajach oraz w krajach o niższym poziomie rozwoju.
zrzutów kontrolowanych - rozcieńczanie szkodliwych substancji np. budowa wysokich kominów, wyprowadzanie kolektorów ściekowych głęboko do odbiorników wodnych. Model imisyjny - model funkcjonujący powszechnie w latach 70, a czasem również obecnie
usuwanie skutków - model statyczny OŚ - model końca rury polega na redukcji wytwarzanych już zanieczyszczeń. Pierwszy raz świadoma ingerencja w kierunku likwidacji skutków działalności przemysłowej i ponoszenie przez producentów kosztów środowiskowych (części) (model emisyjny)
Zasada - zanieczyszczający płaci - jako początek wprowadzania instrumentów ekonomicznych do realizacji polityki OŚ. Jest to cząstkowa internalizacja kosztów, - czyli włączenie ich do kosztów produkcji.
Wprowadzenie czynnika ekonomicznego spowodowały:
potrzebę wprowadzenia klasyfikacji odpadów,
opracowanie metod bilansowania odpadów
opracowanie metod oceny odpadów,
organizacja systemów kontroli ilości i jakości odpadów
utworzenie systemu opłat za korzystanie ze środowiska
Równocześnie powstają nowe przemysły redukcji, przeróbki, rozładowania odpadów, - które regenerują nowe koszty ekologiczne i energetyczne.
Niedogodność modeli oraz włączenie rachunku ekonomicznego stymulują nowe działania:
od usunięcia odpadów -> do zapobiegania ich powstawaniu
model imisyjny Sso2∞ = 100 μg/m3
Sso2 = 200 μg/m3
model zapobiegania zanieczyszczeniom - model dynamiczny OŚ - model działania u źródła. Model OŚ wbudowany w funkcję czasu - czynnik ciągłej poprawy (ISO 14000)
czystszej produkcji - jako strategia nowoczesnej polityki OŚ. Wprowadzenie dynamicznego modelu OŚ wskazuje szereg cech:
nastąpiło poszerzenie możliwości stosowania modelu na wszystkie obszary życia społecznego - od indywidualnego konsumenta, poprzez producenta, jednostkę usługową, administracyjną
potrzebę ciągłej poprawy odniesiono nie tylko do odpadów, lecz do całego cyklu produkcyjnego i usługowego.
model obejmuje zarówno ograniczenie zrzutów do środowiska jak i zasadę poszanowania zasobów przyrody, E, wody, surowców
zasada ciągłej poprawy powoduje objęcie analizy nie tylko samego procesu produkcyjnego, lecz również produktu - jego jakości, czasu życia oraz wpływu produktu na środowisko w trakcie i po zakończeniu cyklu życia
Model produkcji bezodpadowej - jako następny (czasowo) model OŚ
Powietrze bezpośrednio lub pośrednio oddziaływuje na wszystkich.
Wzorcowy skład czystego, suchego powietrza:
N2 780900 vppm
O2 290500 vppm
Ar 9300 vppm
1000000 = 100%
Pozostałe składniki:
Ne 28,0 ppm
He 5,2 ppm
CH 2,2 ppm
Kr 1,0 ppm
N2O 1,0 ppm
H2 0,5
Xe 0,08
Zanieczyszczenia powietrza:
- wszystkie substancje stałe, ciekłe lub gazowe, których udział w powietrzu przekraczają średnią wartość tych substancji w czystym powietrzu atmosferycznym
- substancja, która należy co najmniej do jednej z trzech kategorii
substancje chemiczne powstałe z działalności ludzkiej (związki syntetyczne, nie występują naturalnie)
substancje naturalne występujące w środowisku, których naturalny obieg w przyrodzie uległ zakłóceniu przez działalność człowieka lub, których emisje mogą mieć skutki długofalowe, np. CO2
związki trujące lub szkodliwe dla ludzi i roślin, jeżeli ich …
Dwutlenek siarki - umiarkowane zanieczyszczenie Dso2∞ = 350 μg/m3
Da = 30 μg/m3
Stężenie gazów:
a) stężenie masowe Sm=mz/V [g/m3] [μg/m3 ]
gdzie mz - masa zanieczyszczenia
V - ośrodek dyspersyjny (najczęściej powietrze)
b) stężenie objętościowe Sv= Vz/Vg [cm3/m3]
gdzie Vz - objętość zanieczyszczenia
Vg - objętość gazu (ośrodka dyspersyjnego)
1vppm -> 10-6
1 pp mm -> 10-9
1 ppm -> 1cm3/m3
Stężenie odnosimy do jakiś ustaleń.
Wartości umowne i normalne:
- warunki umowne -> T=273,15K (t=0*C)
Atmosfera techniczna p = 1bar -> 105 Pa
- warunki normalne -> T=273,15K
Atmosfera fizyczna p=760mmHg -> 1At=1013,25Pa [ 1,01325bara]
Se so2 = 100mg/nm3 (n-trzeba przeliczyć na stałą wartość) T=150* p=150Pa
Gdzie Se jest to dopuszczalne stężenie emisyjne
Przeliczanie:
- SH -> SV
Seso2 w spalinach opuszczających komin kotłowni węglowej równa się 0,08%
Jaka musi być krotność rozcieńczenia spalin na odcinku między wylotem, aby wartość stężenia imisyjnego nie przekraczała wartości dopuszczalnej 60min=350 μg/m3
S=0,8-1,2% - zawartość siarki w węglach spalinowych w kotłowniach
SE = 0,08% -> 800vppm
Sy ≤ 350 μg/m3
SV = Sm * 1/ρ
cm3/m3 = μg/m3 * cm3 / μg
ρ=M/V gdzie M - wartość molowa [kg/kmol]
V - objętość molowa
PRAWO AVOGADRO - liczba drobin dowolnego gazu w takiej samej objętości i w takich samych warunkach termicznych jest taka sama [1kmol -> N=(6.02252)*1026 ] objętość 1mola gazu doskonałego w warunkach normalnych T=0*C p=1013,25Pa VA = 22,415
ρ = 64,07/22,415 = 2,86 [kg/nm3]
ρp = 1,2 kg/m3 (powietrza)
SVy = 0,350/2,86 = 0,122 [cm3/m3] = 0,122 ppm
x = 800/0,122 = 6557 razy (x - krotność rozcieńczenia)
Spaliny muszą być rozcieńczone 6557 razy, aby przy budynkach była bezpieczna ilość.
Emitor wysoki zapewnia wysokie wymieszanie spalin (niski nie)
9
Takie stężenia nie uznaje się za zanieczyszczenia
Wyszukiwarka