Ochrona środowiska - 7.12.09'

GLOBALNA RÓWNOWAGA EKOLOGICZNA

Zagadnienie zasobów - z globalnego punktu widzenia zasadnicze znaczenie mają zasoby:

• energetyczne

• wody słodkiej

• pokarmowe

• surowcowe

• przestrzenne

• przyrodnicze / biosferyczne

• atmosferyczne / klimatyczne

• wzrost zużycia środowiska od tysięcy lat był proporcjonalny do wzrostu demograficznego - dziś wzrost zużycia jest znacznie różniący się od wzrostu demograficznego (o mniejszej wartości)

• od XII w. rozpoczęto spalanie węgla w Brytanii

• do XVIII w. roczne zużycie węgla to ok. 10 Mg

• intensyfikacja zużycia węgla wzrosła po wynalezieniu prądnicy elektrycznej i silnika elektrycznego

• w połowie XIX w. zaczęto wykorzystywać ropę naftową jako nośnik energii

• normalny deszcz ma 6 pH niższe pH to kwaśne deszcze

GLOBALNA RÓWNOWAGA EKOLOGICZNA - ZAGADNIENIE ZASOBÓW WODY SŁODKIEJ

• wielkość globalnych zasobów wody jest stała

• stały dostęp do zasobów wodnych jest niezbędny do funkcjonowania wszystkich organizmów oraz do realizacji wielu procesów produkcyjnych i komunalnych

• zasoby te to układ dynamiczny, z równowagą pomiędzy zużyciem a odnową

• zasoby te są odnawialne w naturalnym cyklu obiegu wody (parowanie, opady atmosferyczne, odpływ powierzchniowy i podziemny)

• 75% zasobów wody słodkiej jest zmagazynowana w lądolodach i lodowcach

• wody słodkie stanowią tylko 3% wód globalnych zasobów wody

KRYTERIA, KTÓRYCH SPEŁNIENIE JEST NIEZBĘDNE DO TRAKTOWANIA WODY JAKO ZASOBU ZAPEWNIAJĄCEGO BEZPIECZEŃSTWO DOSTAW:

1. Kryterium wielkości zasobów - odpowiednio do regionalnych / lokalnych potrzeb na cele gospodarcze, komunalne, przemysłowe oraz rolnicze;

2. Kryterium jakości zasobów wody - zgodnie ze standardami wody;

3. Kryterium miejsca - samowystarczalność lokalna lub regionalna;

4. Kryterium czasu - dostępność zasobów zawsze kiedy jest zapotrzebowanie.

UWAGA: Wszystkie 4 kryteria muszą być spełnione JEDNOCZEŚNIE.

SPECYFIKA - każda eksploatacja zasobów wody prowadzi do powstawania ścieków.

Przykład zużycia wody w skali globalnej w ciągu 30 lat:

• 9 - krotny wzrost dla celów komunalnych

• 2 - krotny wzrost dla celów nawadniania

• 18 - krotny wzrost dla celów energetycznych

• 4 - krotny wzrost dla wszystkich celów łącznie

Jednocześnie ilość ścieków wzrosła 7,5 - krotnie.

STRUKTURA ZASOBÓW WODNYCH NA ZIEMI

100% zasobów = 1 385 984 km³

• oceany = 96,5%

• lodowce, pokrywa śnieżna = 1,74%

• wody podziemne = 1,7%

WODA SŁODKA NA ZIEMI

100% zasobów = 35 029, 21 km³

• lodowce i stała pokrywa śnieżna = 68,7%

• wody podziemne = 30,1 %

• woda biologiczna - organizmy = 1,12%

UWAGA:

Większość zasobów jest niedostępna (lądolody) lub trudno dostępna (wody podziemne).

w ciągu 30 lat światowe zapotrzebowanie na wodę wzrosło 4 - krotnie, natomiast zrzuty ścieków 8 - krotnie

75% ludności świata nie ma zapewnionego zaopatrzenia w wodę w aspekcie ilościowym i jakościowym (bariera rozwoju)

jakość dostępnych zasobów wody słodkiej pogarsza się gdyś 80% ludności świata stosuje prymitywne metody gospodarowania ściekami i odpadami.

BILANS WODNY POLSKI (przeciętny rok klimatyczny)

• opady atmosferyczne - 189 km³

• parowanie do atmosfery - 138 km³

• łączne zasoby nowe - 56 km.³

• zasoby w przeliczeniu na 1 mieszkańca = 1700 m³ - dla porównania:

• Egipt - 1400 m³

• Rosja - 1500 m³

• Węgry - 4000 m³

• Świat - 12000 m³

• zasoby spływające do mórz - 32 km³

• zasoby nienaruszalne (w rzekach i jeziorach) - 15 km³

• zasoby dyspozycyjne ogółem - 22 km³ (w tym 12,5 km³ to wody podziemne)

DEGRADACJA HYDROSFER (rzek i jezior) W POLSCE

1. Odprowadzając do rzek i jezior ścieków niedostatecznie (lub wcale) oczyszczonych (z gospodarki komunalnej, przemysłu, rolnictwa i hodowli zwierząt a także zrzuty niezorganizowane ze źródeł lokalnych bez kanalizacji i wiele rodzajów zanieczyszczeń, w tym biogeny, substancje niebezpieczne, metale ciężkie, bakterie kałowe i innych).

2. Odprowadzanie do rzek i jezior silnie zasolonych wód kopalnianych a także wód opadowych (z zimowego utrzymania dróg i ulic) np. zasolenie Wisły w Warszawie było większe niż w Bałtyku.

3. Odprowadzanie do rzek i jezior wód ciepłych (pochłodniczych) z zakładów energetyki zawodowej.

4. Spływy powierzchniowe wód (deszczowych i roztopowych) z terenów rolniczych (wody wzbogacone w nawozy sztuczne i środki ochrony roślin).

5. Spływy powierzchniowe wód z terenów przemysłowych oraz ze źle urządzonych składowisk i dzikich wysypisk odpadów (wody zanieczyszczone wieloma rodzajami substancji niebezpiecznych).

6. Sucha i mokra depozycja zanieczyszczeń atmosferycznych (w tym zwłaszcza substancji kwasotwórczych oraz pyłów).

7. Dopływ zanieczyszczonych wód z innych krajów (głównie Odrą z Czech i Niemiec).

Główne przyczyny zanieczyszczenia Bałtyku:

• wprowadzanie do Bałtyku zanieczyszczonych wód Wisły i Odry

• wprowadzanie do Bałtyku zanieczyszczonych wód rzek Pomorza

• zrzut do Bałtyku zanieczyszczeń z miast pomorskich, w tym z gospodarki komunalnej, portów, stoczni, zakładów przemysłowych, przetwórstwa ryb, turystyki

• zrzuty zanieczyszczeń ze statków płynących po Bałtyku (gł. substancje ropopochodne)

• depozycja zanieczyszczeń z atmosfery (zwłaszcza depozycja azotu)

• zrzuty (zatopienia) różnych substancji podczas katastrof morskich oraz podczas prowadzenia ćwiczeń wojskowych (dawniej prowadzenia wojen).

Uwarunkowania (degradacji Bałtyku)

• Bałtyk jest morzem relatywnie płytkim a jego ekosystemy są wrażliwe i podatne na degradację

• Bałtyk jest morzem wewnętrznym („śródziemnym”) w aspekcie otoczenia przez obszary lądowe

• Bałtyk ma słabą wymianę wód z Atlantykiem (blokada w rejonie Cieśnin Duńskich) wielkie wlewy wód Atlantyku występują sporadycznie (co kilka lat, podczas wielkich sztormów)

• Zasolenie Bałtyku jest względnie małe (od 3 - 8 promili w Oceanie od 35 do 42)

• Na otaczających Bałtyk lądach (także półwyspach oraz wyspach) i żyje i prowadzi intensywną gospodarkę wiele milionów ludzi (z 10 krajów)

• Dominującą rolę w kształtowaniu pogorszonego stanu Bałtyku odgrywają źródła / ogniska położone na lądzie, w środkowej i południowej części Polski

• Mimo znacznego rozwoju infrastruktury komunalno - ściekowej (zwłaszcza w miastach) Wisłą i Odrą oraz rzekami Pomorza nadal następują zrzuty dużych ładunków zanieczyszczeń.

Wtórne efekty eutrofizacji Bałtyku:

1. przeobrażenia procesów biocenotycznych oraz intoksykacja biot

2. intensywne procesy chemicznego i sanitarnego skażenia wód

3. niedobór tlenu w wodach wgłębnych

4. powstanie rozległych (25% Bałtyku) stref pustyń bentosowych powstanie stref wód z bardzo wysokimi stężeniami siarkowodoru, oraz związków amonowych („strefy śmierci”).

Aktualne stężenie fosforu w wodach Bałtyku są znacznie wyższe niż dawniej: Fosfor 8 - krotnie, Azot 4 - krotnie;

Bałtyk był dawniej (XIX w.) morzem oligotroficznym. Od ponad 50 lat Bałtyk intensywnie przekształca się w morze eutroficzne. Jest to efekt spływu do Bałtyku wód rzecznych z dużym ładunkiem soli Biogennych (N i P).

OBSZAROWE OBIEKTY HYDROGRAFICZNE I SZTUCZNE ZBIORNIKI WODNE

Na większych rzekach budowane są kaskady zbiorników retencyjnych (kilka, kilkanaście), co umożliwia wielokrotne wykorzystanie tej samej wody np. do produkcji energii elektrycznej.

Kaskada zbiorników retencyjnych zapobiega komunikacji rumoszu w jednym zbiorniku, co prowadzi do zmniejszenia jego pojemności (częściowe wypełnienie misy rumoszem).

Funkcje zbiorników:

1. przeciwpowodziowe

2. żeglugowe

3. energetyczna

4. wyrównawcza - poniżej głównych zbiorników retencyjnych

5. komunalne - gromadzenie wody na potrzeby zaopatrzenia ludności

6. przemysłowe

7. rolnicze

8. przeciwrumowsikowe

9. suche - okresowo wypełnione - w celu zatrzymania fali wezbranej).

Największe jeziora zaporowe Polski:

1. Włocławskie - 70,4 km²

2. Jeziorsko - 42,3 km²

3. Goczałkowickie - 37,1 km²

4. Zegrzyńskie - 30,2 km²

5. Sulejowskie 24,5 km²

---