1. Podstawowe pojęcia:
- ekologia - nauka biologiczna o strukturze i funkcjonowaniu żywej przyrody, obejmuje całość zjawisk dotyczących wzajemnych zależności między organizmami i ich zespołami, a ich żywym i martwym środowiskiem.
- ekosystem - układy obejmujący wszystkie organizmy występujące na określonej powierzchni i w określonym czasie (biocenoza) oraz jego nieożywione otoczenie (biotop)
- biosfera - zespół wszystkich organizmów występujących na Ziemi; sfera zamieszkała przez organizmy żywe (troposfera, litosfera, hydrosfera)
- czynniki abiotyczne - czynniki przyrody nieożywionej takie jak: powierzchnia litosfery wraz z jej rzeźbą i składnikami, hydrosfera, klimat. Czynniki abiotyczne mają wpływa na rozmieszczenie organizmów zarówno w skali globu jak i w poszczególnych biocenozach
- czynniki biotyczne - oznaczają czynniki środowiska występujące w wyniku oddziaływania żywych organizmów w sposób bezpośredni lub pośredni na inne żywe organizmy. Regulują rozmieszczenie i liczebność populacji roślin i zwierząt, w wyniku oddziaływania jednych organizmów na drugie poprzez, np.: symbiozę, pasożytnictwo, drapieżnictwo, konkurencję wewnątrzgatunkową i międzygatunkową, czynniki chorobotwórcze i inne.
- czynniki antropogeniczne - czynniki związane z każdą formą pośredniego lub bezpośredniego wpływu człowieka na środowisko. Na terenach użytkowych rolniczo jest o całokształt działalności związanej z produkcją roślinną i zwierzęcą. Skutki czynników antropogenicznych: zmniejszenie powierzchni użytków rolnych na korzyści gospodarki komunalnej i zabudowy przemysłowej, skażenie atmosfery, wody, gleby przez przemysł, zachwianie stosunków wodnych w glebie w skutek pogłębiania rzek lub wadliwej melioracji.
2. Podstawowe akty prawne
RP
Ustawa- akt prawny o charakterze ogólnym i powszechnie obowiązującym, uchwalony przez parlament. Ze względu na treść, formę i moc prawną dzielimy na:
- zasadnicze (konstytucja) i konstytucyjne,
- zwykłe (zgodne z konstytucją)
- pozostałe akty normatywne (np. rozporządzenia, muszą być zgodne z ustawami).
Rozporządzenie - akt rzędu niższego niż ustawa wydawany przez: prezydenta, Radę Ministrów, premiera lub ministrów z upoważnienia zawartego w ustawie w celu jej wykonania
Podstawowe akty prawne:
- ustawa Prawo Ochrony Środowiska
- ustawa o obowiązkach przedsiębiorców w zakresie gospodarowania niektórymi odpadami oraz opłata produkcyjna
- ustawa o odpadach
UE
Dyrektywa - jeden z podstawowych aktów prawnych za pomocą którego Rada Unii Europejskiej i Komisja Europejska może wymagać od poszczególnych państw członkowskich przyjęcia nowych aktów prawnych lub modyfikację istniejących.
Rozporządzenie - instrument prawny wydany przez Radę Unii Europejskiej lub Komisję Europejską - ma charakter ogólny i jest wiążący dla wszystkich państw członkowskich i stosuje się je bezpośrednio
Decyzja - akt prawny wydany przez wspólnotę odnoszącą się bezpośrednio do konkretnej jednostki np. firmy w Unii. Wiąże ją prawnie, co oznacza, iż adresat musi wykonać otrzymaną decyzję
DURA LEX SED LEX - twarde prawo, ale prawo
NATURAM PROTEGERE NECESSE EST! - Ochrona środowiska jest koniecznością
AEREM CONUMPERE NON LICET - nie wolno wprowadzać do powietrza zanieczyszczeń
3. Prawo ochrony środowiska - ważniejsze działy
Ochrona zasobów środowiska:
- ochrona powietrza, wód, powierzchni ziemi, przed hałasem, przed polami elektromagnetycznymi
Pozwolenia:
- pozwolenie na wprowadzenie do środowiska substancji lub energii
- pozwolenie na wprowadzenie do środowiska gazów lub płynów do powietrza
- pozwolenie na wprowadzenie do środowiska ścieków do wód lub do ziemi
- pozwolenie na wytwarzanie odpadów
- pozwolenie zintegrowane
Środki finansowo -prawne
- opłaty za korzystanie ze środowiska
- administracyjne kary pieniężne
4. Budowa atmosfery Ziemi.
Atmosfera ziemska - mieszania gazów zwanych powietrzem atmosferycznym, oraz zawieszonych w nim cząstek stałych i ciekłych, zwanych aerozolami. Cechą atmosfery jest nieustanna zmienność w czasie i przestrzeni jej parametrów fizycznych.
Składniki atmosfery:
a) stałe:
- azot 78%
- tlen 21%
- gazy szlachetne (argon, hel, neon, wodór)
b) zmienne
- para wodna
- dwutlenek węgla
- dwutlenek siarki
- ozon
- aerozole
Atmosfera wraz z wysokością zmienia swój skład chemiczny i cechy fizyczne - temperaturę, ciśnienie i gęstość powietrza. Zmiany temperatury w przekroju pionowym atmosfery są podstawą wydzielenia warstw, zwanych sferami. Zaczynając od powierzchni Ziemi, w atmosferze wyróżniane są:
a) troposfera - najniższa warstwa, w której skupia się 80% masy powietrza oraz prawie cała para wodna. W warstwie tej zachodzą procesy, które kształtują pogodę i klimat na powierzchni Ziemi. Jej grubość zależy od szerokości geograficznej. Nad równikiem sięga do 17 km, nad biegunami natomiast do 8 km. Wraz ze wzrostem wysokości temperatura powietrza spada średnio o 0,6 ºC co 100 m.
b) tropopauza - cienka warstwa przejściowa nad troposferą. Temperatura powietrza w tej warstwie jest stała i wynosi -80ºC w strefie międzyzwrotnikowej, nad biegunami natomiast dochodzi do -30ºC.
c) stratosfera - sięga do wysokości ok. 50 km i skupia kilkanaście procent gazów atmosferycznych. W górnej części warstwy, pod wpływem promieniowania słonecznego, zachodzi przemiana tlenu w ozon - na wysokości 25-30 km wydzielono strefę ozonową, tzw. ozonosferę. Do wysokości ok. 25 km utrzymuje się temperatura powietrza, ok. -55° C, dopiero powyżej temperatura zaczyna wzrastać i dochodzi do 0° C przy górnej granicy stratosfery. Wzrost temperatury spowodowany jest pochłanianiem przez ozon promieniowania nadfioletowego
d) stratopauza - warstwa o grubości ok. 5 km, temperaturze 0°C i ciśnieniu ok. 0,1-1 hPa;
e) mezosfera - występuje na wysokości 50-85 km. Charakteryzuje się stałym spadkiem temperatury wraz z wysokością do ok. -120°C oraz ciśnieniem ok. 0,01 hPa;
f) mezopauza - warstwa o grubości ok. 5 km, temperaturze ok. -120°C i ciśnieniu 0,001 hPa
g) termosfera - warstwa bardzo silnie rozrzedzonego powietrza na wysokości od 90 km do 500-800 km. Ciśnienie w termosferze jest bardzo niskie i na wysokości 500 km spada do hPa. Temperatura w termosferze gwałtownie wzrasta i na wysokości 200 km osiąga wartość 400° C, a na wysokości 500 km - ponad 1000° C. Wzrost temperatury jest spowodowany pochłanianiem promieniowania słonecznego przez cząsteczkowy azot i tlen - jonizacja gazów. Z tego względu w dolnej części warstwy wydzielono jonosferę, w której dochodzi do odbijania fal radiowych, co umożliwia łączność na całym świecie. Zjonizowane atomy azotu i tlenu świecą. Zjawisko to nazwano zorzą polarną;
h) egzosfera - zewnętrzna, bardzo słabo zbadana, warstwa atmosfery ziemskiej leżąca powyżej termosfery i stopniowo przechodząca w przestrzeń międzyplanetarną. W jej składzie chemicznym zmniejsza się zawartość tlenu i azotu, rośnie natomiast ilość wodoru i helu. Temperatura w egzosferze spada do -273° C. Ogromne rozrzedzenie gazów (ciśnienie spada do 10-10 hPa) pozwala na ujście w przestrzeń międzyplanetarną atomów wodoru, które na wysokości ok. 20 000 km tworzą tzw. Koronę ziemską.
5. Zanieczyszczenia atmosfery: rodzaj, źródła emisji, jednostki.
Do najpowszechniej stosowanych należą podziały zanieczyszczeń ze względu na:
- rodzaj działalności będącej przyczyną emisji zanieczyszczeń, czyli zanieczyszczenia spowodowane działalnością samej przyrody( naturalne, biogenne, np. wybuchy wulkanów) bądź też związane z różnymi aspektami działalności człowieka ( sztuczne, antropogenne),
- rodzaj emitera - emitery punktowe, liniowe, powierzchniowe oraz objętościowe; można również mówić o emiterach stacjonarnych oraz emiterach ruchomych, jak np. silniki pojazdów mechanicznych, statków, samolotów,
- typ emisji zanieczyszczeń - emisja zorganizowana bądź też emisja niezorganizowana,
- stan skupienia emitowanych zanieczyszczeń - pyły, aerozole oraz zanieczyszczenia gazowe,
- pochodzenia zanieczyszczeń, jeśli chodzi o miejsce emisji ( zanieczyszczenia własne oraz zanieczyszczenia pochodzące z krajów sąsiednich),
- sposób, w jaki dane zanieczyszczenie znalazło się w atmosferze:
a) zanieczyszczenia pierwotne - wyemitowane bezpośrednio do atmosfery z poszczególnych źródeł,
b) zanieczyszczenia wtórne - powstają w atmosferze na skutek reakcji między określonymi stałymi składnikami atmosfery; często omawiane są łącznie z tzw. efektami wtórnymi.
Zanieczyszczenia naturalne - pochodzą z pożarów lasów, wybuchów wulkanów, są to również drobinki soli z rozbryzgów wody morskiej, pył kosmiczny oraz roślinny jak i substancje pochodzące z naturalnych źródeł. Takie zanieczyszczenia pojawiły się w naszej atmosferze prawie od początku jej istnienia i nie wyrządziły one większych szkód w środowisku naturalnym.
Zanieczyszczenia antropogeniczne, czyli spowodowane przez działalność ludzi mają wiele źródeł pochodzenia. Są to między innymi dymy z kominów domów i fabryk, spaliny samochodowe, rolnictwo, spalanie węgla, ropy i gazów w elektrociepłowniach, górnictwa. Często te zanieczyszczenia sięgają wysokiego poziomu i są niebezpieczne.
6. Charakterystyka skutków globalnych i lokalnych zanieczyszczenia atmosfery
Globalne skutki zanieczyszczeń powietrza to:
Efekt cieplarniany - Jest to wzrost temperatury planety spowodowany zwiększoną koncentracją dwutlenku węgla (lub innych gazów nieprzezroczystych dla podczerwonego promieniowania - tzw. gazów cieplarnianych); jeden z negatywnych skutków skażenia środowiska naturalnego. Polega na zatrzymywaniu się w atmosferze coraz większych części promieniowania podczerwonego, co prowadzi do ogrzewania się Ziemi. Przypuszcza się, że jest to wynik zmiany zawartości gazów w powietrzu, a szczególnie gwałtownego wzrostu stężenia dwutlenku węgla.
Przyczyny: Główną przyczyną efektu cieplarnianego są gazy cieplarniane wytwarzane podczas:
-Wypalanie i wycinanie lasów tropikalnych
-Spalanie paliw kopalnych
-Pożary na szeroką skalę
-Przedostawanie się do atmosfery freonów i halonów, stosowanych niegdyś w urządzeniach chłodniczych, dezodorantach i innych aerozolach.
-Stosowanie azotanów w uprawach rolniczych
-Wszelkiego rodzaju działalność gospodarcza człowieka- fabryki, elektrociepłownie, zakłady przemysłowe, powodujące zwiększoną produkcję i emisję tlenków azotu i siarki
-Górnictwo
-Awarie rafinerii naftowych- węglowodory
-Ogromna ilość śmieci i odpadów
-Wybuchy wulkanów
Gazy cieplarniane:
- dwutlenek węgla 50%
- metan 15%
- ozon 12%
- podtlenek azotu 6%
- freony 14%
Skutki:
-topnienie lodowców Antarktydy
- przesunięcie się strefy klimatycznych w kierunku biegunów
-przekształcenie się stepów i sawann w pustynie
- podniesienie powierzchni wód
- zmiany klimatyczne: susze, powodzie, nawałnice
Kwaśne deszcze - Są to odpady atmosferyczne o kwaśnym odczynie pH<5,6, zawierające kwasy: kwas siarkowy i kwas azotowy. Powstają w wyniku łączenia się kropelek wody z gazowymi zanieczyszczeniami powietrza. Największe znaczenie ma dwutlenek siarki (szacuje się, że w Europie jest on w 60% sprawcą kwaśnych deszczy), tlenki azotu, siarkowodór, dwutlenek węgla i chlorowodór. Zanieczyszczenia powietrza pochodzą ze źródeł naturalnych, w przypadku wybuchów wulkanów i pożarów lasów, oraz są wynikiem działalności człowieka - powstają w skutek spalania paliw i procesów przemysłowych.
Dziura ozonowa - Przypuszcza się, że główną przyczyną powstawania dziury ozonowej są substancje przedostające się do atmosfery w wyniku gospodarczej działalności człowieka, zwłaszcza freony i halony, a także tlenki azotu (produkt m.in. spalania paliw w silnikach samolotów i rakiet). Substancje te w pewnych warunkach mogą powodować łańcuchowy rozpad cząsteczek ozonu. Problem pojawił się, gdy zaczęto używać związku CCl2F2, zwanego freonem 12 oraz innych fluoropochodnych metanu i etanu (zwanych wspólnie freonami lub CFC) do produkcji aerozoli. Są one tanie w produkcji i nie sprawiają problemów z transportem i przechowywaniem. Związki te wykorzystywane były w konstrukcji systemów chłodniczych: w sprężarkach lodówek, w chłodnicach i urządzeniach klimatyzacyjnych, do produkcji lakierów, w przemyśle kosmetycznym, w medycynie, jako delikatne środki czyszczące w przemyśle komputerowym.
Lokalne to:
Smog - zanieczyszczone powietrze zawierające duże stężenia pyłów i toksycznych gazów, których źródłem jest głównie motoryzacja i przemysł.
Odory (niepożądane zapachy) - skutek obecności w powietrzu zanieczyszczeń pobudzających receptory węchowe (odoranty). Najczęściej są to mieszaniny bardzo wielu różnych związków, występujących w bardzo małych ilościach. Ich oddziaływanie na zdrowie ludzi ma zwykle charakter psychosomatyczny. Rozwiązywanie problemów związanych z uciążliwością zapachową wymaga stosowania specyficznych metod analitycznych (analiza sensoryczna, olfaktometry).
7. Rodzaje układów dyspersyjnych i ich charakterystyka
Układ dyspersyjny - układ złożony z fazy rozpraszającej i z fazy rozproszonej, które mogą występować w różnych stanach skupienia.
- zawiesina - jeśli rozmiary fazy rozproszonej mają powyżej 0,5-1μm (widoczne są pod mikroskopem, ulegają sedymentacji w ziemskim polu grawitacyjnym) to taki układ nosi nazwę zawiesiny
- układ koloidalny - jeśli rozmiary fazy rozproszonej mają poniżej 0,5-1 μm aż do 1 nm to taki układ dyspersyjny zwany jest koloidalnym. Do układu koloidalnego zalicza się:
→ pyły - pyłem nazywa się zbiór ziaren przechodzących przez sito o wymiarze 300 µm (lub 500 µm). Pył jest to układ koloidalny, w którym fazą rozproszoną jest ciało stałe, a ośrodkiem rozpraszającym jest gaz
→ aerozol - jest to układ koloidalny, w którym fazą rozpraszającą jest powietrze, a fazą rozproszoną ciecz lub cząstka ciała stałego, wyróżnia się następujące aerozole:
•dym - układ heterogoniczny (zaliczany do aerozoli) zawierający cząstki fazy stałej o rozmiarach rzędu 1 µm rozproszonej fazie gazowej.
•mgła - aerozol zawierający bardzo małe krople wody lub lodu (o średnicy poniżej 0,05 mm) w powietrzu
→ piana - układ koloidalny składający się z pęcherzyków gazu (faza zdyspergowana) rozproszonych w cieczy lub w ciele stałym (faza dyspersyjna)
→ emulsja - układ koloidalny składający się z dwóch nierozpuszczalnych wzajemnie cieczy
8. Podział i charakterystyka zjawisk, na których oparte są procesy oczyszczania gazów odlotowych z zanieczyszczeń gazowych i pyłowych (fizykochemiczne podstawy procesów); definicja podstawowych pojęć, budowa i zasada działania wybranych urządzeń (aparatów, reaktorów).
Procesy fizyczne:
- absorpcja - to dyfuzyjne przenoszenie cząstek gazu do cieczy wywołane gradientem stężenia w obu fazach; proces pochłaniania gazu przez absorbent (ciecz, substancją pochłaniającą) zachodzący w całej jego objętości; polega na pochłanianiu zanieczyszczeń gazowych przez ciecz (absorbent). Stosowana jest wówczas, gdy stężenie zanieczyszczeń wynosi kilka procent, a w przypadku gazów rozcieńczonych, gdy są one łatwo rozpuszczalne w absorbencie. Absorbentami są: woda, roztwory soli, kwasów, zasad, związki o właściwościach redoks. Proces absorpcji w roztworach jest połączony zwykle z reakcją chemiczną, wskutek czego zmniejsza się stężenie równowagowe ustalonego składnika nad cieczą. [absorbat- składnik gazowy, który jest usuwany w drodze absorpcji; absorber- aparat do przeprowadzania procesu absorpcji].
- adsorpcja - polega na sorpcji zanieczyszczeń gazowych przez adsorbent (sorbent). Adsorpcja umożliwia oczyszczanie dużych strumieni gazów o małym stężeniu zanieczyszczeń do poziomu ppm. Ponadto tą metodą można jednocześnie usuwać z gazu wiele zanieczyszczeń, zwłaszcza substancje organiczne. Pojemność sorpcyjną adsorbentów ogranicza równowaga adsorpcyjna.
- kondensacja - jest metodą usuwania z gazów odlotowych substancji o niskim ciśnieniu par, gdy nie jest wymagane bardzo dokładne oczyszczanie gazu, do stężeń kilku ppm. Konieczność wymrażania gazu w końcowym etapie oczyszczania tą metodą ogranicza jej zastosowanie.
Procesy chemiczne:
- spalanie termiczne - Jeżeli stężenie węglowodorów w strumieniu gazów odlotowych jest dostatecznie duże; jest bardzo energochłonne, stosowane jest do usuwania z gazów odlotowych węglowodorów poprzez ich utlenianie do CO2 i H2O, bądź wskutek przemiany chemicznej zanieczyszczeń na substancje pożądane lub łatwe do wydzielenia.
- metody katalityczne: spalanie katalityczne - W przypadku niskich stężeń węglowodorów; redukcja katalityczna- stosowana w procesach usuwania tlenków azotu z gazów odlotowych polega na redukcji tlenków azotu za pomocą amoniaku, tlenku węgla lub węglowodorów w obecności katalizatorów; rozkład katalityczny tlenków azotu jest prostą metodą usuwania ich ze strumienia gazów przemysłowych.
Budowa i działanie (reakcje) katalitycznego reaktora samochodowego
Samochodowy reaktor katalityczny jest to część układu wydechowego wszystkich współczesnych samochodów osobowych spełniająca funkcję poza silnikowego systemu zmniejszania ilości szkodliwych składników spalin (czyli: niespalone paliwo; produkty niepełnego spalania- sadza, tlenek węgla; uboczne produkty spalania- tlenki azotu, ditlenek siarki). Działanie reaktora katalitycznego opiera się na reakcji substancji zawartych w spalinach pod wpływem katalizatora. Optymalne warunki pracy katalizatora dobierane są dzięki sterowaniu silnikiem na podstawie danych z sondy lambda.
Przy silnikach o zapłonie iskrowym najczęściej stosuje się reaktory trójfunkcyjne TWC, które redukują tlenki azotu (NOx) oraz jednocześnie utleniają węglowodory (CH) i tlenek węgla (CO). Aby reakcje te mogły zachodzić równocześnie konieczne jest utrzymywanie współczynnika nadmiaru powietrza na poziomie λ = 1.
Przy silnikach o zapłonie samoczynnym stosowane są reaktory utleniające, które powodują utlenienie związków CH i CO. Jednoczesna redukcja NOx jest w tym przypadku niemożliwa ze względu na fakt pracy tych silników na mieszankach ubogich.
9. Hydrosfera, retencja, transpiracja - znaczenie pojęć; klasy czystości wód
Hydrosfera - powłoka wodna Ziemi. Obejmuje wody występujące w przyrodzie w postaci gazowej, ciekłej i stałej. Hydrosferę stanowią: oceany, morza, jeziora, rzeki, bagna, pokrywa śnieżna, lodowce kontynentalne (lądolody), lodowce górskie, lód gruntowy (trwała marzłoć), wody podziemne oraz para wodna występująca w atmosferze (w troposferze) i skorupie ziemskiej. Hydrosfera jest tą sferą biosfery, w której powstało życie.
Retencja - zdolność do gromadzenia zasobów wodnych i przetrzymywania ich przez dłuższy czas w środowisku. Rozróżnia się: retencję wodną powierzchniową, czyli zatrzymanie wody w dolinach rzek, jeziorach, zbiornikach retencyjnych, bagnach, a także w postaci lodu i śniegu, oraz retencję wodną podziemną, czyli występującą w skałach podłoża, gdzie tworzą się zbiorniki wody podziemnej, które sprzyjają powstawaniu wód mineralnych.
Transpiracja - czynne parowanie wody z nadziemnych części roślin. Najważniejszymi czynnikami wpływającymi na wielkość transpiracji są światło oraz temperatura. Transpiracja ma podstawowe znaczenie w przewodzeniu wody przez tkanki roślinne, obniża też temperaturę rośliny chroniąc ją przed przegrzaniem.
Klasy czystości wód:
- klasa I - wody powierzchniowe i podziemne bardzo dobrej jakości; mogą być wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę pitną, w przemyśle spożywczym, a także w hodowli ryb łososiowatych
- klasa II - wody powierzchniowe i podziemne dobrej jakości; mogą być wykorzystywane do zaopatrzenia hodowli zwierząt w wodę, do sportów wodnych i kąpielisk, oraz do celów rekreacyjnych
- klasa III - określane jako zadowalające, służą do zaopatrywania zakładów przemysłowych w wodę, poza tymi zakładami w których wymagana jest I i II klasa czystości
- klasa IV - wody o niezadowalającej jakości
- kasa V -wody o złej jakości
10. Sposoby oceny jakości wody; twardość wody. sposoby zmiękczania
Analiza fizyczna:
- Pomiar temperatury
- Oznaczenie barwy
- Oznaczenie mętności
- Oznaczenie zapachu i smaku
Analiza chemiczna:
- określenie odczynu pH
- zbadanie przewodności wody jej twardości oraz zawartości CO2 i rozpuszczonego tlenu
- Oznaczenie metali w tym metali silnie toksycznych, przy użyciu specjalnej aparatury oraz dokładnej mineralizacji próbki
- określenie zawartości związków organicznych
- Badanie bakteriologiczne
Twardość wody - cecha wody, będąca funkcją stężenia soli wapnia, magnezu i innych metali, które są zdolne do tworzenia soli na wyższym niż pierwszy stopniu utlenienia.
Zmiękczanie wody - procesy prowadzące do całkowitego lub częściowego usunięcia rozpuszczalnych soli wapnia, magnezu oraz niektórych wielowartościowych metali. Metody zmiękczania wody:
- destylacja - daje pełne odmineralizowanie wody, jednak w przemyśle ze względu na wysokie koszty energii cieplnej rzadko znajduje zastosowanie
- metody termiczne - Pod wpływem ogrzewania powyżej 37oC następuje termiczny rozpad kwaśnych węglanów wapnia i magnezu. Metodą tą można usunąć wyłącznie twardość węglanową.
- metody chemiczne - polegają na wytrącaniu nierozpuszczalnych osadów lub na wiązaniu w związki kompleksowe jonów wapnia i magnezu
- metody fizykochemiczne - Są to metody oparte głównie na zastosowaniu jonitów. Jonity albo wymieniacze jonowe są to ciała stałe nieorganiczne lub organiczne nierozpuszczalne w wodzie, które mają zdolność wymiany własnych jonów z jonami otaczającego je roztworu. Reakcja przebiega na powierzchni ziaren jonitu
11. Dźwięk i hałas; definicja, wielkości obiektywne i subiektywne opisujące dźwięk i hałas (prawo Webera-Fechnera), skutki hałasu, sposoby zapobiegania.
Dźwięki - są to sygnały dochodzące do nas z otoczenia, rejestrowane organem słuchu. Jest to fala akustyczna rozchodząca się w ośrodku sprężystym lub wrażenie słuchowe wywołane tą falą. Przyjmuje się, że człowiek słyszy dźwięki o częstościach od 16 Hz do 20 kHz.
Hałas - wszystkie niepożądane, nieprzyjemne, dokuczliwe lub szkodliwe dźwięki oddziałujące na narząd słuchu i inne zmysły.
Wielkości obiektywne (fizyczne): prędkość rozchodzenia się fali dźwiękowej, długość fali, częstotliwość drgań, ciśnienie akustyczne, natężenie dźwięku.
Wielkości subiektywne (psychofizyczne): ton, wysokość tonu, barwa dźwięku (brzmienie), subiektywne wrażenie natężenia dźwięku.
Natężenie dźwięku - miara ilości energii przenoszonej przez falę definiowane jako ilość energii E przenoszonej w ciągu jednej sekundy przez jednostkę powierzchni ustawionej prostopadle do kierunku rozchodzenia się fali. I=E/S*t=P/S[W/m2]
Wartość natężenia dźwięku I0=10^-12[w/m2] - natężenie progu słyszalności lub natężenie poziomu zerowego
Maks natężenie fali akustycznej nie prowadzące do uszkodzenia błony bębenkowej wynosi 1,07[W/m2] - próg bólu.
Podział dźwięków ze względu na częstotliwość:
- infradźwięki <16Hz - obierane przez ryby i zwierzęta morskie; fale sejsmiczne, rozchodzące się we wnętrzu Ziemi
- dźwięki słyszalne 16-20000Hz
- ultradźwięki >20000Hz - słyszą je psy, nietoperze, delfiny; stosowane w technice, medycynie, komunikacji
Jednostki poziomu dźwięku
- Jednostką poziomu głośności Ln jest fon
- jednostką poziomu natężenia dźwięku jest bel (B), ale stosuje się mniejszą jednostkę decybel (dB)
decybel - logarytmiczna jednostka miary równa 1/10 bela
Poziom głośności dowolnego dźwięku w fonach jest liczbowo równy poziomowi natężenia (wyrażonego w decybelach) tonu o częstotliwości 1 kHz, którego głośność jest równa głośności tego dźwięku
Sposoby ochrony przed hałasem
- niepodejmowanie pracy w zakładach, w których występuje hałas
- stosowanie nauszników
- odpowiednie ustawienie maszyn, aby dźwięki przez nieemitowane nie nakładały się na siebie i nie nasilały hałasu ogólnego
- zastosowaniu specjalnych ekranów dźwiękochłonnych, paneli, materiałów i ustrojów dźwiękoizolacyjnych i dźwiękochłonnych
Prawo Webera-Fechnera - Zmiana natężenia wrażenia dźwięku jest proporcjonalna do logarytmu stosunku energii bodźców. Poziom natężenia dźwięku Lp=10log(I/I0)dB. I-zmierzone natężenie dźwięku, I0-próg słyszalności
12. Kategorie zasobów środowiska
- zasoby nieodnawialne (kopaliny, surowce mineralne, wody zmagazynowane, powietrze wyższych warstw atmosfer)
- zasoby częściowo odnawialne (gleby, powietrze właściwej biosfery, wody ekosystemów (zwłaszcza lądowych), wody zmagazynowane w biomasie oraz krążące poprzez nią części układów biocenotycznych w ekosystemach)
- zasoby odnawialne (fauna i flora)
13. Rozwój zrównoważony; definicja, reguły.
Rozwój zrównoważony - to taki rozwój, który respektując wymagania ochrony środowiska zapewnia sprawiedliwe zaspokojenie potrzeb współczesnego społeczeństwa, bez naruszenia możliwości rozwoju i egzystencji przyszłych pokoleń.
Zasady:
1) Solidarność wszystkich ludzi w czasie i przestrzeni
2) Ostrożność, decyzje podejmowane dziś nie mogą ograniczyć działań przyszłych uczestników życia społeczno-ekonomicznego
3) współuczestnictwa, wszyscy podporządkowują się przyjętym zasadą
4) Elastyczność, możliwość wprowadzenia zmian
5) Kompatybilność, zapewnienie równowagi między celami ekonomicznymi, ekologicznymi i społecznymi
6) realności, możliwość realizacji złożonych celów
Reguły:
1) Stopa wykorzystania surowców odnawialnych nie powinna przekroczyć stopnia ich regeneracji
2) Stopień wykorzystania surowców nieodnawialnych nie powinien przewyższać odbudowy surowców odnawialnych
3) Stopień emisji szkodliwych substancji nie powinien przewyższać naturalnej pojemności środowiska w zakresie absorpcji
14. System zarządzania środowiskowego; definicja
System Zarządzanie Środowiskowego jest odpowiedzią na politykę ekologiczną państwa, zakładając skuteczne i efektywne rozwiązanie problemów środowiskowych na szczeblu lokalnym, regionalnym i krajowym.
15. Elementy systemu zarządzania środowiskowego wg normy ISO 14001; cykl Deminga w zarządzaniu środowiskowym.
o Polityka środowiskowa
o Planowanie
o Wdrożenie i funkcjonowanie
o Sprawdzanie i działania korygujące
o Przegląd dokonywany przez kierownictwo
Model Systemu Zarządzania Środowiskowego wg normy ISO 14001
Przedstawiono w niej wymagania dotyczące tworzenia systemu zarządzania środowiskiem w różnego rodzaju organizacjach niezależnie od jej rodzaju, wielkości oraz warunków geograficznych, kulturowych czy społecznych. Podstawowym zadaniem normy ISO 14001 jest wspomaganie działań związanych z ochroną środowiska oraz ograniczeniem i zapobieganiem zanieczyszczeniom, a kreowany w niej model systemu oscyluje w kierunku ciągłego doskonalenia.
Korzyści związane z wdrożeniem normy ISO 14001:
- Oszczędności związane z gospodarką odpadami, zużyciem energii, wody i opakowań, a także w zakresie stosowania materiałów niebezpiecznych dla zdrowia i środowiska,
- Wzrastające bezpieczeństwo prawne przedsiębiorstwa,
- Większa motywacja i świadomość pracowników,
- Zmniejszenie ryzyka odpowiedzialności cywilnej,
- Planowanie i zapobieganie sytuacjom wypadkowym,
- Polepszenie wizerunku firmy,
- Bezpieczeństwo inwestycji.
Cykl Deminga w zarządzaniu środowiskiem
Jest koncepcją z zakresu zarządzania jakością, zwaną inaczej cyklem poprawy; jest to schemat ilustrujący podstawową zasadę ciągłego ulepszania (ciągłego doskonalenia)
Cykl Deminga składa się z czterech etapów:
1)Planowanie - w tym etapie określony zostają sposób działania, który doprowadzić ma do określonego celu jakościowego.
2) Wykonanie - ten etap polega na wykonaniu wcześniej zaplanowanych działań.
3) Sprawdzenie - w tym etapie bada się wyniki wcześniej podjętych działań. Sprawdza się stopień wykonania celów zawartych w planie.
4) Poprawienie - na podstawie wniosków wyciągniętych podczas sprawdzania doskonali się procesy oraz dostarcza pomysły i rozwiązania, które można zawrzeć w kolejnym planie.