Zanieczyszczenie: wprowadzenie do środowiska (powietrza, wód podziemnych, wód powierzchniowych, gleb) nadmiernej ilości (ponad określone aktualne normy) substancji stałych, płynnych, gazowych, promieniotwórczych czy energetycznych, które powodując w nim zmiany fizyczne lub/i chemiczne lub biologiczne sprawiają że nie nadaje się ono do wykorzystania dla określonych celów (np. woda do celów pitnych),
Skażenie: jest to wprowadzenie do środowiska, na ogół w sposób gwałtowny, znacznej ilości lub/i szkodliwości substancji stałych, płynnych, gazowych, promieniotwórczych czy energetycznych, które powodując w nim takie zmiany fizyczne lub/i chemiczne oraz biologiczne sprawiają, że staje się ono toksyczne dla wszystkich organizmów żyjących i nie nadaje się do wykorzystania do żadnych celów (np. powierzchnia wody skażona wylewem ropy naftowej),
Niszczenie: jest to rabunkowy proces przekształcania układu strukturalnego środowiska, powodujący zmniejszanie jego zasobów i skutkujący na ogół jego zanieczyszczeniem (np. niewłaściwie prowadzona eksploatacja wód podziemnych czy surowców mineralnych).
Główne i rosnące zagrożenia ze strony rolnictwa dla wód: intensyfikacja nawożenia mineralnego, intensyfikacja nawodnień zwiększająca ilość substancji rozpuszczonych i wynoszonych z gleby przez wodę, likwidacja, zróżnicowanie terenu (zagłębień, zadrzewień, nieużytków) stanowiących zaporę dla przenoszonych z wodą produktów erozji, wielkoobszarowość, pozostawienie dużych przestrzeni na jakiś czas bez pokrywy roślinnej co zwiększa ich podatność na erozję wietrzną i wodną, nieprawidłowe stosowanie gnojowicy jako nawozu, zbyt blisko wód i w zbyt dużych ilościach na jednostkę powierzchni, osuszanie bagien i nieużytków przyspieszające degradację próchnicy i mineralizację materii organicznej, a także likwidację bariery dla spływu wód oraz substancji erodowanych i rozpuszczonych, nawożeń z powietrza powodujące trafianie części nawozów do zbiorników i cieków wodnych, nieprawidłowe przechowywanie nawozów (w tym gnojowicy lub kiszonek paszowych)
Zagrożenia konwencjonalne, jak i ekologiczne rolnictwo związane są najczęściej z: ograniczonymi środkami, finansowymi, brakiem odpowiedniej edukacji prowadzonej wśród społeczności wiejskiej, choroby i zagrożenia epidemiologiczne („ptasia grypa”)
Bałtyk - zagrożenia: eutrofizacja wód powierzchniowych przyczynia się do zubożenia zespołów roślinności osiadłej Zatoki Puckiej i w zalewach, niszczone są biotopy brzegowe w wyniku np. budowania polderów, falochronów, wydobywania piasku i kruszywa, rozbudowy infrastruktury turystycznej, zalesiania wydm przednich, introdukcja obcych gatunków zachodząca np. na skutek zrzucania wód balastowych, posługiwania się narzędziami połowowymi używanymi wcześniej w innych akwenach lub poprzez budowę nowych śródlądowych dróg wodnych, niszczących naturalne bariery geograficzne.
Żyzność: stanowi ekologiczną cechę gleby, rozważonej w powiązaniu z całym środowiskiem przyrodniczym i określa się ją jako zdolność zaspokajania potrzeb roślin.
Urodzajność: określa się ilością wyprodukowanej masy roślinnej użytecznej. Jest to pojęcie typowo użytkowe zależne od:
- sposobu i intensywności nawożenia, poziomu agrotechniki, organizacji i produkcji w gospodarstwie, prawidłowego użytkowania gleby.
Odporność na zanieczyszczenia gleby zawdzięczają swoim właściwością fizycznym, chemicznym i biologicznym. Wynika ona ze zdolności roślin do pochłaniania, neutralizacji i pochłaniania ładunków zanieczyszczeń chemicznych aktywnych.
Degradacja: jest to pogorszenie właściwości chemicznych, fizycznych i biologicznych oraz spowiek aktywności biologicznej gleby
Dewastacja: to całkowita utrata wartości użytkowych gleby powodowana przez: czynniki naturalne: erozja eoliczna (deflacja) czyli wywieranie cząstek gleby, erozja wodna-rozmywanie, żłobienie warstwy ornopróchnicznej,
- czynniki związane z działalnością człowieka: przejmowanie gleb na cele nierolnicze: przemysł, komunikacja, osiedla, eksploatacja kopalin, składowiska odpadów przemysłowych i komunalnych, procesy degradacji gleb typu geomechanicznego (górnictwo, przemysł) i hydrologicznego (głównie przesuszenie spowodowane eksploatacją surowców mineralnych, niewłaściwymi melioracjami wodnymi, intensywną eksploatacją wód podziemnych czy odwodnienia gruntu na cele budownictwa mieszkaniowego i przemysłu), zanieczyszczenia typu chemicznego: zakwaszenie, zasolenie, alkalizacja, zanieczyszczenia związkami ropopochodnymi, przekształcenia biologiczne, zanieczyszczenie metalami ciężkimi.
Odnowa (rekultywacja) gleby: polega na przywróceniu jej ekologicznych i użytkowych wartości. Obowiązek rekultywacji spoczywa na osobie fizycznej lub prawnej, która spowodowała utratę lub ograniczenie wartości użytkowej gleby
Rekultywacja: to odtworzenie gleby zniszczonej mechanicznie, detoksykacja, biologiczne uaktywnienie obszarów zdegradowanych chemicznie oraz regulacja stosunków wodnych na gruntach zawodnionych i przesuszonych.
Remediacja gleb: polega na detoksykacji i lub oczyszczaniu zanieczyszczonych i zdegradowanych gleb
Dwie grupy metod remediacji gleb:
- metody ex-situ, stosowane poza miejscem wyst zanieczyszczenia lub skażenia
- metody in-situ: stosowane bezpośrednio na terenie, gdzie zanieczyszczenie lub skażenia wystąpiło
Remediacja gleb obejmuje metody szczegółowe: fizyczne: mycie, sortowanie, napowietrzanie i procesy ekstrakcji, chemiczne: procesy utleniania-redukcji, dehalogenację, immobilizację, ekstrakcję, hydrolizę i regulację pH, termiczne: desorbcję termiczną, spalanie i zeszkalanie, biologiczne: obejmuje procesy in situ i ex situ.
Fitoremediacja: wykorzystywanie roślin w procesie oczyszczania środowiska. Jest oparta na praktycznym wykorzystaniu trzech typów fizjologicznej odpowiedzi roślin wobec obecnych w środowisku substancji: wykluczania, akumulacji i hiperakumulacji. Najczęściej stosuje się: śluzowca pensylwańskiego, lucernę, cukinię, szkarłat szorstki i kukurydzę
Fitostabilizacja: rośliny mają za zadanie zabezpieczenie zanieczyszczonej gleby przed jej dalszą degradację wskutek erozji, a jednocześnie blokują nagromadzone w niej zanieczyszczenia uniemożliwiając im migrację
Rizodegradacja: rolą roślin jest wspomaganie procesu bioremediacji prowadzonego przez mikroorganizmy zasiedlające rizosferę
Fitodegradacja: będąca odpowiednikiem bioremediacji, przy czym organizmami żywymi usuwającymi na drodze metabolicznych przemian zanieczyszczenia organiczne nie są mikroorganizmy a rośliny wyższe
Fitoekstrakcja: nazwana też fitoakumulacją, w trakcie której rośliny usuwają nagromadzone w glebie metale ciężkie i inne substancje nieorganiczne i magazynują je w pędach
Fitowolatalizacja: w trakcie której zanieczyszczenia pobrane przez rośliny są przekształcane w formy lotne i emitowane do atmosfery
Hiperakumulacja jest wewnątrzustrojowym, fizjologicznym mechanizmem adaptacyjnym roślin do skrajnie niekorzystnych warunków bytowania
Na terenie Europy rozpoznano i opisano niewiele gatunków roślin hiperakumulatorowych. Należą w większości do 2 rodzajów: smagliczki i tobołki
Charakterystyka źródeł i procesów zanieczyszczenia powietrza:
Emisja: proces wydzielania się zanieczyszczeń ze źródła ich powstawania
Imisja: proces rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu i środowisku
Rodzaje zanieczyszczeń powietrza:
Naturalne: wulkany (ok. 450 czynnych), pożary lasów, sawann i stepów (emisja CO2, CO i pyłu), bagna wydzielające m.in. CH4 (metan), CO2, H2S, NH3, gleby i skały ulegające erozji, burze piaskowe (globalnie do 700mln ton pyłów na rok), tereny zielone, z których pochodzą pyłki roślinne
Antropogeniczne: energetyczne: spalanie paliw, przemysłowe: procesy technologiczne w zakładach chemicznych, rafineriach, hutach, kopalniach i cementowniach, komunikacyjne: głównie transport samochodowy, komunalne: gospodarstwa domowe (wysypiska, oczyszczanie ścieków), zanieczyszczenia promieniotwórcze
Zanieczyszczenia powietrza: grupy: - pyłowe - gazowe - aerozole
Skutki zanieczyszczeń powietrza: - kwaśne deszcze: gazy tzw. kwaśne np. dwutlenek siarki, - dziura ozonowa
- efekt cieplarniany, - smog: utrzymuje się nad terenami wielkich miast i okręgów przemysłowych zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego
Ze względu na źródła hałasu wyróżnia się: - hałas przemysłowy, - hałas drogowy (uliczny), - kolejowy, - lotniczy
Skutki hałasu: hałas powoduje pogorszenie jakości środowiska przyrodniczego a w konsekwencji: - utratę przez środowisko naturalnie istotnej wartości, jaką jest cisza, - zmniejszenie (lub utratę) wartości terenów rekreacyjnych lub leczniczych, - zmianę zachowań zwierząt (stany lękowe, zmiana siedlisk, zmniejszenie liczby składanych jaj u ptaków, spadek mleczności zwierząt i inne)
Inicjatywy dotyczące ograniczenia zagrożeń wywołanych hałasem: - metody projektowania i katalogi przeciwhałasowych rozwiązań ekranów akustyczno-urbanistycznych, - opatentowe rozwiązania nad sposobami tłumienia hałasu maszyn i urządzeń przemysłowych (wentylatory, kompresory, napędy pneumatyczne itp.), - wdrożenie do produkcji szeregu kabin dźwiękoszczelnych, - projekt tłumików hałasu wszelkich rodzajów wentylatorów górniczych
- metody opracowywania planów akustycznych miast i obszarów, - rozwiązania problemowe nad określeniem i realizacją zasięgu przeciwhałasowych stref ochronnych wokół zakładów przemysłowych i wzdłuż ruchliwych arterii komunikacyjnych, - metody komputerowych analiz zjawisk wibroakustycznych w układach powierzchniowych i warstwowych, - rozwiązania typu ustrojów przeciwhałasowych dla praktyki budowlanej
Zagrożenia dla lasów:
Abiotyczne: wiatry: najbardziej cierpią od wiatrów monokultury drzew iglastych, przymrozki wiosenne: najbardziej wrażliwe są: jodła, buk, jesion i dąb, temperatury ekstremalne: upały mogą spowodować zgorzel siedlisk
Biotyczne: zwierzyna: młode pędy są zgryzane np. przez jelenie, masowe połowy szkodników owadzich np. brudnicy mniszki, boreczników
Biotyczne i antropogeniczne: grzybowe choroby infekcyjne np. korzeniowiec wieloletni; pożary lasów
Zanieczyszczenie: wprowadzenie do środowiska (powietrza, wód podziemnych, wód powierzchniowych, gleb) nadmiernej ilości (ponad określone aktualne normy) substancji stałych, płynnych, gazowych, promieniotwórczych czy energetycznych, które powodując w nim zmiany fizyczne lub/i chemiczne lub biologiczne sprawiają że nie nadaje się ono do wykorzystania dla określonych celów (np. woda do celów pitnych),
Skażenie: jest to wprowadzenie do środowiska, na ogół w sposób gwałtowny, znacznej ilości lub/i szkodliwości substancji stałych, płynnych, gazowych, promieniotwórczych czy energetycznych, które powodując w nim takie zmiany fizyczne lub/i chemiczne oraz biologiczne sprawiają, że staje się ono toksyczne dla wszystkich organizmów żyjących i nie nadaje się do wykorzystania do żadnych celów (np. powierzchnia wody skażona wylewem ropy naftowej),
Niszczenie: jest to rabunkowy proces przekształcania układu strukturalnego środowiska, powodujący zmniejszanie jego zasobów i skutkujący na ogół jego zanieczyszczeniem (np. niewłaściwie prowadzona eksploatacja wód podziemnych czy surowców mineralnych).
Główne i rosnące zagrożenia ze strony rolnictwa dla wód: intensyfikacja nawożenia mineralnego, intensyfikacja nawodnień zwiększająca ilość substancji rozpuszczonych i wynoszonych z gleby przez wodę, likwidacja, zróżnicowanie terenu (zagłębień, zadrzewień, nieużytków) stanowiących zaporę dla przenoszonych z wodą produktów erozji, wielkoobszarowość, pozostawienie dużych przestrzeni na jakiś czas bez pokrywy roślinnej co zwiększa ich podatność na erozję wietrzną i wodną, nieprawidłowe stosowanie gnojowicy jako nawozu, zbyt blisko wód i w zbyt dużych ilościach na jednostkę powierzchni, osuszanie bagien i nieużytków przyspieszające degradację próchnicy i mineralizację materii organicznej, a także likwidację bariery dla spływu wód oraz substancji erodowanych i rozpuszczonych, nawożeń z powietrza powodujące trafianie części nawozów do zbiorników i cieków wodnych, nieprawidłowe przechowywanie nawozów (w tym gnojowicy lub kiszonek paszowych)
Zagrożenia konwencjonalne, jak i ekologiczne rolnictwo związane są najczęściej z: ograniczonymi środkami, finansowymi, brakiem odpowiedniej edukacji prowadzonej wśród społeczności wiejskiej, choroby i zagrożenia epidemiologiczne („ptasia grypa”)
Bałtyk - zagrożenia: eutrofizacja wód powierzchniowych przyczynia się do zubożenia zespołów roślinności osiadłej Zatoki Puckiej i w zalewach, niszczone są biotopy brzegowe w wyniku np. budowania polderów, falochronów, wydobywania piasku i kruszywa, rozbudowy infrastruktury turystycznej, zalesiania wydm przednich, introdukcja obcych gatunków zachodząca np. na skutek zrzucania wód balastowych, posługiwania się narzędziami połowowymi używanymi wcześniej w innych akwenach lub poprzez budowę nowych śródlądowych dróg wodnych, niszczących naturalne bariery geograficzne.
Żyzność: stanowi ekologiczną cechę gleby, rozważonej w powiązaniu z całym środowiskiem przyrodniczym i określa się ją jako zdolność zaspokajania potrzeb roślin.
Urodzajność: określa się ilością wyprodukowanej masy roślinnej użytecznej. Jest to pojęcie typowo użytkowe zależne od:
- sposobu i intensywności nawożenia, poziomu agrotechniki, organizacji i produkcji w gospodarstwie, prawidłowego użytkowania gleby.
Odporność na zanieczyszczenia gleby zawdzięczają swoim właściwością fizycznym, chemicznym i biologicznym. Wynika ona ze zdolności roślin do pochłaniania, neutralizacji i pochłaniania ładunków zanieczyszczeń chemicznych aktywnych.
Degradacja: jest to pogorszenie właściwości chemicznych, fizycznych i biologicznych oraz spowiek aktywności biologicznej gleby
Dewastacja: to całkowita utrata wartości użytkowych gleby powodowana przez: czynniki naturalne: erozja eoliczna (deflacja) czyli wywieranie cząstek gleby, erozja wodna-rozmywanie, żłobienie warstwy ornopróchnicznej,
- czynniki związane z działalnością człowieka: przejmowanie gleb na cele nierolnicze: przemysł, komunikacja, osiedla, eksploatacja kopalin, składowiska odpadów przemysłowych i komunalnych, procesy degradacji gleb typu geomechanicznego (górnictwo, przemysł) i hydrologicznego (głównie przesuszenie spowodowane eksploatacją surowców mineralnych, niewłaściwymi melioracjami wodnymi, intensywną eksploatacją wód podziemnych czy odwodnienia gruntu na cele budownictwa mieszkaniowego i przemysłu), zanieczyszczenia typu chemicznego: zakwaszenie, zasolenie, alkalizacja, zanieczyszczenia związkami ropopochodnymi, przekształcenia biologiczne, zanieczyszczenie metalami ciężkimi.
Odnowa (rekultywacja) gleby: polega na przywróceniu jej ekologicznych i użytkowych wartości. Obowiązek rekultywacji spoczywa na osobie fizycznej lub prawnej, która spowodowała utratę lub ograniczenie wartości użytkowej gleby
Rekultywacja: to odtworzenie gleby zniszczonej mechanicznie, detoksykacja, biologiczne uaktywnienie obszarów zdegradowanych chemicznie oraz regulacja stosunków wodnych na gruntach zawodnionych i przesuszonych.
Remediacja gleb: polega na detoksykacji i lub oczyszczaniu zanieczyszczonych i zdegradowanych gleb
Dwie grupy metod remediacji gleb:
- metody ex-situ, stosowane poza miejscem wyst zanieczyszczenia lub skażenia
- metody in-situ: stosowane bezpośrednio na terenie, gdzie zanieczyszczenie lub skażenia wystąpiło
Remediacja gleb obejmuje metody szczegółowe: fizyczne: mycie, sortowanie, napowietrzanie i procesy ekstrakcji, chemiczne: procesy utleniania-redukcji, dehalogenację, immobilizację, ekstrakcję, hydrolizę i regulację pH, termiczne: desorbcję termiczną, spalanie i zeszkalanie, biologiczne: obejmuje procesy in situ i ex situ.
Fitoremediacja: wykorzystywanie roślin w procesie oczyszczania środowiska. Jest oparta na praktycznym wykorzystaniu trzech typów fizjologicznej odpowiedzi roślin wobec obecnych w środowisku substancji: wykluczania, akumulacji i hiperakumulacji. Najczęściej stosuje się: śluzowca pensylwańskiego, lucernę, cukinię, szkarłat szorstki i kukurydzę
Fitostabilizacja: rośliny mają za zadanie zabezpieczenie zanieczyszczonej gleby przed jej dalszą degradację wskutek erozji, a jednocześnie blokują nagromadzone w niej zanieczyszczenia uniemożliwiając im migrację
Rizodegradacja: rolą roślin jest wspomaganie procesu bioremediacji prowadzonego przez mikroorganizmy zasiedlające rizosferę
Fitodegradacja: będąca odpowiednikiem bioremediacji, przy czym organizmami żywymi usuwającymi na drodze metabolicznych przemian zanieczyszczenia organiczne nie są mikroorganizmy a rośliny wyższe
Fitoekstrakcja: nazwana też fitoakumulacją, w trakcie której rośliny usuwają nagromadzone w glebie metale ciężkie i inne substancje nieorganiczne i magazynują je w pędach
Fitowolatalizacja: w trakcie której zanieczyszczenia pobrane przez rośliny są przekształcane w formy lotne i emitowane do atmosfery
Hiperakumulacja jest wewnątrzustrojowym, fizjologicznym mechanizmem adaptacyjnym roślin do skrajnie niekorzystnych warunków bytowania
Na terenie Europy rozpoznano i opisano niewiele gatunków roślin hiperakumulatorowych. Należą w większości do 2 rodzajów: smagliczki i tobołki
Charakterystyka źródeł i procesów zanieczyszczenia powietrza:
Emisja: proces wydzielania się zanieczyszczeń ze źródła ich powstawania
Imisja: proces rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu i środowisku
Rodzaje zanieczyszczeń powietrza:
Naturalne: wulkany (ok. 450 czynnych), pożary lasów, sawann i stepów (emisja CO2, CO i pyłu), bagna wydzielające m.in. CH4 (metan), CO2, H2S, NH3, gleby i skały ulegające erozji, burze piaskowe (globalnie do 700mln ton pyłów na rok), tereny zielone, z których pochodzą pyłki roślinne
Antropogeniczne: energetyczne: spalanie paliw, przemysłowe: procesy technologiczne w zakładach chemicznych, rafineriach, hutach, kopalniach i cementowniach, komunikacyjne: głównie transport samochodowy, komunalne: gospodarstwa domowe (wysypiska, oczyszczanie ścieków), zanieczyszczenia promieniotwórcze
Zanieczyszczenia powietrza: grupy: - pyłowe - gazowe - aerozole
Skutki zanieczyszczeń powietrza: - kwaśne deszcze: gazy tzw. kwaśne np. dwutlenek siarki, - dziura ozonowa
- efekt cieplarniany, - smog: utrzymuje się nad terenami wielkich miast i okręgów przemysłowych zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego
Ze względu na źródła hałasu wyróżnia się: - hałas przemysłowy, - hałas drogowy (uliczny), - kolejowy, - lotniczy
Skutki hałasu: hałas powoduje pogorszenie jakości środowiska przyrodniczego a w konsekwencji: - utratę przez środowisko naturalnie istotnej wartości, jaką jest cisza, - zmniejszenie (lub utratę) wartości terenów rekreacyjnych lub leczniczych, - zmianę zachowań zwierząt (stany lękowe, zmiana siedlisk, zmniejszenie liczby składanych jaj u ptaków, spadek mleczności zwierząt i inne)
Inicjatywy dotyczące ograniczenia zagrożeń wywołanych hałasem: - metody projektowania i katalogi przeciwhałasowych rozwiązań ekranów akustyczno-urbanistycznych, - opatentowe rozwiązania nad sposobami tłumienia hałasu maszyn i urządzeń przemysłowych (wentylatory, kompresory, napędy pneumatyczne itp.), - wdrożenie do produkcji szeregu kabin dźwiękoszczelnych, - projekt tłumików hałasu wszelkich rodzajów wentylatorów górniczych
- metody opracowywania planów akustycznych miast i obszarów, - rozwiązania problemowe nad określeniem i realizacją zasięgu przeciwhałasowych stref ochronnych wokół zakładów przemysłowych i wzdłuż ruchliwych arterii komunikacyjnych, - metody komputerowych analiz zjawisk wibroakustycznych w układach powierzchniowych i warstwowych, - rozwiązania typu ustrojów przeciwhałasowych dla praktyki budowlanej
Zagrożenia dla lasów:
Abiotyczne: wiatry: najbardziej cierpią od wiatrów monokultury drzew iglastych, przymrozki wiosenne: najbardziej wrażliwe są: jodła, buk, jesion i dąb, temperatury ekstremalne: upały mogą spowodować zgorzel siedlisk
Biotyczne: zwierzyna: młode pędy są zgryzane np. przez jelenie, masowe połowy szkodników owadzich np. brudnicy mniszki, boreczników
Biotyczne i antropogeniczne: grzybowe choroby infekcyjne np. korzeniowiec wieloletni; pożary lasów