Charakterystyczne morfologiczne i przyrodnicze cechy rzek naturalnych
W naturalnych systemach rzecznych wyróżnia się trzy odcinki- górny, środkowy i dolny, które różnią się :
- spadkami koryta,
- dostawą materiału transportowanego przez rzekę,
- układem koryta,
- kształtem przekroju poprzecznego,
- uziarnieniem i wysortowaniem osadów,
Odcinki górne (górskie):
Potoki> 5 ‰, rzeki górskie 5- 3‰ , rzeki podgórskie 3- 1‰
- w górnym biegu koryta rzeki zasilane są materiałem pochodzącym ze stoków,
- doliny mają charakter wciosów V- kształtnych,
- naturalne koryto rzeki roztopowej często w górach zajmuje całą szerokość dna doliny,
- dno jest kamieniste i żwirowe,
-ryby żyjące w tych odcinkach są przystosowane do pokonywania nawet wysokich przeszkód i niskiej temperatury,
- roślinność nabrzeżna jest przystosowana do ruchomego podłoża ( rozmnażanie wegetatywne)
Odcinki środkowe i dolne dużych rzek nizinnych:
- odcinki rzek nizinnych o spadku < 1 ‰, mają przebieg meandrowy,
- wycięte są w osadach aluwialnych , które rzeka eroduje przy brzegach wklęsłych i akumuluje przy wypukłych, rzeka zużywa swoja energię na transport osadów,
- osady kumulowane w postaci łach i wysp są miejscem zasiedlanym przez spory roślin lub wyrastają z fragmentów gałęzi lub obalonych pni drzew nadbrzeżnych stając się zalążkiem lasów łęgowych,
- równiny zalewowe są zalewane średnio co 1- 2 lata,
- wały brzegowe są w czasie powodzi schronieniem drobnych kręgowców,
- liczne odcięte zakola rzeki (starorzecza) wypełniane materiałem organicznym są istotnymi refugiami dla licznych gatunków roślin i zwierząt wodnych i wilgociolubnych,
Małe rzeki nizinne mające źródła na niżu, mają spadki > 1‰ (potoki) i 1 ‰ (rzeki).
- niewielka energia tych rzek spowodowana małym spadkiem i przepływem umożliwia zarośnięcie dna i brzegów roślinnością,
- system korzeniowy drzew nadbrzeżnych chroni je przed erozją i stabilizuje koryto,
- drzewa obalone do koryta ( kłody) są zasadniczym elementem wzbogacającym bioróżnorodność tych cieków,
Doliny rzek wieloramiennych (anastomozujących)
- są charakterystyczne dla naturalnych i szerokich odcinków dolin nizinnych o bardzo malym spadku,
- brzegi są utrwalone roślinnością,
- transportują jedynie osady w zawiesinie,
- w Polsce występowały na obszarze pradolin w północnej części niżu,
Podsumowanie:
Zasadniczą cechą rzek, która decyduje o życiu biologicznym rzeki i równiny zalewowej jest lateralna migracja koryta oraz coroczne zatapianie równiny rzeki. Cechy e stały się zasadniczą przeszkodą dla gospodarowania w dolinach rzek i rzekach i stały się zasadniczą przyczyną kosztownego ograniczania ich wpływu na wszystkie formy działań człowieka.
2. Przekształcenia koryt i równin zalewowych rzek górskich.
- Zabudowania które zostały wprowadzone na tereny równiny zalewowej są narażone na częste zatapianie w czasie powodzi.
- W miastach zabudowa spowodowała całkowite zajęcie równiny zalewowej pod zabudowę eliminując możliwość spływu wezbranych wód poza korytem.
-Przestrzeń pod mostami na małych ciekach(światło mostu)w wielu wypadkach jest tak zawężona, że sprzyja blokowaniu się w nich dużych gałęzi, konarów drzew zwiększając zagrożenie powodziowe.
- Wały na terenie miast są zbudowane blisko rzeki. Powoduje to zwężenie przekroju, w którym muszą zmieścić się wody powodzi. W konsekwencji wysokość fali powodziowej jest większa.
- W strefie międzywala prowadzi się też wycinkę drzew dla ułatwienia przepływu wody.
- Zabudowa równiny zalewowej spowodowała konieczność stabilizacji lateralnej koryt przez obudowę ich brzegów.
- Takie obiekty o minimalnych oporach przepływu tzw. żłoby kamienne lub betonowe z jednej strony powodują kilkukrotne przyspieszenie odpływu wód ze zlewni w czasie wezbrań a z drugiej strony szpecą krajobraz.
- Najistotniejszy wpływ na zmianę koryt miała regulacja obejmująca skrócenie biegu rzek( w niektórych odcinkach nawet o połowę) i zmniejszenie szerokości koryt, poprzez ich przekształcenie z koryt wielonurtowych w jednonurtowe, nawet do 40% sprzed regulacji.
- Skrócenie biegu Raby w tym odcinku o 15% i zwężenie koryta ze 140 do 60 m spowodowało wzrost jednostkowej energii rzeki o 170%.
-Nadawany powszechnie w czasie regulacji korytom nienaturalny trapezowy kształt odbiegający od naturalnej sekwencji bystrza i plosa w korycie sprzyja niekontrolowanej erozji dna i brzegów.
- W wielu wypadkach koszt regulacji cieków jest wyższy niż obiektów które mają być chronione a bardzo często nie chronią one niczego.
- Ocenia się że rocznie na utrzymanie umocnień brzegów i innej zabudowy technicznej na rzekach karpackich wydaje się ok . 4% ich wartości.
- Eksploatacja żwiru w korytach rzeki: - powoduje zmniejszenie ilości osadów transportowanych przez rzekę; w konsekwencji rzeki aby odzyskać równowagę intensywnie erodują swoje dno.
- Naturalne opancerzenie koryta(imbrykacja) zapobiegająca erozji dna ulega zniszczeniu przyspieszając wcinanie koryta w równinę zalewową wraz z jej licznymi skutkami wtórnymi.
- Wiele rzek, z których intensywnie eksploatowano żwir lub zostały uregulowane wcięło się w podłoże skalne.
- Wskutek skrócenia biegu rzek, zwężenia oraz poboru żwirów głownie w latach powojennych nastąpił wzrost zagrożenia powodziowego poprzez:
- wzrost wysokości fal powodziowej przy tym samym przepływie,
- zwiększenie o ok. 40% wysokości fali powodziowej,
- zwiększenie o ok. 20-30% prędkości jej przemieszczania się,
- jednocześnie wcięcie się koryta w równinę zalewową spowodowało zalewanie równiny zalewowej przy coraz wyższych przepływach.
- Wcinanie się koryta w równinę zalewową wskutek prac regulacyjnych spowodowało ich pogłębienie się dochodzące nawet do 3,8 m.
- W celu zatrzymania transportowanego rumowiska dennego erodowanego w wyższych odcinkach dna doliny buduje się stopnie przeciwrumowiskowe. Hamują one zasypywanie zbiorników retencyjnych. Często jednak przy zmniejszającej się dostawie materiału ze stoków powodują przyspieszenie erozji poniżej nich.
- Dla zmniejszenie spadków koryta i ograniczenia prędkości spływu wody i erozji zabudowy technicznej buduje się tzw. progową korekcję spadków(progi); wiele z nich stanowi przeszkodę dla migracji ryb.
3. Metody i skutki przekształceń rzek nizinnych
Cele:
· Umożliwienie lub poprawa żeglugi już istniejącej;
· Ułatwienie odpływu lodów;
· Uzyskanie gruntów chronionych przed erozją.
Przekształcenia rzek nizinnych prowadzą do skrócenia ich długości i zmniejszenia ich szerokości.
Elementy regulowanego koryta:/Metody:
· Tamy poprzeczne, tzw. Ostrogi - budowane prostopadle do nurtu rzeki, kierują główny nurt ku środkowi koryta;
· Tamy podłużne - równolegle do brzegów;
· Opaski brzegowe;
· Poprzeczki;
· Wały przeciwpowodziowe - główne, skrzydłowe - budowane na zakrętach rzek, zamknięte. Budowa wałów ppow związana jest z wycinką lasów łęgowych dla ułatwienia spływu wód powodziowych ze stref międzywala.
· Zapory oraz progi.
Skutki:
· Budowa zapór (duże rzeki) i progów (małe) - przeszkoda dla transportowanych osadów oraz migracji ryb;
· Powyżej zapór - akumulacja osadów tworzona jest nowa, często zalewana równina;
· Poniżej zapór - wzmożenie erozji brzegów zagrożenie stabilności zapór, podcinanie umocnień brzegów i nasypów, obniżanie fundamentów, filarów mostów, ekspozycja projektów inżynieryjnych;
· Wstrzymanie wędrówki ryb, zmiana temperatury wody, zmiany reżimu hydrologicznego;
· Zerwana zostaje więź koryto-równina zalewowa;
4. Cele i działania w renaturyzacji rzek.
Renaturyzacja koryta rzecznego to zabiegi techniczne zmierzające do nadania rzekom uregulowanym cech charakterystycznych dla rzek naturalnych, lub odtworzenia dawnego stanu rzeki (przed jej regulacją).
Celem renaturyzacji rzeki jest:
Wzrost różnorodności biologicznej i morfologicznej,
Odtworzenie łączności ekosystemu korytowego z równiną zalewową,
Odnowa siedlisk terenów zalewowych,
Zwiększenie retencji dolinowej,
Poprawa walorów krajobrazowych oraz turystyczno- rekreacyjnych,
Racjonalizacja gospodarczego wykorzystania rzeki i dolin.
Działania w renaturyzacji rzek:
Przedsięwzięcia są realizowane tutaj w kilku strefach:
Koryto rzeki
-aktywność morfodynamiczna,
-układ poziomy rzeki,
-profil podłużny,
- przekrój poprzeczny,
-zróżnicowanie struktur rzecznych,
Strefa brzegowa:
-budowle i umocnienia,
-ukształtowanie skarp,
-ukształtowanie linii brzegowej,
-roślinność brzegowa,
-elementy habitatowe,
Teren zalewowy,
-użytkowanie i morfologia terenu,
- częstość i czas zalewów,
-zróżnicowanie wilgotnościowe,
-komunikacja w dolinie,
-roślinność,
Dopływy i obszar zlewni
-zagospodarowanie zlewni,
-jakość wody,
-retencjonowanie wody,
-działania przeciwerozyjne,
-komunikacja dla organizmów
5. Elementy stosowane w renaturyzacji koryt i ich brzegów oraz ich funkcjonowanie.
Deflektory
- mają za zadanie chronić brzeg przed erozją, kierując nurt w stronę środka strumienia
- mogą też inicjować wykształcenie się naturalnej sekwencji plos i bystrzy
- konstruowane na niewielkich ciekach nizinnych kilkumetrowej szerokości i małej
dynamice przepływu
- osady wypełniające mogą być utrwalone roślinnością lub matami syntetycznymi
Opaski brzegowe
- mocowane za pomocą drewnianych kołków do dna rzeki
- pokryte są matą kokosową (biodegradowalną) lub matą nylonową wypełnioną ziemią z
czasem utrwaloną roślinnością
Bystrza i bystrotoki
- są zbudowane z kamieni frakcji grubszych niż pozostała część dna koryta, mają większy spadek oraz wyższe prędkości przepływu wody
Progi
Ostrogi
- są mocowane w brzegu i wykonywane z kamienia lub kiszek faszynowych obsypywanych kamieniami powodują zwiększenie prędkości nurtu o wytworzenie żwirowych łach wykorzystywanych teraz przez ryby na tarliska
Umocnienia brzegów
- umocnienia dużymi kamieniami (rzeka o większym przepływie)
- za pomocą walców druciano kamiennych oraz mat z korzeniami żywych roślin
- za pomocą płotków wiklinowych, desek lub materaców brzegowych
Zabiegi w korytach
- budowa przepławek w miejsca progów
- dodawanie żwiru dla ustalenia dna, tworzenia tarlisk dla ryb
- tworzenie zatoczek
- zmiana koryta betonowego na naturalne ziemne
Zabiegi na równinie zalewowej
- tworzenie miejsc podmokłych
- obniżenie powierzchni terasy w łuku meandra
- wykonanie zagłębień będących płytkimi zastoiskami wody
7. Formy i przejawy degradacji gleb i gruntów.
Formy antropogenicznej degradacji gruntów
- zabudowa techniczna i eksploatacja kopalin
- erozja
- zakwaszenie (powód - rolnictwo i przemysł)
- degradacja chemiczna (zanieczyszczenie, wymywanie składników bioprzyswajalnych,
zasolenie
- degradacja biologiczna (występowanie bakterii chorobotwórczych i pasożytów)
- ubytek poziomu próchniczego gleb
- przesuszenie, zawodnienie
- zagęszczanie gleby
- zakwaszenie gleb i zniekształcenie ich właściwości chemicznych
- mechaniczne zniekształcenie gruntów oraz niszczenie gleby i szaty roślinnej
- zniekształcenie rzeźby terenu i pokrywy glebowej
- wylesianie i rolnicze użytkowanie suchych i jałowych gruntów
- zanieczyszczenie składnikami fitotoksycznymi
6. Cele i metody małej retencji wodnej:
MRW- zakres działania technicznych i nie technicznych powodujących poprawę ilościową i jakościową zasobów wodnych na skutek spowolnienia obiegu i związków chemicznych w małych zlewniach.
CELE:
Kształtowanie i racjonalne wykorzystanie zasobów wód powierzchniowych i podziemnych
Retencjonowanie i zwiększanie w skali lokalnej zasobów wód
Ochrona wód powierzchniowych gruntowych przed zanieczyszczeniem związkami pochodzącymi z działalności rolniczej
Kształtowanie przestrzeni produkcyjnej rolnictwa z uwzględnieniem jej roli ekologicznej i krajobrazowej w tym zwiększenie biologicznej różnorodności krajobrazu rolniczego
METODY:
NIETECHNICZNE:
Planistyczne
Kształtowanie odpowiedniego układu pół rolnych i łąk
Ochrona pasów zadrzewień, zalesień i nieużytków (użytków ekologicznych)
Odtworzenie obszarów zalewowych, mokradeł, i oczek wodnych
Tworzenie stref buforowych wzdłuż cieków
Agrotechniczne
Zwiększenie retencji glebowej przez zabiegi agromelioracyjne, wapniowanie
Zmniejszenie spływu powierzchniowego i zwiększenie zasilania wód gruntowych (przez zabiegi przeciwerozyjne)
TECHNICZNE
Budowa małych zbiorników wodnych
Podpiętrzanie jezior
Zwiększenie retencji korytowej na ciekach i rowach
Wprowadzenie regulacji systemu melioracji i drenowania
Budowa stawów
Nie umożliwianie infiltracji wody odpływającej z dachów
8. Kierunki rekultywacji i czynniki decydujące o ich wyborze
Kierunki rekultywacji :
Leśny:
- ochrona
- gospodarczy
- rekreacja: trasy turystyczne , parki, ścieżki piesze, rowerowe , zdrowotne i inne
2. Rolniczy:
- hodowla zwierząt , drobiu , ryb
- zboża, rośliny okopowe, sady, łąki , pastwiska , ogrody działkowe
3. Wodny:
- rekreacja : sporty wodne , kąpieliska
- gospodarczy: zbiorniki retencyjne, zbiorniki wody pitnej
4. Specjalny : przyrodniczy
- formy ochrony w zależności od wartości przyrodniczych
5. Specjalny : gospodarczy
- budownictwa mieszkaniowe, garaże
- lokalizacja obiektów przemysłowych
- magazyny, sklepy, hurtownie, parkingi, obiekty sportowe
- składowiska odpadów
6. Specjalny: Kulturowy
- dydaktyczny: ścieżki tematyczne, laboratoria, zabytki techniki
-kontemplacyjny
- artystyczny: muzea , ekspozycje, sale wystawowe, koncertowe i amfiteatry
Czynniki decydujące o wyborze kierunku zagospodarowania
Morfologia terenu ( obiektu) - istniejące i możliwe do utworzenia spadki terenu
- powierzchnia obszaru możliwa do zajęcia lub do uzyskania w wyniku rekultywacji
- rodzaje utworów występujących na obszarze do rekultywacji
2. Możliwość pokrycia obszaru rekultywowanego ziemią/osadem
- ocena kosztów , dostępności odpowiedniej ilości materiału, możliwość wykorzystania odpadów , np. osadów z oczyszczalni ,ziemi z wykopów
-możliwość wykorzystania zwałów do budowy obiektów technicznych np. nasypów drogowych, kolejowych
- możliwość wypełnienia osadem zwałowisk , wyrobisk poeksploatacyjnych
3. Głębokość występowania zwierciadła wody gruntowej
- konieczność izolacji poziomej lub budowy ekranów izolujących, ujęcia i oczyszczania odcieków ze składowiska
- możliwość odwodnienia naturalnego lub obudowy przeciwerozyjnej koryt
- możliwość naturalnego napełnienia wodą
4. Zgodność z lokalnym planem zagospodarowania przestrzennego
Elementy założeń parkowych
Ogrody są formą komponowania roślin z rzeźbą terenu i wodami oraz sztucznymi elementami dekoracyjnymi i architektonicznymi w harmonijne obiekty krajobrazowe.
Z natury rzeczy stanowią obiekty nietrwałe wymagające stałych zabiegów pielęgnacyjnych i konserwatorskich, przeciętna trwałość 1 generacji form roślinnych w układzie przestrzennym ogrodu wynosi ok. 100lat.
Ogrody i założenia pałacowo-ogrodowe uznane za obiekty zabytkowe wymagają działań rewaloryzacyjnych , czyli zmierzających do ujawnienia ich wartości estetycznych i historycznych.
Restauracja obejmuje nieznaczną ingerencję w obiekt(usuwanie lub korekta drobnych elementów)
Rekompozycja ma na celu odtworzenie postaci przestrzennej ogrodu z elementów licznie zachowanych
Restytucja - całkowite odtworzenie postaci ogrodu z fragmentów autentycznych, według zachowanych materiałów historycznych
Ogród istniejący przez okres dłuższy niż 100 lat jest wynikiem wielokrotnego powtarzania cyklu:
v Budowy
v Kształtowania
v Pielęgnowania
v Rewaloryzacji
zmierzającego do odtworzenia wypadających ubytków.
Gdy ogród nie ma statusu zabytkowego, kolejnym cyklem może być swobodna adaptacja dostosowana do współczesnego użytkowania.
Typy ogrodów:
o Średniowieczne - kompozycja geometryczna, dominacja ogrodów klasztornych
o Renesansowe-włoskie - kompozycja geometryczna, układ kwaterowy
o Barokowe - układ geometryczny, wydłużony, układy wieloelementowe, dynamizm form, przepych
o Romantyczne - układ swobodny, charakter romantyczno-krajobrazowy, kręte alejki
o XX wieczne ( style: naturalistyczno-krajobrazowy, secesyjny)
Parki powinny być dostosowane do rozbudowy przestrzeni miejskiej oraz infrastruktury w bezpośrednim sąsiedztwie. Zwiększone użytkowanie niesie często za sobą konieczność wprowadzenia nowych urządzeń infrastruktury.
Adaptacja parków do użytkowania odnosi się do wielu założeń parków i obejmuje prace dotyczące :
-odtwarzania alei
-rewaloryzacji układów alejowych
-rewaloryzacji żywopłotów
-rewaloryzacji grup drzewiastych
-rewaloryzacji klombów
-dróg i nawierzchni
-urządzeń wodnych
-rzeźb i obiektów małej architektury
Zasady kształtowania parków :
O Punkt np. miejsce o walorach krajobrazowych, miejsce centralne; punkty drugorzędne
O Linie : alejki, murki oporowe, schody, mury obiektów, skarpy
O Płaszczyzny: trawniki, wody, szpalery
O Bryły: budynki, altany
Zasady kształtowania:
§ Zachowanie proporcji: dostosowanie wielkości obiektów, roślin do wielkości przeznaczenia terenu
§ Elementy symetryczne i nieregularne
§ Rytm
§ Kształtowanie dopływu światła i zacienienia
§ Zestawienie barw: harmonijne lub kontrastowe
§ Elementy kontrastowe
§ Komponowanie elementów istniejącej i planowanej architektury
11. metody rekultywacji jezior przez napowietrzanie i inaktywacje fosforu
1. napowietrzanie z mieszaniem całkowitym- ma na celu wymieszanie warstw w zelu zwiększenia zawartości tlenu w warstwie przydennej. Może polegac na wprowadzaniu sprężonego powietrza przy dnie lub mechanicznym pompowaniu cieplych i natlenionych wód na dno wykorzystując różne metody tłoczenia lub mechanicznym wypompowywaniu wód zimnych na powierzchnię. W zależności od panujących warunków można regulować czas pracy aeratorów w ciągu doby. W ciągu roku najkorzystniejsze jest rozpoczęcie aeracji na wiosne zapobiegającej wykształceniu się termokliny i prowadzone przez całe lato. Wyróżniamy aerację powierzchniową do głębokości 5 m oraz dyfuzyjną powyżej 5m. napowietrzanie powoduje polepszenie warunków tlenowych przy dnie, wzrost przeźroczystości wody, obniżenie zawartości Ni P w wodzie, przyspieszenie degradacji materii organicznej, likwidację zakwitu sinic dominacje zielenicm może tez spowodować obniżenie trofii jeziora przy długotrwałym napowietrzaniu i stałej likwidacji termokliny.
2. napowietrzanie bez naruszania stratyfikacji - stosowane w jeziorach głębokich powyżej 10m. najczęściej stosowane do tego napowietrzania są aeratory rurowe, których praca różni się w okresie letnim i zimowym. W okresie letnim aerator zasysa wodę i transportuje ją przewodem ku powierzchni. Następuje wymiana gazowa między fazą wodną a gazową. Po osiągnięciu powierzchni zbionika natleniona woda przelewa się do przewodu osłonowego o większej średnicy. W okresie zimowym woda zasysana z warstwy naddennej jest transportowana ku górze rurą wewnetrzą i sobodnie jest rozpraszana w strefie powierzchniowej.
Rzadko stosuje się także aerator Limnox z częściowym podnoszeniem wody ponad dno jeziora. Jest on mało efektywny. Często efektywność metody wzrasta przy równoczesnym stosowaniu inaktywacji fosforu w osadach.
Inaktywacja fosforu w osadach dennych - celem jest zmniejszenie ilości fosforu w wodzie przez jego strącenie i zahamowanie uwalniania z osadów dennych. Stosuje się głownie w jeziorach polimiktycznych a także w głębszych dimiktycznych na wileu jeziorach na świecie. Stosuje się sole glinu PAX ( siarczan glinu lub chlorek glinu obecnie najczęściej stosowany), lub sole żelaza PIX(chlorki). Rozprowadza się je w wodzie różnymi sposobami. Dawka powinna być wcześniej oceniona na podstawie badań. W jeziorach polimiktycznych zabieg najlepiej przeprowadzić na wiosnę a dimiktycznych na początku stagnacji letniej.
12. Główne techniki in situ i ex situ remediacji osadów.
Techniki chemiczne In situ:
Sot soil improvement- jest często stosowana do silnie uwodnionych osadów mułowych. Polega na wstrzykiwaniu pod bardo dużym ciśnieniem zaprawy cementowej i wymieszanie jej wiertłem. Celem jest utwardzenie i zespolenie warstwy osadu. Dodatki umożliwiają także stabilizację związków chemicznych w osadzie. Metoda jest użyteczna do miękkiego dna np. zbiorników wodnych i lagun. Zaletą jest mała energochłonność, brak opadów, transportu i składowania.
Techniki biologiczne In situ
Opierają się na zasadzie,że dodatki zawierające bakterie, odżywki i związki zawierające tlen mogą przyspieszać naturalną degradację zanieczyszczeń bez usuwania osadów. Miejscach gdzie bagrowanie nie jest konieczne wstrzykuje się lub rozpyla np. azotan wapnia, fosforany, chlorki żelaza. Stosowanie do osadów zawierających związki ropopochodne i PAH. Ograniczeniem jest dostępność tlenu. Technika mało efektywna przy dużej zawartości minerałów ilastych, także niebezpieczeństwo resuspensji.
Techniki fizyczne In situ
Okrywanie może odbywać za pomocą niezanieczyszczonych osadów, geowłókniny folii, itp. Zazwyczaj wykonuje się kilka warstw w zależności od miejsca występowania osadów proporcji osad-woda. Materiał okrywający może stanowić barierę adsorpcyjną np. z węgla aktywnego, apatytu, koksu. Metoda jest skuteczna i tania ale nie możliwa do stosowania do obszarów wymagających bagrowania.
Metody ex situ
1. separacja(rozdzielenie) umożliwia wykorzystanie bagrowanych osadów dzięki rozdzieleniu na frakcje pylasto-ilastą i piaszczystą. Osad może być rozdzielany na sitach hydrocyklonach, separatorach strumieniowych, spiralach, zbiornikach flotacyjnych. Wadą metody jest duża energochłonność, duża powierzchnia zbiorników i wysokie koszty. Metoda stosowana jest gdy materiał drobnoziarnisty możną składować w osadnikach lub wykorzystywać w budownictwie czy ceramice
2. odwadnianie naturalne- osuszanie - składowanie osadów odbywa się w lagunach z systemem drenowania warstwy do 1-2 m. wielokrotne przeformowanie w pryzmy kompostowe przyspiesza suszenie i degradację materii organicznej. Wadą jest długi czas i duża powierzchnia. Przy dużej ilości osadów potrzebny jest drugi basen na wodą odciekową.
3. odwadnianie mechaniczne- to odwodnienie przez wyciskanie materiału na prasie(do 45-80% masy początkowej). Możemy wyróżnić prasy pasowe zwykłe wysokociśnieniowe oraz filtrująco-membranowe. Zakłady składają się z przygotowalni ( zbiornik z mieszadłem, podajnik flokkulantów), sit, filtrów ,pomp, zbiorników na wodę i osad. Wydajność prac to ok. 10-12 t osadu na godzinę. Stosowane np. w Holandii i Niemczech
4. desorpcja termiczna - metoda umożliwia rozkład zanieczyszczeń organicznych PCB, PAH, dioksan w wysokiej temperaturze. Osad wymaga wcześniejszego przygotowania npredukcji zawartości wody, wydzielenia frakcji piasku i płukania osadu zasolonego. Składa się z bębna obrotowego, separatora cyklonowego, komory utleniającej, chłodnicy, komory zbierającej instalacji odsiarczania.
5. termiczna stabilizacja- produkcja cegieł, produkcja lekkich agregatów, produkcja sztucznego bazaltu. Metody te powodują całkowite zniszczenie zanieczyszczeń organicznych i unieruchomienie związków chemicznych związanych z osadami.
6. termiczna stabilizacja- produkcja cementu- proces umożliwia wytworzenie cementu nadającego się do celów konstrukcyjnych . może być stosowany do osadów, gleb, odpadów przemysłowych, osadów ściekowych.
7. ekstrakcja Biogenesis- wykorzystuje wodę i odczynniki chemiczne do usuwania zanieczyszczeń z osadów. Redukcja zanieczyszczeń(60-80%) zależy od składu mechanicznego, zawartości węgla organicznego, itp.wykorzystanie osadu do rekultywacji wyrobisk i skaldowski produkcji materiałów budowlanych.
8. chemiczna stabilizacja ex situ- polega na dodawaniu związków chemicznych dla stabilizacji zanieczyszczeń i wykorzystania osadu jako materiał budowlany. Celem jest utrzymanie pH powyżej 7 i zestalenie. Używa się cement, bentonit, wapno, popioły.
9. bioremediacja - stosowana do osadów zawierających związki ropopochodne, akumulowane w warunkach beztlenowych. Możemy wyróżnić degradację w bioreaktorach, remediację uprawową oraz fitoremediację.
10. składowanie osadów na składowiskach lądowych. Składowiska to miejsca powyżej poziomu wód gruntowych, izolowane wałami i folią systemem drenażu. Składowanie jest warstwowe.
11. składowanie osadów na składowiskach podwodnych- deponuje się w nich osady pozostałe po odseparowaniu frakcji piaszczystej. Po uzupełnieniu zbiornik izoluje się od powierzchni.
7. Funkcje i znaczenie pasów brzegowych
Funkcje pasów brzegowych:
- zwiększenie stabilności brzegów przez system korzeniowy roślin
- ocienianie rzeki i przez to obniżenie temperatury i zmniejszenie prawdopodobieństwa wystąpienia deficytu tlenowego oraz parowania
- tworzenie siedlisk stałych lub okresowo wykorzystywanych przez zwierzęta
- powstanie strefy buforowej dla zanieczyszczeń transportowanych wraz ze zmywem powierzchniowym ze zlewni oraz zwiększenie depozycji transportowanych rzeką osadów i związanych z nimi zanieczyszczeń
Minimalna szerokość pasów brzegowych:
Szerokość rzeki szerokość pasa
1-5 m 3 m
6-10 m 5 m
11-20 m 7 m
21-30 m 7-10 m
31-50 m 10-12 m
51-100 m 10-15 m
8. Rodzaje i zasady konstrukcji przepławek
Zasady budowy przepławek:
a) dla prawidłowego funkcjonowania przepławek potrzebny jest prąd wabiący o prędkości nie mniejszej niż 0,4 m/s, usytuowanie przepławki w pobliżu takiego prądu, zapewnienie odpowiedniego przepływu, wymiarów oraz zabezpieczenia przed kłusownictwem
b) oceny funkcjonowania przepławek
- bardzo dobra 100% ryb pokonuje przeszkodę, opóźnienie kilka godz
- dobra 95-100% ryb pokonuje przeszkodę, opóźnienie nie przekracza kilku dni
- słaba 70-95 ryb pokonuje przeszkodę, opóźnienie większe niż kilka dni
- zła mniej niż 70% ryb pokonuje przeszkodę, opóźnienie większe niż kilka dni nawet do miesiąca
Typowe przyczyny wadliwie działających przepławek:
- słaby prąd wabiący ryby
- niewłaściwie umieszczone wejście
- zbyt duże różnice wys pomiędzy basenami i zbyt duże prędkości wody pomiędzy nimi
- zbyt małe komory lub zbyt duże otwory przesmykowe i przelewowe o zbyt dużej turbulencji
- zbyt mały przepływ na przepławce
- otwór wejściowy zbyt nisko lub powyżej poziomu wody
- niedrożność ( zamulenie, zaśmiecanie)
- kłusownictwo (brak ochrony przepławki)
Rodzaje przepławek
a)przepławki o charakterze technicznym można podzielić na:
- komorowe (konwencjonalne, romboidalne);
- szczelinowe;
- o prądzie wstecznym;
- węgorzowe (rynny).
Skuteczność dotychczas wykonanych przepławek jest różna. Decydują o niej takie czynniki jak: spadek dna, wysokość stopni, prędkości i objętości przepływu wody, napełnienie, materiał wykorzystany do budowy a zwłaszcza usytuowanie przepławki.
Beton, materiał najczęściej stosowany i najbardziej wygodny przy budowie jest uważany za materiał obcy naturze. Dlatego preferuje się obecnie stosowanie drewna lub kamienia jako materiału bardziej zbliżonego naturze.
W miarę możliwości konstrukcje typu technicznego zastępuje się budowlami imitującymi naturalne koryto rzeki. Godna polecenia jest zwłaszcza przepławka ryglowa będąca swoistym połączeniem przepławki komorowej i bystrotoku. Podstawowa różnica pomiędzy przepławką ryglową a typową przepławką komorową polega na tym, że poszczególne komory przepławki ryglowej są odgraniczone luźno rozstawionymi dużymi głazami, które piętrzą wodę w poszczególnych komorach. Jednocześnie przesmyki pomiędzy głazami zmniejszają szybkość przepływu wody oraz różnicują szybkość prądu wody umożliwiając pokonywanie przepławki przez wszystkie organizmy wodne.
b) Przepławki bliskie naturze stosowane obecnie, można podzielić na:
- pochylnie kamienne wbudowane w dodatkowy, wąski otwór przelewowy budowli piętrzącej i oddzielony od pozostałej przelewu przegrodą.
- pochylnie wykonane na całej szerokości koryta rzeki (w miejscach , gdzie jaz nie spełnia żadnej użytecznej roli)
- kanały obiegowe (omijające budowle piętrzące to znaczy łączące koryto rzeki powyżej i poniżej budowli) ukształtowane na podobieństwo naturalnych cieków, składające się z
odcinków o spowolnionym przepływie i stopni o niewielkiej różnicy (10-20 cm) zwierciadła wody powyżej i poniżej przelewu;
- kaskady niewielkich basenów połączonych między sobą pochylniami o niewielkim kącie nachylenia, lub szeregiem stopni o małym spadzie; (1- budowla piętrząca, 2 - baseny, 3 - pochylnie [za Żbikowski, Żelazo, 1993]
15. Zieleń miejska, funkcje i rodzaje.
Zieleń miejska - to tereny niezabudowane wewnątrz miasta, zajęte przez zaplanowane i utrzymane lub naturalne zespoły roślinności. Miejskie tereny zielone są najczęściej ogólnodostępne i spełniają funkcje wypoczynkowe, rekreacyjne, zdrowotne i estetyczne. Przyczyniają się do poprawy jakości życia w miastach i utrzymania bioróżnorodności - są siedliskami wielu gatunków roślin i zwierząt. Zieleń w miastach jest elementem kompozycji urbanistycznej - wpływa na charakter i wygląd ulic i placów, kształtuje i porządkuje wnętrze miasta.
Rodzaje zieleni miejskiej
Do obszarów zielonych wewnątrz miast zaliczają się wszystkie tereny biologicznie czynne, położone w strefie zabudowy miejskiej. Zieleń miejska to obszary zaprojektowane i utrzymane, takie jak:
Parki, zieleńce, obiekty sportowe, zieleń uliczna, cmentarze, ogródki działkowe i ogrody prywatne, trawniki i klomby, a również zieleń naturalna, zachowana w procesie tworzenia miasta: lasy i zadrzewienia podmiejskie, łąki, skupiska zieleni przy zbiornikach i ciekach wodnych oraz zieleń izolacyjna.
Funkcje zieleni w miastach[edytuj]
Zieleń miejska na terenach silnie zurbanizowanych to bardzo ważny składnik układów urbanistycznych, planowanych i istniejących, w których istnieje możliwość stworzenia czy też przywrócenia zieleni (obiekty przyrodnicze o formach naturalnych, półnaturalnych i przetworzonych oraz rozmaite założenia ogrodowe istniejące samoistnie lub towarzyszące budowlom).
Tereny zieleni miejskiej pełnią funkcje:
rekreacyjne,
ekologiczne
zdrowotne,
wpływają na złagodzenie lub eliminację uciążliwości życia w miastach,
kształtują układy urbanistyczne,
wprowadzają ład przestrzenny,
nadają specyficzny i indywidualny charakter miastu.
Zieleń miejska oddziałuje również na człowieka przez możliwość kontaktu z naturą. Takie funkcje pełnią: parki i ogrody, ogródki działkowe, cmentarze, tereny sportowe, pasy zieleni, zadrzewienia przyuliczne.
Wg ustawy z dnia 31 stycznia 1980 r. o ochronie i kształtowaniu środowiska (Dz. U. 94.49.196 z późn. zm.) przez pojęcie zieleni miejskiej należy rozumieć: „zespoły roślinności spełniające cele wypoczynkowe, zdrowotne i estetyczne, a w szczególności: parki, zieleńce, zieleń na placach, ulicach, zieleń izolacyjna i pracownicze ogrody działkowe" (art. 3 ust. 15).
Funkcje zieleni w mieście:
• Zdrowotne i biologiczne - zieleń pełni funkcję ochronną dla mieszkańców miasta, osłania od kurzu, dymu, a także od silnych wiatrów. Odpowiada również za tłumienie hałasu powstającego przy szlakach komunikacyjnych i kolejowych, polegające na rozpraszaniu lub pochłanianiu dźwięków. Roślinność ma duże znaczenie przy oczyszczaniu powietrza poprzez gromadzenie pyłów na powierzchni swoich liści, a także jednoczesnym produkowaniu tlenu. Dzięki swoim właściwościom wpływa na modyfikowanie wilgotności gleby oraz powietrza, co wpływa na mikroklimat miasta.
• Społeczne, psychiczne i wychowawcze - tereny zieleni miejskiej są miejscem wypoczynku czynnego i biernego. Umożliwiają uprawianie sportów, spacerowanie oraz zabawy dziecięce, co ułatwia odpoczynek i poprawia samopoczucie. Kontakt z naturą jest ważny dla prawidłowego rozwoju człowieka, uczy szacunku nie tylko dla zieleni, ale również dla zwierząt, żyjących w parach, zieleńcach czy bulwarach. Funkcję dydaktyczną pełnią ogrody botaniczne i zoologiczne.
• Estetyczne, artystyczne i plastyczne - zieleń charakteryzuje się dużą zmiennością sezonową chociażby przez różne barwy liści w poszczególnych porach roku, dzięki temu wprowadza urozmaicenie do struktury miasta i stwarza wyraźny kontrast z miejską zabudową. Roślinność wpływa na kształtowanie krajobrazu miasta i nadaje mu specyficznego charakteru, podkreśla jego architekturę i stanowi dopełnienie.
• Ochronne - stwarzanie różnego rodzaju osłon wzdłuż szlaków komunikacyjnych, które mają za zadanie ochronę jezdni przed nawiewaniem śniegu i przed silnymi wiatrami. Stosuje się również pasy zieleni izolacyjnej chroniące przed nawiewaniem pyłów od ulic czy fabryk na osiedla mieszkaniowe. Roślinność pełni dużą rolę przy maskowaniu obiektów wojskowych.
• Przeciwpożarowe - zieleń stanowi barierę dla rozprzestrzeniającego się ognia oraz spowalnia jego przenoszenie na dalsze tereny.
18.Przyczyny degradacji torfowisk i metody ich renaturyzacji
Niektóre elementy zabudowy gospodarczej to prosta droga do fragmentaryzacji i podziału mokradeł na mniejsze części, a tym samym rozproszenia gatunków występujących na terenie mokradeł. Inną przyczyną zanikania wartościowych torfowisk jest działalność człowieka polegająca na eksploatacji torfu, często z nielegalnych kopalni. Do zniszczeń na ogromna skalę dochodzi także w wyniku prac melioracyjnych, nasilenia rolnictwa czy osuszania terenu i przekształcania go w obszary pod zabudowę. Tym samym zanikają niezwykle cenne przyrodniczo torfowiska/obszary, stanowiące kronikę dziejów człowieka i przyrody.
Główne przyczyny degradacji mokradeł i zaniku bioróżnorodności:
-przekształcanie mokradeł na tereny użytkowe dla człowieka i działalności przemysłowej,
-nadmierny pobór wód, zwłaszcza w celach rolniczych,
-zajmowanie rodzimych stanowisk przez gatunki inwazyjne i ich ekspansja,
-zanieczyszczenie środowiska środkami pochodzenia rolniczego, np. pestycydami czy nawozami,
-eksploatowanie środowiska mokradeł poprzez nielegalne wydobycie torfu,
-zmiany klimatu, spowodowane emisją dwutlenku węgla do atmosfery,
-pożary torfowisk wywołane podpaleniem,
-odwodnienie niekontrolowanymi systemami melioracyjnymi,
-zrzuty ścieków z gospodarstw hodowlanych,
-oddziaływanie starych, nie użytkowanych systemów melioracyjnych,
-prace melioracyjne i przekształcające teren; coraz częściej jednak odchodzi się od prac tego typu, a tym
-samym tereny ulegają ponownemu zabagnieniu i następuje regeneracja dawnych ekosystemów.
Prace renaturyzacyjne torfowisk mogą polegać na :
Zatrzymaniu odpływu wód powierzchniowych z sieci rowów poprzez ich zasypanie bądź zamknięcie
Zminimalizowaniu podziemnego odpływu wody - poziom wody otaczającego obszaru nie może leżeć znacznie niżej niż w torfowisku
Utrzymaniu stabilnego poziomu wód gruntowych
Zmniejszeniu ewapotranspiracji poprzez ograniczenie powierzchni z otwartym lustrem wody
Zahamowaniu spływu powierzchniowego poprzez budowę niskich grobli równoległych do warstwic terenu
Ograniczeniu troficzności siedliska przez zmniejszenie imisji związków azotu, kontrola odczynu torfu (pH>4) oraz zawartości fosforu, siarki i wapnia w torfie
Ograniczenie wpływu zmian temperatury i wilgotności poprzez mulczowanie powierzchni złoża słomą
- usunięcie warstwy murszu